• 한국지반신소재학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.17-25
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• 2024

골재 간극률은 구조적 강도, 내구성, 배수 및 투수성 등 다양한 아스팔트의 특성에 직접적인 영향을 미친다. 따라서 아스팔트 포장이 사용되는 위치, 기후, 환경 등에 적절하도록 골재 간극률이 설계되어야한다. 하지만 골재 간극률은 다양한 요인들에 의해 영향을 받으므로 그 설계가 쉽지 않다. 예를 들어 골재 입자의 크기 분포, 구성이나 아스팔트 바인더의 양, 다짐 수준 등 다양한 영향인자가 존재한다. 본 연구에서는 골재 간극률에 영향을 미치는 요인들로부터 골재 간극률을 예측하고자 하였다. 이를 위해 다양한 기계학습 모델 방법을 적용하였고 단일 기계학습 모델을 적용했을 때보다 높은 정확도로 골재 간극률을 예측할 수 있음을 보였다. 본 연구의 결과는 경험과 노동집약적인 실험에 의존하는 골재 간극률 예측에 데이터 기반의 접근방법을 적용할 수 있음을 보였으며 향후 최적 골재 간극률 설계 등에 활용 가능할 것으로 기대된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.79-90
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• 2004

본 논문은 아스팔트 포장의 주요 파손 형태의 하나인 소성변형을 예측하기 위한 연구로서 빠르고 손쉽게 구할 수 있는 혼합물의 공극 관련된 물리적 특성인 공극률, 골재간극률 포화도 등에 근거하여 소성변형과의 상관성을 추정하고자 하였다. 이를 위하여 두 종류의 골재, 밀입도, 갭입도, 일반아스팔트, 개질아스팔트 등을 조합한 혼합물에 대하여 반복주행시험을 수행하였다. 그 결과 혼합물의 공극관련변수로 소성변형 깊이의 추정이 가능함을 확인하였다. 또한 국내에서 사용하지 않고 있는 물성이 골재간극률이 소성변형에 크게 영향을 미치는 인자로 확인되어 향후 국내 배합설계규정에 이 규정을 추가하는 것을 고려해야 할 것으로 사료되었으며, 포화도는 국내의 규정이 너무 높아 하향조정이 필요한 것으로 판단되었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.13-24
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• 2004

국내의 각종 시방서 및 지침에 수록되어 있는 기존 마샬 배합설계 방법은 일본 도로공단의 규격을 도입하여 사용한 것이다. 이러한 배합설계 방법은 최근의 도로 포장의 공용성에 많은 문제점을 야기시키는 원인 중의 하나로 인식되어지고 있다 따라서 현재 외국의 배합설계 과정에서 가장 많이 이용되고 있는 용적 개념의 도입을 통해 개선된 마샬 배합설계 방법을 제시하고자 한다. 본 연구를 통해 개선된 배합설계 방법은 공극률 4%에 해당하는 아스팔트 함량을 예비 최적 아스팔트 함량으로 결정한 후 포화도, VMA(골재 간극률), 안정도, 흐름값의 마샬 물성치를 만족하면 이를 최적 아스팔트 함량으로 정하는 방법이다. 이러한 배합설계 방법은 기존 방법에서는 고려하지 않는 VMA 값을 도입하였으며, 현장에서 오차가 많이 발생되는 마샬 안정도 시험을 설계 요소가 아닌 검토 요소로 정함으로써 배합설계의 오류를 줄이는 방법이다. 실내 실험을 통한 기존 방법과 개선 방법의 비교 결과. 공극률을 제외한 최적 아스팔트 함량, 밀도, 안정도, 그리고 흐름값의 마샬 물성치에서는 비슷한 결과값을 나타내었다. 이는 개선 방법을 적용할 때 다른 마샬 물성치들은 큰 변동이 없이 일정한 공극률을 가지는 혼합물 생산이 가능하다는 것을 나타낸다. 따라서 개선된 마샬 배합설계 방법은 현장에서 일정한 공극률(4%)을 가지는 혼합물의 생산을 가능하게 하고, 이는 아스팔트 혼합물의 품질 향상에 큰 도움을 줄 것으로 생각된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권6호
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• pp.1367-1375
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• 2015

