다짐함수비와 점토 특성

정의

다짐함수비는 흙을 다질 때의 함수비이며, 점토의 구조와 성질을 바꾸는 기준이다.

쉽게 말해 물을 얼마나 넣고 다지느냐에 따라 흙 입자의 배열이 달라진다.

그 배열이 투수성, 압축성, 전단강도를 함께 좌우하므로 함수비 관리가 품질을 결정한다.

다짐곡선

다짐시험은 함수비를 바꿔 가며 같은 방법으로 다진 뒤 건조단위중량을 잰다.

곡선의 극대점에서 건조단위중량이 최대가 되고, 이때의 함수비가 최적함수비다.

최적함수비보다 적은 쪽은 건조측, 많은 쪽은 습윤측이다.

다짐곡선은 일반적으로 볼록한 형태다.

구조와 다짐에너지

점토는 입자가 작고 표면 전하를 가져 함수비에 따른 구조 변화가 모래보다 뚜렷하다.

건조측에서는 응집 구조가, 습윤측에서는 판상 입자가 평행한 분산 구조가 생긴다.

다짐에너지가 커지면 최적함수비는 낮아지고 최대건조단위중량은 커진다.

같은 흙이라도 에너지가 커질수록 곡선의 정점이 좌상측으로 이동한다.

건조측과 습윤측

함수비 선택은 시공 목적에 따라 달라진다.

강도 확보가 목적이면 건조측 다짐을 택한다. 대신 팽창성이 크다.

차수재나 제방 코어재는 습윤측으로 다져 투수성을 낮춘다.

건조측 다짐 점토는 수침 시 팽창이 가장 크다.

계산 예제

상대다짐도는 현장 건조단위중량을 실내 최대건조단위중량으로 나눈 값이다.

실내 최대건조단위중량은 17.0, 현장 건조단위중량은 15.3이라고 가정한다. 가상의 값이다.

이 값을 식에 대입해 직접 구해 보자.

일반 성토는 90% 이상, 노상·도로 기초는 95% 이상이 요구된다.

정리

마지막으로 핵심을 정리해 보자.

다짐함수비는 최적함수비를 기준으로 건조측과 습윤측을 나누는 기준이다.

건조측은 응집 구조, 습윤측은 분산 구조이며 목적에 따라 함수비를 고른다.

시험에서는 구조 변화를 투수·압축·강도와 연결해 이유와 함께 쓴다.