• 한국도로학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.21-29
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• 2016

PURPOSES : The purpose of this study is to suggest a specific investigation guideline to decide priority of repairing old concrete pavements that pile up substantially. METHODS : In this study, a principle of division of homogeneous sections was proposed to reflect the characteristics of the pavement reasonably in the specific investigation results. In addition, a checklist and guideline of field investigation were suggested for the old concrete pavement sections, which require inspection toward their durability and structural performance. Furthermore, the items of laboratory test necessary to the old concrete pavement were suggested based on the existing laboratory test considering characteristics of the old concrete pavement. The present condition of the old concrete pavement could be analyzed by the test results. RESULTS : A method of division of homogeneous sections suitable for the specific investigation of the old concrete pavement was suggested. The proportions of distress severity of pavement sections were compared by distress type to figure out the present state of the old concrete pavement. Scaling, durability cracking (or alkali-silica reaction), and longitudinal spalling were selected as the most severe distress types. The detailed positions of the sections were also suggested. The checklist of the specific investigation was categorized by field survey and laboratory test, and its evaluation criteria were proposed. The three types of the sections of durability cracking (or alkali-silica reaction), bridge connection, and asphalt overlay were selected as the sections of the field survey. The compressive strength, void structure, and chloride penetration depth were suggested as the items of the laboratory test. CONCLUSIONS : A fundamental level of the guideline was suggested in this study to resolve the problem of old concrete pavement. Appropriate guidelines related to the repair of the old concrete pavement should be provided by performing additional research efforts.

• 한국도로학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.31-43
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• 2017

PURPOSES : The objective of this study is to verify the effect of fiber grid reinforcement on the long-term performance of asphalt pavement overlaid on old concrete pavement by performing field investigation, laboratory test, and finite element analysis. METHODS : The reflection cracking, roughness, and rutting of fiber grid reinforced overlay sections and ordinary overlay sections were compared. Cores were obtained from both the fiber grid reinforced and ordinary sections to measure bonding shear strength between the asphalt intermediate and asphalt overlay layers. Fracture energy, displacement after yield, shear stiffnesses of the cores were also obtained by analyzing the test results. Finite element analysis was performed using the test results to validate the effect of the fiber grid reinforcement on long-term performance of asphalt pavement overlaid on the old concrete pavement. The fatigue cracking and reflection-cracking were predicted for three cases: 1) fiber grid was not used; 2) glass fiber grid was used; 3) carbon fiber grid was used. RESULTS : The reflection-cracking ratio of fiber grid reinforced sections was much smaller than that of ordinary sections. The fiber grid reinforcement also showed reduction effect on rutting while that on roughness was not clear. The reflection-cracking was not affected by traffic volume but by slab deformation and joint movement caused by temperature variation. The bonding shear strength of the fiber grid reinforced sections was larger than that of the ordinary sections. The fracture energy, displacement after yield, and shear stiffnesses of the cores of the fiber grid reinforced sections were also larger than those of the ordinary sections. Finite element analysis results showed that fatigue cracking of glass or carbon fiber grid reinforced pavement was much smaller than that of ordinary pavement. Carbon fiber grid reinforcement showed larger effect in elongating the fatigue life of the ordinary overlay pavement compared to glass fiber grid reinforcement. The binder type of the overlay layer also affected the fatigue life. The fiber grid reinforcement resisted reflection-cracking and the carbon fiber grid showed the greater effect. CONCLUSIONS :The results of field investigation, laboratory test, and finite element analysis showed that the fiber grid reinforcement had a better effect on improving long-term performance of asphalt pavement overlaid on the old concrete pavement.

• 한국도로학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.1-10
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• 2012

고속도로에서 재령이 20년이 넘는 노후 콘크리트가 늘어남에 따라 콘크리트 포장의 보수/보강이 중요한 이슈로 대두되고 있다. 노후 콘크리트 포장의 보강 대안으로서 아스팔트 덧씌우기가 많이 사용되고 있으나 반사균열 및 포트홀 등 체류수로 인한 문제가 심각하게 대두되고 있다. 본 연구는 반사균열 및 체류수의 문제를 최소화하기 위해 고안된 접착식 방수층을 소개하였으며 포장가속시험을 통해 일반 택코팅을 적용한 합성단면포장과 비교평가를 실시하였다. 실험은 강우를 모사하기 위해 물을 뿌리면서 진행하였고 덧씌우기 포장체의 거동 및 수분 저항 특성을 분석하였다. 연구결과 접착식 방수층은 아스팔트 포장과 콘크리트 포장이 일체로 거동하는 것을 도와주기 때문에 아스팔트 포장체에 발생하는 거동이 일반 택코팅 구간과 완전히 다른 것으로 나타났다. 또 수분의 유입을 최소화하므로 결과적으로 반사균열의 발생을 약 70% 지연시키는 것으로 나타났으며, 체류수로 인한 손상도 줄여주는 것으로 나타났다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제52권4호
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• pp.829-841
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• 2014

The main purpose of this study is to determine the effect of overlay on the crack propagation. In order to simplify the problem, a cement concrete pavement is modeled as an elastic plate on Winkler foundation. To derive the singular integral equations, the Fourier transform and dislocation density function are used. Lobatto-Chebyshev integration formula, as a numerical method, is used to solve the singular integral equations. The numerical solution of stress intensity factor at the crack tip is derived. In order to examine the effect of overlay for resisting crack propagation, numerical analyses are carried out for a cement concrete pavement with an embedded crack and a concrete pavement with an asphalt overlay. Results show the significant factors that influence the crack propagation.