제강슬래그 골재를 사용한 박층 아스팔트 포장공법을 위해 10 mm 밀입도 아스팔트 혼합물의 골재 입도기준을 제시하고자 하였다. 기존 WC-1, WC-3과 같은 밀입도 아스팔트 혼합물의 골재 입도기준은 퓰러모델에 의해 제시되었으나 10 mm 밀입도 아스팔트의 경우 최대밀도선과 유사한 입도를 얻게 되어 부드러운 혼합물이 되는 경향을 나타내었다. 국외 입도기준을 참고하여 골재 맞물림과 최소 골재간극률을 확보하기 유리한 입도를 제시하였다. 제시된 입도의 검증을 위해 골재 입도특성지표인 입도비(GR)와 골재다짐밀도(CAD)를 사용하여 혼합물 물성과의 상관관계를 분석하였다. 골재 입도 및 다양한 특성을 반영할 수 있는 CAD 지표의 $R^2$가 0.86~0.99로 매우 높게 나타났다. CAD 지표를 이용하여 다양한 골재 입도를 검토한 결과 제시 입도기준이 마샬안정도와 VMA 등 배합설계 인자에 보다 안정적인 것으로 나타났다. 또한 균열저항성 향상을 위해 0.3 mm 이하 골재의 통과중량백분율을 10% 이상으로 제한함으로서 터프니스가 약 15% 향상되어 효과적임을 확인 할 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.413-416
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• 2008

콘크리트는 건설재료 중에서 가장 많이 쓰이는 재료이다. 과밀한 철근배근에서의 콘크리트 타설시콘크리트의 굵은골재 치수 사용에 한계가 있다. 이에 비해 모르타르는 콘크리트보다 골재의 치수가 작아 간극통과성이 콘크리트보다 뛰어나다. 이에 모르타르를 골재 입도분포를 조절하여 실적률을 증가시켜 단위수량을 저감하면서 건조 수축량을 감소시키고 분리저항성 및 간극통과성등이 매우 뛰어나 콘크리트의 대체재료가 될 수 있을 것으로 판단되어, 과밀한 철근배근, 노후화된 건물벽체의 개보수, 지하층 기둥이나 보의 보수보강을 좀더 유용하게 하기위해 본 연구를 실시하게 되었다. 금번 연구에서는 골재의 입도분포를 조절한 후 골재의 치환율(40%,50%,60%)을 조절하여 물시멘트비를 30%, 40% 두 수준으로 나누어 모르타르 공시체를 제작하였으며, 이에 따른 공기량, 슬럼프, 압축강도를 비교하여 나타내었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제9권1호
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• pp.57-67
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• 2007

최근 아스팔트 혼합물의 VMA 혹은 그 외 다른 체적요소의 기준값을 대체하기 위해 유효아스팔트 함량(film thickness)에 대해 논의되어 왔다. 이들 중 일부는 유효 아스팔트 함량의 기준값을 제안하였으며, 일부는 새로운 개념 또는 계산 방법을 포함하는 새로운 모델을 즉, 인덱스 모델(index model) 또는 가상 모델(virtual model)을 소개하였다. 각각의 모델은 아스팔트혼합물의 체적특성을 설명하는데 있어서 형상, 크기 등 골재의 체적특성을 정량화하는 방법을 이용한다. 본 연구에서는 인덱스 모델과 가상 모델의 장점을 결합한 개선된 가상 모델 (modified virtual model)을 제안하였다. 개선된 가상 모델을 기존의 두 가지 모델과 비교평가하기 위하여 DASR 개념에 근거하여 제작된 총 8개의 혼합물을 대상으로 IDT 시험과 APA 시험을 수행하였다. 시험 결과, 아스팔트 혼합물의 공용성과 유효 아스팔트 함량의 관계를 계산함에 있어서 본 연구에서 제안된 가상 모델은 기존의 모델들에 비해 더 적절함을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.643-653
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• 2013

기존의 연약지반 개량공법의 대체공법으로 유럽과 국내에서는 소정의 인장강도를 갖는 토목섬유로 골재말뚝의 외벽을 감싸는 공법에 대한 연구가 많이 증가하였다. 이 연구에서는 이와 같은 공법에서 골재말뚝의 외벽을 감싸는 원주형 섬유의 인장강도에 따른 지반보강 효과 및 보강 메커니즘 등을 파악하기 위하여 모래-팩, 점토-팩 복합토에 대한 삼축압축시험을 실시하였다. 또한 모래다짐말뚝공법을 모사하는 모래-점토 복합토와 모래다짐말뚝을 원주형 섬유로 보강한 모래-점토-팩 복합토에 대한 삼축압축시험을 실시하여 치환율(${\alpha}_s$)과 인장강도($T_{\alpha}$)에 따른 보강효과와 거동의 차이를 비교하였다. 시험결과 섬유의 보강효과로 인한 강도증가는 섬유의 수평방향 인장강도와 밀접한 관계가 있고, 섬유에 의한 구속응력 증가효과(${\Delta}{\sigma}_3$)에 의해서 점착절편(c, c')의 증가효과가 매우 크게 발생하는 것으로 나타났다. 또한, 모래다짐말뚝이 토목섬유로 보강된 경우(모래-팩-점토)와 그렇지 않은 경우(모래-점토)를 비교해 볼 때 삼축압축시 전단거동(전단강도, 파괴시 간극수압계수, 응력비 등)에 있어서 큰 차이를 보이는 것으로 나타났다.