• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권2호
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• pp.85-92
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• 2007

콘크리트 노출 바닥판은 88 고속도로, 호남고속도로 확장, 제1중부고속도로 등의 1980년대에 건설된 고속도로 교량에 널리 적용되었다. 약 20년 정도 공용한 후에 콘크리트 노출 바닥판의 상태를 평가한 결과, 상당수의 교량들이 특별한 유지관리비가 소요되지 않고 공용중이다. 이러한 이유로 시공성, 유지관리 그리고 구조적인 관점에서 기존 콘크리트 노출 바닥판에 대한 공용성에 대한 재평가가 이루어지고 있다. 이러한 일환으로 콘크리트 노출 바닥판의 주요 손상원인 중의 하나인 철근 부식에 의한 박락을 유발시키는 제설 염화물에 침투 특성을 파악하고 바닥판의 수명을 평가하고자 고속도로 상에 공용중인 콘크리트 노출 바닥판에서 코어를 채취하여 깊이별 염화물을 측정하여 표면 염화물량 및 겉보기 확산계수를 구하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.1113-1116
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• 2008

실리카퓸, 플라이애쉬, 고로슬래등 미분말 혼화재가 포함된 고성능 콘크리트(High Performance Concrete) 교량 바닥판 보호공법은 1980년 초부터 북미를 중심으로 사용되어 왔다. 본 보고서에서는 교량 바닥판 보호를 위한 고성능 콘크리트 적용사례와 고성능 콘크리트를 이용한 두 가지 공법(고성능 콘크리트 교면포장공법, 노출 바닥판 공법)에 대해 소개한다. 위 두 공법은 이미 북미에서 많은 실적을 보유하고 있으며 특히, 실리카퓸과 PVA섬유가 포함된 고성능 콘크리트 교면포장공법은 국내에서도 성공적으로 적용되고 있다. 따라서 본고에서는 기존 아스팔트 재료를 대체할 수 있고, 최근 국내에서도 그 적용성에 대한 관심과 실 시공이 이루어지고 있는 고성능 콘크리트를 이용한 교면포장 (Overlay) 공법 및 노출 바닥판(Full depth) 공법에 대해 소개하고자 한다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.425-428
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• 2008

교량 바닥판은 공용기간 동안 차량하중 및 외부 열화환경(동결융해, 우수, 융빙제)에 직접적으로 노출되어 있어 교량의 주요 부재 중 가장 많은 결함이 발생되는 부위이다. 따라서, 콘크리트 교량 바닥판의 열화원인을 분석하고 향후 손상방지 및 품질향상 대책을 수립하고자, 고속도로 상에 공용 중인 교량 바닥판 중 19개소에 대해 콘크리트 코어를 채취하고, 콘크리트에 대한 공극특성 분석을 실시하였다. 실험결과, 손상이 발생된 교량 바닥판의 경우, 공기량이 기준치에 미달하거나, 기준치를 만족하는 경우에도 기포간격계수가 외국의 기준에 미치지 못하여 내구성이 저하된 것으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.157-160
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• 2008

교량 바닥판은 차량하중과 제설염화물 등의 다양한 유해환경에 직접 노출되어 있어, 교면 포장의 손상과 더불어 내부 콘크리트 바닥판의 열화로 진전되는 경우가 자주 발생되고 있다. 고속도로상에 손상이 발생한 교량에 대한 조사결과, 교면포장이 건전한 것으로 보이는 부위에서도 포장하면에서는 콘크리트 바닥판 상면의 손상이 광범위하게 진행되는 사례가 있다. 따라서 고속도로상의 교량 32개소를 선정하여 노면측정차량에 의한 조사와 차량탑재형 레이더에 의한 조사를 실시하였다. 그 결과, 외관상 양호해 보이는 곳에서도 포장내부에서는 손상발생가능성이 높은 것으로 나타났다. 따라서, 바닥판의 손상평가는 외관조사와 더불어 레이더 조사를 병행하는 것이 바람직한 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제8권3호
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• pp.217-224
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• 2004

