일반적으로 목재의 비중을 나타낼 때는 기건비중을 사용한다.
기건비중은 목재를 대기 중에서 건조시켜 함수율이 대기와 평형을 이룬 상태의 비중으로, 실제 유통·사용 환경과 가까운 조건에서 목재의 성질을 비교하기에 적합하다.
석리는 조암광물의 조성 상태에 따라 암석 조직에 나타나는 금을 가리키는 용어이다.
암석을 이루는 광물들이 어떤 크기와 배열로 조성되었는지에 따라 조직 안에 방향성 있는 결이 생기는데, 이것이 곧 석리이다.
- 벽개는 광물 결정 자체가 일정한 면을 따라 쪼개지는 성질로, 암석 조직에 생긴 금과는 다른 개념이다.
- 절리는 지각변동 등으로 암반에 생긴 규모가 큰 균열·불연속면이어서 조암광물의 조성과는 원인이 다르다.
- 돌눈(석목)은 암석이 비교적 쉽게 갈라지는 방향을 가리키는 말로, 조성 상태에서 비롯된 조직상의 금 자체를 뜻하지는 않는다.
아스팔타이트는 토사와 같은 불순물을 거의 포함하지 않는 천연 아스팔트로, 성질과 용도가 블론 아스팔트와 같이 취급된다.
지층의 틈에 스며든 원유가 오랜 기간에 걸쳐 산화·중합되어 굳은 것이어서, 공기를 불어넣어 산화시킨 아스팔트와 성질이 닮아 있다.
- 레이크 아스팔트는 호수 바닥 등에서 산출되어 토사 등 불순물을 함유하므로 정제 과정이 필요하다.
- 샌드 아스팔트는 모래층에 스며든 채로 산출되어 모래분을 많이 함유한다는 점에서 구분된다.
- 컷백 아스팔트는 석유 아스팔트를 휘발성 용제로 묽게 만든 가공품으로 천연 아스팔트가 아니다.
합성수지는 일반적으로 팽창계수가 크고 강성은 작은 편이어서, "팽창계수가 작고 강성이 크다"는 설명은 실제 성질과 반대된다.
합성수지는 금속 등에 비해 열에 의한 치수 변화가 크고 탄성계수가 낮아 구조재로서 강성은 상대적으로 작다.
- 절연성과 전기적 특성이 좋다는 설명은 합성수지의 일반적인 특징과 일치한다.
- 성형성과 가공성이 좋다는 설명도 합성수지의 대표적인 장점으로 옳다.
- 강도와 탄력성이 크다는 설명 역시 합성수지의 일반적 성질에 부합한다.
잔골재의 조립률(FM)은 일반적으로 2.3~3.1 범위가 적당한 값으로 본다.
조립률은 체가름 시험에서 각 체에 남는 누적 잔류율의 합을 100으로 나눈 값으로, 골재 입도가 거친 정도를 하나의 수치로 나타낸 것이다.
- 3.1~4.5는 잔골재에 적당하다고 보는 범위를 넘어서는 값으로 입도가 지나치게 거친 쪽에 해당한다.
- 5~6은 잔골재의 적정 범위에서 크게 벗어난 값이다.
- 6~8은 잔골재가 아니라 훨씬 굵은 입도에서나 나오는 값이다.
시멘트 분말도는 입자의 고운 정도를 나타내며, 분말도가 높을수록 입자가 더 곱다. 분말도가 높으면 수화작용이 빠르고 조기강도가 크다는 것이 정확한데, 보기 2는 "수화작용이 느리고"라고 잘못 기술했으므로 옳지 않다. 보기 1은 분말도의 정의로 옳고, 보기 3은 분말도가 높으면 입자 표면적이 증가하여 풍화되기 쉽고 수화열이 크다는 점에서 옳으며, 보기 4는 블레인 공기투과법과 표준체에 의한 입도분석법이 분말도 측정의 표준 시험법이므로 옳다.
