분야
hwp2. 시험방법
3. 실제 시험순서
4. 직접전단시험 Data Sheet
5. 토 론
① 응력-변형곡선과 부피변화
조밀한 모래나 과압밀점토는 파괴되는 동안에 부풀다가 다시 감소되는 성질이 있다. 즉, 그림(2)의 곡선 A처럼 최대점 또는 정점에 이르는 동안은 부피가 커지고, 이 이후부터는 곡선이 하강되는 경향이 있다. 꼭지점은 전단저항 응력의 최대치로서 파괴점 또는 강도라 한다. 꼭지점 이후에 계속 변형시키면 어느 수준에서는 더 하강하지 않고 그대로 유지되는 경향도 있다. 이 일정하게 변형시키면 어느 수준에서는 더 하강하지 않고 그대로 유지되는 경향도 있다. 이 일정하게 유지되는 응력을 잔류강도라 한다.반면에, 느슨한 모래나 정규압밀점토는 정점 이후에 계속 변형되어도, 응력-변형관계곡선이 하강되지 않고 곡선 B처럼 더 이상의 응력변화가 없는 경향을 띤다. 이런 거동을 탄∙소성이라 하며, 변형이 계속되어도 일정한 응력에 접근된다. 이처럼 변형이 증가되는데도 일정하게 유지되는 응력을 극한강도라 한다. 암석이나 콘크리트와 같은 것들은 순간적으로 파괴되며, 이런 응력-변형 거동을 하는 물체를 취성이라 한다. 그리고 전단 중에는 부피가 변한다. 체적변화율은 식(2)로 정의된다. 여기서 V0 = L2H0의 계산은 간단한데, 수직방향 변형량(△H)으로 △V = A0∙△H로 일일이 계산하기가 귀찮고 그 양도 아주 작다. 그래서, 전단중에 생기는 부피 팽창이나 수축되는 경향만을 파악하는데는 수평방향 변형율(εH)에 따른 수직방향 변형량으로 작도해도 충분하다. 전단중에 부피가 늘거나 주는 현상이 “Dilatancy”이다. 느슨한 사질토나 정규압밀 점토는 그림(2)의 곡선 B처럼 부피가 계속 줄어드는(- Dilatancy)경향을 띈다. 조밀한 사질토나 과압밀된 점성토는 부피가 늘어나는 경향(+ Dilatancy)이 있다. 후자인 경우라도, 전단초기에는 부피가 일단 줄다가 다시 SFMRL도 한다. 이는 수직하중으로 구속된 토립자들이 전단되는 중에 재배열되기 때문이다. 느슨한 사질토나 정규압밀 점토는 작용된 수직응력 때문에 전단파괴되는 동안에 입자들 사이에 재배열되면서 -Dilatancy로 나타난다. 입자들의 배열이 완전히 끝 난 후에도 부피가 약간 주는데, 이는 간극수가 빠져나가기 때문이며, 유발되는 간극수압은 +△u이다. 즉, 전단 중에 부피감소(-△V)이면, 유발된 간극수압은 +△u이다. 조밀한 모래나 과압밀 점토는 이와 반대로 +△V 및 +△u(과잉간극수압)이다.
