토양에 Atterberg 플라스틱 제한을 결정하는 굽힘 시험

본 새로운 절차의 전반적인 목적은 굽힘 변형을 측정하여 토양의 소성 한계를 결정하는 것입니다. 전통적인 실 굴림법은 실험자의 숙련도에 큰 영향을 받으므로, 이에 대한 대안적인 접근 방식이 제시됩니다. 이 방법은 명확하고 객관적인 기준을 통해 소성 한계를 구할 수 있게 합니다.

따라서 얻어진 결과는 식물학적 목적으로 토양을 분류하고 식별하는 데 매우 신뢰할 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 빠르고 간단하며 저렴할 뿐만 아니라, 정확하고 주관적인 해석이 배제된다는 점입니다. 고운 토양 샘플을 준비하여 필요에 따라 60 °C 이하에서 건조하십시오.

다음으로, 막자를 사용하여 토양을 수동으로 분쇄합니다. 모래 입자가 부서지는 것을 방지하기 위해 가급적 고무 코팅된 막자를 사용하십시오. 그런 다음, 시료를 0.4 millimeter 체에 통과시키고 체에 걸러진 토양은 폐기합니다.

이제 약 20~40 g의 토양을 취하여 흡수성이 없는 유리판 위에서 적십니다. 그런 다음, 금속 스패튤라로 시료를 반죽하여 균질한 토양-물 혼합물이 될 때까지 섞습니다. 라텍스 장갑을 착용한 상태에서 혼합물을 지름 3~5 cm 크기의 공 모양으로 뭉칩니다.

이제 첫 번째 공보다 물을 더 많이 또는 더 적게 넣어 두 번째 공을 만들어, 공들의 함수율이 서로 다르게 합니다. 두 토양 공 모두 취급 시 부서지거나 달라붙지 않아야 합니다. 그런 다음, 각 토양 공을 랩으로 감싸 밀폐 봉투에 넣습니다.

밀폐 조건에서 백을 24시간 동안 보관하십시오. 템퍼링 기간이 지난 후, 라텍스 장갑을 착용한 상태에서 매끄러운 유리판 위에 토양 볼을 펴서 두께가 약 3mm인 패티 형태로 만듭니다. 수분 손실을 방지하기 위해 패티의 표면을 클링 필름으로 덮어 두십시오.

그런 다음, 나사 모양 성형기를 사용하여 두께를 정확히 3 mm로 줄입니다. 이제 스패튤러로 평평해진 토양 덩어리의 거친 가장자리를 잘라내어, 길이가 최소 52 mm이고 너비가 3 mm인 토양 스트립을 만듭니다. 다음으로, 사각형 단면이 원형이 되어 직경이 3 mm가 될 때까지 나사 모양 성형기로 토양 스트립을 굴립니다.

스트립이 너무 건조하여 쉽게 부서지거나 너무 끈적이는 경우, 수분 함량을 조절한 토양을 사용하여 테스트를 반복하십시오. 다음으로, 토양 가닥을 스레드 몰더(thread moulder)의 전면에 배치하고, 스레드 몰더의 너비를 이용하여 실린더의 길이를 정확히 52 millimeters로 만듭니다. 이제 스레드 몰더를 거꾸로 뒤집어 실린더 모양의 조각을 토양 가닥의 중앙 부분에 접촉시킵니다.

강철 푸셔를 토양 가닥의 중앙에 접촉시킵니다. 그런 다음, 강철 푸셔를 원형 경로를 따라 토양 가닥의 끝부분을 향해 조심스럽게 이동시킵니다. 균열이 발생할 때까지 이 동작을 반복합니다.

첫 번째 균열이 나사산 끝부분 중 하나 근처에서 나타나면, 반대쪽 끝에 두 번째 균열이 생길 때까지 다른 쪽 끝을 계속 구부리십시오. 이제 나사산 성형기를 제거하고 캘리퍼스를 사용하여 각 끝부분의 중앙부 사이의 거리를 0.1 millimeter 정밀도로 측정하십시오. 그다음, 토양 나사산을 무게를 알고 있는 용기에 넣고 수분 손실을 방지하기 위해 덮개를 덮으십시오.