중용열 포틀랜드 시멘트는 수화열이 낮아 조기강도가 작고 장기강도가 서서히 발현되는 시멘트이므로, "조기강도가 크다"는 설명은 옳지 않다.
수화열을 낮추기 위해 C3S·C3A 비율을 줄인 구성이어서 초기 강도 발현이 느린 대신 장기적으로 안정된 강도를 나타낸다.
- 수화작용 시 발열량이 적다는 설명은 중용열 시멘트의 대표적 특징으로 옳다.
- 체적 변화가 적다는 설명도 수화열이 낮은 데 따른 특성으로 옳다.
- 댐 콘크리트 등 매스 콘크리트에 쓰인다는 설명 역시 중용열 시멘트의 대표적 용도로 옳다.
크리프는 부재의 치수(단면)가 클수록 오히려 작게 일어나므로, "부재의 치수가 클수록 크리프가 크게 일어난다"는 설명은 옳지 않다.
단면이 큰 부재는 내부 수분 손실 속도가 느려 건조가 더디게 진행되므로 크리프 변형이 상대적으로 억제된다.
- 재령이 짧을수록 크리프가 크게 일어난다는 설명은 옳다. 굳은 지 얼마 되지 않은 콘크리트일수록 크리프 변형이 크다.
- 물-시멘트비가 클수록 크리프가 크게 일어난다는 설명도 옳다. 시멘트풀 비율이 높을수록 크리프에 취약하다.
- 작용 응력이 클수록 크리프가 크게 일어난다는 설명 역시 옳다. 하중이 클수록 장기 변형이 커진다.
감수제는 단위수량을 줄이면서도 워커빌리티를 개선하고 강도를 오히려 높이는 혼화제이므로, "수화작용이 느리고 강도가 감소된다"는 설명은 옳지 않다.
물-시멘트비가 낮아지는 효과로 인해 콘크리트가 굳은 뒤 강도와 내구성이 향상되는 것이 감수제의 특징이다.
- 시멘트풀의 유동성을 증가시킨다는 설명은 감수제의 기본 작용으로 옳다.
- 워커빌리티를 좋게 하고 단위수량을 줄일 수 있다는 설명도 감수제의 대표적 효과로 옳다.
- 콘크리트가 굳은 뒤 내구성이 커진다는 설명 역시 옳다.
함수율(전함수율)은 습윤 질량에서 노건조 질량을 뺀 값을 노건조 질량 기준으로 나누어 구하며, 계산하면 11.1%가 된다.
습윤 상태 100gf, 노건조 후 90gf이므로 감소한 수분량 10gf를 90gf로 나누어 백분율로 나타낸다.
플라스틱 아스팔트는 점도가 높고 온도에 따른 감온성이 작아 안정적인 성질을 가지며, 비행장 포장과 같은 곳에 이용된다.
고온에서도 변형이 적고 저온에서도 갈라짐이 적은 특성 덕분에 활주로처럼 하중과 온도 변화가 큰 포장에 적합하다.
- 점도가 낮다는 설명은 플라스틱 아스팔트의 성질과 반대된다.
- 신도와 감온성이 크다는 설명도 실제 성질과 반대되는 설명이다.
- 열과 용제에 불안정하다는 설명 역시 플라스틱 아스팔트의 안정적인 성질과 맞지 않는다.
플라이애시는 화력발전소 등에서 석탄을 태우고 남는 부산물로 만들어지는 인공 포졸라나에 해당한다.
인공적인 연소·가공 과정을 거쳐 얻어진다는 점에서 자연에서 그대로 채취되는 포졸라나와 구분된다.
- 규조토는 규조류의 유해가 퇴적되어 생긴 천연 포졸라나이다.
- 규산백토도 자연에서 산출되는 천연 포졸라나에 속한다.
- 화산재 역시 화산 활동으로 생성되는 천연 포졸라나이다.
