• 한국도로학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.41-49
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• 2009

국내에서 시멘트콘크리트 포장이 차지하는 비율이 증가하는 수준에 비하여 이의 기술적인 발전은 상대적으로 뒤쳐져 있다고 할 수 있다. 또한, 사용기간의 증가와 함께 여러 가지 기술적인 문제점도 부각되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 외국의 콘크리트포장 배합의 특성을 분석하고 이를 기초로 한국의 실정에 부합하는 장수명의 고강고 고내구성의 콘크리트 포장의 최적배합을 도출하고자 하였다. 단위시멘트량, 잔골재율(S/a), 그리고 물-시멘트(W/C)비 등을 변수로 하여 배합에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 장기적인 공용수명을 확보하고 고강도 고내구성의 포장을 위하여 우선적으로 단위시멘트량을 375kg/$m^3$, 400kg/$m^3$, 425kg/$m^3$ 수준으로 증가시킬 것을 권장한다. 또한, 최적배합표는 포장타설 장비를 활용하여 포설하므로 슬럼프 40mm로 결정하였고, 동결융해 방지를 위하여 공기량을 5%로 결정하였다. 또한 시공 시 재료 수급의 원활함을 위하여 굵은골재 최대 치수를 25mm로 결정하였다. 도로의 장수명을 위한 고강도 배합을 위해 낮은 W/C비와 단위시멘트량의 증가가 요구되는데, 예비실험 결과 공기연행제와 폴리카본산고성능 AE감수제를 사용하여 W/C비를 0.4까지 낮추어도 증가된 단위시멘트량에 대하여 충분히 목표 슬럼프를 가지는 배합이 가능한 것으로 나타났다. 예비 실험 결과 S/a를 0.34까지 낮추어도 골재의 분리 등 문제를 보이지 않고 충분히 배합이 가능하였으며, 이는 단위 시멘트페이스트 양의 증가로 인한 점착력 증가와 워커빌리티의 향상에 의한 것으로 판단된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.61-70
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• 2011

본 연구에서는 아스팔트 콘크리트의 전단 물성을 고려한 영구변형 예측 모델을 개발하였다. 아스팔트 콘크리트의 전단 물성과 영구변형과의 상관성을 고찰하기 위해서 세 가지 종류의 아스팔트 콘크리트에 대해서 반복재하삼축압축(RLTC) 시험 및 삼축압축강도 시험과 간접인장강도 시험을 다양한 하중과 온도 조건에서 시행하였다. 주어진 아스팔트 콘크리트에 대하여 온도가 증가함에 따라 점착력은 감소하였으나 온도가 $40^{\circ}C$ 이상인 경우 마찰각은 온도 변화에 민감하지 않은 거동을 나타내었다. 축차응력, 구속압, 온도 및 하중 주파수가 영구변형에 미치는 영향이 크다는 것을 관측할 수 있었다. 이러한 실내 시험 결과로 부터 아스팔트 콘크리트의 전단물성과 하중재하시간에 기초한 영구변형 모델을 개발하였다. 또한 일반적인 포장 단면에서 실시한 포장가속시험 결과를 이용해서 영구변형 모델을 보정하였다. 본 연구에서 제안한 영구변형 모델을 이용하여 다양한 온도와 하중조건에서 아스팔트 콘크리트의 영구변형을 예측할 수 있었다.

• 콘크리트학회지
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• 제8권5호
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• pp.171-178
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• 1996

본 연구는 소도로 포장용 재료로서 재생콘크리트의 역학적 특성과 성능을 규명하였다. 재생콘크리트는 굵은 골재의 반을 재생골재로 대치하여 제조되었고 이와 함께 천연 잔골재와 유동화제 그리고 플라이애쉬(각각 시멘트 중량의 0.8% 및 5%)가 사용되었다. 실험을 통하여 재령28일 재생콘크리트의 휨강도, 압축강도, 탄성계수 및 파괴인성은 약 $45kg/cm^2$, $250kg/cm^2$, $230,000kg/cm^2$ 및 $0.863 MPa{\cdot}m^{1/2}$으로 나타났고 또한 6개월 지난 후 이 압축강도 및 파괴인성이 크게 향상되었다. 결론적으로 재생콘크리트는 역학적으로 도시나 농촌지역 소도로의 콘크리트 포장 재료로 충분히 적용 가능한 특성을 가진 것으로 판단되었다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제9권3호
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• pp.41-47
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• 2009

