• 대한토목학회논문집
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• 제36권1호
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• pp.39-47
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• 2016

노후 콘크리트포장의 가장 일반적인 보수 방법은 복합 구조체 포장구조인 접착식 덧씌우기 방법이 일반적으로 사용되고 있으며, 이와 같은 복합 구조체는 신 구 콘크리트 간 부착력에 따라 공용 중 차량하중, 환경하중 하에서 일체화된 역학적 거동의 확보유무에 따라 장기 공용성 확보에 커다란 영향을 받게 된다. 현재 상용화 되고 있는 접착 덧씌우기 공법들은 우수한 신구 접착력을 확보하기 위하여 다양한 장비를 이용한 경계면 처리 방식과 더불어 재료자체의 접착력을 향상시키고자 폴리머 등의 혼화재료를 사용하고 있다. 그러나 이들 공법들은 현장 적용 시 객관화된 명확한 적용기준 없이 각 공법에서 제시하고 있는 시공장비 및 사용재료에 의존하여 적용 중이며 이러한 각 개별공법의 기준으로 인하여 현장 관리자들의 품질관리에 어려움이 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 신구 콘크리트 간 부착력 확보에 가장 핵심적인 현장요소인 경계면 처리 방식과 재료의 부착력 확보에 가장 크게 기여하는 폴리머 함량을 변수로 현장시험을 실시함으로써 시공 전 기존 면처리 공정에서의 효과 분석 및 폴리머 혼입률 변화에 따른 부착강도 성능과의 상관성 검토를 통하여 부착강도의 성능을 개선 할 수 있는 현장시공방법을 도출하고자 하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.355-360
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• 2006

알칼리-실리카 반응은 시멘트 콘크리트 포장 및 구조물에 매우 심각한 손상을 일으킬 수 있다. 국내의 경우 알칼리-실리카 반응에 의한 피해 사례가 거의 보고되지 않아 연구는 적게 수행되고 있는 실정이다. 본 연구는 국내 고속도로 일부 노선의 시멘트 콘크리트포장에서 발생한 불규칙균열과 스폴링의 발생 원인을 분석하기 위해 수행되었다. 본 연구에서는 현장조사, 화학적인 방법 및 전자현미경(SEM)의 에너지 분석기(EDX)를 사용하여 파손 원인을 분석하였다. 조사 대상 시멘트 콘크리트 포장의 파손 유형은 불규칙 균열과 스폴링이다. 코어 시편의 균열 절단면에서 편암과 편마암 골재 주위로 백색으로 변색된 반응환이 관찰되었고, 반응 생성물에서는 $Si^{4+}>K^+$성분이 주로 분석되었다. 254nm 파장의 자외선 광선을 비추게 되면 알칼리-실리카 반응부에 화학반응에 의하여 노란색 형광 빛을 나타나는 것으로 분석되었다. 본 연구를 통하여 조사 대상 시멘트 콘크리트 포장에 발생한 불규칙 균열 및 스폴링은 주로 알칼리-실리카 반응에 의해 유발된 것으로 판정하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권6호
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• pp.1117-1123
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• 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
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• 제9권2호
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• pp.39-49
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• 2007

본 연구는 연속철근콘크리트포장(CRCP)에 환경하중이 작용하여 횡방향 균열이 발생하고 진전되어가는 과정을 분석하기 위하여 수행되었다. 이러한 분석을 위하여 CRCP의 유한요소 모델을 개발하고 균열의 발생과 진전을 예측할 수 있는 요소삭제 방법을 도입하였다. 여러 다른 형태의 환경하중이 작용할 때 CRCP의 거동 및 균열 진전 특성을 분석하기 위하여 세 가지의 경우를 고려하였다. 먼저 CRCP의 콘크리트 슬래브 상부 표면과 하부 표면의 온도차가 선형으로 유지되면서 깊이에 관계없이 일정하게 온도가 계속 떨어지는 경우이다. 다음으로 슬래브 하부의 온도는 일정하게 유지되며 상부의 온도만 감소하는 경우이다. 이 경우는 슬래브 상하부의 온도차가 계속 증가되는 경우라 할 수 있다. 또 다른 경우는 슬래브의 중간 깊이에서 하부까지는 같은 온도가 유지되고 슬래브 상부의 온도만 계속 감소하는 경우이다. 해석 결과 CRCP의 균열발생 및 깊이 방향으로의 진전정도는 환경하중의 형태에 따라 크게 좌우되는 것을 알 수 있었으며 균열의 발생 및 진전에 따른 CRCP의 응력 및 변위의 재분포 과정도 분석할 수 있었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.69-78
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• 2014

