PURPOSES : The purpose of this study is to develop bridge deck concrete materials based on ordinary Portland cement concrete, and to evaluate the applicability of the developed materials through material properties tests.METHODS : For field implementation, raw material (cement, fine aggregate, and coarse aggregate) properties, fresh concrete properties (slump and air content), strength (compressive, flexural and bond strength) gain, and durability (freeze-thaw resistance, scaling resistance, and rapid chloride penetrating resistance) performance were evaluated in the laboratory.RESULTS: For the selected binder content of 410 kg/m3, W/B = 0.42, and S/a = 0.48, the following material performance results were obtained. Considering the capacity of the deck finisher, a minimum slump of 150 mm was required. At least 6 % of air content was obtained to resist freezethaw damage. In terms of strength, 51.28 MPa of compressive strength, 7.41 MPa of flexural strength, and 2.56 MPa of bond strength at 28 days after construction were obtained. A total of 94.9 % of the relative dynamic modulus of elasticity after 300 cycles of freeze-thaw resistance testing and 0.0056 kg/m2 of weight loss in a scaling resistance test were measured. However, in a chloride ion penetration resistance test, the result of 3,356 Coulomb, which exceeds the threshold value of the standard specification (1000 Coulomb at 56 days) was observed.CONCLUSIONS: Instead of using high-performance modified bridge deck materials such as latex or silica fume, we developed an optimum mix design based on ordinary Portland cement concrete. A test construction was carried out at ramp bridge B (bridge length = 111 m) in Gim Jai City. Immediately after the concrete was poured, the curing compound was applied, and then wet mat curing was applied for 28 days. Considering the fact that cracks did not occur during the monitoring period, the applicability of the developed material is considered to be high.

PURPOSES : This research was a laboratory study for evaluating the Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) mixture added developed rejuvenator for warm mix recycling. Waste asphalt mixtures occupy about 18.2% of construction wastes in Korea. Moreover, most rejuvenators were imported from Europe or the U.S. Therefore, improving usage of RAP with a developed rejuvenator material provides environmental protection at a reduced cost. METHODS : The specimen used for this experiment was performed by only using RAP. A suitable rejuvenator for Target PG was then added. In addition, a conventional rejuvenator was selected to compare performance and specimens introduced with the same procedure as the developed rejuvenator was prepared. In order to evaluate rutting resistance and water susceptibility, we conducted a deformation strength test, a tensile strength ratio test, and a dynamic immersion test with the prepared mixtures. RESULTS: Laboratory test results indicated that both the developed additive and conventional additive improved performance of the recycled asphalt mixtures compared to mixtures without the rejuvenator. In addition, the deformation strength test and TSR test results satisfied standards for domestic recycling asphalt mixtures. The dynamic immersion test showed that the developed rejuvenator has superior scaling resistance than the conventional rejuvenator. CONCLUSIONS : In terms of rutting resistance and moisture susceptibility, the warm mix recycled asphalt mixtures with the developed rejuvenator appeared to effectively recovered performance.

