[공학,기술]토질역학 - 골재의 체가름 시험법

◎ 골재의 체가름 시험법

1. 실험 목적

흙을 토목재료로 사용하는 구조물 즉, 흙댐이나 하천제방, 도로 도는 비행장 활주로에서는 흙의 공학적인 성질을 파악하는데 흙입자의 크기와 그 입도분포가 대단히 중요한 자료로 사용된다. 따라서 흙의 입도분포를 결정하는 것은 모든 토질시험의 기초로 되어 있다.
흙 시료를 입경별 표준 체로 쳐서 남은 무게를 재서 가적잔류율과 가적통과율을 계산한 결과로 입도분포 곡선을 그린다. 입도분포 곡선에서 유효입경(), 균등계수()와 곡률계수()를 구해서 분포가 균등한가 또는 몰려있는가를 판별한다.
흙의 입도분포는 흙의 종류에 따라서 체분석이나 비중계분석을 실시하여 구한다. 즉, 조립토는 체분석을 실시하여, 세립토는 비중계분석을 그리고 혼합토는 체분석과 비중계분석을 병행하여 입도분포를 구한다. 체분석을 통하여 흙의 성질을 파악한다.

2. 실험 기구 및 재료

(1) 골재 : 굵은 골재, 잔골재

(2) 저울(시료중량의 0.1% 이상의 정밀도를 가진 것)

(3) 시료분취기 (sample spliter)

(4) 삽 (shovel)

(5) 표준체 (ks A 5101에 규정한 망체)

잔골재용 `0.15mm(NO. 100), 0.3mm(No.50), 0.6mm(No.30), 1.2mm(No.16), 2.5mm(No.8),5mm(No.4), 10mm 체`
굵은골재용 `2.5mm(No.8), 5mm(No.4), 10mm, 15mm, 20mm, 25mm, 30mm, 40mm, 50mm, 65mm, 80mm, 100mm체`

(6) 체진동기 (sieve shaker)

(7) 건조기 : 105±5℃의 온도를 유지할 수 있는 크기의 것

(8) 시료 팬 (pan)

3. 실험방법

(1) 시료는 용도에 따라 규정된(KS A 5101) 1 벌의 체로써 체가름하되 체눈이 가는 것 을 밑에 놓는다.

(2) 체를 체진동기 (sieve shaker)에 걸어 놓은 다음 시료를 맨 위 체에 조심하여 붓는다.

(3) 체진동기로서 1분간에 각 체에 남은 시료랑의 1% 이상이 그 체를 통과하지 않을 때 까지 계속한다(다시 손으로 체가름하여 1분간에 각 체가 남은 시료의 1% 이하가 되었 는가를 확인한다. 이때 체눈에 낀 시료를 손으로 눌러서 통과시켜서는 안 되며 이따금 수직방향의 진동이나 충격을 주는 것이 좋다)

(4) 각 체에 남은 시료의 중량을 저울로 측정한다. 1㎠당 0.6ｇ 이상의 시료가 체에 남아 서는 안된다.(내경이 20㎝인 표준체의 넓이는 314㎠이므로 체가름이 끝났을 때 남는 양이 188ｇ이하이어야 한다. 단 188ｇ 이상일 때는 그 체보다 큰 눈을 가진 체를 사용 하여 조절한다)

(5) 각 체에 잔류하는 시료의 중량을 전 중량에 대한 백분율(%)로 표시한다. 중량 백분율 의 표시는 이와 가장 가까운 정수로 한다.

(6) 최대지수 및 조립률(fineness modulus : FM)을 구한다. 굵은골재의 최대지수는 중량 으로 90%이상 통과시킨 체 중에서 체눈의 크기가 가장 작은 체눈의 호칭값이다. 조립 률(FM)은 75㎜, 40㎜, 20㎜, 10㎜, 5㎜, 2.5㎜, 1.2㎜, 0.6㎜, 0.3㎜, 0.15㎜ 체의 10 개를 따로 따로 사용하여 체에 남은 양의 누계(%)값을 100으로 나눈 값이다. 골재립 이 큰 것이 많으면 조립률의 수치도 크다.

(7) 결과를 도시하려면 횡축에 체눈의 크기를, 종축에는 각 체에 남는 시료의 중량(%)값 을 점으로 찍는다.(plot)

(8) 시험은 2회 이상으로 하고 그 평균값을 취한다.

① 잔골재 및 굵은 골재를 따로 각각의 양철 그릇에 3kg씩 칭량한다.

② 잔골재용 및 굵은 골재용 체들 각각의 무게를 잰다.

③ 잔골재용, 굵은 골재용 체를 차례로