굽힘 변형이 너무 커서 나사산 팁까지 서로 접촉하는 경우, 푸셔와 나사산 성형기를 제거하고 균열이 발생할 때까지 토양 나사선을 손으로 계속 구부리십시오. 그 후 나사산 팁 사이의 거리를 측정하고 음수 값으로 기록하십시오. 남은 토양으로 추가 나사선을 더 성형하되, 팁 부분은 자르지 마십시오.

이것들을 동일한 용기에 보관하고 다시 덮어줍니다. 이제 첫 번째와 동일하게 길이가 52 millimeters인 두 번째 토양 가닥을 만듭니다. 두 번째 토양 가닥에 대해서도 동일한 굽힘 과정을 반복합니다.

결과가 유사하다면 더 많은 토양 시료 가닥을 구부리지 마십시오. 결과가 다르다면, 만족스러운 측정값이 얻어질 때까지 최소 하나 이상의 토양 시료 가닥을 더 성형하고 구부리십시오. 최소 5 g의 시료 가닥이 확보되면, 토양 시료 가닥이 담긴 용기의 무게를 최소 0.1 g의 정밀도로 기록하십시오.

이제 두 번째 토양 덩어리에 대해 전체 과정을 반복합니다. 먼저 뚜껑을 열지 않은 상태로 토양 스레드가 담긴 용기 두 개를 105°C 오븐에 넣어 최소 18시간 동안 토양을 건조시킵니다. 다음 날, 용기들을 데시케이터에 넣습니다.

상온으로 냉각되면, 최소 0.1g의 정밀도로 무게를 기록합니다. 그 다음, 용기들을 동일한 오븐에 다시 넣고 최소 6시간 동안 더 가열합니다. 다시 데시케이터에서 냉각시킨 후, 무게를 측정합니다.

두 번의 연속적인 무게 측정값이 완전히 동일해질 때까지 이 과정을 반복하며, 이때의 무게가 토양의 건조 중량이 됩니다. 이제 각 토양 공에 대하여, 기지 의 함수량 W와 균열 발생 시의 굽힘 정도 B를 사용하여 각 공의 소성 한계를 계산하십시오. 그런 다음, 평균값을 사용하여 토양의 특성을 정의하십시오.

소성 한계 식에 포함된 -0.108이라는 수치는 24종의 토양을 대상으로 수행한 이전의 다중 반전 연구에서 얻은 종단 기울기의 평균값에 해당합니다. 2.135라는 수치는 당사의 기존 다지점 시험 결과에 따라, 해당 24종 토양의 굴곡 곡선에서 소성 한계에 해당하는 평균 굴곡 값과 일치합니다. 설명된 굴곡 시험을 통해 30종의 토양에서 계산된 소성 한계는 기존의 다지점 굴곡 시험 및 표준 롤링 시험 결과와 비교되었습니다.

각 시험은 숙련된 작업자가 수행하였으며, 그 결과는 매우 유사하게 나타났습니다. 새로운 굽힘 시험을 통해 얻은 소성 한계 결과는 기존의 굽힘 시험 및 표준 나사 굴림 시험과 높은 상관관계를 보였습니다. 대부분의 결과는 소성 지수가 매우 낮은 토양에서도 완벽한 상관관계를 나타냈습니다.

이 영상을 시청하고 나면, 작업자가 최종 결과에 결정적인 영향을 미치지 않는 간단한 테스트를 통해 소성 한계를 즉각적이고 정확하게 얻는 방법에 대해 충분히 이해하게 될 것입니다. 이 기술을 익히면 5분에서 10분 내에 수행할 수 있으므로, 기존의 테스트보다 훨씬 빠르게 진행할 수 있습니다.

이 테스트는 빠른 성능뿐만 아니라 단순성, 저렴한 비용 및 정확성을 갖추고 있어 어떤 실험실에서도 쉽게 도입할 수 있습니다. 개발 이후, 이 기술은 지반 공학, 농업, 세라믹 및 토양 과학 분야의 연구자와 기업들이 더욱 신뢰할 수 있는 소성 한계 결과를 얻을 수 있는 길을 열어주었습니다.