워커빌리티는 반죽질기에 따른 작업의 난이도와 재료 분리에 대한 저항 정도를 나타내는, 굳지 않은 콘크리트의 성질을 뜻한다.
비슷하게 쓰이는 다른 용어들과는 가리키는 내용이 구분된다.
- 거푸집에 다져 넣은 뒤 천천히 형상이 변하되 무너지거나 재료분리가 없는 성질은 성형성에 대한 설명이다.
- 굵은 골재 최대치수·잔골재율·입도·반죽질기에 따라 표면을 마무리하기 쉬운 정도는 피니셔빌리티에 대한 설명이다.
- 수량의 많고 적음에 따른 반죽의 되고 진 정도, 반죽의 유연성은 반죽질기에 대한 설명이다.
브리넬 경도 시험은 강구로 눌러 만든 압흔의 하중을 압흔의 지름으로 구한 표면적으로 나누어 경도를 구하는 방법이다.
압입자의 형태와 하중을 표면적으로 나누는 계산 방식이 이 시험의 핵심 원리이다.
- 비커스 경도 시험은 다이아몬드 피라미드 압입자를 사용해 대각선 길이로 경도를 구하는 방법으로 구분된다.
- 록웰 경도 시험은 압입 깊이를 이용해 경도를 구하는 방법이다.
- 쇼어 경도 시험은 해머의 반발 높이를 이용하는 방법으로 압흔의 표면적을 쓰지 않는다.
블론 아스팔트는 원유를 증류하고 남은 잔류분에 공기를 불어넣어 만드는 석유 아스팔트로, 보기 가운데 증류 공정에서 얻어지는 아스팔트가 이것이다.
공기를 불어넣는 동안 산화·중합이 진행되어 감온성이 작고 탄력성이 큰 성질을 갖기 때문에 방수·접합부 충전을 비롯한 토목 재료로 널리 쓰인다.
- 유화 아스팔트는 아스팔트를 유화제와 물에 분산시켜 만든 것으로 증류만으로 얻어지지 않는다.
- 컷백 아스팔트는 석유 아스팔트를 휘발성 용제로 희석해 만든 것으로 별도의 재료가 섞여 있다.
- 고무화 아스팔트는 고무 성분을 넣어 성질을 개량한 것으로 증류로 얻어지는 아스팔트가 아니다.
액성한계 시험에서 황동재 컵의 1회 낙하 속도는 0.5초가 표준이다.
이는 1초에 2회의 속도로 낙하시키도록 정한 규정에 따른 것이다.
- 0.25초는 규정보다 지나치게 빠른 낙하 속도이다.
- 1.0초는 규정보다 느린 낙하 속도이다.
- 1.5초 역시 규정보다 느린 낙하 속도이다.
수축한계 시험에서 수축접시 3개를 만드는 데 필요한 시료량은 100gf 정도가 적당하다.
이는 반죽한 시료를 세 개의 수축접시에 나누어 채울 수 있는 양을 기준으로 정한 값이다.
- 150gf는 필요한 양보다 많은 수치이다.
- 200gf도 필요한 양보다 많은 수치이다.
- 250gf 역시 필요한 양보다 많은 수치이다.
흙의 비중시험에서 정하는 표준 온도는 15℃이다.
비중 측정값은 온도에 따라 달라지므로 시험 결과를 서로 비교할 수 있도록 기준 온도를 정해 놓은 것이다.
- 0℃는 물이 어는 온도로 비중시험의 기준 온도로 쓰이지 않는다.
- 4℃는 물의 밀도가 최대가 되는 온도이지만 이 시험의 표준 온도는 아니다.
- 10℃ 역시 이 시험에서 정한 표준 온도가 아니다.
잔골재 비중·흡수율 시험은 2회 실시하여 평균한다. 각 측정값과 평균의 차는 비중(밀도)이 0.01 이하, 흡수율이 0.05% 이하여야 한다. 따라서 '3회 이상, 차이 0.5% 이하'라는 설명은 틀렸다.
