• 제목/요약/키워드: pavement type

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롤러전압콘크리트 기층의 누적피로손상을 고려한 중하중 도로의 복합포장 두께 설계 (Thickness Design of Composite Pavement for Heavy-Duty Roads Considering Cumulative Fatigue Damage in Roller-Compacted Concrete Base)

  • 김경수;김영규;차이 리후워;이승우
    • 대한토목학회논문집
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    • 제42권4호
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    • pp.537-548
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    • 2022
  • 중하중의 교통하중은 포장체에 과도한 응력과 변형을 발생시키므로 이에 대응할 수 있는 포장 단면 설계가 중요하다. 항만 배후도로와 산업도로는 일반도로에 비해 중하중 교통의 비율이 높아 포장의 조기 파손으로 인한 문제가 다수 발생되고 있다. 국외의 경우 중차량의 통행이 많은 도로의 포장설계는 복합포장을 많이 적용하고 있다. 복합포장은 기존 포장의 설계수명을 2배 이상 증대시켜 보수비용 및 사용자 비용을 절감할 수 있는 경제적 포장 형식으로 인식되고 있다. 본 연구에서는 중하중 교통의 비율이 높은 산업도로와 항만 배후도로의 포장 장기 공용성을 확보할 수 있도록 롤러전압콘크리트 기층을 활용한 복합포장의 두께 설계 방안을 제안하고자 한다. 3차원 유한요소해석을 이용하여 포장의 재료물성 변화에 따른 역학적 거동과 장기 공용성을 검토하였으며, 계절별 컨테이너 트레일러에 의해 발생되는 롤러전압콘크리트 기층의 누적피로손상도을 고려하여 사용자가 쉽게 사용할 수 있는 카탈로그 설계를 제안하였다.

긴급보수용 개질 유화아스팔트 고비율 순환골재를 사용한 상온 아스팔트 혼합물의 성능 평가 (Performance Evaluation of High-RAP Asphalt Mixtures using Rapid-Setting Polymer-Modified Asphalt Emulsion)

  • 권봉주;허재민;한용진;이석근
    • 한국도로학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.21-30
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    • 2015
  • PURPOSES : The purpose of this study was to evaluate the performance of rapid-setting polymer-modified asphalt mixtures with a high reclaimed asphalt pavement (RAP) content. METHODS: A literature review revealed that emulsified asphalt is actively used for cold-recycled pavement. First, two types of rapid-setting polymer-modified asphalt emulsion were prepared for application to high-RAP material with no virgin material content. The quick-setting polymer-modified asphalt mixtures using two types of rapid-setting polymer-modified asphalt emulsion were subjected to the following tests: 1) Marshall stability test, 2) water immersion stability test and 3) indirect tensile strength ratio test. RESULTS AND CONCLUSIONS : Additional re-calibration of the RAP was needed for laboratory verification because the results of analyzing RAP aggregates, which were collected from different job sites, did not deviate from the normal range. The Marshall stability of each type of binder under dry conditions was good. However, the Type B mixtures with bio-additives performed better in the water immersion stability test. Moreover, the overall results of the indirect tensile strength test of RAP mixtures with Type B emulsions exceeded 0.7. Further research, consisting of lab testing and on-site application, will be performed to verify the possibility of using RAP for minimizing the closing of roadways.

섬유그리드 보강 아스팔트 포장 초기 공용성 평가 (Evaluation of Early age Performance of Geogrid-reinforced Asphalt Pavements)

  • 여현동;김광덕;권수안;정진훈
    • 한국도로학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.53-60
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    • 2010
  • 섬유보강 아스팔트 포장은 신설뿐만 아니라 유지보수를 위한 덧씌우기에도 적용 가능한 포장 유형이다. 섬유보강재를 아스팔트 층 사이에 설치하여 하부 층에 이미 발생된 균열을 정지시키거나 지연시키고 러팅을 저감할 수 있다. 본 연구에서는 섬유보강 아스팔트 포장과 일반 또는 개질 아스팔트 포장의 공용성을 비교하기 위하여 균열율, 러팅, 종단평탄성, 그리고 처짐을 조사하였다. 현장조건에 근거하여 11개 구간을 비교에 적합한 구간, 비교에 제약이 있는 구간, 그리고 비교가 곤란한 구간의 세 가지 그룹으로 나누어 조사하였으며 측정된 자료는 통계적으로 분석되었다. 섬유보강 아스팔트 포장은 일반 또는 개질 아스팔트 포장에 비해 러팅 저항성이 크고 종단평탄성이 증진되는 효과가 있었다. 하지만, 처짐은 유사했으며 조사된 구간의 공용기간이 짧아 균열에 대한 저항성은 비교할 수 없었다.