포스트텐션 콘크리트 포장(post-tensioned concrete pavement ; PTCP)은 초장스팬 콘크리트 포장(l=120 m)을 구현하고 장기공용성(40년 이상)을 확보하기 위해 개발되었다. 본 논문에서는 PTCP공법의 장점을 효율적으로 활용하기 위하여 고내구성 콘크리트 재료개발에 대한 연구를 수행하였다. 첫째로, 알칼리 골재반응을 억제할 수 있도록 플라이 애시를 20% 치환(단위바인더량대비)하고, 둘째로, 조기강도확보 및 투수저항성을 개선하기 위하여 실리카흄을 적용하였다. 삼성분계 콘크리트의 역학적 특성, 투수저항성 및 표면박리저항성을 평가한 결과, 실리카흄 첨가에 따라 조기강도가 현저히 개선되고, 투수저항성이 "Low"에서 "Very Low" 등급으로 개선되는(ASTM C 1202 기준) 것으로 나타났다. 그러나 실리카흄 첨가량이 증가함에 따라 표면박리저항성이 저하되므로, 내구성을 고려한 현장 적용성을 확보하기 위해서는 단위바인더량 대비 5%이하로 첨가되는 것이 바람직한것으로 나타났다. 공극구조 분석결과, 개선배합에서 간격계수(spacing factor)가 $250\pm15\mu m$로 평가되어 내구성 지수가 향상된 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권3호
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• pp.277-282
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• 2015

본 연구는 고품질의 재생골재 제조시 발생하는 폐콘크리트 미분말을 콘크리트용 혼화재료로 활용하기 위한 연구이며, 분말도는 $928cm^2/g$인 폐콘크리트 미분말에 대하여 검토하였다. 폐콘크리트 분말의 주요 특징은 시멘트와 유사한 각진 입형을 나타내고 있었으나 입자 표면에 수화생성물들이 부착되어 있었다. 또한 시멘트와 비교하여 폐콘크리트 분말의 입자 크기는 크게 나타났으며, 화학성분은 $SiO_2$ 함량이 높게 나타났다. 한편, 도로포장은 대부분이 표층에 불투수층인 아스팔트 및 시멘트 콘크리트를 사용한 포장으로 노상과 표층이 차단됨에 따라 노상의 흙은 점진적으로 산성화가 진행되어 영양물질이 부족하여 미생물이 서식하지 못하게 될 뿐만 아니라 토양의 건조화가 진행되어 여러 가지 환경문제가 발생하고 있다. 연구 결과 개발된 Road Compound 및 New Road Compound로써 표층흙을 고화시킬 목적으로 사용할 경우 압축강도를 5MPa에서 최대 29MPa정도까지 발현시킬 수 있으므로 흙포장 도로의 사용목적에 따라 즉 압축강도가 12~15MPa 범위에서는 보도 및 자전거도로용, 15~18MPa 범위에서는 경교통로 및 주차장용, 18~25MPa 범위에서는 일반도로용으로 사용이 가능할 수 있을 것으로 판단된다. 또한, Road Compound 및 New Road Compound의 혼합률을 조정하면 지반개량공사에 있어 연약지반 개량 및 안정처리용 등으로 폭 넓게 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1993년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.162-166
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• 1993

폴리머 콘크리트에 대한 연구는 세계 각국에서 오래전부터 수행하여 구조물에 적용한다든가 보수재로 사용하고 있는데 비해 국내에서의 연구는 최근에 시작되었으며, 폴리머 콘크리트에 대한 재료의 기초적 특성 연구가 활발히 진행되고 있으나 체계적인 연구 결과나 실용화 실적이 적다. 따라서 본연구에서는 폴리머 콘크리트의 초기경화 특성을 고찰하여 콘크리트 포장의 보수재료로서의 폴리머 콘크리트의 활용 토대를 구축하고자 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권3D호
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• pp.271-278
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• 2010

반강성 포장은 공극률이 큰 개립도 아스팔트 혼합물의 공극에 시멘트 페이스트를 침투시켜 아스팔트 포장의 연성과 콘크리트 포장의 강성을 동시에 이용하는 포장형식이다. 반강성 포장은 콘크리트 포장에 비해 평탄성이 좋고 주행에 의한 진동이나 소음을 저감할 수 있으며, 아스팔트 포장에 비해 소성변형이 적고 온도저감 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 반강성 덧씌우기 포장을 시험시공하여 반강성 포장의 온도저감 효과를 조사하였고 시편을 제작하여 옥외에서 온도 및 중량을 측정하여 반강성 포장의 온도저감 및 보수 효과를 확인하였다. 상용 3차원 유한요소해석 프로그램인 Abaqus 6.8로 반강성 포장과 아스팔트 포장을 구조해석하여 하중재하 위치에서의 수평 및 연직방향 응력과 변형률을 비교하고 다층탄성해석 프로그램 Bisar 3.0으로 검증하였다. 구조해석 결과를 바탕으로 피로균열을 예측하여 반강성 포장과 아스팔트 포장의 공용성을 비교하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제9권1호
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• pp.21-25
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• 2009