콘크리트 블리딩 시험은 굵은 골재의 최대치수가 50mm 이하인 경우에 적용한다.
이보다 굵은 골재를 사용하는 콘크리트는 이 시험의 적용 범위를 벗어난다.
- 200mm는 이 시험의 적용 한계를 크게 벗어나는 큰 수치이다.
- 150mm 역시 적용 한계보다 큰 수치이다.
- 100mm도 이 시험에서 정한 적용 한계를 넘는 수치이다.
안정도시험(마샬식)은 아스팔트 혼합물의 배합설계와 현장 품질관리를 위해 실시하는 시험이다.
공시체에 하중을 가해 최대 저항력과 변형량을 측정함으로써 혼합물의 성능을 평가한다.
- 증발감량시험은 아스팔트의 가열에 따른 휘발 성분 손실을 확인하는 시험으로 배합설계용 시험과는 목적이 다르다.
- 용해도시험은 아스팔트의 순도를 확인하는 시험이다.
- 인화점시험은 가열 시 불이 붙는 온도를 확인하는 시험으로 배합설계와는 목적이 다르다.
콘크리트 압축강도는 약 210kgf/cm²로 계산된다.
지름 15cm 공시체의 단면적을 구한 뒤 최대 하중을 그 면적으로 나누어 강도를 산출한다.
액성한계는 유동곡선에서 타격 횟수 25회에 해당하는 함수비로 정한다.
낙하 횟수와 함수비의 관계를 나타낸 유동곡선에서 기준 타격 횟수를 정해 그에 대응하는 함수비를 읽는 방식이다.
- 15회는 기준 타격 횟수보다 적은 값이다.
- 20회 역시 기준 타격 횟수보다 적은 값이다.
- 30회는 기준 타격 횟수보다 많은 값이다.
계산법은 굳지 않은 콘크리트의 공기함유량을 직접 측정하는 표준 시험방법으로 분류되지 않는다.
공기함유량은 실제 측정 절차를 거치는 시험방법으로 구하는 것이 일반적이다.
- 중량법은 콘크리트의 단위질량을 이용해 공기량을 구하는 표준 시험방법이다.
- 수주압력법은 압력 변화를 이용해 공기량을 구하는 표준 시험방법이다.
- 공기실압력법은 보일의 법칙을 이용해 공기량을 구하는 표준 시험방법이다.
현재 흙의 입도 분석에서 세립토 구간에는 비중계법이 가장 널리 쓰인다.
스토크스 법칙에 따라 물속에서 입자가 가라앉는 속도로 비중계를 이용해 입경을 구하는 방법이다.
- 피펫법은 일정 깊이에서 시료를 채취해 분석하는 방법으로 비중계법만큼 널리 쓰이지 않는다.
- 침전법은 입자의 침전 양상을 관찰하는 방법으로 비중계법에 비해 일반적으로 쓰이지 않는다.
- 원심력법은 원심력을 이용하는 방법으로 흙의 입도 분석에서 일반적으로 쓰이는 방법이 아니다.
2μm 이하 점토 함유율에 대한 소성지수의 비를 활성도라 한다.
점토광물의 종류에 따라 소성지수가 점토 함유율에 비례하는 정도가 달라지는데, 이 비율로 점토의 활성 정도를 나타낸다.
- 부피변화는 함수비 변화에 따른 흙의 부피 변화 정도를 나타내는 다른 개념이다.
- 선수축은 건조에 따른 시료 길이의 수축 정도를 나타내는 다른 개념이다.
- 군지수는 노상토의 지지력을 평가하기 위한 분류 지수로 활성도와는 다른 개념이다.
흙의 시험 중 수은을 사용하는 것은 수축한계시험이다.
수축접시에 담긴 시료의 부피를 수은 치환 방식으로 정밀하게 구하기 위해 수은을 이용한다.
- 액성한계시험은 황동재 컵과 홈파기 기구를 사용하는 시험으로 수은을 쓰지 않는다.
