• Computers and Concrete
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• 제24권4호
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• pp.283-293
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• 2019

The limited availability of raw materials and increasing service demands for pavements pose a unique challenge in terms of pavement design and concrete material selection. The self-compacting rubberized concrete (SCRC) can be used in pavement design. The SCRC pavement slab has advantages of excellent toughness, anti-fatigue and convenient construction. On the premise of satisfying the strength, the SCRC can increase the ductility of pavement slab. The aim of this investigation is proposing a new method to predict the crack growth and flexural capacity of large-scale SCRC slabs. The mechanical properties of SCRC are obtained from experiments on small-scale SCRC specimens. With the increasing of the specimen depth, the bearing capacity of SCRC beams decreases at the same initial crack-depth ratio. By constructing extended finite element method (XFEM) models, crack growth and flexural capacity of large-scale SCRC slabs with different fracture types and force conditions can be predicted. Considering the diversity of fracture types and force conditions of the concrete pavement slab, the corresponding test was used to verify the reliability of the prediction model. The crack growth and flexural capacity of SCRC slabs can be obtained from XFEM models. It is convenient to conduct the experiment and can save cost.

• 한국도로학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.37-46
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• 2017

PURPOSES : A composite pavement utilizes both an asphalt surface and a concrete base. Typically, a concrete base layer provides structural capacity, while an asphalt surface layer provides smoothness and riding quality. This pavement type can be used in conjunction with rollercompacted concrete (RCC) pavement as a base layer due to its fast construction, economic efficiency, and structural performance. However, the service life and functionality of composite pavement may be reduced due to interfacial bond failure. Therefore, adequate interfacial bonding between the asphalt surface and the concrete base is essential to achieving monolithic behavior. The purpose of this study is to investigate the bond characteristics at the interface between asphalt (HMA; hot-mixed asphalt) and the RCC base. METHODS : This study was performed to determine the optimal type and application rate of tack coat material for RCC-base composite pavement. In addition, the core size effect, temperature condition, and bonding failure shape were analyzed to investigate the bonding characteristics at the interface between the RCC base and HMA surface. To evaluate the bond strength, a pull-off test was performed using different diameters of specimens such as 50 mm and 100 mm. Tack coat materials such as RSC-4 and BD-Coat were applied in amounts of 0.3, 0.5, 0.7, 0.9, and $1.1l/m^2$ to determine the optimal application rate. In order to evaluate the bond strength characteristics with temperature changes, a pull-off test was carried out at -15, 0, 20, and $40^{\circ}C$. In addition, the bond failure shapes were analyzed using an image analysis program after the pull-off tests were completed. RESULTS : The test results indicated that the optimal application rate of RSC-4 and BD-Coat were $0.8l/m^2$, $0.9l/m^2$, respectively. The core size effect was determined to be negligible because the bond strengths were similar in specimens with diameters of 50 mm and 100 mm. The bond strengths of RSC-4 and BD-Coat were found to decrease significantly when the temperature increased. As a result of the bonding failure shape in low-temperature conditions such as -15, 0, and $20^{\circ}C$, it was found that most of the debonding occurred at the interface between the tack coat and RCC surface. On the other hand, the interface between the HMA and tack coat was weaker than that between the tack coat and RCC at a high temperature of $40^{\circ}C$. CONCLUSIONS : This study suggested an optimal application rate of tack coat materials to apply to RCC-base composite pavement. The bond strengths at high temperatures were significantly lower than the required bond (tensile) strength of 0.4 MPa. It was known that the temperature was a critical factor affecting the bond strength at the interface of the RCC-base composite pavement.

• 한국도로학회논문집
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• 제3권2호
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• pp.103-112
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• 2001

본 연구는 재생골재를 도로의 보조기층재료 및 포장용 콘크리트 골재로 사용하기 위하여 수행되었다. 우선 보조기층재료로서의 활용성 여부를 파악하기 위하여 실내다짐시험, CBR 시험, 평판재하시험을 수행하였으며, 콘크리트용 골재로의 활용성을 보기 위하여 재생골재 첨가비율을 0, 20, 40, 60, 80%로 하여 설계기준강도 $280kgf/cm^2$인 표층용 콘크리트를 제조하였다. 제조된 콘크리트로 굳지 않은 콘크리트 성질과 28일 양생 후 강도시험과 동결 융해에 따른 내구성 시험을 통해 폐콘크리트 재생골재의 활용성을 도로포장재료 측면에서 검토하였다. 실험결과 재생골재는 보조기층재료로서의 사용이 충분히 가능하며 표층용 콘크리트 골재로서 재생골재 첨가비율 40%까지 활용이 가능함을 알 수 있었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.165-175
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• 2009