'80년대에 건설된 고속도로 교량은 별도의 교면 포장을 실시하지 않고, 상부철근의 피복두께를 마모층 개념으로 4cm 증가시켜 건설되었다. 약 15년간 공용 후에, 이러한 콘크리트 바닥판 상면에 손상이 일부 교량들에서 발생되었다. 이와 같은 손상이 발생한 중부고속도로상의 한 교량을 대상으로 현장 비파괴조사 및 염화물 함량실험 등을 실시하여 손상원인을 규명하고 평가방법을 정립하고자 하였다. 현장조사 결과, 교면의 손상은 상부철근의 피복두께가 부촉한 부위에서 염화물 침투에 의한 철근의 조기 부식이 주된 원인으로 나타났다. 따라서, 이와 같은 콘크리트 바닥판에 대해서는 우선적으로 차량탑재형 GPR을 이용하여 상부 피복두께를 조사하고 충분한 두께를 확보하지 못한 부위에 대해서 부식전위 및 염화물 함량분석 등을 실시하여 유지관리 대책을 수립할 필요가 있는 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.393-399
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• 2007

교량 바닥판은 공용 기간 동안 차량하중 및 다양한 환경 조건 (동결융해, 우수 및 융빙제)에 직접적으로 노출되어 있는 부재이다. 이로 인해, 교량 바닥판은 다른 주요부재에 비해서 다양한 결함 및 손상이 자주 발생하여 고속도로 상의 문제 교량은 대부분 바닥판에 결함을 지니고 있다. 따라서 교량 바닥판의 내구성을 확보하기 위한 방안으로 고성능콘크리트 (high performance concrete, HPC)가 대안으로 제시되었다. 교량 바닥판의 내구성을 향상하기 위해, 배합된 고성능콘크리트에 대한 내구성능 실험이 수행되었다. 본 연구에 사용된 배합 변수는 총 4가지로, 1) 보통시멘트 (OPC) 2) 시멘트 중량의 20%의 플라이애쉬 치환(FA), 3) 20%의 플라이애쉬와 4%의 실리카퓸 치환 (FS), 그리고 4) 40%의 고로슬래그미분말 치환 (BS)에 대해서 내구성 실험을 실시한 후 비교 평가를 실시하였으며, 사용된 설계 압축강도는 각각 27 MPa와 35 MPa이다. 고성능콘크리트를 시험 배합한 결과, 결합재의 양을 증가시켜 강도를 증진시키는 것보다는 혼화재를 사용하는 것이 내구 성능이 크게 향상되는 것으로 나타났다. 특히 혼화재 중, 플라이애쉬와 실리카퓸을 함께 결합재로 사용하는 경우가 균열 저감 및 내구 성능 증진에 가장 효율적인 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.125-133
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• 2011

가혹한 환경에 노출되는 콘크리트 교량바닥판에 대한 피해가 증가하면서 콘크리트 교량바닥판의 내구성 향상에 대한 요구가 증가하고 있다. 이에 따라 고성능 콘크리트에 대한 관심이 높아지고 있다. 최근, 새로운 광물질 혼화재로써 실리카흄과 같은 수준의 강도와 내구성 확보가 가능한 메타카올린이 높게 평가되고 있다. 이에 비해 국내의 메타카올린에 대한 연구 및 대체사용은 미진한 수준이며, 메타카올린 콘크리트를 교량바닥판에 적용하기 위한 검토도 매우 부족한 실정이다. 따라서 메타카올린 콘크리트를 교량바닥판에 적용하기 위해서는 장기적인 역학적 특성 및 교량바닥판에 요구되는 내구성에 대한 다양한 자료가 필요하다. 본 연구는 메타카올린 콘크리트를 적용한 교량바닥판의 장기적인 역학적 특성 및 내구성을 양생 재령에 따라 검토하는데 목적을 두었다. 역학적 특성은 압축강도 및 휨강도가 측정되었으며, 내구성의 경우는 건조수축, 염화물 저항성, 스케일링, 동결융해 저항성을 양생 재령에 따라 비교 평가하였다. 연구결과에 따르면, 메타카올린의 대체는 압축강도 및 휨강도 발현이 초기 및 장기 재령에서 우수하였다. 또한, 내구성 측면에서도 염화물 침투 저항성과 동결융해 저항성을 향상시켰다. 또한, 건조수축을 저감시키는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권4호
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• pp.175-184
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• 2011

