최근 들어 토목섬유를 이용한 아스팔트 포장에 관한 많은 실내실험 및 현장 시험 시공연구가 수행되어 왔으나, 아직까지도 토목섬유 보강 아스팔트 포장 시스템의 경제성에 대한 합리적이고 체계적인 분석이 제시되지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 최근 경제성 분석기법으로 활용되고 있는 수명주기비용분석(LCCA; Life Cycle Cost Analysis)을 적용하여 유리섬유 시트 보강 아스팔트 포장에 대한 중차량 비율을 고려한 교통 특성에 따른 경제성 분석을 시도하였으며, 이를 통하여 기존 문헌에서 제시된 실험 결과를 경제성 분석 모텔에 적용하여 유리섬유 시트 보강 및 교통 특성에 따른 경제성을 검토하였다.
This paper presents laboratory investigation of stabilization of subgrade soil. One type of soil and three types of stabilizers i.e., hydrated lime, class F fly ash and polypropylene fibres are selected in the study. Atterberg limit, compaction, california bearing ratio (CBR), unconfined compressive strength and triaxial shear strength tests are conducted on unstabilized and stabilized soil for varying percentage of stabilizers to analyze the effect of stabilizers on the properties of soil. Vertical compressive strains at the top of unstabilized and stabilized subgrade soil were found out by elasto-plastic finite element analysis using commercial software ANSYS. Strategy for design of optimum pavement section was based on extension in service life (TBR) and reduction in layer thickness (LTR). Extension in service life of stabilized subgrade soil is 6.49, 4.37 and 3.26 times more due to lime, fly ash and fibre stabilization respectively. For a given service life of the pavement, there is considerable reduction in layer thicknesses due to stabilization. It helps in reduction in construction cost of pavement and saving in natural resources as well.
PURPOSES : This research describes how to predict the life cycles of fatigue cracking based on NCHRP Report 704 as well as modified harmony search (MHS) algorithm. METHODS : The fatigue cracking regression model of NCHRP Report 704 was used in order to calculate the ESAL (Equivalent Single Axle Load) numbers up to pavement failure, based on using material parameters, composite modulus, and surface pavement thickness. Furthermore, the MHS algorithm was implemented to find appropriate material parameters and other structural conditions given the number of ESALs, which is related to pavement service life. RESULTS : The case studies show that the material and structural parameters can be obtained, resulting in satisfying the failure endurance of asphalt concrete structure, given the number of ESALs. For example, the required ESALs such as one or two millions are targeted to satisfy the service performance of asphalt concrete pavements in this study. CONCLUSIONS : According to the case studies, It can be concluded that the MHS algorithm provides a good tool of optimization problems in terms of minimizing the difference between the required service cycles, which is a given value, and the calculated service cycles, which is obtained from the fatigue cracking regression model.
본 연구에서는 효율적인 포장관리를 위해 경제성을 고려하여 생애주기비용(LCC)이 최소가 되는 시점에서 필요한 유지보수공법을 적용할 수 있는 포장관리시스템(PMS)을 개발하여 실제 포장관련 자료를 기반으로 한 유지관리방안을 제시하였다. 나아가 예산제약이 없는 경우를 대상으로 일정한 수준의 도로 서비스수준을 유지하기 위해 필요한 예산은 매년 차이가 있음도 확인하였다. Visual Basic 프로그램으로 개발하여 시스템의 응용성과 실효성의 검증을 위해 22개의 국도포장단면을 대상으로 현장조사를 시행하여 얻은 자료를 바탕으로 포장단면의 장기공용성 추정과 예산범위를 고려한 효율적인 유지관리 방안을 제시하였다.
