• 한국도로학회:학술대회논문집
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• 한국도로학회 2002년도 학술발표회 논문집
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• pp.89-92
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• 2002

본 연구의 목적은 여러 가지의 폐자원중 슬래그 및 폐주물사의 도로포장용 골재로서의 특성을 평가하고, 이를 이용한 다양한 조합의 재활용 아스팔트 혼합물의 소성변형 특성을 평가하는 것이다. 골재특성을 평가하기 위해 입도 및 입형분석, 비중 및 흡수성, 마모저항성, 골재안정성과 같은 시험을 수행하였다. 골재로서의 특성평가 시험 결과 고로슬래그는 비교적 강도 특성이 제강슬래그에 비해 작은 경향을 나타냈다. 마샬배합설계로서 최적 아스팔트 함량이 결정되었고, 그 범위는 7.2%에서 7.5%정도 였다. 재활용 골재를 이용한 조합의 아스팔트 혼합물의 소성변형 특성을 평가하기 위해 간접인장강도시험, 회복탄성계수시험, 크리프 시험을 수행하였다. 재활용 골재를 이용한 아스팔트 혼합물의 소성변형 특성이 일반골재를 이용한 아스팔트 혼합물에 비해 다소 떨어지는 경향을 나타내었다. 다만 현재진행중인 휠트래킹 시험 결과가 나오면 재활용 골재를 활용한 아스팔트 혼합물의 소성변형특성을 좀더 구체적으로 파악할 수 있을 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.19-25
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• 2005

폐플라스틱과 fly ash를 건설분야에서 재활용하는 것은 환경오염의 방지와 함께 경제적인 건설 신소재를 개발할 수 있어 각종 환경규제 속에 대처할 수 있는 훌륭한 방안이다. 본 연구에서는 $12\%$ 탄소를 함유한 fly-ash와 폐플라스틱를 이용하여 합성경량골재를 제작하였다. 최대치수 9.5mm의 골재는 fly ash 함유량을 $0\%$, $35\%$, $80\%$ 으로 제조하였다. 팽창 점토 경량 골재와 보통 중량 골재를 비교군으로 사용하였다. 골재의 입도, 비중, 흡수율을 실험하였으며 골재종류별로 다섯 변수의 콘크리트 공시체를 제조하였다. 합성경량골재 콘크리트의 특성을 파악하기 위하여 밀도, 압축강도, 탄성계수, 할렬인장강도, 파괴인성, 파괴 에너지등을 구하였다. 또한 콘크리트 내구성을 알 수 있는 표면박리 저항성 실험을 하였다. 실험결과 압축강도와 인장강도는 보통중량 골재와 일반적인 점토 경량골재를 사용한 콘크리트 보다 합성경량골재의 경우가 더 낮았으나 상대적으로 우수한 파괴특성을 나타내었다. 합성경량골재 콘크리트는 상대적으로 낮은 압축 탄성계수를 가졌으나 높은 연성을 나타내었다. 합성경량골재의 av ash 함유량이 증가함에 따라, 콘크리트의 모든 특성이 향상되었다. fly ash 함유량 $80\%$의 합성경량 골재를 사용한 콘크리트가 표면박리 저항성이 가장 우수하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.299-306
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• 2016

본 연구에서는 동일 작업성 조건에서 저품질 잔 굵은 골재가 콘크리트의 공학적 특성에 미치는 영향을 실험적으로 분석 하고자 하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 먼저, 슬럼프 및 공기량을 단위수량과 AE제 혼입량 변화로 동일하게 배합설계 하였다. 따라서, 양호한 품질의 골재를 사용한 배합에 비해 저품질의 골재 사용시 불량의 입도 및 미립자량 등의 영향으로 단위수량 및 AE제 혼입량이 각각 약 18%, 98% 증가하는 경향이 나타났다. 압축강도의 경우는 양호한 품질의 부순 굵은 골재를 사용한 배합에 비해 저품질의 발파석 굵은 골재를 사용한 배합에서 특히, 발파석 마사토 및 해사와 같은 저품질 잔골재와 복합될 때 20~35% 까지 저하하는 결과를 나타내었다. 또한, 저품질 잔 굵은 골재를 사용한 콘크리트인 경우는 압축강도뿐만 아니라 탄성계수와 내구성으로 동결융해, 건조수축, 탄산화 및 염해저항성 측면에서도 크게 저하하여 그 심각이 문제시 되었다. 따라서 저품질 골재를 순환자원으로 활용하고자 할 때에는 물씻기, 혼합골재에 의한 입도 조정 등 별도의 처리를 거쳐 사용하거나 혹은 사용을 철저히 규제하는 특별한 대책이 수립 되어야 할 것으로 사료된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제14권2호
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• pp.151-159
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• 2018

