• 한국도로학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.77-85
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• 2018

PURPOSES : The purpose of this study was to develop an urgent road-repair system and perform a field applicability test, as well as discover the optimum mix design for machine applications compared to the optimum mix design for lab applications. METHODS : According to reviews of the patent and developed equipment, self-propelled and mix-in-place equipment types are suitable for urgent pavement repair, e.g., potholes and cracks. The machine-application mix design was revised based on the optimum lab-test mix design, and the field application of a spray-injection system was performed on the job site. The mixture from the machine application and lab application was subjected to a wet-track abrasion test and a wheel-tracking test to calibrate the machine application. RESULTS and CONCLUSIONS : This study showed that the binder content could differ for the lab application and the machine application in the same setting. Based on the wet-track abrasion test result, the binder contents of the machine application exceeded the binder contents of the lab application by 1-1.5% on the same setting value. Moreover, the maximum dynamic stability value for the machine application showed 1% lower binder contents than the maximum lab-application value. Collectively, the results of the two different tests showed that the different sizes and operating methods of the machine and lab applications could affect the mix designs. Further studies will be performed to verify the bonding strength and monitor the field application.

• 한국도로학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.13-24
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• 2004

국내의 각종 시방서 및 지침에 수록되어 있는 기존 마샬 배합설계 방법은 일본 도로공단의 규격을 도입하여 사용한 것이다. 이러한 배합설계 방법은 최근의 도로 포장의 공용성에 많은 문제점을 야기시키는 원인 중의 하나로 인식되어지고 있다 따라서 현재 외국의 배합설계 과정에서 가장 많이 이용되고 있는 용적 개념의 도입을 통해 개선된 마샬 배합설계 방법을 제시하고자 한다. 본 연구를 통해 개선된 배합설계 방법은 공극률 4%에 해당하는 아스팔트 함량을 예비 최적 아스팔트 함량으로 결정한 후 포화도, VMA(골재 간극률), 안정도, 흐름값의 마샬 물성치를 만족하면 이를 최적 아스팔트 함량으로 정하는 방법이다. 이러한 배합설계 방법은 기존 방법에서는 고려하지 않는 VMA 값을 도입하였으며, 현장에서 오차가 많이 발생되는 마샬 안정도 시험을 설계 요소가 아닌 검토 요소로 정함으로써 배합설계의 오류를 줄이는 방법이다. 실내 실험을 통한 기존 방법과 개선 방법의 비교 결과. 공극률을 제외한 최적 아스팔트 함량, 밀도, 안정도, 그리고 흐름값의 마샬 물성치에서는 비슷한 결과값을 나타내었다. 이는 개선 방법을 적용할 때 다른 마샬 물성치들은 큰 변동이 없이 일정한 공극률을 가지는 혼합물 생산이 가능하다는 것을 나타낸다. 따라서 개선된 마샬 배합설계 방법은 현장에서 일정한 공극률(4%)을 가지는 혼합물의 생산을 가능하게 하고, 이는 아스팔트 혼합물의 품질 향상에 큰 도움을 줄 것으로 생각된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5D호
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• pp.831-838
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• 2006

본 연구에서는 차량의 주행속도, 차축하중 그리고 타이어 압력변화에 따른 아스팔트 포장의 주요 응답 특성을 분석하고자 하였다. 시험도로 아스팔트 포장 중 기층의 두께가 서로 다른 A5(180mm)와 A8(280mm)단면을 선정하여 표준 3축 덤프트럭에 의한 아스팔트의 변형률과 수직응력의 변화를 계측하였다. 모든 주행시험은 각 포장 단면의 주행차로에서 진행되었으며 실제 주행속도와 이동경로는 레이저 원더링 시스템을 적용하여 실시간으로 관찰, 기록하였다. 아스팔트 포장의 변형률은 차량의 주행속도가 증가할수록 그 크기가 감소하는 일반적인 점탄성 거동을 보였다. 특히 수직응력은 차축하중 뿐만 아니라 주행속도에도 영향을 받는 것으로 보아 속도별 차량의 운동특성이 각 차축으로 전달되는 연직하중의 크기에 많은 영향을 주고 있음을 알 수 있었다. 일반적으로 타이어 공기압이 증가하고 차축하중이 증가할수록 아스팔트 하부의 최대 인장변형률은 증가하였다. 두 아스팔트 포장 단면에서 다층탄성해석을 수행한 결과 변형률은 계측된 결과보다 크게 예측되었으며 수직응력은 수치해석결과가 계측결과보다 작게 평가되었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.127-134
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• 2009