구조용 형강을 사용하는 격자형 합성바닥판은 비교적 신속한 시공과 보수시 교통통제를 최소화할 수 있는 장점으로 인해 1930년대 이후 현재까지 다양한 단면상세가 연구개발 되고 있다. 강형의 상부 일부만 콘크리트와 합성된 형태를 취하는 격자형 합성바닥판은 강형이 완전히 매입되는 형태에 비해 자중이 작고 공장에서 프리캐스트 제작이 가능하여 원거리의 현장이나 산악지역과 같이 건설조건이 열악한 경우에도 적용이 가능한 구조이다. 본 연구에서는 형강이 노출된 격자형 강합성 바닥판을 각종 기반시설물의 수평지지구조에 적용하고자 형강과 콘크리트의 합성을 위한 전단연결부의 형식과 격자형 구조에서 형강을 서로 연결하는 가로막대의 간격, 상부 콘크리트 슬래브의 두께 등을 변수로 휨실험을 하였고, 휨성능 및 합성거동을 비교 평가하였다. 이를 통해 설계변수 변화에 따른 구조거동의 변화를 비교 검토할 수 있었고, 적절한 전단연결방식 및 단면제원에 대한 기본자료를 얻을 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권1호
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• pp.67-74
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• 2021

본 논문에서는 노후화된 PSC I형 교량을 대상으로 철근부식에 대한 구조적 안전성을 평가하였다. 대상 PSC I형 교량은 실제 구조물을 참고하여 철근을 배근하고 해석 시 콘크리트의 파괴와 철근의 항복을 고려하였다. 한국시설안전공단 정밀안전진단의 교량 평가 기준을 참고하여 철근노출면적률과 철근부식률로 구분하여 총 32가지의 철근부식 시나리오를 구성하였다. 철근노출은 교량의 바닥판 하부 인장철근이 콘크리트 피복 탈락에 의해 노출된 것으로 가정하였다. 각 시나리오별 해석 결과, PSC I형 교량의 안전율과 내하율은 철근노출면적률과 철근부식률이 증가함에 따라 감소하였다. 철근부식률이 50% 이상일 경우는 모든 철근노출면적률에 대해서 안전성등급을 세밀하게 분석할 필요가 있었으며, 철근부식률 57%이상인 경우는 철근노출면적률에 관계없이 모두 E등급으로 산정되었다. 철근노출면적률 2%에 대해서 상관도 분석을 실시한 결과,철근부식률이 약 55.8% 까지는 A등급, 56.9% 까지는 C등급, 58.5% 까지는 D등급, 58.5% 이상인 경우 E등급으로 평가되었다. 본 연구를 통해 노후화된 교량에 대한 철근부식의 정량적인 구조적 안전성 평가가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.376-385
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• 2022

국민의 안전과 편의성에 직결되는 도로 인프라인 PSC거더교의 바닥판 손상 및 노후화로 인한 교체공사를 대비하여 매립형 분리식 전단연결재가 개발되었다. 분리식 전단연결재는 바닥판 철거 공정에서 파쇄를 최소화하고 교체공사를 위한 전단연결재 재시공이 용이하여 시공성 향상으로 인한 공사기간 감소로 도로이용자의 불편과 손실을 최소화할 수 있다. 공법별 공사기간과 공사기간 중 교통차단으로 인해 발생하는 도로이용자비용을 산출하여 비교하는 방법으로 기존 공법 대비 매립형 분리식 전단연결재를 적용한 PSC거더교의 경제성을 도로이용자(국민) 입장에서 분석하였다. 매립형 분리식 전단연결재가 적용된 교량 바닥판 교체공사 시 도로이용자비용은 34일 1,404,687,725원으로 기존 ∩형태 전단철근 노출 전단연결재가 적용된 경우(54일, 1,924,740,367원) 대비 공사기간 20일, 도로이용자비용 27.02 %를 절감할 수 있는 것으로 분석되었다.