본 논문에서는 텍사스 휴스턴에 소재하는 William P Hobby공항의 아스팔트 덧씌우기 포장두께를 설계하기위한 재료 특성화와 구조평가 연구결과에 관한 최근의 사례결과를 나타내고 있다. Hobby 공항의 12R-30L 활주로는 포틀랜드시멘트 콘크리트 포장위에 두꺼운 아스팔트 덧씌우기 층으로 구성되어 있으며 최근 부분적인 표면 밀림 현상이 관측되었다. 아스팔트 혼합물 현장코아 시료를 사용하여 표면 밀림현상 원인을 분석하기 위하여 공기량, 아스팔트 함량 및 골재 입도 분석이 수행되었다. 미연방 항공우주국의 탄성층 해석 프로그램인 LEDFAA가 새로운 아스팔트 덧씌우기층의 포장구조 상태를 평가하기 위하여 사용되었다. 이를 위하여 두 가지의 포장구성 상태가 존재한다고 가정하였다. 즉 PCC 포장위에 아스팔트 콘크리트 덧씌우기층, 그리고 아스팔트 콘크리트 포장. 실험실 시험결과를 근거로 아스팔트 바인더 함유량에 대한 200번째 체 통과 골재비는 $1.1{\sim}2.2$이며 비율이 높을수록 혼합물은 연성을 보이는 것으로 나타났다. 따라서, 12R-30L 활주로의 표면밀림 현상은 과도한 세립골재 함유율로 인한 연성혼합물이 원인인 것으로 나타났다. 구조 평가결과에 의하면 아스팔트 포장으로 포장구조를 가정한 해석 결과는 PCC층에 비하여 좀 더 두꺼운 아스팔트 층일때 더 실질적인 구조적 수명을 나타내었다. 아스팔트층 하부의 PCC포장은 고급기층재료 역할을 수행하기 때문인 것으로 해석된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.21-29
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• 2005

건설폐기물의 재활용방법 중 하나는 폐콘크리트 재생골재를 도로포장재료로 활용하는 것이다. 하지만 재생골재에 대한 많은 연구와 기술개발에도 불구하고 생산공정에 포함된 이물질 때문에 실제 도로포장재료로의 적용은 미비한 실정이다. 본 연구에서는 재생골재내에 포함된 이물질의 특성에 따라 무기이물질과 유기이물질로 구분하였으며 , 각 이물질이 포장 공용성에 미치는 영향을 제시하였다. 또한 재생골재내에 포함된 무기이물질 함유량과 압축강도와의 관계, 유기이물질 함유량과 수정 CBR과의 상관관계를 통하여 도로포장층인 린콘크리트 기층과 보조기층에 적용 가능한 이물질 함량기준을 제시하였다. 린콘크리트 기층에는 무기이물질 함유량 질량비 10% 이하, 입상재료 보조기층에는 유기이물질 함유량 부피비 2% 이하일 때 재생골재를 포장에 적용 가능한 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5D호
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• pp.805-812
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• 2006

국내 줄눈콘크리트포장에서 AASHTO 줄눈폭 예측식의 적정성을 판단하기 위하여 줄눈콘크리트 포장의 온도변화에 따른 줄눈폭 움직임을 중부내륙 시험도로에서 모니터링 하였고, AASHTO식과 비교분석을 하였다. 린(Lean)층, 쇄석층, BB3층을 보조기층으로 갖고 있는 포장구역을 조사구간으로 선정하였고, 또한 실런트가 줄눈폭 변화에 영향을 주는 정도를 분석하기 위해 두 구간의 줄눈채움재를 시공하지 않은 구간을 조사 대상으로 포함하여 분석한 결과 실런트가 온도변화에 따른 줄눈폭 움직임에 미치는 영향을 발견할 수 없었다. 조사구간의 줄눈에는 디멕게이지(Demec Gauge)를 설치하여 온도 변화에 따른 줄눈폭 움직임을 측정하였으며, 측정된 결과를 온도에 따른 줄눈폭 움직임을 정량화시켜 분석하기 위해서 ER (Effective Ratio)이라는 개념을 사용하였다. 분석결과 AASHTO 예측식에서는 하부지반 종류에 따라 보정계수(C)가 제안된 것에 반해 시험도로에서 계측된 결과는 하부지반 재료에 따른 줄눈폭 움직임의 차이가 발견되지 않았다.