PURPOSES : The purpose of this paper is showing that the state of pavement sublayers can be evaluated differently according to direction of FWD. METHODS : The concrete pavement slabs above subgrade without anything, subgrade with cavity, and box culvert were modeled by finite element method(FEM). The modeled pavements were analyzed by changing the direction of falling weight deflectometer(FWD). The deflection results obtained from FEM were used to calculate radius of relative stiffness and composite modulus of subgrade reaction using AREA method. Then, the analyzed results were compared to the results of the test performed at the Korea Expressway Corporation(KEC) test road. RESULTS : The composite modulus of subgrade reaction increased with subgrade elastic modulus, while radius of relative stiffness decreased. The pavement sections of pure earth showed the consistent results regardless of FWD direction. In case there was cavity, the radius of relative stiffness was larger and composite modulus of subgrade reaction was smaller when FWD was leaving the cavity than when approaching the cavity. This pattern became clear when the cavity got larger. In case of the section with box culvert, the pattern was opposite to the case of cavity. When the soil cover depth increased, the effect of box culvert got smaller. When the load was applied far from the cavity and box culvert, the effect was also declined. The test performed at the KEC test road showed identical results to those of finite element analysis. CONCLUSIONS : The direction of FWD should be considered in evaluation of the state of pavement sublayers because it can be evaluated differently even under identical condition.

• 대한토목학회논문집
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• 제38권2호
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• pp.311-317
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• 2018

아스팔트 콘크리트 포장의 예방적 유지보수방법 중 하나인 표면강화공법의 실내 성능 평가를 수행하였다. 표면강화공법과 아스팔트 콘크리트 포장과의 부착력 평가 결과 미끄럼방지 포장 및 교면방수재료 기준을 상회하는 부착성능을 나타내었다. 윤하중재하실험과 박리저항성, UV저항성 실험을 통해 교통 및 환경하중에 대해 충분한 내구성을 확보할 수 있는 것을 확인하였다. 표면강화공법은 내투수성과 내화학성이 뛰어나 포장내로 수분 침투를 막고 화학물질로부터 포장을 보호할 수 있으며, 노화된 아스팔트 바인더의 재생효과가 있어 재생 아스팔트 콘크리트에 적용하였을 때 재래식 가열 아스팔트 콘크리트 혼합물에 비하여 약 5%의 터프니스를 증가시켰다. 아스팔트 표면강화공법은 아스팔트 콘크리트 포장의 내구성을 향상시킬 수 있는 특성을 갖는 것으로 나타났다.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.257-267
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• 2008

본 연구에서는 프리스트레스트 콘크리트 포장에 횡방향으로 프리스트레싱을 가할 때 포장체에 발생하는 응력분포를 분석하여 긴장간격에 따른 특성을 파악하고 종방향과 횡방향 긴장의 상호 영향을 분석하기 위하여 유한요소 모델을 개발하여 구조해석을 수행하였다. 연구결과 횡방향 긴장간격은 작을수록 응력분배를 적절하게 할 수 있고 압축응력의 손실범위를 줄일 수 있으나 경제성 문제를 제고하여 적절한 긴장간격을 선정하여야 한다. 포장체의 노견, 주행위치, 중앙부 등의 여러 위치에서 분석한 횡방향 응력분포는 긴장간격이 넓을수록 평균응력과의 차이가 커지며 그 차이는 슬래브 중앙부로 갈수록 감소하게 된다. 횡방향 긴장을 가하면 종방향으로도 추가 긴장력 이 발생하게 되지만 그 크기는 무시 할 수 있을 정도로 작기 때문에 종횡방향 긴장 설계는 독립적으로 수행하여도 타당하다. 또한 횡방향 긴장 설계 시 이러한 긴장에 의한 응력분포를 이용하는 방안에 대해서도 본 논문에 언급하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.269-279
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• 2008

