• 대한토목학회논문집
• /
• 제36권6호
• /
• pp.1117-1123
• /
• 2016

롤러전압콘크리트포장 공법은 기존 시멘트 콘크리트 공법의 재료 특성 및 아스팔트 포장의 시공특성을 공유하는 포장 방식이다. 일반 시멘트 콘크리트 포장의 우수한 구조적 성능을 유지하면서, 아스팔트 시공 장비를 사용하여 간소한 시공절차로 경제성을 확보할 수 있다. 롤러전압콘크리트포장 공법은 수화반응과 롤러다짐에 의한 골재 맞물림 효과로 일반 시멘트 콘크리트 포장보다 적은 시멘트량을 사용하여도 충분한 강도를 발현할 수 있다. 또한 일반 시멘트 콘크리트 포장과 동등한 강도 특성을 발휘 할 수 있으며, 본 연구에서는 RCCP의 다짐도와 압축강도의 관계를 정량적으로 도출하고자 한다. 롤러전압콘크리트의 다짐에너지를 변화시키면서 다양한 다짐도를 갖는 시편을 제작하였다. 다짐도는 시편의 건조단위중량과 최대건조단위중량의 비로 정의하였으며, 다양한 다짐도로 성형된 시편의 28일 압축강도를 평가하였고, 다짐도에 따른 강도비의 관계를 도출 하였다. 따라서 롤러전압콘크리트 공법의 국내 현장적용을 위한 다짐도에 따른 강도비의 중요성을 부각하여 현장 다짐도 관리에 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국도로학회논문집
• /
• 제13권1호
• /
• pp.79-86
• /
• 2011

최근 화석자원의 고갈과 대기오염의 피해를 저감하기 위해 자전거의 이용을 적극적으로 장려하고 있으며 이를 위해 자전거도로 건설이 활발히 이루어지고 있다. 하지만 현재 사용 중인 자전거도로 포장은 이용 하중에 비해 높은 성능과 시공비용을 지니고 있어 효율적인 건설을 위해 경제적인 도로포장형식이 필요하다. 롤러 전압 콘크리트 포장은 시멘트 경화 반응과 다짐으로 인한 골재 맞물림에 따른 높은 구조적 성능을 확보할 수 있다. 또한 시공이 간단하고 건설비가 적어서 자전거도로에 적용하기 위한 우수한 조건을 갖추고 있다. 그러나 롤러 전압 콘크리트 포장의 불량한 표면 미관과 제설제 피해에 대한 취약성은 자전거도로 건설에서 문제로 작용하고 있다. 따라서 이러한 단점을 극복하기 위해 표면 미관의 개선과 환경하중에 대한 피해를 저감 할 수 있을 것으로 예상되는 코팅공법을 이용하였으며 이에 대한 효과를 검증하기 위해 롤러 전압 콘크리트 포장의 코팅에 따른 성능을 검토하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제42권4호
• /
• pp.537-548
• /
• 2022

중하중의 교통하중은 포장체에 과도한 응력과 변형을 발생시키므로 이에 대응할 수 있는 포장 단면 설계가 중요하다. 항만 배후도로와 산업도로는 일반도로에 비해 중하중 교통의 비율이 높아 포장의 조기 파손으로 인한 문제가 다수 발생되고 있다. 국외의 경우 중차량의 통행이 많은 도로의 포장설계는 복합포장을 많이 적용하고 있다. 복합포장은 기존 포장의 설계수명을 2배 이상 증대시켜 보수비용 및 사용자 비용을 절감할 수 있는 경제적 포장 형식으로 인식되고 있다. 본 연구에서는 중하중 교통의 비율이 높은 산업도로와 항만 배후도로의 포장 장기 공용성을 확보할 수 있도록 롤러전압콘크리트 기층을 활용한 복합포장의 두께 설계 방안을 제안하고자 한다. 3차원 유한요소해석을 이용하여 포장의 재료물성 변화에 따른 역학적 거동과 장기 공용성을 검토하였으며, 계절별 컨테이너 트레일러에 의해 발생되는 롤러전압콘크리트 기층의 누적피로손상도을 고려하여 사용자가 쉽게 사용할 수 있는 카탈로그 설계를 제안하였다.