- 비중시험은 비중병과 증류수를 사용하는 시험으로 수은을 쓰지 않는다.
- 체가름시험은 표준체를 사용하는 시험으로 수은을 쓰지 않는다.
지름 10cm, 높이 20cm의 공시체를 쓸 수 있는 굵은 골재의 최대치수는 25mm이다.
공시체의 지름은 굵은 골재 최대치수의 3배 이상이어야 하므로, 지름이 100mm이면 굵은 골재 최대치수는 33mm 남짓을 넘을 수 없다.
- 80㎜는 공시체 지름에 육박하는 값으로 이 조건을 전혀 만족하지 못한다.
- 50㎜는 공시체 지름의 3분의 1을 크게 넘어 조건을 만족하지 못한다.
- 40㎜ 역시 공시체 지름의 3분의 1을 넘으므로 사용할 수 없다.
AE 공기량이 4~7%인 범위는 워커빌리티와 내구성이 가장 좋아지는 구간으로 알려져 있어, "가장 나쁘다"는 설명은 틀렸다.
일반적으로 이 범위의 AE 공기량은 동결융해 저항성과 작업성을 함께 개선하는 적정 범위로 다뤄진다.
- AE공기량이 AE제나 감수제 등으로 콘크리트 속에 생긴 공기기포를 가리킨다는 설명은 옳다.
- 공기량의 측정법에 공기실압력법·수주압력법·무게법이 있다는 설명도 옳다.
- 갇힌 공기량이 혼화재료 없이도 콘크리트 속에 포함되는 공기기포라는 설명 역시 옳다.
흙의 비중시험에서 시료를 끓이는 것은 시료 속의 기포를 완전히 제거하기 위함이다.
기포가 남아 있으면 입자의 부피가 실제보다 크게 측정되어 비중 값이 작게 산출되는 오차가 생긴다.
- 시료에 열을 가하는 것 자체는 목적이 아니라 기포 제거를 위한 수단이다.
- 시험을 빨리 진행하기 위한 목적이 아니다.
- 부피를 축소하기 위한 목적도 아니다.
시멘트 분말도가 높으면 조기강도가 커지는 것이 일반적이므로, "조기강도가 낮아진다"는 설명은 잘못되었다.
입자가 가늘수록 물과 접촉하는 표면적이 넓어져 수화 반응이 빨리 진행되고 초기 강도 발현도 빨라진다.
- 입자가 가늘수록 분말도가 높다는 설명은 옳다.
- 분말도가 높으면 수화작용이 빠르다는 설명도 옳다.
- 비표면적이 1g의 시멘트가 가진 전체 입자의 총 표면적을 뜻한다는 설명 역시 옳다.
굵은골재 체가름 시험에서 요구되는 시료의 최소 무게는 최대 공칭치수의 제곱에 비례하여 결정된다. KS F 2502(굵은골재의 체가름 시험방법)에 따르면, 최대 공칭치수가 40mm일 때 필요한 최소 시료 무게는 15,000g(15kg)이다. 이는 골재의 입도분포를 충분히 대표할 수 있도록 충분한 양의 시료를 확보하기 위한 기준이며, 더 큰 골재일수록 더 많은 시료가 필요하다.
워싱턴형 공기량 측정기는 보일(Boyle)의 법칙을 응용하여 공기함유량을 구한다.
일정한 압력을 가했을 때 공기의 부피가 줄어드는 정도를 측정해 공기량으로 환산하는 원리이다.
- 스토크스의 법칙은 입자가 물속에서 가라앉는 속도에 관한 법칙으로 이 측정기의 원리와 다르다.
- 다르시의 법칙은 흙 속 물의 흐름에 관한 법칙으로 공기량 측정과는 무관하다.
- 뉴턴의 법칙은 힘과 운동에 관한 일반 법칙으로 이 측정기의 원리를 설명하지 않는다.
콘크리트 압축강도 시험기에서 공시체의 지름은 굵은 골재 최대치수의 최소 3배 이상이어야 한다.