역학적 경험적 포장 설계법을 도입하려는 현재의 연구추세에 발 맞추어 정확한 응력, 변형률, 변형을 기초로 포장구조체를 해석하기 위한 역학적 접근방법이 필요한 시점이다. 기존의 실험결과에 따르면 연성포장 구조의 기층에 이용되는 자갈과 노상층에 이용되는 노상토등의 포장 하부재료는 반복하중 조건하에서 비선형 회복탄성계수의 특징을 따르는 것으로 나타났다. 이 비선형 거동은 재료의 현재 응력에 의한 회복탄성계수 모델로 나타나질 수 있으며 정확한 해를 구할 수 있는 역학적 방법중의 하나인 유한요소 해석 방법에 적용되어 질 수 있다. 이 연구에서는 비선형 해석기법과 효과적인 해 수렴기법이 구현된 재료 모델 부 프로그램을 범용 유한요소 프로그램의 하나인 아바쿠스에 적용시켰다. 이 수치해석 방법에는 더 정확한 해를 찾기 위한 체눈분할에 의해 만들어진 유한요소 모델이 이용되었다. 이런 일련의 방법들에 의한 포장구조체의 해석결과, 2차원과 3차원 비선형 유한요소 해석의 결과가 큰 차이를 보이는 것으로 나타났다. 또한, 사용된 부 프로그램은 미연방 항공국 공항 시험포장에서 측정되어진 결과 값에 의해 비교 검증되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권2호
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• pp.58-65
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• 2021

도로의 유지관리 방안으로 미끄럼 방지포장에 대한 시공사례가 급증하고 있다. 패턴 프레임 공법은 도로 표면에 신재료를 추가하는 방식으로 미끄럼 저항 성능향상과 함께 미관을 향상시킬 수 있는 장점을 지니고 있다. 하지만 시공되고 있는 패턴 프레임 공법은 수입산 소재에 의존하고 있으며, 수출규제로 인한 중요소재수급에도 문제를 보이고 있다.. 본 논문에서는 국내형 패턴 프레임 공법 개발을 위하여 사용되는 중요소재를 국산화 하고 개발 공법에 대한 중요지표 성능 검증을 진행하였다. 중요 성능 지표는 언더코팅 소재의 부착강도, 시공 완료된 패턴 프레임의 미끄럼 저항 성능이다. 부착강도는 1.4MPa를 목표로 진행하였으며 국산화 대체 소재는 2.35MPa로 목표 성능을 만족하였고, 미끄럼 저항 성능은 40BPN을 목표로 진행하였으며 국산화 대체 소재는 75BPN으로 목표 성능을 만족하였다. 경제성 분석 결과, 국산화 소재의 경우 패턴 프레임 전 공정에 사용되는 재료비가 1m² 기준으로 해외 소재 대비 40% 절감되는 것을 확인하였다. 추가적으로 현장 시범 시공 및 관련 지표 모니터링을 통하여 개발 공법을 검증완료 하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.115-122
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• 2016

OBJECTIVES : This study develops an evaluation method, which is useful to inspect pavement condition of specific boroughs. This is because pavement condition is broadly divided into five grades via visual inspection, which does not consider the types of deteriorations, and is decided by an investigator having a subjective viewpoint. This visual inspection method is not a satisfactory method for accurate maintenance when various deteriorations occur. METHODS : The performance model considers several factors such as crack, rutting, and IRI. This method is also modified from borough SPI based on SPI (Seoul Pavement Index). Considering limited budget of borough, PI (prediction index) is suggested, which is related to the grade of pavement condition evaluation and type of materials. Practical correlation review is also conducted with statistical verification by using the Monte Carlo simulation. RESULTS : The results of the study show that modified criteria are reasonable. First, the comparison between the visual inspection result and the SPI result indicates that the R-square value is sufficiently high. Second, through the common section, each evaluation method could be compared, and the result shows considerable similarity, which increases when the range is modified. Finally, PI for predicting remaining life and the random number SPI have common parts, which means that each indicator would be adequate to be used as an evaluation method. CONCLUSIONS : Comparison and analysis results show that the developed evaluation method is reasonable for specific boroughs where financial support is inadequate for the evaluation process by using the newer equipment. Moreover, for more accurate evaluation method, previous visual inspection data should be utilized, and the database of inspection equipment have to be collected.