도로-포장시스템의 오염원 및 주변환경적 요인과의 상호작용 (Interaction of a road-pavement system with pollution sources and environments)

  • 김태형;남정만;정진섭
    • 한국도로학회논문집
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    • 제6권3호
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    • pp.47-54
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    • 2004
  • 도로-포장시스템의 성능은 구성재료 및 기계적 물리화학적 하중에 대한 재료의 민감도에 매우 관련이 깊다 그러나 지금까지 오염원 침투에 따른 도로-포장시스템의 물리적 화학적인 영향에 대한 연구가 깊이 있게 다루어지지 않았다. 이에 대한 연구를 위해 본 논문에서는 도로-포장시스템과 오염원 및 주변환경적 요인과의 상호작용에 대한 고찰이 선행적으로 다루어졌다 도로-포장시스템으로 오염원은 1) 포장표면으로 직접 침투하거나, 2) 도로 경계 면으로 침투하거나 3) 물리적-화학적-생물학적 변화에 의한 흙 사이로의 간접 침투로 이루어진다. 오염원침투가능성은 재료종류. 입자크기. 기후 및 지질학적 특성에 관련이 깊다 도로-포장시스템의 안정성 및 성능 또한 오염원 침투에 의해 영향을 받는다 이와 같은 특성들을 고려 할 때 도로 설계 시공 및 유지보수와 관련된 일을 하는 공학자들은 이 문제를 심각하게 고려하여야 할 것이다.

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Mechanistic Analysis of Pavement Damage and Performance Prediction Based on Finite Element Modeling with Viscoelasticity and Fracture of Mixtures

  • Rahmani, Mohammad;Kim, Yong-Rak;Park, Yong Boo;Jung, Jong Suk
    • 토지주택연구
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    • 제11권2호
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    • pp.95-104
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    • 2020
  • This study aims to explore a purely mechanistic pavement analysis approach where viscoelasticity and fracture of asphalt mixtures are considered to accurately predict deformation and damage behavior of flexible pavements. To do so, the viscoelastic and fracture properties of designated pavement materials are obtained through experiments and a fully mechanistic damage analysis is carried out using a finite element method (FEM). While modeling crack development can be done in various ways, this study uses the cohesive zone approach, which is a well-known fracture mechanics approach to efficiently model crack initiation and propagation. Different pavement configurations and traffic loads are considered based on three main functional classes of roads suggested by FHWA i.e., arterial, collector and local. For each road type, three different material combinations for asphalt concrete (AC) and base layers are considered to study damage behavior of pavement. A concept of the approach is presented and a case study where three different material combinations for AC and base layers are considered is exemplified to investigate progressive damage behavior of pavements when mixture properties and layer configurations were altered. Overall, it can be concluded that mechanistic pavement modeling attempted in this study could differentiate the performance of pavement sections due to varying design inputs. The promising results, although limited yet to be considered a fully practical method, infer that a few mixture tests can be integrated with the finite element modeling of the mixture tests and subsequent structural modeling of pavements to better design mixtures and pavements in a purely mechanistic manner.

프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 포장의 긴장에 의한 거동 해석 (Behavior of Precast Prestressed Concrete Pavements under Post-Tensioning)

  • 김성민;조병휘
    • 한국도로학회논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.135-143
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    • 2007
  • 공장에서 제작한 콘크리트 슬래브를 나열한 후 프리스트레싱 기법을 도입하여 일체화시켜 건설하는 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 포장의 강선 긴장에 의한 압축력 재하 시 포장체의 거동을 유한요소해석 모델을 개발하여 분석하였다. 먼저 정착구의 개수가 긴장 시 포장체의 압축응력 분포에 미치는 영향을 분석하여 적절한 정착구의 개수를 선정하였다. 그리고 하부층의 수평저항, 포장체의 길이, 슬래브의 두께, 정착단의 전단면적 등의 변수가 포장체의 압축응력 분포에 어떠한 영향을 미치는지에 대하여 분석하였다. 하부층의 수평저항은 압축응력의 손실을 가져오며 이러한 손실은 포장체의 중앙부로 갈수록 증가하게 된다. 또한 포장체의 길이가 길어질수록 하부층 수평저항에 의한 압축응력의 감소가 커지게 된다. 슬래브의 두께는 얇아질수록 하부층 수평저항에 의한 압축응력의 손실이 커지게 된다 하지만 압축력을 가하는 면적인 정착단의 전단면적은 압축응력의 분포에 크게 영향을 미치지는 않는다.

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조강시멘트를 이용한 도로포장 박층 덧씌우기 공법의 실용화 연구 (Application of Thin Bonded Concrete Overlay for Concrete Pavement Rehabilitation using Type III Cement)

  • 박정준;백상현;정재헌;엄주용;윤경구;엄태선
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집(I)
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    • pp.493-498
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    • 1999
  • Many concrete pavements closed to the end of service life in out country need to repair. We investigated material and mix designs for thin bonded concrete overlay and applied it to concrete pavement rehabilitation. The concrete with Type III cement showed earlier strength and better durability than the concrete with Type I cement. Designed concrete mixture with TypeIII cement made it possible to open the road earlier against heavy vehicles, increased traffic despite of cold weather in winter. In the field examination after four month, there was no defects like as shrinkage crack, spalling, surface abrasion and scaling, and good traffic condition has been maintained.

