[자연과학][암석역학] 압축강도시험 보고서

압축강도시험보고서

1. 시험의 목적

현장에서 채취한 암석 시험편을 이용하여 실험실에서 비교적 간단한 실험을 통해 측정된 강도를 통해 현장 암반의 강도를 예측하여, 좀 더 정확한 설계 및 시공을 하는데 그 목적이 있다.

2. 시험장비

암석 코어, 사포, 철판, 연마제, 증류수, 비닐, 버니어 켈리퍼스, 강성압축시험기(재하장치, 계측장치 및 하중제어장치, 출력장치), 커팅기
압축코어, 인장코어, 철판, 연마제, 비닐, 버니어캘리퍼스, 강성압축시험기

3. 시험 이론

A. 일축압축강도
강도에 영향을 미치는 시험조건을 바탕으로 코어에서 커팅한 시험편을, 측면과 수직이 되게 폴리싱을 하여 매끈하게 만든 후 시험을 한다. 파괴될 때의 하중을 이용하여 압축강도 및 전단강도와 내부 마찰각을 구할 수 있다.
B. 압열인장강도
간접인장강도 시험법(Brazilian test)의 하나로서, 인장강도는 압축강도의 1/10~1/20이므로 먼저 파괴된다는 것을 이용하여 시험편을 디스크 형상으로 만들어 측면으로 하중을 가한다. 따라서 파괴가 하중 축 상에 한정되며 간접인장강도를 계산할 수 있다. 측정된 강도를 이용하여 전단강도와 내부 마찰각을 구할 수 있다.

1) 압축강도

암석에 축 방향만으로 하중이 점차 증가하여 파괴가 발생할 때의 응력이다. 이 때 시편의 종횡비에 의한 영향을 적용하여 계산하여야 한다.
:파괴시 하중, :파괴시 압축강도, :가 1:2인 강도로 환산한 경우의 압축강도 - 측정치가 가장 안정화 되어 있다. : 시험편의 단면적
그림. 압축시험에 있어서 암석시험편에서 나타나는 파괴형 - 암석의 조직, 구조에 따라 다름

2) 인장강도

암석에 인장, 즉 양 쪽으로 잡아당기는 힘이 작용하여 암석이 파괴되었을 …
P
P

3) 전단강도

4) 내부마찰각

4. 시험과정

1) 시료 채취

2) 폴리싱

① 시료의 커팅 단면이 측면과 수직이 되도록 연마한다. 버니어 캘리퍼스를 이용하여 약 7곳으로 나누어 각각의 길이를 측정하여 길이가 차이나는 부분을 중점적으로 폴리싱을 한 뒤 전체적으로 표면이 매끄럽게 하며 연마할 때는 시험편을 손으로 잡고 원 또는 숫자 8의 형태를 그리면서 연마하여야 한다. 버니어 켈리퍼스를 이용하여 길이를 측정했을 때 오차를 수정하면서 점차적으로 수직으로 만들어 간다.

② 버니어 켈리퍼스로 시험편의 직경과 길이를 측정하여 기록한다. 이때 각기 다른 지점에서(7군데) 측정한 값을 비교하여 평균을 낸다. 다음의 노란색 선은 단면과 직각을 유지하며 버니어캘리퍼스로 측정한다.

3) 강도 시험

① 압열인장강도 시험

② 일축압축강도 시험

5. 시험 측정 DATA 작성