• 한국도로학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.75-86
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• 2016

PURPOSES : The purpose of this study is to investigate characteristics of crack spacing and crack width and their relationship in continuously reinforced concrete pavement (CRCP) based on the data obtained from long-term field observations. METHODS : The crack spacings and crack widths are measured periodically over 10 years at two different CRCP sections: one with asphalt bond breaker beneath concrete slab, and the other with bonded lean concrete base beneath concrete slab. The effects of steel ratio, type of underlying layer, terminal treatment method, and seasonal temperature change on the crack characteristics are evaluated by analyzing the measured data. RESULTS : The CRCP with lean concrete base shows smaller crack spacings than those of the CRCP with asphalt bond breaker. As the steel ratio increases, both the crack spacing and crack width tend to decrease. The crack width becomes larger as the crack age increases, but once the crack age is over a certain value the crack width tends to converge. When the terminal anchor lug system is not used and the expansion joints are employed at the terminals, the crack spacings and crack widths increase near the terminal sections. The crack spacing and crack width seem to be proportional each other, but not necessarily linearly, and their relationship is more distinguished in the summer when the crack widths become smaller. CONCLUSIONS : The steel ratio, underlying layer type, terminal treatment method, and seasonal temperature change affect the characteristics of cracks and the crack spacing and crack width are related to each other.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 지반공학 공동 학술발표회
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• pp.405-416
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• 2005

The rubblization technique is breaking the aged concrete pavement slab into rubblized concrete aggregate, and use it as an base material at its original position, then builds overlay above the rubblized base. This method has been successively used in USA due to the advantage of good contructibility, cost-effectiveness as well as the capability of preventing of reflection cracks. However, constructibility and economic performance of rubblization on typical Korean concrete pavements needed to be investigate since to typical Korean concrete pavements have thick slab, as well include lean concrete subbase course. This stud explored optimum breaking depth and suggested minimum 10cm based on reflection crack simulation test. Also proper head shape and impact energy were investigated based on small breaking field tests. It was found that $127kg/cm^2$ of stress with 52.3% of head contact area are breaking requirement. Also, Multi-head type breaker suitable for Korean condition was designed and developed. This multi-head type breaker was designed to rubblize old concrete to the suggested optimum rubblized-depth and rubblized-concrete-aggregate size to prevent reflection crack and maintain high bearing capacity. This machine was used for the test of rubblization of old concrete pavement on a non-use old concrete and a in-serviced road. In these two tests, engineering properties of rubblized base and constructability and cost were investigated. In both tests, the old concrete rubblized to targeted size and depth, and high-level bearing capacity was achieved. Also, superior constructability and lower cost compared with traditional reconstruction was examined.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권1D호
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• pp.81-87
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• 2006

노후화된 콘크리트 포장 슬래브를 원위치에서 파쇄하여 기층재료로 활용하고 그 위에 덧씌우기 포장을 건설하는 원위치파쇄기층화 공법은 반사균열 문제를 완벽하게 해결할 수 있는 장점 때문에 미국에서는 성공적으로 사용되어왔다. 국내 콘크리트포장은 미국에 비하여 포장두께가 두껍고, 린콘크리트 보조기층을 사용하는 특이점을 가지고 있어 이 공법의 국내 적용시 시공성과 경제성을 확보하는 것이 필요하다. 따라서 국내 포장조건에 적합한 Multi-Head형식의 파쇄장비를 개발하였다. 이 장비는 반사균열을 제어하면서 우수한 지지력을 가진 기층으로 파쇄 되도록 설계되었다. 폐도와 사용중인 고속도로에 개발된 원위치 파쇄장비를 이용하여 시험시공을 수행하였으며, 시험시공 결과, 설계에서 목표한 파쇄골재 입경과 파쇄깊이로 노후 콘크리트포장을 파쇄하였으며, 매우 높은 지지력을 확보한다는 것을 확인할 수 있었다. 일반적인 재포장에 비하여 우수한 시공성과 경제성의 확보가 가능함을 보였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.543-551
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• 2012