본 연구에서는 다양한 아스팔트포장의 공용수명을 예측하기 위한 포장상태 평가의 사례를 제시하였다. ARAN(Automatic Road Analyzer)을 이용하여 균열 및 소성변형 감과 감전 포장의 표면파손 현황에 대한 조사를 실시하고 HPCI(Highway Pavement Condition Index)를 산정하였다. 포장 파손현황을 분석한 결과 가장 빈번한 형태의 파손은 Top-down 균열로 나타났다. FWD(Falling Weight Deflectometer)로부터 측정한 처짐데이터를 사용하여 포장의 탄성계수를 역산정하여 실내에서 구한 동탄성계수와 비교하였다. 그 결과를 역학적-경험적 방법과 AASHTO 93 설계법에 적용하여 포장의 지지력을 평가하였으며, 지지력은 설계수명 동안 충분한 것으로 평가되었다. 현재 포장의 주된 파손은 표층부의 Top-down 균열이므로 포장상태 평가로 계산된 HPCI와 기존 공용성 자료에 근거하여 포장의 잔존수명을 예측하였다. 포장상태 평가와 함께 포장의 조기파손 원인분석을 위해 대상구간의 코어 시편을 채취하여 공극률, 입도, 아스팔트 함량, 피로저항성 등의 물성을 측정하였다. 바인더를 태워 아스팔트 함량을 측정하는 방법은 현장시료의 경우 부정확한 것으로 나타났다. 실내시험결과 조기 균열이 발생한 가장 큰 이유는 다짐부족과 골재의 입도 부정확 등 시공시의 품질관리가 미흡한 것이 주된 원인으로 나타났다.
PURPOSES : The objective of this paper is to understand the deterioration phenomenon and causes in the pavement of a ramp area. METHODS : Ramp areas need to be sloped because of the centrifugal force, which depends on the vehicle speed and grade of the ramp area. As a result, vertical and horizontal forces are applied on the pavement surface of the ramp area. Furthermore, the horizontal force depends on the vehicle speed and grade of the ramp area. In order to analyze the pavement structure of a ramp area, a multi-layered elastic analysis program was used to evaluate the weakest link of fatigue cracking deterioration, according to the simultaneously applied vertical and horizontal forces. RESULTS : From case studies related to the bonding conditions between the surface and base layer in a ramp area, it was found that the partially bonded cases resulted in a critical potential of fatigue cracking deterioration, in a comparison of 50%, 70%, and fully bonded cases. CONCLUSIONS : According to the results of the case studies, the pavement structure system should be reinforced by upgrading the material or increasing the thickness compared to the general pavement areas, in order to provide a performance life similar to the mainline pavements in the ramp areas.
An experimental study is carried out to estimate the way of applying the granulated blast furnace slag[GBFS] to the lean concrete subbase of concrete pavement. According to the test results, this application seems promising. For this application, mixing percent of GBFS ranging from 30 to 45 is recommendable at this stage. Expected benefits using GGBFS in the field of concrete pavement include reduced shrinkage crack, reduced pavement thickness, and extended service life.
Asphalt overlay resurfacing techniques have been widely utilized in maintaining asphalt concrete in Korea, causing severe traffic congestions while being in construction and difference in level due to the repeated overlay. Besides on these technical difficulties, there have been financial disadvantages associated with technique, mainly because overlay method has been executed for pavements with intact foundations, which is contrary to the norm. This study is aiming to increase the expected life length of the asphalt pavement up to the endurance period, to raise the efficiency of the pavement by maximizing the social benefit and to enhance public character of the street through combining ceramics with epoxy resins, which has advantages in compatibility with the existing pavement materials, durability to abrasion and endurance. It has been expected that the adoption of new method and pavement materials to the actual work sites will develop the performance of the pavements, and to lengthen the durability of the existing materials. The other advantages of the 'thin surfacing' method could be the improved adhesiveness, waterproof, corrosion-proof and bending strength.
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.
PURPOSES: The purpose of asphalt pavement reducing surface temperature by using Pipe cooling system is to make pleasant city life environment. METHODS: We considered building condition to lay the pipes under asphalt pavement and figured out that temperature reducing effect with pipe cooling system. In addition, we guessed rutting through wheel tracking test with a laid the pipes under asphalt mixture and performed fatigue cracking through a flexural fatigue test for performance evaluation of pipe cooling system. RESULTS: When pipe cooling system worked, the temperature of pavement model reduced quickly in test. The system can turn down the degree by 4 or 5 quickly as well. It didn't affect rutting to lay the pipes under the pavement, but it can get damaged to asphalt pavement in early stage by the result of performance evaluation. CONCLUSIONS: We figured out that pipe cooling system can turn down the temperature of aspalt pavement surface through tests. We suggest that pipe cooling system should be considered one of the effective way to solve urban heat island problem.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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