골재가 시험체 안에서 고르게 분포하며 강도 측정값이 골재 크기의 영향을 크게 받지 않도록 정한 기준이다.
- 2배는 이 기준보다 작은 값이다.
- 4배는 이 기준보다 큰 값이다.
- 5배 역시 이 기준보다 큰 값이다.
아스팔트의 신도는 연성(늘어나는 능력)의 기준이 되는 것이지 전성의 기준이 아니므로, "전성의 기준이 된다"는 설명은 틀렸다.
전성은 두드려 펴지는 성질을 가리키는 개념으로 늘어나는 성질을 다루는 신도와는 구분된다.
- 신도의 단위를 cm로 나타낸다는 설명은 옳다.
- 신도가 늘어나는 능력을 나타낸다는 설명도 옳다.
- 시험 규정온도가 25±0.5℃라는 설명 역시 옳다.
도로·공항 등 콘크리트 포장의 두께 설계와 배합설계에는 콘크리트의 휨강도가 자료로 이용된다.
포장은 차량 하중을 받을 때 휨 응력이 지배적으로 작용하므로 압축강도보다 휨강도를 기준으로 설계한다.
- 7일 압축강도는 초기 강도 관리용 자료로 쓰일 뿐 포장 두께 설계의 기준은 아니다.
- 28일 압축강도 역시 일반적인 강도 관리 기준일 뿐 포장 설계의 직접 자료는 아니다.
- 인장강도는 포장 설계에서 주로 쓰이는 기준값이 아니다.
골재의 입도란 골재의 크고 작은 알이 섞여 있는 정도를 뜻한다.
체가름 시험을 통해 각 크기별 골재가 얼마나 고르게 분포하는지를 확인함으로써 입도를 평가한다.
- 굵은 골재만 섞여 있는 정도로 한정하는 설명은 입도의 정의를 좁게 표현한 것이다.
- 잔골재만 섞여 있는 정도로 한정하는 설명 역시 입도의 정의를 좁게 표현한 것이다.
- 골재가 가지고 있는 성질이라는 설명은 입도라는 구체적 개념을 지나치게 포괄적으로 표현한 것이다.
흙의 함수량 시험에서 시료는 건조로에서 110±5℃로 건조한다.
이 온도 범위는 시료 속 수분만 증발시키고 흙 입자 자체의 성질 변화는 최소화하도록 정해진 표준 조건이다.
- 100±5℃는 이 시험에서 정한 표준 건조 온도보다 낮은 수치이다.
- 150±5℃는 표준 건조 온도보다 높은 수치이다.
- 200±5℃ 역시 표준 건조 온도보다 훨씬 높은 수치이다.
마모시험이 끝난 시료는 1.7mm 체로 체가름하여 마모감량을 구한다.
체에 남은 시료의 질량을 시험 전 질량과 비교해, 체를 통과할 만큼 잘게 부서진 양이 전체의 몇 %인지로 마모 정도를 나타낸다.
- 0.5mm 체는 이 시험에서 정한 체보다 눈이 작다.
- 1.2mm 체 역시 정한 체보다 눈이 작다.
- 2.8mm 체는 정한 체보다 눈이 크다.
아스팔트의 비중시험은 25℃를 표준 시험온도로 하여 수행한다.
같은 부피의 25℃ 증류수 무게와 시료 무게의 비로 비중을 구하는 것이 규정된 절차이며, 이 표준온도를 벗어난 값은 시험 기준이 아니다.
콘크리트 1㎥를 만드는 데 사용되는 각 재료의 양을 나타내는 용어는 단위량이다.
단위시멘트량·단위수량·단위골재량처럼 1㎥당 재료 사용량으로 표시하며, 강도나 배합비를 뜻하는 다른 배합설계 요소와는 구분된다.
시멘트 비중시험에서 비중병에 넣는 시료의 양은 약 64g이다.