도로포장의 내구 연한이 기대수명에 비하여 짧아지고 있어 최근 다기능 복합포장 개발 연구가 진행중이다. 이 연구에서는 아스팔트 표층을 구성하기 위한 빈배합 콘크리트 기층재료로 활용하기 위하여 재료적인 측면을 개선시키는 방안과 섬유보강재를 추가하여 포장체를 보강하는 연구방안으로 역학적 특성을 분석 연구를 수행하였다. 빈배합 콘크리트의 경우 그 특성상 다짐의 수준이 강도 등의 특성 발현에 많은 영향을 미치게 된다. 하지만 현재 국내에서는 기층의 다짐관리에 관한 세부적인 기준이 미비하므로 자체적으로 다짐방법 및 수준을 정하여 제시하였다. 실내 및 현장 실험 결과 압축강도기준은 재령 7일에 5 MPa로서 모든 빈배합 콘크리트의 변수가 이를 충분히 만족시키는 것으로 나타났으며 현장배합 강도의 경우 일반적인 수화반응에 의한 강도의 증진효과 보다는 롤러의 다짐에너지에 의한 강도의 증진효과가 지배적으로 작용하였을 것으로 판단된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제9권1호
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• pp.1-15
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• 2007

본 연구에서는 시험도로 계측 자료와 유한요소해석 기법을 사용한 구조해석 결과를 비교하여 포장 전반에 걸친 거동을 분석할 수 있는 기반을 마련하는데 목적이 있다. 시험도로와 같이 다양한 하중 재하시험을 통하여 얻은 계측 결과와 유한요소 해석 결과를 비교하여 타당성을 입증할 경우, 향후 포장의 구조해석 및 설계 과정에서 유한요소해석 기법의 다양한 응용이 가능하다. 본 연구에서는 슬래브, 린, 보조기층, 길어깨, 다웰 및 타이바가 모두 포함된 3차원 콘크리트 해석 모형을 개발하여 동일 조건의 시험도로 계측값과 비교분석을 실시하였다. 또한, 다양한 온도 조건에서 구조해석을 수행하여 컬링에 의한 슬래브 거동을 파악하였다. 콘크리트포장에서 얻어진 변형률계의 계측 결과들과 유한요소해석에서 얻어진 예측 변형률사이의 오차를 줄이기 위하여 분석 방식은 실제 상황과 유사하게 모사하도록 구현하였으며, 가능하면 변수들을 실제 상황과 일치하도록 변화시켰다. 온도 변화 등 여러 가지 상황을 현장과 동일하게 만든 결과, 유한요소해석에서 예측한 값들이 현장에서 얻은 계측값에 유사하게 접근하는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 린층에서는 해석값이 다소 과다하게 발생하여 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다. 또한 실제 컬링을 모사한 구조해석 결과 계측값과 거의 동일하게 나타났으며 영구컬링의 존재도 확인할 수 있었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.67-74
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• 2017

PURPOSES : In this study, a three-dimensional nonlinear finite element analysis (FEA) model for airport concrete pavement was developed using the commercial program ABAQUS. Users can select an analysis method and set the range of input parameters to reflect actual conditions such as environmental loading. METHODS : The geometrical shape of the FEA model was chosen by considering the concrete pavement located in the third-stage construction site of Incheon International Airport. Incompatible eight-node elements were used for the FEA model. Laboratory test results for the concrete specimens fabricated at the construction site were used as material properties of the concrete slab. The material properties of the cement-treated base suggested by the Federal Aviation Administration(FAA) manual were used as those of the lean concrete subbase. In addition, preceding studies and pavement evaluation reports of Incheon International Airport were referred for the material properties of asphalt base and subgrade. The kinetic friction coefficient between the concrete slab and asphalt base acquired from a preceding study was used for the friction coefficient between the layers. A nonlinear temperature gradient according to slab depth was used as an input parameter of environmental loading, and a quasistatic method was used to analyze traffic loading. The average load transfer efficiency obtained from an Heavy falling Weight Deflectomete(HWD) test was converted to a spring constant between adjacent slabs to be used as an input parameter. The reliability of the FEA model developed in this study was verified by comparing its analysis results to those of the FEAFAA model. RESULTS : A series of analyses were performed for environmental loading, traffic loading, and combined loading by using both the model developed in this study and the FEAFAA model under the same conditions. The stresses of the concrete slab obtained by both analysis models were almost the same. An HWD test was simulated and analyzed using the FEA model developed in this study. As a result, the actual deflections at the center, mid-edge, and corner of the slab caused by the HWD loading were similar to those obtained by the analysis. CONCLUSIONS : The FEA model developed in this study was judged to be utilized sufficiently in the prediction of behavior of airport concrete pavement.