• 한국도로학회논문집
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• 제3권1호
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• pp.165-176
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• 2001

줄눈콘크리트포장의 줄눈은 온도 및 습도변화에 기인하여 발생하는 슬래브내에 무작위하게 발생하는 균열을 제어할 목적으로 설계된다. 이러한 인위적인 균열 (줄눈)은 자연발생적인 균열에 비하여 줄눈채움, 하중전달장치등의 보호대책을 강구하는 것이 용이하다는 장점을 가지고 있다. 줄눈채움의 잠재적인 이점은 표면수의 하부층으로의 침투로 인한 하부층의 약화 및 비압축성 물질 (작은 입자위 골재)의 줄눈내에 끼어듦으로 인한 스폴링을 방지하는데 있다. 합리적인 줄눈 채움의 설계를 위해서는 줄눈폭의 변화 (줄눈의 수평 움직임)의 산정이 중요한 입력요소이다. LTPP SMP 연구에 포함된 16개의 줄눈콘크리트포장의 줄눈의 수평움직임에 대한 장기 현장계측자료를 토대로 상당수의 줄눈에서 수평움직임을 허용하지 않고 있다는 것이 밝혀진바 있다. 이러한 현상을 줄눈잠김이라고 한다. 줄눈잠김이 발생하는 원인은 설계상에 계획된 줄눈부의 균열이 발생하지 않기 때문이라고 추정된다. 본 연구에서는 임의의 줄눈콘크리트포장에서 줄눈잠김의 비율을 예측할 수 있는 모델을 제시하였고 줄눈 잠김이 포장체의 성능에 미치는 영향을 조사하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.73-82
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• 2014

PURPOSES : The purpose of this study is to determine the optimum addition rate of SBR latex through the evaluation of durability and strength of SBR latex applied soil pavement. Formerly used materials such as fly ash and cement in soil pavement had resulted in decreased durability due to micro crack by heat of hydration and shrinkage crack in winter. However, that agglutinated polymers help adhesion to aggregate increased comes up with preventing the crack opening when the number of capillary tubes of SBR latex get decreased in the hydration process of cement. Therefore, in this study, it is suggested that the evaluation of the field applicability of soil pavement be conducted through the performance lab test in terms of strength increment, adhesion improvement, and crack resistance based on SBR latex addition rate. METHODS : In order to evaluate the field applicability of soil pavement, SBR latex was added 0 to 3% by 1% increment, with fixed cement contents of 3% and 5%. The resistance of shear failure and crack of soil pavement were evaluated by performing the uniaxial compressive strength test and indirect tensile strength test at -20 and $20^{\circ}C$, respectively. RESULTSCONCLUSIONS : It was found out that from both tests, resistance of shear failure and crack were improved with increment of curing time, and especially more than 2% of SBR latex addition rate and 5% cement content gave better results.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권3D호
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• pp.331-338
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• 2008

도로 포장은 다양한 재료에 의한 층구조로 되어 있으며 하중 재하시 포장구조체의 거동은 보조기층에 사용된 재료의 성질에 매우 민감하다. 따라서 포장 설계는 재료적 성질의 측정 방법과 정확도에 의해 그 적합성이 좌우되며, 층재료에 대한 현실적인 묘사가 요구된다. 회복탄성계수($M_R$)는 도로 하부구조 재료를 나타내는 물성치로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 국내에서 사용되는 보조기층 재료의 역학적 거동특성에 관한 자료를 수집하고, 이를 분석하여 정규화된 모델을 통해 $M_R$ 값을 얻을 수 있는 구성방정식을 도출하였다. 또한 도출된 구성방정식을 적용한 유한요소해석 결과와 실측값과의 비교를 통해 본 연구에서 제안한 해석모델의 적절성을 검증하였다.

• 교통기술과정책
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• 제7권3호
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• pp.15-18
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• 2010