• 제목/요약/키워드: concrete pavements

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A review on pavement porous concrete using recycled waste materials

  • Toghroli, Ali;Shariati, Mahdi;Sajedi, Fathollah;Ibrahim, Zainah;Koting, Suhana;Mohamad, Edy Tonnizam;Khorami, Majid
    • Smart Structures and Systems
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    • 제22권4호
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    • pp.433-440
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    • 2018
  • Pavements porous concrete is a noble structure design in the urban management development generally enabling water to be permeated within its structure. It has also capable in the same time to cater dynamic loading. During the technology development, the quality and quantity of waste materials have led to a waste disposal crisis. Using recycled materials (secondary) instead of virgin ones (primary) have reduced landfill pressure and extraction demanding. This study has reviewed the waste materials (Recycled crushed glass (RCG), Steel slag, Steel fiber, Tires, Plastics, Recycled asphalt) used in the pavement porous concretes and report their respective mechanical, durability and permeability functions. Waste material usage in the partial cement replacement will cause the concrete production cost to be reduced; also, the concretes' mechanical features have slightly affected to eliminate the disposal waste materials defects and to use cement in Portland cement (PC) production. While the cement has been replaced by different industrial wastes, the compressive strength, flexural strength, split tensile strength and different PC permeability mixes have depended on the waste materials' type applied in PC production.

열매체 순환수 배관이 매설된 콘크리트 도로 포장체의 표면 온도 변화와 방열량 평가 (Evaluation of Surface Temperature Variation and Heat Exchange Rate of Concrete Road Pavement with Buried Circulating Water Piping)

  • 손병후;김용기
    • 한국지열·수열에너지학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.1-13
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    • 2023
  • Hydronic heated road pavement (HHP) systems have been well established and documented to provide road safety in winter season over the past two decades. However, most of the systems run on asphalt, only a few are tested with concrete, and there rarely is a comparison between those two common road materials in their performance. The aim of this study is to investigate the thermal performance of the concrete HHP systems, including surface temperature variations of experimental pavements in winter season. For preliminary study a small-scale experimental system was installed to evaluate the heat transfer characteristics of the concrete HHP in the test field. The system consists of 3 concrete slabs made of 1 m in width, 1 m in length, and 0.25 m in height. In these slabs, circulating water piping was embedded with different pipe depths of 0.08 m (Case A), 0.12 m (Case B), and 0.20 m (Case C) and same horizontal space of 0.16 m. Heating performance in winter season was tested with different inlet temperatures of 25℃, 30℃, 35℃ and 40℃ during the entire measurement period. Overall, the surface temperature of the concrete HHPs remained above 3℃ in all experimental conditions applied in this study. The results of the surface temperature measurement with respect to the pipe depth showed that Case B was the highest among the three cases. However, the closer the circulating water pipe was to the pavement surface, the greater the heat exchange rate. This results is considered that the heat is continuously accumulated inside the pavements and then the temperature inside the pavements increases, while the amount of heat dissipation decreases as the temperature difference between the inlet and outlet of circulating water decreases. In this preliminary test the applicability of the concrete HHP on road deicing was confirmed. Finally, the results can be used as a basis for studying the effects of various variables on road pavements through numerical analysis and for conducting large-scale empirical experiments.

노후화된 시멘트 콘크리트 포장에 대한 콘크리트 및 아스팔트 덧씌우기의 포장성능 비교 (Comparison of the Pavement Performance for Concrete Overlay and Asphalt Overlay on Aged Cement Concrete Pavement)

  • 이승우;손현장
    • 한국도로학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.31-39
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    • 2011
  • 국내 고속도로의 60% 이상이 시멘트 콘크리트 포장으로 건설되었으며, 그 중 공용년수가 20년이 넘어선 구간이 절반 이상에 달하고 있다. 노후화된 시멘트 콘크리트 포장의 보수 보강은 국내의 교통여건상 우회도로가 준비되기 어렵기 때문에 조기 교통개방이 요구되며 현재까지는 주로 아스팔트 덧씌우기가 사용되고 있다. 반면에 아스팔트 덧씌우기 포장은 조기 파손으로 인해 많은 유지보수비용이 지출됨과 동시에 도로사용자의 불편을 초래하고 있다. 최근 들어 노후화 된 시멘트 콘크리트 포장의 효율적인 보강공법으로 접착식 콘크리트 덧씌우기 공법에 대해서 적용을 시도하고 있다. 따라서 아스팔트 덧씌우기 포장과 접착식 콘크리트 덧씌우기 포장의 합리적인 선택에 대한 비교 분석을 위해 포장의 연도별 파손상태에 대한 다양한 data가 필요하다. 하지만, 국내에서는 아스팔트 덧씌우기 포장과 접착식 콘크리트 덧씌우기 포장의 공용 중 파손상태에 대한 자료가 체계적으로 구축되어있지 않다. 본 연구에서는 아스팔트 덧씌우기와 접착식 콘크리트 덧씌우기 공법이 적용된 구간의 파손에 대해 충분한 자료를 구축하고 있는 미국의 LTPP Data를 이용하여, 공용성에 대해서 평가하였다. 단, 아스팔트 덧씌우기와 접착식 콘크리트 덧씌우기 공법은 파손형태가 서로 상이함으로써, 상대적인 비교를 위해 각각의 구간에 대해 포장상태지수(PCI, Pavement Condition Index)를 Database화 하였으며, 아스팔트 덧씌우기 구간과 접착식 콘크리트 덧씌우기 구간의 수명에 대해서 비교 분석을 수행하였다.

