최적 함수비란 무엇인가?
- 건조밀도가 최소인것.
- 건조밀도가 최대인것.
- 건조밀도가 있는것.
- 건조밀도가 없는것.
정답과 해설 보기
정답 ② · 최적 함수비(Optimum Moisture Content)란 흙을 다질 때 최대 건조밀도를 얻을 수 있는 함수비를 말합니다. 즉, 일정한 에너지로 다질 때 최대의 밀도가 되도록 하는 수분 함량비입니다.
최적 함수비는 흙을 다질 때 최대 건조밀도를 얻을 수 있는 수분 함량비이다.
개념 한 쪽
건설재료시험 흙의 입도시험 — 함수비·소성한계·최적 함수비
흙의 입도시험은 흙의 물리적 성질을 이해하는 기본 시험으로, 입자 크기 분포와 관련된 여러 지표가 공학적 거동을 판단하는 데 사용한다. 함수비 계산, 소성·액성 한계와 같은 한계치, 그리고 다짐 시 최대 건조밀도를 얻는 최적 함수비는 현장과 실험에서 핵심으로 다루는 항목이다
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시험에 이렇게 나온다
출제기준 단원 「흙의 입도시험」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 최적 함수비 정의 판단 | 1 | 최적 함수비가 최대 건조밀도와 연결되는지 가리기 |
| 함수비 계산 | 1 | 습윤중량과 절건중량으로 함수비를 계산하기 |
| 소성한계 판정 | 1 | 국수 굵기 약 3mm일 때의 함수비를 소성한계로 식별하기 |
뜻
흙의 입도시험에서는 시료의 입자 분포를 기준으로 여러 지표를 산출한다. 유효 입자 지름 D10은 입도곡선에서 체통과량이 10%일 때의 입자 크기를 의미하며, 주로 사질토의 투수성 추정에 Hazen 공식 등에서 중요한 변수로 사용한다. 강도 특성 추정에는 전체 입도 분포나 균등계수 등이 더 적합하다
함수비는 시료의 습윤중량과 절건중량의 차이를 절건중량으로 나눈 백분율로 정의한다. 계산 시 분모가 반드시 절건중량인지 확인해야 하며, 예로 습윤중량 100gf, 절건중량 90gf인 경우 함수비는 (100-90)/90×100으로 약 11.11%가 된다. 함수비 측정은 시료를 항량이 될 때까지 항온 건조로에서 건조하는 절차를 따르며, 표준 조건으로 110℃ 전후 온도에서 항량까지 건조하는 경우가 많다
소성한계는 흙이 반고체 상태에서 고체 상태로 변하는 함수비를 정의하며, 표준적인 실험 방법으로 흙을 국수 모양으로 말아 지름이 약 3mm일 때 부스러지는 함수비를 소성한계로 규정한다. 액성한계는 유동곡선상 규정된 낙하 조건일 때의 함수비로 정의한다
다짐에 관한 최적 함수비는 일정한 다짐 에너지에서 최대 건조밀도를 얻는 함수비를 가리킨다. 물이 너무 부족하거나 많으면 건조밀도가 낮아지므로, 시공 품질 확보를 위해 최적 함수비에서 다지도록 계획을 세워야 한다
예제
1) 함수비 계산 예시: 습윤중량이 100gf이고 절건중량이 90gf인 시료의 함수비를 묻는 문제에서, 수분 중량은 10gf이고 분모는 절건중량 90gf이다. 따라서 함수비는 10/90×100 ≈ 11.11%가 된다. 문제에서 분모를 습윤중량으로 잘못 쓰면 오답이 된다
2) 소성한계 판정 예시: 흙을 국수 모양으로 말아 지름이 약 3mm가 되었을 때 부스러지면 그 시점의 함수비가 소성한계다. 선택지에 3mm가 있으면 이를 정답으로 고른다
대표 기출 3문항
습윤상태의 중량이 100gf인 모래를 절대 노건조 시킨 결과 90gf 이 되었다. 함수율(전함수율)은 얼마인가?
- 11.1%
- 12.8%
- 19.2%
- 21.6%
정답과 해설 보기
정답 ① · 함수율은 절건중량에 대한 물의 무게 비율로 백분율로 나타냅니다. 식은 (습윤중량 - 절건중량) / 절건중량 × 100 입니다.
함수율은 절건중량 대비 수분 중량 비율이므로 (100-90)/90×100=11.1%이다.
소성한계란 흙을 국수모양으로 밀어 지름이 약 얼마 굵기에서 부스러질 때의 함수비를 말하는가?
- 3㎜
- 5㎜
- 7㎜
- 10㎜
정답과 해설 보기
정답 ① · 소성한계(PL)는 흙을 반고체 상태에서 고체 상태로 만드는 함수비를 말합니다. 시험 방법은 흙을 지름 약 3mm의 국수 모양으로 말아서 부스러질 때의 함수비를 측정하는 것이 규정되어 있습니다.
소성한계는 흙을 국수 모양으로 말았을 때 지름이 약 3mm가 되어 부스러질 때의 함수비를 의미하며, 반고체에서 고체 상태로 변하는 경계점이다.
자주 묻는 물음
- D10은 어떤 목적으로 사용되나?
- D10은 체통과량 10%인 입자 크기 지표로, 특히 Hazen 공식 등에서 사질토의 투수 계수 추정에 주요 변수로 사용한다
- 함수비를 계산할 때 주의할 점은 무엇인가?
- 함수비는 절건중량을 분모로 사용한다는 점을 우선 확인해야 한다. 습윤중량에서 절건중량을 빼서 수분 중량을 구한 뒤 절건중량으로 나눠 백분율로 표시한다
- 소성한계와 액성한계의 실험 기준은 무엇인가?
- 소성한계는 국수 굵기 약 3mm에서 부스러질 때의 함수비로 정의하고, 액성한계는 유동곡선상 규정된 낙하 조건일 때의 함수비로 정의한다
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