이는 시험에 사용하는 광유의 부피와 균형을 맞추기 위해 규정된 표준 시료량으로, 병 눈금 범위 안에서 비중을 정확히 읽을 수 있도록 정해진 값이다.
비중이 큰 석재일수록 흡수율은 작고 압축강도는 크다는 것이 일반적인 경향이므로, 이와 반대로 서술한 내용은 옳지 않다.
비중이 큰 석재는 내부 공극이 적어 물을 덜 흡수하고 조직이 치밀해 강도가 높게 나타난다.
- 석재의 비중은 일반적으로 겉보기 비중을 말한다는 설명은 옳다.
- 석재의 강도는 비중이 클수록, 빈틈율이 작을수록 크다는 설명은 옳다.
- 석재는 흡수율이 클수록 강도가 작다는 설명도 옳다.
흐름값(Flow value)은 퍼진 모르타르의 평균 지름과 몰드 밑지름의 비를 백분율로 나타낸 값이다. 흐름값 = (퍼진 평균 지름 / 몰드 밑지름) × 100으로 계산한다. 주어진 값을 대입하면 흐름값 = (11.5 cm / 10.2 cm) × 100 = 1.127 × 100 = 112.7%이다. 물의 양 비율 48%는 흐름값 계산에 직접 사용되지 않으며, 모르타르의 유동성을 나타내는 지름 값만 필요하다.
시멘트 분말도(비표면적)의 단위는 ㎠/g으로 표시한다.
블레인 시험 등으로 구한 비표면적은 시멘트 입자 전체의 표면적을 질량으로 나눈 값이므로, 길이나 부피 단위가 아니라 면적을 질량으로 나눈 단위가 사용된다.
통일분류법에서 입도분포가 양호한 모래는 SW로 표시한다.
S는 모래를, W는 입경이 고르게 이어져 입도가 양호함을 뜻하는 기호이다.
- 입도분포가 나쁜 모래는 입도 불량을 뜻하는 SP로 분류한다.
- 점토질 세립분이 섞인 모래는 SC로 분류한다.
- 실트질 세립분이 섞인 모래는 SM으로 분류한다.
한계동수 경사(critical hydraulic gradient)는 로 계산된다. 여기서 는 흙 입자의 비중, 는 공극비이다.
주어진 값을 대입하면
이다.
한계동수 경사는 흙 입자에 작용하는 유효응력이 0이 되는 상태를 의미하며, 이 값이 실제 동수 경사에 도달하면 지반의 침하나 파이핑이 발생할 수 있다.
포화 점토시료의 일축압축강도와 점착력의 관계는 qu = 2C로 정의된다. 여기서 qu는 일축압축강도, C는 점착력(또는 비배수 전단강도 cu)이다. 주어진 qu = 0.98 kgf/cm²을 대입하면 0.98 = 2C이므로 C = 0.49 kgf/cm²이다. 포화 점토는 비배수 조건에서 내부마찰각이 0°에 가까우므로 전단강도가 점착력에만 의존하며, 일축압축시 수직응력 σ₃ = 0인 조건에서 이 관계식이 성립한다.
모래치환법에서 표준사는 시험구멍의 체적을 구하기 위해 사용된다.
구멍에 채워 넣은 표준사의 무게를 표준사의 단위중량으로 나누어 구멍의 부피를 구하고, 이를 파낸 흙의 무게와 함께 이용해 현장의 단위중량을 산정한다.
평판재하 시험에서 지지력 계수 k는 하중강도를 침하량으로 나눈 값으로 정의된다. 주어진 조건에서 하중강도 q = 2.5 ㎏f/cm², 침하량 δ = 1.25 mm = 0.125 cm이므로, 이다. 따라서 지지력 계수 k는 20 ㎏f/cm³이다.
말뚝기초는 직접기초가 아니라 깊은기초에 속한다.
직접기초는 상부하중을 얕은 깊이에서 지반에 직접 전달하는 기초이며, 말뚝기초는 지지층까지 말뚝을 박아 하중을 전달하는 방식이라 성격이 다르다.