국내 법적 기준에 따라 2016년부터 거의 모든 도로 포장에 아스팔트 혼합물 물량의 40% 이상을 재활용 아스팔트 혼합물로 사용하게 되었다. 이에 따라 폐아스팔트 콘크리트를 이용한 재활용 아스팔트 혼합물의 품질확보가 중요한 이슈로 부각되고 있다. 아스팔트 콘크리트 포장은 아스팔트 플랜트에서 아스팔트 혼합물이 생산되어 현장에 시공된 후 공용 중에 환경하중, 교통하중 등에 의하여 물성이 변화되고, 누적된 피로에 의해 결국은 파손에 이르게 된다. 이에 따라 도로에서 발생된 폐아스팔트 콘크리트는 아스팔트 혼합물 생산시의 품질, 공용기간, 환경하중이나 교통하중 등에 따라 노화정도가 다르며 물성이 다양하다. 그러므로 폐아스팔트 콘크리트를 이용한 아스팔트 콘크리트 순환골재(이후 순환골재라고 함)의 품질은 폐아스팔트 콘크리트 발생 당시의 물성과 밀링 방법, 순환골재 생산과정에서의 파쇄 및 선별 방법 등에 따라 영향을 받아 변동된다. 따라서 재활용 아스팔트 포장의 조기 균열 등의 문제가 발생하지 않기 위해서는 배합설계시 순환골재의 물성에 따라 노화된 아스팔트를 회복시켜 줄 수 있는 재생 첨가제 등의 적합한 함량을 결정하고, 생산된 아스팔트 혼합물에 포함된 아스팔트의 점도 회복이 중요하다. 본 연구의 목적은 재활용 아스팔트 혼합물 배합설계시 아스팔트 점도를 회복시키기 위한 설계 방안을 제시하는 것이다. 국내 기준에서 재활용 아스팔트 혼합물에서 추출한 아스팔트의 점도는 5,000 Poise 이하이어야 한다. 이에 따라 국내에서는 혼합물 생산 및 운반의 단기노화 과정에서의 점도변화를 감안하여 대부분 설계점도를 2,000 Poise로 설정하고 배합설계를 수행한다. 그런데, 해외 연구 결과 재생 첨가제의 특성에 따라 단기노화 과정에서의 점도 변화율이 다른 것으로 나타났다. 이에 따라 본 연구에서는 혼합 전의 설계점도, RFTO 단기 노화 후의 점도, 제작된 아스팔트 혼합물에서 추출된 아스팔트 점도 등을 비교하여 적합한 배합설계 방안을 검토하였다

한국건설기술연구원은 국도 3호선 회천-상패 구간에 콘크리트포장의 장기공용성을 관측하기 위해 시험시공을 실시하였다. 포장단면은 JCP(줄눈콘크리트포장)와 CRCP(연속철근콘크리트포장)로 구성하였으며, JCP는 슬래브 두께를 20cm～30cm로 변화를 두어 3개 단면으로 구성하였고, CRCP는 슬래브 두께를 20cm, 25cm로 하여 2개 단면으로 구성하였다. 본 논문에서는 이 구간에 FWD(falling weight deflectometer)시험을 통해 단면별 처짐량 및 LTE(load transfer efficiency)를 분석하였다. 재하하중은 4.5ton으로 하였으며, 재하위치는 슬래브 중앙부와 줄눈부(또는 균열부)로 하였다. 또한 측정시간을 7시, 11시, 14시, 17시로 나누어 실험을 수행하였다. FWD 실험결과, CRCP 4단면(슬래브 두께 25cm)은 전체 5개 단면 중 시점에 따른 처짐량 변동폭이 가장 작았으며, 또한 균열사이 중앙부와 균열부의 처짐량 차이도 가장 작게 나타났다. 해당 단면의 경우 전체적으로 슬래브 중앙부 D0 처짐량이 약 70～80 ㎛를 나타내었다. JCP 1단면(슬래브 두께 30cm)의 슬래브 중앙부 처짐량은 약 60～90㎛을, JCP 2단면(슬래브 두께 25cm)는 약 80～100㎛을, JCP 3단면(슬래브 두께 20cm)은 120～220㎛ 정도를 나타내고 있어, 슬래브 두께가 얇아질수록 슬래브 중앙부 처짐량은 증가하는 것으로 나타났다. CRCP 단면의 균열 사이 중앙부 처짐량 변동이 재하시점에 따라 최대 약 10㎛ 정도로 나타났는데, 상대적으로 JCP의 슬래브 중앙부 처짐량 변동은 CRCP 보다 더 큰 것으로 나타났다. 특히 JCP 슬래브 두께가 얇을수록 변동폭이 더 증가하는 것으로 나타났다. CRCP 균열부의 LTE가 모든 시점에서 90% 이상을 나타내어 상당히 우수한 것으로 평가되었으며, JCP 줄눈부의 경우 대체적으로 약 80% 이하를 나타내었다. 또한 JCP의 경우 줄눈부에 따라 LTE가 크게 변동하는 것으로 나타나 줄눈부 시공품질의 변동성이 큰 것으로 분석되었다. 또한 재하 시점에 따른 LTE 변동은 크지 않은 것으로 분석되었다. 이와 같은 결과를 볼 때, JCP의 경우 슬래브 상하단 온도 차이에 따른 상향컬링과 하향컬링이 슬래브 처짐량에 영향을 크게 미치지만, 이것이 LTE에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