Annually, the global production of construction aggregates reaches over 40 billion tons, making aggregates the largest mining sector by volume and value. Currently, the aggregate industry is shifting from sand to hard rock as a result of legislation limiting the extraction of natural sands and gravels. A major implication of this change in the aggregate industry is the need for understanding rock fragmentation and energy absorption to produce more cost-effective aggregates. In this paper, we focused on incorporating dynamic rock and soil mechanics to understand the effects of loading rate and water saturation on the rock fragmentation and energy absorption of three different sandstones (Red, Berea and Buff) with different pore sizes. Rock core samples were prepared in accordance to the ASTM standards for compressive strength testing. Saturated and dry samples were subsequently prepared and fragmented via fast and dynamic compressive strength tests. The particle size distributions of the resulting fragments were subsequently analyzed using mechanical gradation tests. Our results indicate that the rock fragment size generally decreased with increasing loading rate and water content. In addition, the fragment sizes in the larger pore size sample (Buff sandstone) were relatively smaller those in the smaller pore size sample (Red sandstone). Notably, energy absorption decreased with increased loading rate, water content and rock pore size. These results support the conclusion that rock fragment size is positively correlated with the energy absorption of rocks. In addition, the rock fragment size increases as the energy absorption increases. Thus, our data provide insightful information for improving cost-effective aggregate production methods.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권1호
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• pp.7-14
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• 2015

본 연구의 목적은 건식공정을 통해 생산된 바텀애시를 이용하여 친환경적이고 저렴한 경량콘크리트의 잔골재로 활용하는 것이다. 기존의 습식공정과 비교하여 건식공정은 물에 닿지 않고, 염분이 없으며, 다소 느린 공정으로 완전연소를 통해 미연소탄소성분이 거의 없다. 이러한 건식공정 바텀애시를 경량 모르터용 잔골재로서 타당성을 평가하기 위해 골재의 입형 개선 효과와 최적 입도분포의 두가지 단계로 나누어 실험을 실시하였다. 첫 번째 실험에서 추가적인 마쇄과정을 통해 얻어진 양호한 입형의 바텀애시는 유동성과 강도 측면에서 양호한 결과를 나타내었으며 다소간의 단위용적질량 증가를 보였다. 두 번째 실험에서 다양한 입도를 구성하여 실험을 실시하였고, 그 결과 표준입도에 맞추어진 입도에서 굳지 않은 상태 및 경화상태에서 양호한 성능을 나타내었다. 본 연구의 결과를 통해 차후 건식 공정을 통한 바텀애시의 활용방법이 확대되고, 바텀애시를 경량 잔골재로 활용함으로서 부가가치 상승에 기여할 것으로 예상된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.1-13
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• 2008

본 연구에서는 다양한 아스팔트포장의 공용수명을 예측하기 위한 포장상태 평가의 사례를 제시하였다. ARAN(Automatic Road Analyzer)을 이용하여 균열 및 소성변형 감과 감전 포장의 표면파손 현황에 대한 조사를 실시하고 HPCI(Highway Pavement Condition Index)를 산정하였다. 포장 파손현황을 분석한 결과 가장 빈번한 형태의 파손은 Top-down 균열로 나타났다. FWD(Falling Weight Deflectometer)로부터 측정한 처짐데이터를 사용하여 포장의 탄성계수를 역산정하여 실내에서 구한 동탄성계수와 비교하였다. 그 결과를 역학적-경험적 방법과 AASHTO 93 설계법에 적용하여 포장의 지지력을 평가하였으며, 지지력은 설계수명 동안 충분한 것으로 평가되었다. 현재 포장의 주된 파손은 표층부의 Top-down 균열이므로 포장상태 평가로 계산된 HPCI와 기존 공용성 자료에 근거하여 포장의 잔존수명을 예측하였다. 포장상태 평가와 함께 포장의 조기파손 원인분석을 위해 대상구간의 코어 시편을 채취하여 공극률, 입도, 아스팔트 함량, 피로저항성 등의 물성을 측정하였다. 바인더를 태워 아스팔트 함량을 측정하는 방법은 현장시료의 경우 부정확한 것으로 나타났다. 실내시험결과 조기 균열이 발생한 가장 큰 이유는 다짐부족과 골재의 입도 부정확 등 시공시의 품질관리가 미흡한 것이 주된 원인으로 나타났다.

• 한국도로학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.13-24
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• 2009

본 연구에서는 콘크리트의 건조수축을 저감시키며 강도와 내구성을 높임과 동시에 콘크리트의 주간 태양광에 의한 반사도를 줄인 저수축, 저반사, 고강도, 고내구성, 콘크리트 포장재료를 개발하였다. 문헌조사를 바탕으로 건조수축 저감과 장기강도 발현에 효과가 있는 플라이 애쉬와 반사도를 저감시키기 위하여 검은색 안료를 넣고 강도와 내구성을 좋게 하기 위해 최적입도를 고려하여 배합설계를 하였다. 실내실험을 통해 검은색 안료의 첨가율에 따른 명암값과 반사율은 차이가 없는 것으로 나타났으며 최적입도를 고려하면 강도와 내구성에서 좋은 것으로 평가되었다. 또한 플라이 애쉬를 사용한 배합이 건조수축 저감에 효과가 있었으며 염화이온 침투 저항성도 높은 것으로 드러났다. 플라이 애쉬(25% 치환)와 검은색 안료(3% 첨가)를 넣고 최적입도를 고려한 배합이 건조수축과 반사율 저감, 강도와 내구성 향상에 가장 적합한 배합으로 판단하였다. 경제성 분석을 통하여 일반 콘크리트 포장보다 저수축 저반사 고강도 고내구성 콘크리트 포장이 초기공사비는 많은 것으로 분석되었지만 장기적인 관점에서 유지보수비용과 사회비용 감소로 인하여 경제성으로 타당한 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권2호
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• pp.187-194
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• 2016