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비파괴 밀도시험을 통한 아스팔트 콘크리트의 공극률 추정 연구 (Estimation of Air Voids of Asphalt Concrete Using Non-destructive Density Testing)

  • 나일호;이성진;윤지현;김광우
    • 한국농공학회논문집
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    • 제60권6호
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    • pp.111-119
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    • 2018
  • The air-void is known to be one of the influencing factors for estimating long-term performance of asphalt concrete. Most of all, confirming air void or density of pavement layer is important for quality control of field compaction level of asphalt concrete pavement. In this study, a non-nuclear type non-destructive density gage (NDDG) was used to estimate compacted air-voids of asphalt pavement as a non-destructive test method. Asphalt concrete slab specimens were prepared using 6 types of asphalt mixes in laboratory (lab) for lab NDDG test. Four different base structure materials were used to find out if there were any differences due to the type of base structure materials. The actual air-voids and NDDG air-voids were measured from 6 asphalt concrete slabs. Four sections of field asphalt pavements were tested using the NDDG, and actual air voids were also measured from field cores taken from the site where the NDDG air-void was measured. From lab and field experimental tests, it was found that the air-voids obtained by NDDG were not the same as the actual air-voids measured from the asphalt concrete specimen. However, it was possible to estimate air voids based on the relationship obtained from regression analysis between actual and NDDG air voids. The predicted air-voids based on the NDDG air-voids obtained from 50mm depth were found to be reliable levels with $R^2{\fallingdotseq}0.9$. Therefore, it was concluded that the air-voids obtained from NDDG could be used to estimate actual air-voids in the field asphalt pavement with a relatively high coefficient of determination.

아스팔트 포장도로의 응급보수재료 평가에 관한 연구 (Evaluation on Patching Materials for Asphalt Pavement)

  • 심재필;진정훈;박태순;이재식
    • 한국도로학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.59-67
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    • 2012
  • 본 연구는 아스팔트 포장 파손을 복구하는 보수재료에 대한 연구이다. 현재 국내에서 사용되고 있는 네가지 종류 재료들에 대하여 실내 및 현장시험을 실시하였다. 실내 시험으로 마샬안정도시험, 간접인장시험, 수침잔류 안정도시험, 휠트랙킹 시험을 실시하였다. 또한 성능시험으로는 기존 아스팔트 콘크리트 혼합물과의 수평전단강도시험을 실시하였다. 현장시험은 아스팔트 포장 도로상에서 차량바퀴가 통과하는 지점에 패칭 슬래브를 제작하여 차량 통과에 따른 공용 결과를 관찰하였다. 실내시험 결과는 현재 적용되고 있는 설계 재료들의 기준은 수침잔류 안정도를 제외하고 만족하였다. Type C가 가장 높은 수평전단강도를 나타냈다. 그러나 시공후 10일 이후부터 소성변형과 탈리와 같은 파손이 발생하였다. 따라서 현재 사용되고 있는 상온보수 재료들을 현장에 적용할 경우에 우수한 성능을 기대할 수 없어서 조기파손을 방지할 수 있는 새로운 시험방법의 개발과 적용이 필요하다.

투수성 포장재와 비점오염저감시설의 삭감부하량 특징 비교 (Reduced Loads Characteristics Comparison Between Permeable Pavement and Non-point Pollutants Treatment Facility)

  • 길경익;전혜선
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.193-198
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    • 2011
  • 본 연구에서는 최근 추세에 맞춰 개발사업시 장치형 및 자연형등의 인위적인 비점오염저감시설이 아닌 시설지를 투수성 포장재를 사용할 경우 얻어지는 효과를 분석하여, 설계 및 시공시 투수성 포장재 적용을 위한 기초자료를 제공하고자 한다. 그 방법으로 개발시 대상지의 면적을 불투수성과 투수성 개발로 분리 적용하여 삭감오염부하량 및 설치 공사비의 경제성을 비교 분석하였다. 그 결과 비점오염원의 처리용량 및 삭감부하량은 투수성 및 불투수성 개발에 많은 영향을 받으며, 개발시 비점오염저 감시설을 장치형이나 자연형을 단독으로 설치하기 보다는 처리대상 유역을 투수성 지역으로 개발하는 것이 배출부하량이 적은것으로 나타났다. 이를 토대로 개발시 비점오염의 관리를 위해 불투수율 면적비를 일정수준으로 제한하는 대책을 수립하면 개발에 따른 오염원의 최소화가 가능할 것으로 생각된다.