PURPOSES :This study proposes standards for rural access road pavement section and thickness design considering existing access road construction conditions; the study also proposes a complementary policy that can be used for design convenience.METHODS:Various literature review and case studies had been performed in terms of rural access road section and thickness design, both domestically and internationally, and this was followed by domestic rural access road field surveys. KPRP and KENLAYER were used to analyze the commonalities and predict the remaining life. Data on real cost is used to select an appropriate construction method through economic analysis.RESULTS:The economic efficiency of concrete pavement (15×15) was the highest in terms of economic efficiency of performance life and traffic volume. In the case of asphalt pavement, it is considered that the most economical method is to implement micro-surfacing method four times as a preventive maintenance method (once every 10 years and 4.5 years for asphalt concrete pavement and MS construction method, respectively). Repairable asphalt pavement is advantageous for areas where heavy vehicles are expected to pass. In the case of other general areas, it is considered economical to place concrete (15×15) pavement. However, as analytical results on its performance life are unavailable, it is to be considered for study in the future.CONCLUSIONS :This study proposed interim design guidelines based on various domestic and international design guidelines and case studies. However, in order to develop the final design criteria applicable to the field, it is necessary to (a) estimate the bearing capacity of the lower level of the pavement at various sites, (b) estimate the daily traffic volume, (c) implement advanced low-cost pavement technologies, and (d) propose maintenance standards and techniques for long-term performance.

PURPOSES : Long-life asphalt pavements are used widely in developed countries. In order to be able to devise an effective maintenance strategy for such pavements, in this study, we evaluated the performance of the long-life asphalt pavements constructed along the national highways in South Korea. Further, an economic evaluation of the long-life asphalt pavements was performed based on a life-cycle cost analysis. We aimed to devise a model for evaluating the performance of long-life asphalt pavements using the national highway pavement management system (PMS) database as well as for analyzing the economic feasibility of such pavements, in order to promote their use in South Korea. METHODS : The maintenance history and pavement performance data were obtained from the national highway PMS database. The pavement performances for a total of 292 sections of 10 lanes (5 northbound lanes and 5 eastbound lanes) of national highways were used in this study. Models to predict the performances of hot mix asphalt (HMA) and long-life asphalt pavements under two distinct traffic conditions were developed using a simple regression method. Further, the economic feasibility of long-life asphalt pavements was evaluated using the Korea Pavement Management System (KoPMS). RESULTS : We developed service-life prediction models based on the traffic volume and the equivalent of single-axle load and found that long-life asphalt pavements have service lives 50% longer than those of HMA pavements. Further, the results of the economic analysis showed that long-life asphalt pavements are superior in terms of various economic indexes, including user cost, delay cost, total cost, and user benefits, even though their maintenance cost is higher than that of HMA pavements. A comparison of the economic feasibilities of the various groups showed that group A is superior to HMA pavements in all aspects except in terms of the maintenance criterion (crack 20% or higher) as per the NPV index. However, the long-life asphalt pavements in group B were superior in terms of the maintenance criterion (crack 25% or higher) regardless of the economic feasibility. CONCLUSIONS: The service life of long-life asphalt pavements was found to be approximately 50% longer than that of HMA pavements, regardless of the traffic volume characteristics. The economic feasibility of long-life asphalt pavements was evaluated based on the KoPMS. The results of the economic analysis were the following: long-life asphalt pavements are exceptional in terms of almost all factors, such as user cost, delay cost, total cost, and user benefit; however, the exception is the maintenance cost. Further, the economic feasibility of the long-life asphalt pavements in group B was found to be better than that of the HMA pavements (crack 25% or higher).