본 연구에서는 동일배합 조건에서 저품질 골재가 양호한 골재 보다 콘크리트의 공학적 특성에 미치는 영향을 실험적으로 분석하고자 하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 먼저, 슬럼프의 경우는 양호한 품질의 골재에 비해 저품질 골재를 사용시 슬럼프치가 최대 83%까지 크게 저하하는 경향을 나타내었다. 공기량은 양호 품질 골재의 경우 보다 저품질 골재인 발파석 및 마사토는 저하, 해사의 경우는 크게 증가하는 경향을 나타내었다. 특히, 해사의 경우는 골재의 입자가 미립자이지만 균일입자 분포로 이루어져 있어 갇힌 공기가 증가하여 현저히 많은 공기량을 나타내었다. 압축강도의 경우는 양호한 품질의 골재에 비해 저품질 골재 사용시 초기에 일부는 증가 하는 경향도 있지만 최대 29%까지 저하하는 경향을 나타내었다. 또한, 양호 품질의 석산 굵은 골재를 사용한 배합에 비해 저품질 발파석 굵은 골재를 사용한 배합에서 약 5~20%의 낮은 압축강도를 나타내었다. 이상을 종합하면 저품질인 발파석, 마사 및 해사의 경우 강도는 크게 저하하지 않을 지라도 유동성이 크게 저하 함에 따라 동일 슬럼프가 되게하여 레미콘을 출하하는 실무에서는 콘크리트 압축강도에 더 크게 악영향을 미칠 것으로 사료된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.53-66
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• 2002

아스팔트는 노화에 따라 물리적 특성변화가 일어난다. 하지만 같은 수준으로 노화시킨 아스팔트 혼합물들임에도 골재와 결합재 등에 따라 서로 다른 강성이나 취성을 보인다. 이는 노화에 의한 바인더 특성 변화의 차이에 기인한 것인데 이와 같이 혼합물 내에서 바인더의 물리적 특성 변화 차이에 영향을 주는 요인에 대한 연구는 별로 없다. 따라서 본 연구에서는 아스팔트 혼합물의 노화 후추출한 바인더의 물리적 특성을 측정하고 물성 차이에 영향을 미치는 요인을 분석하였다. 폴리머 3종류와 골재 두 종류, 두 가지 입도, 두 종류의 아스팔트를 사용하여 32종류의 혼합물을 제조하고, 이를 장 단기 노화 처리하였다. 각 혼합물의 노화 후 Abson recovery 방법으로 바인더를 추출 회생하고 바인더 물성 시험(침입도, 동점도, 절대점도)을 수행하였다. 이를 SAS를 이용하여 통계 분석하였다. 바인더 시험에서 골재 종류와 폴리머가 노화시 물성변화에 차이를 가져오는 심각한 요인임을 알 수 있었고, 입도는 점도 변화에 큰 영향을 미치는 인자인 것임을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과, 혼합물 내의 바인더 물성은 골재 종류, 입도, 개질제의 종류, 바인더의 종류 등의 다양한 요인에 의해 많은 영향을 받는 다는 것을 알 수 있었다.

• 국제학술발표논문집
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• The 5th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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• pp.596-601
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• 2013

In the current pavement construction practice, the state agencies traditionally determine the quality of the as-constructed pavement mix based on individual mixture material parameters (e.g., air voids, cement or asphalt content, aggregate gradation, etc.) and consider these parameters as key variables to influence payment schedule to the contractors and the present and future quality of the as-constructed mixture. A set of empirically pre-determined pay adjustment schedule for each parameter that was differently developed and being used by the individual agencies is then applied to a given project, in order to judge whether each parameter conforms to the designated specifications and consequently the contractor may either be rewarded or penalized in accordance with the payment schedule. With an improved quality assurance system, the Performance Related Specification, the individual parameters are not utilized as a direct judgment factor; rather, they become independent variables within a performance prediction function which is directly used to predict the performance. The quantified performance based on the prediction model is then applied to evaluate the pavement quality. This paper presents the brief history of the quality assurance in asphalt pavement construction including the Performance Related Specifications, statistical performance models in terms of fatigue and rutting distresses, as an example of the performance prediction models, and envisions the possibilities as to how this Performance Related Specification could be utilized in other infrastructures construction quality assurance.