[자연과학] 토질역학및실험 - 체분석 결과 보고서

1. 실험목적

흙의 입경과 분포를 알면 그 흙을 공학적으로 성질이 비슷한 토군으로 분류할 수 있다. 흙을 토목재료로 사용하는 구조물 즉 흙댐이나 하천제방, 도로 또는 비행장의 포장 단면의 축조재료 등은 흙 입자의 크기와 그 분포가 대단히 중요하다.
체분석은 네모로 된 눈금을 가진 적절한 크기의 체를 눈금 크기의 순서로 포갠 다음 흙을 부어 넣고 흔들어, 주어진 눈금의 체를 통과한 흙의 중량을 구하여 흙 입자의 크기와 분포를 알아내며 이를 계산한 결과로 입도분포곡선을 그린다. 체 눈금의 한계로 인해 75μm 이상인 흙에 대하여 체분석을 실시하며 이 이하의 세립토는 비중계에 의한 침강실험을 한다. 이때, 입도란 `흙 입자 지름의 분포상태를 무게 백분율로 표시한 것`으로 정의되며 조립토의 판별분류 및 흙의 공학적 성질을 판별하는데 쓰인다.

2. 이론

각 체에 남는 무게를 전체의 무게로 나눈 것을 잔류율, 이를 차례로 더한 것을 ‘누가잔류율’이라고 한다. ‘누가잔류율’과 ‘누가통과율’은 다음 식으로 계산된다.
누가잔류율
누가통과율
i : 체 번호에 해당되는 입경(mm)
Wi : 각 체에 남은 무게
∑wi : 누가 잔류량(각 체의 잔류량을 차례로 더한 무게)
TW : 물로 씻기 전의 노 건조 총 무게
입경과 누가통과율과의 관계곡선으로부터 다음과 같은 계수를 구한 후 입도의 양부를 판단한다.
균등계수
모래의 `6, 자갈의 `4이면 입도가 좋다.
곡률계수 (1~3이면 입도가 좋다.)
,, : 각각 누가통과율 10%, 30%, 60%에 해당되는 입경

3. 실험기구

(1) 표준체 : 38.1mm 25.4mm 19.1mm 9.52mm

(No.4 No.10 No.20 No.40 No.60 No.100 No.200)

(2) 체 진동기

(3) 저울(감도 0.01g)

(4) Pan

4. 실험방법

(1) 사용할 체를 결정하고 (38.1mm 25.4mm 19.1mm 9.52mm No.4 No.10 No.20 No.40 No.60 No.100 No.200), 각 체의 무게를 측정한다.

(2) 공기 중에서 충분히 말린 흙을 손으로 잘 부순 다음 골고루 섞어 적절한 양의 시료를 취한다.

(3) 체 눈의 크기 순서로 체를 포갠 다음 No.200체 밑에서 팬을 놓는다.

(4) 최상단에 있는 체 속으로 시료를 흘리지 않게 붓고 뚜껑을 씌운 다음 진동기를 사용하여 1분 동안 흔든다.

(5) 각 체를 분리하여 체에 남은 흙의 무게를 측정한다.

5. 실험결과 및 분석

…

186.30

37.88

38.07

209.94