• 한국도로학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.115-124
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• 2006

본 논문의 목적은 Falling Weight Deflectometer 처짐값을 이용하여 아스팔트 포장체의 구조적 상태 평가기법을 개발하고, 이를 이용하여 포장체 각 층의 구조적 상태 평가기준을 제시함에 있다. 유한요소해석 아스팔트 포장체 구조해석 프로그램을 이용하여 가상적 데이터베이스를 구축하여 포장체의 표면처짐값과 포장체 내부반응과의 상관관계를 도출하였다. FWD 처짐값과 포장체 두께를 이용하여 직접적으로 포장체 내부반응을 계산할 수 있는 아스팔트 포장체의 내부반응 모델을 통계적 회귀분석을 통하여 개발하였다. 개발된 반응모델을 토대로 아스팔트 포장체 각 층의 구조적 상태를 평가하기 위한 절차를 제시하였다. 본 연구에서 제시한 평가 절차를 검증하기 위하여 국도 11개와 지방도 8개 노선에서 FWD와 동적관입시험을 수행하였으며, 현장에서 채취한 코어는 아스팔트 시편의 삼축압축반복재하시험을 수행하였다. 연구결과, 아스팔트층의 경우 아스팔트층 하부의 인장변형률값과 회복탄성계수값이 아스팔트 층의 강성 특성을 평가하는 중요한 인자로 판단되었다. 보조기층에서는 BDI값과 보조기층 상부의 압축변형률이 보조기층의 지지력 평가에 적합하였으며, 하부층의 경우 BCI값과 하부층 상부의 압축변형률값이 노상토의 지지력 및 상태를 판단하는데 적절한 인자로 선정되었다. 아스팔트층과 보조기층은 3단계, 하부층은 2단계로 구분하여 아스팔트 포장체의 구조적 상태를 평가 할 수 있는 기준을 제시하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권3D호
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• pp.279-288
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• 2010

최근 도로포장 분야에서는 시공품질을 개선하기 위한 방편으로 성능보증 계약제도에 관한 연구가 진행되고 있다. 성능보증 계약제도는 시공회사에게 자유롭게 재료와 공법을 선택할 수 있는 기회를 부여하고 발주자가 제시하는 일정 수준 이상의 성능을 주어진 기간 동안 유지하게 하는 것이다. 성능보증 계약제도의 도입을 위하여 아스팔트 포장 분야에서는 성능보증 시방서에 포함될 성능인자와 임계한도에 관한 연구가 많이 진행된 상태이다. 그러나 고속국도뿐만 아니라 일반국도에서도 많이 시공되고 있는 콘크리트 포장 분야에서는 성능인자와 임계한도에 관한 연구가 부족한 실정이다. 본 연구에서는 유럽 국가와 미국 각 주의 성능보증 계약제도 사례에 관한 문헌을 검토하여 콘크리트 포장의 성능보증기간, 성능인자, 그리고 임계한도에 관한 조사를 실시하였다. 수원, 의정부, 예산, 충주, 전주, 포항, 남원, 진영, 정선, 영주, 진주, 홍천, 보은의 일반국도 13구간에서 줄눈 콘크리트 포장의 성능에 영향을 미치는 주요 파손을 조사하고 분석하여 해외의 성능보증기간, 성능인자, 그리고 임계한도와 비교하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권6D호
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• pp.793-801
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• 2011