• 한국도로학회논문집
• /
• 제13권2호
• /
• pp.103-114
• /
• 2011

전 세계적으로 에너지 절약과 $CO_2$ 발생량의 절감을 위해 자전거의 이용을 장려하고 있으며 국내에서도 이러한 세계적 흐름에 발맞추어 자전거 이용을 활성화하기 위해 긴 연장의 신설 자전거도로 건설 계획이 진행되고 있다. 최근 신설 자전거도로의 효과적인 건설을 위해 시멘트 수화 반응뿐만 아니라 골재 맞물림에 의해 높은 구조적 성능을 발현하고 간단한 시공절차와 적은 건설비용을 지닌 롤러 전압 콘크리트 포장을 도입하기 위해 적정 배합에 대한 강도 및 내구성 연구가 수행되었다. 하지만 실내 연구를 통해 도출된 배합은 현장다짐에 따라 발현되는 강도에 차이가 있을 수 있다. 또한 얇은 단면, 낮은 강도 등 일반 도로 포장과 요구되는 성능이 상이한 자전거도로의 적정 성능 및 공용성을 확보하기 위한 시공 방안이 정립되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 실내 연구 결과를 토대로 다양한 배합 및 다짐 조건에 대한 시험시공을 실시하여 코어 물성 검토, 육안관찰, 혼합물의 함수비, 다짐률, 전압률, 미끄럼저항성 및 평탄성을 측정하였다. 이를 통하여 자전거도로 적용을 위한 롤러 전압 콘크리트 포장의 시공방안을 제시하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제35권4호
• /
• pp.931-940
• /
• 2015

롤러전압콘크리트(Roller Compacted Concrete Pavement, RCCP) 공법은 적은 단위수량이 포함된 콘크리트 혼합물을 아스팔트 피니셔와 다짐 롤러를 이용하여 시공하는 공법이다. RCCP는 다짐 수준에 따라 강도 및 내구성에 많은 영향을 받게 된다. 또한 품질관리는 건조밀도를 기준으로 다짐도 관리를 시행하고 있다. 현장에서 최적의 건조단위중량을 모사하기 위해 수정다짐시험을 실시한다. 그러나 RCCP를 위한 수정다짐시험의 다짐곡선 분석에 명확한 기준이 제시되어 있지 않다. 본 연구에서는 함수비당 세 개의 샘플에 의한 수정다짐곡선의 기준을 설정하고 설정된 다짐곡선과 비교하여 더 적은실험횟수와의 신뢰성을 분석하기 위해 반복재현성을 고찰하였다. 이로 인해 세 번의 실험에 의한 수정다짐시험과 비교하여 두 번의 수정다짐시험은 0.5% 오차가 발생되며 신뢰도는 99.5% 이다.

• 한국도로학회:학술대회논문집
• /
• 한국도로학회 2010년 추계학술대회 논문집
• /
• pp.421-426
• /
• 2010

• 한국도로학회논문집
• /
• 제19권1호
• /
• pp.45-52
• /
• 2017

PURPOSES : The main purpose of this study is to develop a high elastic modulus and low-shrinkage roller-compacted concrete base (RCCB) in order to prevent fatigue cracking and reflective cracking in the asphalt surface layer of composite pavement. Using a rigid base material with low shrinkage can be a solution to this problem. Moreover, a strong rigid base with high elastic modulus is able to shift the location of critical tensile strain from the bottom of the asphalt layer to the bottom of the rigid base layer, which can prevent fatigue cracking in the asphalt layer. METHODS : Sensitivity analysis of composite pavement via numerical methods is implemented to determine an appropriate range of elastic modulus of the rigid base that would eliminate fatigue cracking. Various asphalt thicknesses and elastic moduli of the rigid base are used in the analysis to study their respective influences on fatigue cracking. Low-shrinkage RCC mixture, as determined via laboratory testing with various amounts of a CSA expansion agent (0%, 7%, and 10%), is found to achieve an appropriate low-shrinkage level. Shrinkage of RCC is measured according to KS F 2424. RESULTS : This study shows that composite pavements comprising asphalt thicknesses of (h1) 2 in. with E2 > 19 GPa, 4 in. with E2 > 15 GPa, and 6 in. with E2 > 11 GPa are able to eliminate tensile strain in the asphalt layer, which is the cause of fatigue cracking in this layer. Shrinkage test results demonstrate that a 10% CSA RCC mixture can reduce shrinkage by 84% and 93% as compared to conventional RCC and PCC, respectively. CONCLUSIONS : According to the results of numerical analyses using various design inputs, composite pavements are shown to be able to eliminate fatigue cracking in composite pavement. Additionally, an RCC mixture with 10% CSA admixture is able to reduce or eliminate reflective cracking in asphalt surfaces as a result of the significant shrinkage reduction in the RCC base. Thus, this low-shrinkage base material can be used as an alternative solution to distresses in composite pavement.