Biocementation of Concrete Pavements Using Microbially Induced Calcite Precipitation

  • Jeong, Jin-Hoon;Jo, Yoon-Soo;Park, Chang-Seon;Kang, Chang-Ho;So, Jae-Seong
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제27권7호
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    • pp.1331-1335
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    • 2017
  • In this study, the feasibility of introducing calcite-forming bacteria into concrete pavements to improve their mechanical performance was investigated. Lysinibacillus sphaericus WJ-8, which was isolated in a previous study and is capable of exhibiting high urease activity and calcite production, was used. When analyzed via scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction, WJ-8 showed a significant amount of calcite precipitation. The compressive strength of cement mortar mixed with WJ-8 cells and nutrient medium (urea with calcium lactate) increased by 10% compared with that of the controls. Energy dispersive x-ray spectroscopy analyses confirmed that the increase in strength was due to the calcite formed by the WJ-8 cells.

아스팔트 포장구조체에 대한 중차량 제한하중 평가 (Evaluating a Load Limit on Heavy Vehicles in Flexible Pavements)

  • 박성완;황정준
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권1D호
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    • pp.53-60
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    • 2010
  • 본 논문은 포장 공용성에 근거하여 연성포장체를 주된 대상으로 트럭의 하중제한을 하기 위한 방법을 평가하였다. 이러한 방법론의 적용을 위하여 연성포장에 대한 장기공용성은 VESYS 형태의 소성변형 모형과 Miner 이론을 적용한 피로균열을 각각 활용하여 예측하였다. 소성변형은 Alpha와 Gnu와 같은 소성변형 모형상수를, 그리고 피로균열은 $k_1$$k_2$를 피로균열 모형 상수를 각각 적용하였고 기존 국내문헌에서 활용 가능한 범위에서 연성포장에 대한 하중제한 평가를 위한 공용성 예측 및 민감도 분석에 필요한 자료를 적절하게 활용하였다. 이에 본 연구 결과에서는 공용성에 근거한 하중제한방법과 하중제한을 위한 간편한 제한하중법을 평가하여 제시하였다.

전자파 레이더 모의해석에 의한 콘크리트 내부 공동형상별 화상검출 특성 (Detecting Image of Void Shapes in Concrete Using Simulation Analysis Model of Reflection Wave of Electromagnetic Radar)

  • 박석균
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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    • pp.229-232
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    • 2005
  • More than effectively judging the existence of voids behind concrete tunnel linings or under concrete pavements, this research aims to develop the analysis algorithm of radar capable of estimation of the shape of specific voids. To detect or estimate void shapes in non-reinforced concrete, the simulation analysis model of transmission and reflection wave of electromagnetic radar is used. This radar simulation model is carried out with various void shapes. As the results, a proposed method in this study has a possibility of detecting or estimating void shapes with good accuracy.

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콘크리트 교면 아스팔트포장의 구조적 거동 및 파손 (Structural Behavior and Distress of Asphalt Pavement on Concrete Bridge Decks)

  • 박성완;이현종;이완훈
    • 한국도로학회논문집
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    • 제6권1호
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    • pp.13-23
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    • 2004
  • 본 논문은 국내의 콘크리트 교면포장에 주로 발생하는 아스팔트 포장의 파손유형들에 대한 현황 분석과 교량 상판과 포장의 상호작용 해석을 실시하여 주된 파손유형을 제시하고자 한다 연구의 범위는 PSCI형교, 철근콘크리트 슬라브교와 라멘교를 각각 대상으로 하였다. 조사결과 콘크리트 교면 아스팔트 포장의 주요 파손들은 소성변형, 포트홀 그리고 피로균열 순으로 확인되었다. 또한 교면 아스팔트 포장에 발생되는 피로균열의 경우 주된 파손인자가 교통하중의 반복보다는 포장의 노후화나 재료의 박리와 같은 재료 문제로 추정되며 실제조사에서도 콘크리트 교량의 경우 미세한 파손의 빈도가 높고 박리가 있는 지점에서 균열이 상대적으로 많이 발생되었다.

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초기균열간격에 따른 연속철근콘크리트 포장의 피로강도에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on Fatigue Strength of Continuously Reinforced Concrete Pavements with Initial Transverse Cracks)

  • 박종섭
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.1173-1178
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    • 2007
  • 공용하중으로 인하여 초기 균열을 가지고 있는 연속철근콘크리트 포장체를 제작하여 피로시험을 실시하였다. 초기 균열의 영향을 검토하고자 4개의 시험체가 제작되었으며 시험체의 길이 및 축소비율을 유한요소해석 및 재료특성을 고려하여 결정하였다 피로시험에 앞서서 정적시험을 실시하여 정적파괴하중을 확인하고 균열발생 진행상황을 조사하였다. 피로시험 결과로부터 초기발생균열의 간격이 증가할수록 피로수명이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과는 국내고속도로에 건설된 연속철근콘크리트 포장의 유지보수에 적극 활용될 수 있을 것이다.

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