[토질실험] 압밀 시험(Consolidation Test) - 한국산업규격(KS F 2306) 규정
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■ 실험명 : 압밀 시험(Consolidation Test) -한국산업규격(KS F 2306) 규정-
■ 개요 및 실험목적
압밀시험은 지반에서 채취한 포화점성토에 하중을 단계적으로 가하여 압밀침하시킴으로써 그 점성토의 압축성과 압밀속도와 관련된 제반 정수(압축지수, 선행압밀하중, 체적압축계수, 압밀계수)들을 구하기 위하여 수행된다. 압밀시험 결과는 포화된 점성토층 상부에 구조물이나 성토 등의 하중이 가해지는 경우 압밀 침하량이나 압밀침하시간을 추정하는데 이용된다.
연약지반 위에 도로제방 등의 구조물을 축조할 때에는 압밀로 인한 최종 침하량과 그 침하가 어느 비율, 예를 들면 50% 또는 90%까지 일어나는데 소요되는 시간을 추정해야 할 필요가 있다. 이러한 계산은 성토의 높이를 결정하거나 공사기간을 정하는 경우에 반드시 요구된다. 흙의 압밀특성은 연약 지반 처리를 위한 설계에도 이용된다.
■ 관련지식 (실험 이론)
압밀(consolidation)
포화된 점토지반에 하중이 가해지면 과잉간극수압이 발생하고 시간이 지나면서 간극수가 소산되며 흙 입자간의 간격이 줄어들어 압축되는 현상
압밀 이론
흙의 압밀 특성을 알기 위해서는 현장에서 불교란 시료를 채취하여 링 속에 넣고 하중을 가한다. 처음에는 정도의 압력이 시료에 가해지도록 하고, 압밀이 끝날 때까지 유지하면서 시간의 경과에 따른 침하량을 기록한다. 다음에는 전에 가한 하중의 2배가 되는 하중을 가하여 시험을 행하고, 이와 같은 방법으로 5~6회 정도 하중을 증가시켜 시험을 되풀이한다. 각 재하단계에서 생긴 침하량은 간극비의 감소량으로 표시할 수 있다.
어떤 하중으로 압밀이 완료되었을 때의 두께를 이라고 하고, 를 흙입자만의 두께라고 하면,
압밀침하(consolidation settlement)
■ 즉시침하(immediate sttlement)
하중을 받은후 단시간 내에 압축되는 현상이다. 공학적으로 보면 흙입자와 물은 비압축성이므로 흙의 압축성은 흙입자 사이의 간극이 감소되어 일어나는데, 이때 간극속에 있는 물이나 공기가 빠져나가게 된다. 일반적으로 즉시침하는 사질토에 크게 일어나며, 점성토의 경우 즉시침하량은 아주작다.
- 참고문헌
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❏ 토질시험, 최대호, 東和출판사 p137-p162
❏ 토질시험, (박종현 외 3), 도서출판 동학, p147-p160
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