- 복합기초는 직접기초의 한 종류이다.
- 연속기초는 직접기초의 한 종류이다.
- 독립기초도 직접기초의 한 종류이다.
흙의 유효입경은 가적통과율 10%에 해당하는 입경(D10)을 말한다.
입도곡선에서 통과율 10%에 대응하는 입경으로, 균등계수나 곡률계수를 계산할 때 기준이 되는 대표 입경이다.
예민비(Sensitivity)는 교란된 흙의 압축강도에 대한 교란되지 않은 흙의 압축강도의 비로 정의된다. 주어진 자료에서 흐트러지지 않은(교란되지 않은) 점성토의 압축강도는 2.0 kgf/cm², 이겨 성형한(교란된) 시료의 압축강도는 0.4 kgf/cm²이므로, 예민비 = 2.0 ÷ 0.4 = 5.0이다.
전기탐사법은 지반 상태를 파악하는 조사법일 뿐, 지지력을 보강하는 공법이 아니다.
샌드드레인·페이퍼드레인·파일 공법은 모두 연약지반의 지지력을 실질적으로 개선하거나 하중을 깊은 층으로 전달하는 보강 방법이다.
- 샌드드레인 공법은 지지력 보강(지반개량) 방법에 해당한다.
- 페이퍼드레인 공법도 지지력 보강 방법에 해당한다.
- 파일 공법도 지지력을 보강하는 방법에 해당한다.
굳은 지반까지 수직공을 굴착한 뒤 그 안에 현장 콘크리트를 채워 만드는 기초는 피어기초이다.
현장에서 구멍을 판 다음 콘크리트를 타설한다는 점에서 현장타설 깊은기초에 해당한다.
- 말뚝기초는 미리 만들어 둔 말뚝을 지반에 박아 넣어 하중을 전달하는 방식이다.
- 오픈 케이슨은 위아래가 트인 통 모양 구조물을 가라앉혀 시공한다.
- 뉴메틱 케이슨은 작업실에 압축공기를 넣어 물을 막으면서 침하시키는 방식이다.
함수비 변화에 따라 흙의 상태와 외력에 대한 저항력이 달라지는 성질을 연경도(컨시스턴시)라 한다.
흙은 함수비에 따라 고체·반고체·소성·액체 상태를 거치며, 이 변화 경계를 나타내는 수축한계·소성한계·액성한계도 연경도의 하위 개념이다.
습윤단위무게와 함수비로부터 구한 건조단위무게는 1.52gf/cm³이다.
건조단위무게는 습윤단위무게를 (1+함수비)로 나누어 구하며, 식으로는 로 표현된다.
습윤단위무게 1.90gf/cm³와 함수비 0.25를 대입하면 가 된다.
투수계수가 비교적 낮은 미세한 모래나 실트질 흙에는 변수위 투수시험이 적합하다.
투수성이 큰 사질토는 정수위 투수시험으로 짧은 시간에 유량을 측정할 수 있지만, 투수성이 작은 흙은 수위 변화를 시간에 따라 관찰하는 변수위 방식이 더 정확하다.
최대 건조 단위 무게와 비중으로부터 최소 간극비를 구하는 문제다. 최대 건조 단위 무게일 때 간극비가 최소가 된다.
건조 단위 무게 공식 를 이용하며, 여기서 는 건조 단위 무게, 는 비중, 는 물의 단위 무게(1 gf/cm³), 는 간극비다.
주어진 값을 대입하면 이므로
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,
,
이다.
평판재하시험(Plate Load Test)에서 1단계 하중강도는 0.35㎏f/cm²로 규정되어 있다. 이는 도로포장 또는 지반의 지지력을 평가하기 위해 표준화된 초기 하중값으로, 이후 단계마다 동일한 증분(0.35㎏f/cm²)으로 단계적으로 하중을 증가시키면서 침하량을 측정한다.