인도네시아는 전체 도로의 약 96%가 아스팔트 포장으로 되어 있으며, 최근 지역 간의 경제교류 활성화 및 국민에 삶에 질을 높이기 위해 기초 기반시설인 도로 건설에 많은 예산을 투자하고 있다. 하지만 년 중 약 6개월 동안 비가 내리는 몬순기후 및 과적차량, 그리고 급격한 교통량 증가로 인해 소성변형과 포트홀, 골재 박리와 같은 수분에 의한 조기 파손이 빈번히 발생하고 있다. 또한 인도네시아는 아스팔트 플랜트가 인도네시아 전역에 고르게 분포되어 있지 않아 원거리 공사의 경우, 아스팔트 혼합물의 포설 및 시공온도를 관리하는데 어려움이 있다. 본 연구에서는 인도네시아의 기후 및 교통하중을 고려하여 아스팔트 포장의 성 능 및 공용수명을 향상시키고, 특히 수분에 대한 저항성을 증진시켜, 몬순기후에 적합한 중온 개질 첨가제 를 개발하였으며, 인도네시아 현지에 적용하여 현장 적용성 평가를 수행하였다. 본 연구는 한국건설기술연 구원과 인도네시아 국가 연구기관인 도로연구소(IRE, Institute of Road Engineering)와 국제 공동연구로 추진되었으며, 연구 결과, 몬순기후용 중온 개질 아스팔트 포장 기술은 인도네시아의 고온다습한 기후에서 아스팔트 포장의 소성변형 및 포트홀과 같은 수분에 대한 저항성이 높은 것으로 평가 되었다. 인도네시아에서 사용 중인 일반 아스팔트 바인더는 고온 등급이 64℃이며 수분에 대한 저항성이 낮아 인도네시아에 적용하기에는 한계가 있다. 이를 극복하기 위해 본 연구에서는 인도네시아 일반 아스팔트 바인더에 수분에 대한 저항성 증진을 위한 화학적 요소와 폴리머 그리고 중온화 첨가제를 혼합하여 고온 및 수분에 대한 저항성이 높은 기술을 개발하였다(그림 1). 개발 기술의 현지 적용성 평가를 위해 WEST JAVA 섬에 위치한 Jatibarang 및 Subang 지역에 시험포장을 수행하였으며, 동시에 인도네시아 현지에 서 품질평가를 수행하였다. 인도네시아 현지 품질 평가 수행 결과 몬순기후용 중온 개질 아스팔트 기술이 인도네시아 현지 개질 아스팔트 품질기준에 부합하였으며, 시험포장 또한 성공적으로 수행되었다. 시험포 장 배합설계는 아스팔트 함량이 5.2%,시, 생산온도 144℃, 다짐온도 120℃였다. 향후 지속적인 추적조사 를 통해 소성변형, 포트홀 등 수분에 대한 파손에 대한 평가가 필요할 것으로 판단된다.