• 한국도로학회논문집
• /
• 제17권3호
• /
• pp.27-33
• /
• 2015

PURPOSES : To ensure appropriate RCC properties with sufficient strength development and workability, it is necessary to secure a proper level of consistency. It is also necessary to secure maximum dry density, which is an important factor for increasing the interaction of aggregate interlocking, leading to an augmentation of RCC strength. On the other hand, the dry density of RCC can be changed owing to the compaction conditions, water content, and particle size distribution. A Proctor test and a modified Proctor test were used for determining the optimum water content needed to achieve maximum dry density with different amounts of compaction energy. A Vebe test, on the other hand, was used for checking the level of consistency, which is important for producing a workable mixture. METHODS : To confirm the degree of compaction at various particle sizes, RCC mixtures with different sand/aggregate ratios were evaluated. The Proctor test and modified Proctor test were applied to these mixtures to check the effect of the aggregate gradation and compaction energy on the maximum dry density and optimum water content. During each test, three specimens were produced for all types of water content under each aggregate gradation. A compaction curve and the optimum water content and maximum dry density for each aggregate gradation were then obtained for both tests. The range of water content for the appropriate consistency of each aggregate gradation was determined through a Vebe test. The optimum water content was then evaluated based on this range. RESULTS : The compaction test results show that the modified Proctor test provides a higher maximum dry density and lower optimum water content compared with the standard Proctor test. For the modified Proctor test, two cases of aggregate gradation (s/a = 30% and 70%) had the optimum water contents outside of the appropriate water content range. For the standard Proctor test, on the other hand, none of aggregate gradations provided the optimum water content within the desired range. CONCLUSIONS : The modified Proctor test should be used for an RCC mixture design because it can provide adequacy between maximum dry density and consistency. Moreover, the compaction roller has become highly developed for higher compaction energy.

• 한국도로학회논문집
• /
• 제18권1호
• /
• pp.63-72
• /
• 2016

PURPOSES : The use of roller-compacted concrete pavement (RCCP) is an environmentally friendly method of construction that utilizes the aggregate interlock effect by means of a hydration reaction and roller compacting, demonstrating a superb structural performance with a relatively small unit water content and unit cement content. However, even if an excellent structural performance was secured through a previous study, the verification research on the environmental load and long-term durability was conducted under unsatisfactory conditions. In order to secure longterm durability, the construction of an appropriate internal air-void structure is required. In this study, a method of improving the long-term durability of RCCP will be suggested by analyzing the internal air-void structure and relevant durability of roller-compacted concrete. METHODS : The method of improving the long-term durability involves measurements of the air content, air voids, and air-spacing factor in RCCP that experiences a change in terms of the kind of air-entraining agent and chemical admixture proportions. This test should be conducted on the basis of test criteria such as ASTM C 457, 672, and KS F 2456. RESULTS : Freezing, thawing, and scaling resistance tests of roller compacted concrete without a chemical admixture showed that it was weak. However, as a result of conducting air entraining (AE) with an AE agent, a large amount of air was distributed with a range of 2~3%, and an air void spacing factor ranging from 200 to $300{\mu}m$ (close to $250{\mu}m$) coming from PCA was secured. Accordingly, the freezing and thawing resistance was improved, with a relative dynamic elastic modulus of more than 80%, and the scaling resistance was improved under the appropriate AE agent content rate. CONCLUSIONS : The long-term durability of RCCP has a direct relationship with the air-void spacing factor, and it can be secured only by ensuring the air void spacing factor through air entraining with the inclusion of an AE agent.

• 한국도로학회논문집
• /
• 제17권3호
• /
• pp.49-58
• /
• 2015

PURPOSES : The use of environmentally friendly construction methods has been recently encouraged to reduce fuel consumption and the effects of global warming. For this purpose, the roller compacted concrete pavement (RCCP) construction method has been developed. RCCP is more environmentally friendly and economically efficient than general concrete by reducing the amount of CO2 generated through the application of a smaller amount of cement. RCCP has a number of advantages such as an easy construction method, low cost, high structural hydration performance, and aggregate interlocking. However, mix design standards and construction guidelines of RCCP are required for domestic application. In addition, a study on aggregate selection, which has an effect on the characteristics of RCCP, is necessary owing to a limited number of researches. Thus, the aggregate effect on the performance of RCCP in securing the required strength and workability was evaluated in consideration of domestic construction. METHODS : Sand and coarse aggregates of both 19mm and 13mm in maximum size were used in this study. Four types of aggregate gradations (s/a = 30%, 58%, and 70% for the sand and coarse aggregate of 19mm in maximum size, and s/a = 50% for a combination of the three types of aggregates) were set up to investigate the effects of the PCA band on the RCC characteristics. The conditions of s/a = 30% and 70% were evaluated to check the gradation effect outside of the recommended band. The conditions of s/a = 58% and 50% were used because they are the optimum combination of the two and three types of aggregates, respectively. RCCP gradation band was suggested gradation with a proper construction method of RCCP by synthetically comparing and analyzing the correlation of optimum water content, maximum dry density, and strength of requirements through its consistency and compaction test. RESULTS : The lower and upper limit lines are insufficient to secure a relatively strong development and workability compared to an aggregate gradation in the RCCP gradation band region. On the other hand, the line in the RCCP gradation band and the 0.45 power curve in the RCCP gradation band region were satisfactory, ensuring the required strength and workability. CONCLUSIONS : The suitable aggregate gradation on RCCP process should meet the RCCP gradation band area; however, fine particles passing through a #60 sieve do not need to be within the recommended gradation band because the influence of this region on such fine particles is small.