기존 도로포장 시방서는 계약자에게 포장 수명에 상관없이 재료 및 시공 상의 주어진 조건만을 만족하면 되도록 요구하고 있다. 이와 같은 시방 기준으로는 도로포장 기술 개발에 한계가 있으며 포장파손 발생 시 발주자와 계약자 간에 분쟁이 발생할 소지가 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 성능보증 계약제도를 도입하려는 연구가 도로포장 분야에서 진행되고 있다. 성능보증 계약제도는 계약자에게 재료와 공법을 마음대로 선정할 수 있는 기회를 부여하고 주어진 기간 동안 일정 수준 이상의 성능을 유지하도록 하는 제도이다. 성능보증 계약제도의 성공적인 도입을 위해서는 성능보증 시방서의 주요 요소인 포장의 성능인자와 임계한도가 먼저 정의되어야 한다. 본 연구에서는 미국 몇 개 주에서 사용되는 성능보증 계약제도에 관한 문헌을 검토하여 아스팔트 포장의 성능인자, 임계한도, 그리고 성능보증 기간에 관한 조사를 실시하였다. 또한 국내 고속국도 중 24개 노선과 16개 지역의 일반국도 노선에서 아스팔트 포장의 성능에 영향을 미치는 주요 파손을 조사하고 분석하여 미국의 사례와 비교하였다. 본 연구결과를 근거로 국내 아스팔트 포장에 대한 합리적인 성능보증 시방이 개발될 것으로 예상된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.37-46
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• 2017

PURPOSES : A composite pavement utilizes both an asphalt surface and a concrete base. Typically, a concrete base layer provides structural capacity, while an asphalt surface layer provides smoothness and riding quality. This pavement type can be used in conjunction with rollercompacted concrete (RCC) pavement as a base layer due to its fast construction, economic efficiency, and structural performance. However, the service life and functionality of composite pavement may be reduced due to interfacial bond failure. Therefore, adequate interfacial bonding between the asphalt surface and the concrete base is essential to achieving monolithic behavior. The purpose of this study is to investigate the bond characteristics at the interface between asphalt (HMA; hot-mixed asphalt) and the RCC base. METHODS : This study was performed to determine the optimal type and application rate of tack coat material for RCC-base composite pavement. In addition, the core size effect, temperature condition, and bonding failure shape were analyzed to investigate the bonding characteristics at the interface between the RCC base and HMA surface. To evaluate the bond strength, a pull-off test was performed using different diameters of specimens such as 50 mm and 100 mm. Tack coat materials such as RSC-4 and BD-Coat were applied in amounts of 0.3, 0.5, 0.7, 0.9, and $1.1l/m^2$ to determine the optimal application rate. In order to evaluate the bond strength characteristics with temperature changes, a pull-off test was carried out at -15, 0, 20, and $40^{\circ}C$. In addition, the bond failure shapes were analyzed using an image analysis program after the pull-off tests were completed. RESULTS : The test results indicated that the optimal application rate of RSC-4 and BD-Coat were $0.8l/m^2$, $0.9l/m^2$, respectively. The core size effect was determined to be negligible because the bond strengths were similar in specimens with diameters of 50 mm and 100 mm. The bond strengths of RSC-4 and BD-Coat were found to decrease significantly when the temperature increased. As a result of the bonding failure shape in low-temperature conditions such as -15, 0, and $20^{\circ}C$, it was found that most of the debonding occurred at the interface between the tack coat and RCC surface. On the other hand, the interface between the HMA and tack coat was weaker than that between the tack coat and RCC at a high temperature of $40^{\circ}C$. CONCLUSIONS : This study suggested an optimal application rate of tack coat materials to apply to RCC-base composite pavement. The bond strengths at high temperatures were significantly lower than the required bond (tensile) strength of 0.4 MPa. It was known that the temperature was a critical factor affecting the bond strength at the interface of the RCC-base composite pavement.

• 한국도로학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.123-130
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• 2016