본 연구는 아스팔트 혼합물의 소성변형 특성을 비교적 잘 반영하는 변형강도치가 안정적으로 배합설계시 기준강도를 만족할 수 있는 배합강도를 통계적 분석에 의해 제시하기 위하여 이루어졌다. 따라서 실제의 도로 혼합물의 AFA시험과의 변형강도의 상관관계로부터 얻어진 혼합물의 임계치 (일반도로 3MPa, 간선도로 4MPa)와 국내 32개 조합의 아스팔트 혼합물의 변형강도 값을 통해 변동계수$(V_c)$를 계산하고 이를 이용하여 배합강도를 산정하였다. 공시체를 3개 사용할 경우 직경 100mm 공시체의 일반도로와 간선도로의 혼합물의 배합강도는 3.2MPa와 4.25MPa로 설정되었다. 또한, 이 값은 재하속도 30mm/min의 장비에서 얻어진 값이므로 재하속도가 50mm/min로 고정된 마샬안정도 시험기 사용시에는 더 높은 값인 3.5MPa와4.5MPa이 각각의 기준으로 설정되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.227-234
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• 2016

국내 화력발전소의 추가 증설과 관련하여 발생 부산물의 신규 사용처 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 화력발전소에서 발생되는 플라이애시와 열병합발전소에서 발생되는 열병합애시, 배연탈황공정에서 발생되는 탈황석고 등 부산물로부터 아스팔트 포장용 채움재의 KS 규격을 만족하는 채움재를 제조하였다. 제조된 혼합 채움재와 기존 석회석 채움재의 특성을 비교하고, 각각의 채움재를 사용하여 아스팔트 혼합물을 제조하는 실내실험을 통해 특성을 비교하였다. 또한 혼합 채움재와 석회석 채움재를 사용하여 아스팔트 포장 현장실험을 실시하였다. 현장실험에 사용된 아스팔트 혼합물에 대해서 실내실험과 동일하게 동적안정도, 마샬안정도, 인장강도비, 포화도, 간극률, 흐름값을 평가하였다. 실내실험 및 현장시공시험 결과 기존 석회석 채움재를 사용한 경우보다 동적안정도 및 마샬안정도, 인장강도비에서 우수한 특성을 나타내었으며, 배합설계의 최적화를 통해 기존 석회석 채움재의 특성을 만족시키는 채움재 개발 가능성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.283-290
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• 2020

다공성 아스팔트포장은 혼합물 속의 공극으로 인해 수막이 제거되어 교통사고가 현저히 줄고 및 타이어 교통소음이 크게 저감되어 선진외국에서는 많이 이용되고 있으나 국내에서는 다공성 아스팔트포장의 내구성에 대한 우려 때문에 적용이 지연되고 있다. 본 연구에서는 다공성 아스팔트포장에 대한 내구성을 향상시켜 나갈 수 있는 통계적 방안을 찾고자 수행되었다. 다공성 아스팔트 혼합물의 내구성을 나타내는 지표로는 일반적으로 알려져 있는 칸타브로시험으로 선정하였다. 다공성 아스팔트혼합물의 규격에 만족하는 바인더와 골재로 제작된 아스팔트 혼합물에 대하여 칸타브로시험을 실시하였다. 칸타브로실험은 4개 조에 대하여 각 3회 반복 실시하여 각각 칸타브로 손실률을 구하였다. 실험결과 4개 조의 평균값들은 기준값을 모두 만족하는 것으로 나타났다. 그리고 실험결과의 통계적 분석과정인 분산분석을 통해 내구성의 품질에 차이가 있는 실험 조를 정량적으로 구분할 수 있고 이를 통해 문제점을 찾아내어 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한 준공 시에 품질에 따라 페널티나 인센티브를 제공하는 방안도 자발적인 품질개선을 유도할 수 있고 이를 위한 지불계수도 한정된 자료의 통계적 분석을 통해 산정될 수 있음을 확인하였다. 이와 같은 지불계수의 운영을 통해 시공자의 적극적인 품질향상을 유도할 수 있고 또한 품질관리 기준의 적정성 평가를 통해 지속적으로 다공성 아스팔트 혼합물의 내구성을 증진시켜 나갈 수 있다.

