토질역학 - 정수위 실험 (KS F 2322)

토질역학에서 정수위 실험과 변수위 실험은 흙의 투수계수를 정하는 실험입니다. 정수위는 조립토를 대상으로 하고 변수위 투수시험은 세립토를 대상으로 합니다.

투수계수란 한마디로 어떤 물질을 물이 얼마나 빠른 속도로 통과하는지를 나타내는 지표입니다. 투수계수는 유체의 점성, 간극크기의 분포, 입도분포, 간극비, 광물입자의 거칠기 및 흙의 포화도, 점성토에서의 입자의 구조에 영향을 받습니다. 흙은 흙+공기+물 로 이루어져 있는데 물의 비율이 높다면(포화도가 높다면) 투수계수 또한 높습니다. 일반적으로 온도 20도일때의 값을 나타냅니다.

투수계수 = (물의단위중량/물의점성도) * 절대투수계수

정수위실험은 시료내의 물의 흐름량을 측정하는 동안 수두차를 일정하게 유지하는 실험을 뜻합니다. 반대로 변수위는 수두차를 변화시키며 측정합니다.

투수계수 = (유출유량 * 시료의 높이) / (시료단면적 * 정수위차 * 실험시간)


정수위실험

실험순서

1. 정수위실험장비입니다. 하지만 변수위실험장비로도 정수위 실험이 가능하므로 변수위 실험장비를 사용했습니다. 실험장비의 무게를 측정합니다.
2. 시료를 준비하고 무게를 측정합니다.

3. 시료를 넣고 다짐을 실행합니다.

4. 수위를 유지하며 실험을 시작합니다. 실험시 물의 온도를 측정합니다.
5. 실험후 나온 물의 무게를 측정합니다.
6. 실험을 3회 반복합니다.
7. 실험후 데이터값을 정리하고 뒷정리를 합니다.