• 한국방재학회 논문집
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• 제9권6호
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• pp.41-49
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• 2009

콘크리트 포장 확장공사시 하부지반의 다짐도 부족과 이로 인한 강성 및 지내력 발생차이는 접속부에서의 벌어짐, 단차, 밀림 등을 발생시키지만 이들 상호간의 연관성에 대한 국내연구는 매우 부족하였다. 본 연구에서는 평판재하시험(PBT)과 공내재하시험(PMT)을 이용하여 확장부 및 기존포장부에서 하부기초 강성측정을 각각 시도하고 그 시험결과를 바탕으로 확장부 및 기존도로부의 강성차이의 크기발생 차이를 분석하였으며 아울러 확장구간과 기존구간의 지내력과 강성 차이 및 접속부의 처리방안의 차이에 의한 포장슬래브의 거동을 평가하기 위해 고안된 변위계를 현장에 설치하여 벌어짐, 단차, 밀림의 발생현상을 관찰하고 이들 사이의 상호연관성과 발생 원인을 분석하여 그 원인을 규명하였다.

• 산업기술연구
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• 제25권B호
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• pp.3-10
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• 2005

Since in 1970, the length of concrete pavements(JCP, JRCP and CRCP) are growing rapidly at both of main highways and local roads. Many of them are deteriorated and old enough to be repaired or replaced. The pavement is more important than the other infrastructures and it is very difficult to go around or block the traffic during the rehabilitation. The very-early strength latex-modified concrete(VES-LMC)may offer the advantages of high-early-strength, higher flexural strength, higher bond strength, and improved durability. The VES-LMC could be used at a kind of fast track ofr early opening to the traffic after 3 hours of concrete placement. The installation of VES-LMC overlay at Jung-Boo highway was successfully done from April 28 to 29, 2005. The traffic was closed at 07:00 PM and opened to traffic at 08:30 AM. The compressive and flexural strength of VES-MC were more than 28MPa, 6.2MPa after 4 hours, respectively.

• 한국도로학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.35-43
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• 2004

미끄럼저항은 자동차의 타이 어 와 포장노면 사이에서 발생하는 미끄러짐을 방지하여 제동거리를 제어하고 주행 안전성을 확보하는데 중요한 역할을 한다. 우천시의 미끄럼저항 감소는 치명적인 교통사고를 유발할 수 있다. 노면위에 남은 토사 및 겨울철 제설재는 미끄럼저항을 감소시킬 수 있는 요소가 될 수 있다. 본 연구에서는 노면상의 잔류하는 이물질이 타이어와 포장노면사이에서 발생하는 미끄럼저항에 미치는 영향을 다양한 콘크리트 노면조직 형태 (횡방향타이닝, 종방향타이닝, 골재노출) 및 노면조직의 마모조건(신설노면, 마모된 노면)에 대하여 검토하였다. 노면상의 이물질로는 모래, 염화칼슘과 자동차에서 발생하는 폐 오일을 사용하였으며 각 경우별로 이물질의 양을 달리하여, 모래의 경우는 입도 및 양을 달리해가며 미끄럼저항에 미치는 영향을 검토하였다.

• 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.

• 한국도로학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.27-35
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• 2004

공용중인 공항 콘크리트 포장의 잔존수명을 추정하는 방법은 크게 과거의 누적 교통량을 고려하는 방법, 이론적 해석을 통한 역학적 방법 등 두 가지로 구분할 수 있다. 단순히 과거의 누적교통량을 이용하는 방법은 노후포장의 잔존수명을 추정하기에는 현실과 많은 차이가 있기 때문에 최근들어 많은 연구자들은 역학적 해석에 의한 방법을 많이 채택하고 있다. 역학적 방법에서 피로식은 잔존수명산출의 핵심을 이루는 것으로서 그 역할은 매우 중요하다고 할 수 있다. 본 연구는 국내 공항 콘크리트 포장의 피로식을 개발하기 위한 연구이다. 이를 위하여 재령이 10년된 공항을 선정하여 30개의 코어시료를 채취하여 피로시험을 실시하였다. 피로실험은 쪼갬인장 모드를 이용하여 수행하였으며 응력비 산정을 위한 기준 강도도 코어시료의 쪼갬인장 강도를 통해 얻었다. 본 연구에서 얻은 피로식의 상관계수값은 0.5였으며, 이 모델을 검증하기 위해 다른 공항에서 채취한 시료를 이용하여 실험을 수행하였으며 실험결과는 본 연구에서 제시된 피로식에 크게 벗어나지 않는 것을 확인하였다. 본 피로식을 기존의 외국 연구와 비교한 결과 응력비가 80%이상인 구간에서는 피로수명이 약간 큰 것으로 나타났다.