본 연구는 프리스트레스트 콘크리트 포장(PSCP)의 횡방향 긴장 설계방안을 구축하기 위하여 수행되었다. 우선 PSCP에 횡방향 긴장을 가했을 경우에 긴장간격에 따른 슬래브의 응력분포를 분석하였다. 또한 환경하중과 차륜하중이 PSCP슬래브에 작용할 때 슬래브에 발생하는 인장응력의 분포도 분석하였다. 이러한 환경 및 차륜하중 등의 설계하중과 긴장응력을 결정하는 기준인 슬래브의 허용인장응력을 합리적으로 선정하는 방법에 대하여 논의하였으며 이러한 기준의 선정이 횡방향 긴장 설계에 미치는 영향을 분석하였다. 연구결과, 긴장간격이 커질수록 긴장응력의 손실을 가져오는 범위가 넓어지며 특히 Shoulder부분에서의 응력손실이 급격하게 증가하는 것을 알 수 있었다. 따라서 횡방향 긴장 설계는 설계하중에 대한 슬래브의 응력을 산출한 후 슬래브가 허용인장응력 이내의 응력을 받도록 평균긴장응력을 산출하여 긴장간격 및 긴장량을 결정하면 되지만, 이때 Shoulder, Wheel Pass, 중앙부 등 슬래브의 여러 다른 위치에서의 응력 또한 반드시 검토하여 적절한 긴장간격을 선정하여야 한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권6호
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• pp.95-104
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• 2006

콘크리트 도로 상판 또는 터널 라이닝의 배면 공동은 구조물의 함몰 또는 붕괴로까지 이어질 가능성이 있다. 이 공동을 비파괴로 검출하기 위한 방법 중의 하나가 저주파수대 레이더(GPR)의 사용이다. 그러나 이와 같은 토목구조물에는 분해능이 좋지 않은 저주파수대의 레이더를 사용할 수밖에 없기 때문에 작은 공동의 크기나 두께까지 탐사하는 일은 현재 기술로는 거의 불가능하다. 본 연구는 이와 같은 문제와 한계를 극복하기 위해 다양한 공동의 크기와 두께, 깊이를 대상으로 많은 량의 실측 실험을 통해, 저주파 레이더 측정치와 공동 간의 상관관계를 분석함으로 해서 공동의 깊이, 크기와 두께까지를 추정하기 위한 새로운 해석방법을 제안하고 그 적용성을 검토하였다. 또한 본 검토에서는 공동만을 그 크기(횡폭)에 맞게 화상처리에 의해 나타낼 수 있는 역치를 산정하였다. 그 결과, 본 연구에서 제안된 방법에 의해 실험실 수준에서는 정도 좋게 공동의 깊이와 크기, 두께를 추정하는 것이 가능하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.211-218
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• 2010

콘크리트 슬래브는 온도 및 수분의 영향을 받아 체적이 변화된다. 이때 슬래브와 보조기층 간의 마찰저항이 슬래브 체적변화를 구속하여 인장응력이 발생되고 경우에 따라 균열이 유발되기도 한다. 따라서 연구자들은 Push-off 실험을 실시하여 슬래브와 보조기층간의 마찰특성을 파악하려고 노력해 왔다. 최근에는 마찰특성에 의한 콘크리트 포장의 거동을 유한요소법으로 해석하려는 연구가 수행되었다. 본 연구에서는 국내 콘크리트 포장에 주로 사용되는 린콘크리트, 쇄석, 아스팔트 보조기층에 대하여 실시된 마찰실험 결과를 바탕으로 슬래브와 보조기층 간 마찰특성을 조사하였다. 비선형의 마찰저항과 변위의 관계를 이중선형화하는 에너지 방법이 제시되었다. 마찰실험을 3차원 유한요소 프로그램 ABAQUS로 모형화하였으며 해석결과를 실험결과와 비교하여 모형을 검증하였다. 비선형과 이중선형 마찰저항-변위 관계를 각각 입력값으로 사용하여 얻은 해석결과를 비교하여 에너지 방법으로 개발된 이중선형 모형의 타당성을 검증하였다. 일반적인 국내 콘크리트 포장을 ABAQUS와 EverFE로 모형화하고 해석결과를 비교하여 이중선형 모형의 적용성을 평가하였다.