• 한국도로학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.1-10
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• 2005

본 연구에서는 일반 아스팔트 포장에 비해 설계수명을 2배 이상 증대시켜 보수주기를 증진하고 보수비용 및 사용자 비용을 절감할 수 있는 장수명 아스팔트 포장에 대한 포장가속시험 (APT)을 수행하였다 먼저 본 연구에서 개발된 장수명 포장용 고강성기층 혼합물에 대한 기초적인 물성시험을 수행하였다. 포장의 지지력을 비교하고 피로 및 소성변형에 대한 저항성을 평가하기 위하여 일반 및 고강성 기층으로 구성된 총 4개의 시험단면을 건설하였다. 또한 일반 및 고강성 단면은 각각 얇은 단면과 두꺼운 단면으로 구성되었다. 다양한 교통하중에 대한 아스팔트 기층하단의 인장변형률을 측정하였으며 시험결과 고강성 단면의 인장변형이 일반단면에 비해 적게 발생되는 것을 확인하였다. 기층 단면이 얇은 포장단면에 대한 APT 시험결과 윤하중이 180,000회 재하될 때까지 균열은 발생하지 않았다. 기층단면이 두꺼운 포장에 대해 윤하중 90,000회 재하시 일반단면은 5.3mm, 고강성 단면은 3m의 소성변형이 발생하였다. 본 연구에서 개발된 고강성 혼합물은 소성변형 및 피로균열에 대한 저항성이 우수하기 때문에 장수명 포장용 기층재로서 적합한 것으로 판단된다. 또한 다양한 구조해석 결과 일반 혼합물 대신 고강성 혼합물을 사용할 경우 포장의 하중지지력이 증가하기 때문에 아스팔트층의 단면두께를 최소 5cm 이상 줄일 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.135-144
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• 2009

본 연구는 마샬 시험기를 이용하여 아스팔트 혼합물의 균열저항성을 평가할 수 있는 보다 간편하고 합리적인 측정시스템을 개발하는데 목적이 있다. 균열저항성 평가를 위한 파라메타로서 파괴에너지를 이용하였다. 마샬 시험기는 기본적으로 공시체 외부에 거치한 LVDT를 이용하여 수직변형률을 측정하는 시스템이며, 이 같은 외부 수직변형률 측정방식은 하중 스트랩 부분에서 발생하는 국부적인 변형으로 인해 측정오차를 야기할 가능성이 있다. 따라서 추가적인 계측 시스템을 설치하지 않고 기본적인 마샬 시험기를 이용하여 혼합물의 파괴에너지를 측정하기 위해서는 공시체 외부에 거치한 LVDT를 이용한 수직변형률 측정값이 파괴에너지 산정에 적용가능한지 여부를 검증하여야 한다. 이를 위해 본 연구에서는 공시체 중앙부분에서의 수평변형률과 외부에 거치한 LVDT를 이용한 수직변형률을 측정하는 두 가지 방식의 간접인장강도실험을 수행하여 그 차이를 비교 분석하였다. 실험결과, 외부 수직변형률 측정의 문제점으로 지적되었던 하중 스트랩 부분에서 발생하는 국부적인 변형은 파괴시점 이전에는 극히 적은 것으로 나타나 파괴에너지 계산에 오차를 유발하지 않음을 보여주었다. 또한 외부 수직변형률 측정의 실험변동성을 확인한 결과, 변동계수가 15% 이하로 마샬시험기를 이용한 균열저항성 평가시스템에 이용 가능함을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.611-619
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• 2021

