다짐곡선과 최적함수비

다짐의 정의

다짐은 흙에 외부 에너지를 가해 입자를 밀착시키는 작업이다.

실내다짐시험은 함수비를 바꿔 가며 다져서 다짐곡선을 구하는 시험이다.

다짐곡선의 정점을 찾는 것이 이 시험의 목적이다.

다짐곡선의 구성

다짐곡선은 함수비와 건조밀도의 관계를 나타내는 종 모양 곡선이다.

곡선의 최고점이 최대건조밀도이고, 그때의 함수비가 최적함수비다.

영공기간극곡선은 공기가 모두 빠진 포화 상태를 나타내는 이론선이다.

실제 다짐은 공기를 완전히 없애지 못하므로 다짐곡선은 이 선 아래에 놓인다.

이 곡선들과 공기함유율곡선은 같은 시료에서 함께 그려진다.

상대다짐도 계산

현장 다짐의 품질은 상대다짐도로 판정한다.

상대다짐도는 현장 건조밀도를 최대건조밀도로 나눈 백분율이다.

1.71을 1.80으로 나누고 100을 곱하면 95%가 된다.

이 값이 시방이 정한 기준 이상이면 다짐 기준을 만족한다.

두 값의 단위가 같아 상쇄되므로 결과는 무차원 백분율이다.

정답은 최대건조밀도다. 현장 건조밀도를 이 값으로 나눈다.

표준 다짐과 수정 다짐

다짐 시험은 다짐에너지의 크기에 따라 표준 다짐과 수정 다짐으로 나뉜다.

두 시험은 몰드 크기와 함수비 측정 방법이 같고, 래머와 낙하고, 층수가 다르다.

그 결과 다짐에너지는 592와 2,700 kJ/m³로 차이가 난다.

수정 다짐은 표준 다짐보다 약 4.5배 큰 다짐에너지를 준다.

다짐에너지가 커지면 최대건조밀도는 높아지고 최적함수비는 낮아진다.

흙 종류별 다짐 특성

흙의 종류에 따라 최적함수비와 최대건조밀도가 달라 다짐 기준을 따로 정한다.

사질토는 최적함수비가 작고 최대건조밀도가 크다.

세립토는 최적함수비가 크고 최대건조밀도가 작다. 두 값을 반대로 쓰면 감점이다.

다짐곡선은 건조밀도가 비례해 증가하는 곡선이 아니라 봉우리형이다.

정리

이번 장면에서 배운 내용을 정리한다.

다짐곡선은 봉우리형이고, 정점의 함수비가 최적함수비다.

상대다짐도는 현장 건조밀도를 최대건조밀도로 나눈 백분율이다.

다짐에너지가 커지면 최대건조밀도는 커지고 최적함수비는 작아진다. 현장은 시험성토로 기준을 확정한다.