OBJECTIVES : The objective of this research is to determine the moisture resistance of the freeze-thaw process occurring in low-noise porous pavement using either hydrated-lime or anti-freezing agent. Various additives were applied to low-noise porous asphalt, which is actively paved in South Korea, to overcome its disadvantages. Moreover, the optimum contents of hydrated-lime and anti-freezing agent and behavior properties of low-noise porous asphalt layer are determined using dynamic moduli via the freeze-thaw test. METHODS : The low-noise porous asphalt mixtures were made using gyratory compacters to investigate its properties with either hydrated-lime or anti-freezing agent. To determine the dynamic moduli of each mixture, impact resonance test was conducted. The applied standard for the freeze-thaw test of asphalt mixture is ASTM D 6857. The freeze-thaw and impact resonance tests were performed twice at each stage. The behavior properties were defined using finite element method, which was performed using the dynamic modulus data obtained from the freeze-thaw test and resonance frequencies obtained from non-destructive impact test. RESULTS : The results show that the coherence and strength of the low-noise porous asphalt mixture decreased continuously with the increase in the temperature of the mixture. The dynamic modulus of the normal low-noise porous asphalt mixture dramatically decreased after one cycle of freezing and thawing stages, which is more than that of other mixtures containing additives. The damage rate was higher when the freeze-thaw test was repeated. CONCLUSIONS : From the root mean squared error (RMSE) and mean percentage error (MPE) analyses, the addition rates of 1.5% hydrated-lime and 0.5% anti-freezing agent resulted in the strongest mixture having the highest moisture resistance compared to other specimens with each additive in 1 cycle freeze-thaw test. Moreover, the freeze-thaw resistance significantly improved when a hydrated-lime content of 0.5% was applied for the two cycles of the freeze-thaw test. Hence, the optimum contents of both hydrated-lime and anti-freezing agent are 0.5%.

• 한국농공학회논문집
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• 제61권3호
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• pp.43-53
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• 2019

It is well-known fact that the stone-mastic asphalt (SMA) mixture has shown superior rut resistance, compared with the dense-graded asphalt (DGA) mixture in highway pavements. However, the SMA is measured to be inferior to DGA mixes when tested by well-known high-temperature test methods, such as the wheel tracking (WT), asphalt pavement analyzer, the Marshall Stability and Kim Test. Therefore, this study examined the reasons why it was measured to be inferior, and devised a potential procedure by which the superiority of SMA could be measured at $60^{\circ}C$. The strength against deformation ($S_D$), which was known to show very high correlation with WT results for DGA mixes, was measured by the Kim Test on the specimen confined in the compacted mold. In standard Kim Test, which used the specimen without confinement, the DGA was measured to show higher $S_D$ than the SMA. But by confining specimen, it was found that the $S_D$ of SMA was measured to be higher than that of DGA. Therefore, the confined static test protocol devised in this study was found to be feasible for evaluating rut resistance of SMA mix.

• 한국습지학회지
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• 제16권3호
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• pp.423-429
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• 2014

도로는 높은 포장율과 자동차 운행으로 인하여 건기시 다양한 오염물질이 축적되며, 강우시 유출되어 수계에 환경수리학적 영향을 끼친다. 특히 도로노면은 아스팔트 또는 콘크리트로 포장되면서 거친 정도에 의한 오염물질의 축적과 유출정도가 다르다. 따라서 본 연구는 포장 재료에 따른 강우시 비점오염물질 유출특성을 분석하기 위하여 2012년도에 신규 개통한 구간에서 모니터링이 수행되었다. 강우 초기에 비점오염물질이 집중적으로 유출되는 초기강우현상은 포장재료와 관계없이 발생되는 것으로 나타났다. 그러나 노면과 자동차 타이어와의 마찰력이 큰 콘크리트 포장에서는 모든 수질오염항목에서 첨두농도가 높게 나타났다. 이러한 영향으로 인하여 TSS, 유기물과 영양염류의 유량가중평균농도(EMC, Event Mean Concentration)도 콘크리트 포장에서 높게 나타났다. 본 연구결과는 도로 포장방법이 수문학적 유출특성, 도로의 물리적 디자인 및 자동차의 운행대수 등과 함께 오염물질 유출에 크게 영향을 끼치는 중요한 인자라는 것을 보여준다.

• 한국도로학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.87-95
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• 2018

