애터버그 한계

애터버그  한계

애터버그  한계

1) 개요

    점토의 물리적 특성은 토양에 존재하는 물의 양에 크게 영향을 받는다. 점토질 토양에 존재하는 물의 양에 따라 점토 토양의 일관성 (토양이 매우 부드럽거나, 부드럽거나, 중간이거나, 뻣뻣하거나, 단단한지 여부를 설명하는 데 사용되는 용어)을 설명하기 위해 4 가지 상태 또는 단계가 사용되며, 그것은 액체 상태, 플라스틱 상태, 반 고체 상태 및 고체 상태이다. 토양의 상태가 한 곳에서 다른 상태로 변하는 수분 함량을 일관성 한계 또는 Atterberg 한계라고 한다. 미세한 토양에 상당한 양의 물이 혼합되면 토양의 액체 상태라고 한다.. 이 상태에서 토양은 흐름에 대한 저항이 거의 없다. 토양에서 물의 양이 줄어들면 토양은 액체에서 플라스틱으로, 플라스틱에서 반고체로, 반고체에서 고체로 상태가 바뀐다. 토양이 액체에서 플라스틱으로 상태를 변화시키는 수분 함량을 액체 한계(wL)라고 하고, 플라스틱에서 반고체로 상태를 변화시키는 수분 함량을 플라스틱 한계(wP)라고 하며, 반고체에서 고체로 수축 한계(wS)라고 한다. 그림은 토양의 상태 또는 단계에 따라 수분 함량에 따른 토양의 부피 변화를 보여준다. 수분 함량이 감소함에 따라 토양의 부피도 수축 한계까지 감소하며, 그 후에는 수분 함량 감소로 인한 부피 변화가 관찰되지 않는다. 이는 수축 한계까지 토양이 완전히 포화되고 수축 한계를 넘어서면 포화 정도가 100%-0%이기 때문이다. 따라서 수축 한계 이전에 수분 함량이 감소함에 따라 토양에서 동일한 양의 부피 감소가 발생한다. 액체 상태에서는 일관성 측면에서 토양이 액체(전단 강도가 없음)이고 플라스틱 상태에서는 토양의 상태가 부드러운 상태에서 뻣뻣한 상태까지 다양하며 반고체 및 고체 상태에서는 뻣뻣한 상태에서 매우 단단한 상태까지 다양하다. 플라스틱 단계에서 토양은 가소성으로 인해 어떤 모양으로든 성형할 수 있다. 반고체 상태에서는 토양이 부서지기 쉬우며(가소성이 없음) 고체 상태로 갈수록 취성이 더욱 증가한다. 토양의 강도는 물의 양이 감소함에 따라 증가한다.

애터버그 한계는 점성토에서 의미가 있다.

 

2) 액성한계 (Liquid Limit)

• 액성상태에서 소성상태로  변화하는 경계의 함수비
• 흙이 자중으로 인해 유동할 수 있는 최소의 함수비
• 액성한계 50% 초과 시 토공재료로 사용금지!

관련 사진	유동곡선

 

3) 소성한계 (Plastic Limit)

• 유리판 위에 시료를 손바닥으로 굴려  지름이 3mm에서 끊어질 때 함수비

   *  비소성(NP, Non-Plastic) 이란?

    ❶ 소성한계를 구할 수 없을 경우
    ❷ 소성한계=액성한계 일 때
    ❸ 소성한계> 액성한계 일 때


* 소성상태에서 반고체 상태로 변화하는 경계의 함수비

▷반고체 상태에서 최대 함수비 및 소성 상태에서 최소 함수비
▷소성지수(PI) < 10 일 경우 노상 성토재료로 적절함!

 

2) 소성도표 

소성도표 : 점토의 압축특성에 관한 정보를 제공