다공성 아스팔트 포장은 혼합물 속에 포함된 20%정도의 공극으로 인해 도로의 수막현상을 억제하여 교통사고를 줄이고 교통소음을 획기적으로 줄이는 등 다양한 순기능을 갖는다. 그러나 다공성 아스팔트 혼합물은 혼합물 속에 포함된 20% 정도의 공극 때문에 혼합물의 내구성이 취약하게 되며, 이러한 취약한 내구성이 다공성 포장의 적용을 확장하는데 제약요인이 되고 있다. 본 연구의 목적은 다공성 포장의 내구성을 향상시키기 위해 최대입경, 온도 그리고 공극률의 변화가 혼합물의 균열저항성 및 수분민감성 등 혼합물의 내구성에 미치는 영향을 평가하는 것이다. 다공성 아스팔트 혼합물의 내구성을 평가하기 위해 간접인장강도를 균열저항성 및 수분민감성의 척도로 설정하였다. 공극률이 20%로 동일하고 최대입경이 13mm, 10mm, 8mm인 혼합물에 대하여 상온과 동결융해를 경험한 시료에 대하여 간접인장강도 시험을 실시하였다. 그리고 최대입경 10mm인 동일한 재료로 공극이 20%와 22%인 혼합물에 대하여 동일한 시험을 실시하였다. 실험결과 공극률은 20%로 동일하고 최대입경의 변화와 온도의 변화에 유의한 차이를 보이는 것으로 나타났다. 특히 실험온도에 대해서는 상온과 저온에서 유의한 차이를 보였다. 최대입경의 변화에 대해서는 상온에서 8mm보다 13mm가 분명히 높은 강도를 보이고 저온에서는 유의한 차이를 보이지 않았다. 그리고 공극률과 온도의 변화에 대한 실험에서는 온도에 대해서는 유의한 차이를 보였지만 20%와 22% 사이의 2% 공극 차이는 내구성에 유의한 차이를 보이지 못했으며 서로간의 교호작용도 없는 것으로 나타났다. 앞으로 다공성 아스팔트 혼합물의 내구성에 미치는 요소들의 정량적인 평가를 통해 보다 내구성 있는 다공성 아스팔트포장을 개발해 나갈 필요가 있다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권3호
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• pp.17-34
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• 1996

본 논문의 주된 목적은 폐자원(첨가제로서 pyrolyzed carbon black과 굵을 골재로서 aircooled iron blast furnace slag)을 사용한 아스팔트 콘크리트의 기본특성을 설명하는 것이다. 최적의 아스팔트 함유량을 결정하기 위하여 Marshall Mik Design방법을 이용하였고, 최적의 아스팔트 함유량은 첨가제의 양에 따라 변하며,그 범위는 6.7%에서 7.57%로 나타났다. 최적의 아스팔트 함유량을 이용하여 아스팔트 콘크리트 시편을 제작하였고, dynamic creep 실험을 수행하였다. Pyrolyzed carbon black과 Furnace slag의 사용은 Marshall stability를 증가시켰고, 비교적 높은 온도(5$0^{\circ}C$)와 137.gkpa의 구속 압력하에서 아스팔트 콘크리트의 시간에 따른 변형률을 감소시켰고, 또한 시간에 따른 아스팔트 콘크리트의 stiffness감소 비율을 줄여주는 역할을 하였다. 본 실험결과로 부터 첨가제로서의 pyrolyzed carbon black과 굵은 골재로서의 slag의 사용은 Marshall stability, stiffness, rutting resistance에 좋은 결과를 나타내는 것으로 밝혀졌다.