토질역학 - 비중계 실험[Hydrometer Test 결과리포트]

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토질역학 - 비중계 실험[Hydrometer Test 결과리포트]
Hydrometer Test 결과리포트
KS F 2302-92 ASTM D421-95

1. 목적
Stokes의 법칙을 이용하면 흙의 입도 분포를 알 수 있다. 즉 이것은 대소입자들이 물속으로 낙하하면 입경의 치수에 따라 낙하하는 속도가 달라지는 원리를 이용한 것이다. 흙입자가 섞인 물은 시간의 경과에 따라 농도가 변하므로, 이의 비중을 측정함으로써 흙의 입경과 그 분포를 알 수 있기 때문에 이것을 비중계분석이라고 한다. 이 같이 실트와 점토가 대부분인 흙은 비중계분석으로 입도분포곡선을 얻는다.

2. 기구 및 재료
(1) 시료 #200번 체에 빠진 건조 시료(PI≤20 ; 115g, PI≥20 ; 65g)
(2) 비중계와 메스실린더의 검정용구 ; 비중계, 비중 측정 가능범위 0.995~1.05정도 방안지, 자, 메스실린더(부피 500cc, 1000cc)
(3) 흙탕물의 분산 및 면모화 방지처치용 ; 분산장치 및 전원, 비이커, 시료회수용 주수병,분산제(헥사메타인산나트륨)
(4) 침강시험 과정 : 초시계, 온도계, 스포이드
(5) 체 분석 시험 용구 일체 및 싱크대 시설
(6) 부수적인 자료 : 비중(Gs)과 액소성 시험결과 자료

3. 이론적 배경
1. Stokes의 법칙
입자의 침강속도는 그 입자의 직경의 제곱에 비례한다.

여기서, : 구의 낙하속도, cm/sec
: 구의 단위중량, g/cm
: 물의 단위중량, g/cm
: 액체의 점성계수, dyne-sec/cm2
: 구의 직경, cm

여기서, : 구의 낙하거리, cm
: 시간, min

입자가 너무 크면 물이 지나치게 교란되고, 또 너무 작으면 브라운운동이 생기기 때문에 윗식의 적용범위는 0.0002 mm ≤ ≤ 0.2 mm 라야 한다.
위식에서 은 cm로, 는 분으로, 또 는 mm로, 실용상 편리한 단위로 고치면 이식은 다음과 같다.

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