PURPOSES : A geo-grid pavement, e.g., a stress-absorbing membrane interlayer (SAMI), can be applied to an asphalt-overlay method on the existing surface-pavement layer for pavement maintenance related to reflection cracking. Reflection cracking can occur when a crack in the existing surface layer influences the overlay pavement. It can reduce the pavement life cycle and adversely affect traffic safety. Moreover, a failed overlay can reduce the economic value. In this regard, the objective of this study is to evaluate the bonding properties between the rigid pavement and a SAMI by using the direct shear test and the pull-off test. The predicted fractural energy functions with the shear stress were determined from a numerical analysis of the moving average method and the polynomial regression method. METHODS : In this research, the shear and pull-off tests were performed to evaluate the properties of mixtures constructed using no interlayer, a tack-coat, and SAMI with fabric and without fabric. The lower mixture parts (describing the existing pavement) were mixed using the 25-40-8 joint cement-concrete standard. The overlay layer was constructed especially using polymer-modified stone mastic asphalt (SMA) pavement. It was composed of an SMA aggregate gradation and applied as the modified agent. The sixth polynomial regression equation and the general moving average method were utilized to estimate the interlayer shear strength. These numerical analysis methods were also used to determine the predictive models for estimating the fracture energy. RESULTS : From the direct shear test and the pull-off test results, the mixture bonded using the tack-coat (applied as the interlayer between the overlay layer and the jointed cement concrete) had the strongest shear resistance and bonding strength. In contrast, the SAMI pavement without fiber has a strong need for fractural energy at failure. CONCLUSIONS : The effects of site-reflection cracking can be determined using the same tests on cored specimens. Further, an empirical-mechanical finite-element method (FEM) must be done to understand the appropriate SAMI application. In this regard, the FEM application analy pavement-design analysis using thesis and bonding property tests using cored specimens from public roads will be conducted in further research.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5D호
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• pp.783-796
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• 2006

본 연구에서는 1998년부터 소성변형의 방지를 위해 도입되어 온 내유동포장의 도입 타당성을 검정하기 위해 일반포장과 내유동포장의 공용성 및 경제성을 비교평가하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 34구간의 실제 국도의 포장 데이터를 수집하여 러팅(rut depth) 자료를 기반으로 포장의 장기 공용성 및 경제성 분석을 실시하였다. 포장별 공용성 예측을 위해 소성변형(Rutting) 자료를 기반으로 세계은행에서 개발한 HDM-4의 악화추정모형을 이용하였으며, 분석기간동안에 발생하게 되는 관리자비용과 이용자비용을 경제성 평가기준으로 고려하였다. 나아가 최적유지보수 시점과 예산의 확보수준에 따른 포장 공용성의 변화 추이도 살펴보았다. 40년 장기 분석기간을 통해 대부분의 대상 포장 구간에서 내유동포장이 유지관리 측면에서 경제적인 것으로 나타나 내유동포장의 도입 타당성을 확인할 수 있었다. 또한 포장관리시스템의 유지관리 및 의사결정에 HDM-4의 적용가능성을 확인할 수 있었다. 다만, 이 결과는 본 연구의 대상구간인 34개 포장단면의 러팅(rut depth) 자료를 기반으로 한 분석이며 향후 종단평탄성과 균열 데이터도 포함한 공용성 및 경제성 분석이 요구된다. 또한, 사회-환경비용, 공사로 인한 지체비용 등에 대한 추가적인 고려가 필요할 것으로 판단되며 포장의 장기 공용성(LTPP)자료의 확보에 대한 노력도 필요할 것이다.

• 한국도로학회논문집
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• 제2권4호
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• pp.123-131
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• 2000

아스팔트 포장의 배합설계 방법에서 사용하고 있는 마샬시험 장치는 다짐장치와 안정도 헤드의 주요한 두 부분으로 이루어져 있다. 다짐장치는 시료의 공극과 다짐도에 영향을 미치며 안정도헤드는 마샬안정도와 흐름치에 영향을 주기 때문에 다짐장치의 규격과 타격에너지, 안정도헤드의 형상은 어떠한 경우라도 일치하여야 배합설계시 최적아스팔트 함량을 정확하게 분석 할 수 있다. 그러나, 본 연구의 결과에 의하면 국내에서 사용되고 있는 마샬시험 장치는 서로 다른 규격과 형상을 가지고 있음은 물론, 각 기관마다 다짐장치를 설치하는 조건과 각 제조회사 장치의 받침목이 서로 상이하여 시험 결과의 오차는 물론 아스팔트 포장의 공용성에도 크게 영향을 미치기 때문에 마샬시험 장치의 범 국가적인 재정비가 필요한 것으로 나타났다.