몽골은 지역간에 경제교류 활성화 및 국민에 삶에 질을 높이기 위해 기초 기반시설인 도로 건설에 많은 예산을 투자하고 있다. 하지만, 급격한 교통량 증가 및 도로포장 기술의 부재로 인하여 도로포장이 공용 수명에 이르지 못하고 조기에 파손이 발생하고 있다. 특히, 년 중 5개월 이상이 영하에 온도를 나타내는 환경하중과 중차량에 의해 몽골에 아스팔트 포장에서는 시공 후 1~2년 후에 저온균열이 발생하고 있으나 이에 대한 해결방안을 찾지 못하고 있는 실정이다. 또한, 겨울철이 상대적으로 길어 일 년 중 아스팔트 포 장을 시공할 수 있는 기간이 약 4~5개월에 불과해 몽골 도로건설 확장에 큰 장애가 되고 있다. 본 연구에 서는 극한지역인 몽골에 기후조건, 차량하중 조건 및 시공조건을 고려한 극한기후 맞춤형 중온화 개질 첨 가제를 개발하여 현지에 적용하는 연구를 수행하였다. 현재 몽골에서 사용하고 있는 아스팔트 바인더에 공용성 등급은 PG 58-22로서 저온에서 아스팔트 바 인더의 유연성을 확보하기 위해 극저온 오일과 폴리머 첨가제를 사용하였으며 아스팔트 포장 시공 시 작 업성과 다짐도를 확보하기 위해 중온화 첨가제를 함께 사용하여 극한기후 맞춤형 중온화 개질 첨가제를 개발하였다(그림 1). 그 결과 극한기후 맞춤형 중온 개질 아스팔트 바인더의 공용성 등급이 PG 64-34로 향상되어 몽골 아스팔트 포장에서 발생하는 저온균열에 대한 저항성이 우수할 것으로 평가되었다. 극한기후 맞춤형 중온 개질 아스팔트 바인더의 작업성 및 현장 다짐도를 평가하기 위해 몽골 현지 울란 바토르 시의 외곽도로 시험 시공을 성공적으로 완료하였다(그림 2). 현장 배합설계 결과, 극한기후 맞춤 형 중온 개질 아스팔트 혼합물의 최적 아스팔트 함량은 6.4%로 결정되었으며 공극률은 4.5%로 나타났다. 극한기후 맞춤형 중온화 개질 첨가제는 아스팔트 함량에 4.0%(무게비)를 첨가하였다. 극한기후 맞춤형 중온 개질 아스팔트 혼합물의 생산 및 다짐온도는 가열 아스팔트 혼합물보다 약 30℃ 낮은 온도에서 수행 되었다. 시공 완료 후, 비파괴 현장 다짐 밀도 측정 장비를 사용하여 다짐도를 측정한 결과 다짐도는 약 98%인 것으로 측정되었다. 향후 극한기후 맞춤형 중온 개질 아스팔트 포장에 대한 지속적인 추적조사를 실시하여 저온균열 발생 및 기타 포장 파손에 대한 공용성 평가가 필요할 것으로 판단된다.

PURPOSES: The national highways and expressways in Korea constitute a total length of 17,951 km. Of this total length of pavement, the asphalt pavement has significantly deteriorated, having been in service for over 10 years. Currently, hot in-place recycling (HIR) is used as the rehabilitation method for the distressed asphalt pavement. The deteriorated pavement becomes over-heated, however, owing to uncontrolled heating capacity during the pre-heating process of HIR in the field. METHODS: In order to determine the appropriate heating method and capacity of the pre-heater at the HIR process, the heating temperature of asphalt pavement is numerically simulated with the finite element software ABAQUS. Furthermore, the heating transfer effects are simulated in order to determine the inner temperature as a function of the heating system (IR and wire). This temperature is ascertained at 300 ℃, 400℃, 500℃, 600℃, 700°℃, and 800℃ from a slab asphalt specimen prepared in the laboratory. The inner temperature of this specimen is measured at the surface and five different depths (1 cm, 2 cm, 3 cm, 4 cm, and 5 cm) by using a data logger. RESULTS: The numerical simulation results of the asphalt pavement heating temperature indicate that this temperature is extremely sensitive to increases in the heating temperature. Moreover, after 10 min of heating, the pavement temperature is 36%~38% and 8%~10% of the target temperature at depths of 25 mm and 50 mm, respectively, from the surface. Therefore, in order to achieve the target temperature at a depth of 50 mm in the slab asphalt specimen, greater heating is required of the IR system compared to that of the gas. CONCLUSIONS : Numerical simulation, via the finite element method, can be readily used to analyze the appropriate heating method and theoretical basis of the HIR method. The IR system would provide the best heating method and capacity of HIR heating processes in the field.

PURPOSES: The objective of this study is to determine the milling temperature that minimizes the binder-induced damage to the aggregate; this is achieved by evaluating the temperature dependence of the viscosity of the asphalt binder, with the aim of developing an effective heating process for warm in-place recycling. METHODS : The validity of the indoor test was confirmed by conducting an internal heating test based on the on-site heating test. In addition, the adhesive power of the binder was measured at various temperatures (30℃, 40℃, 50℃, 60℃, 70℃) via three types of measuring methods. RESULTS: The surface temperature spectrum of field test was slight different with that of laboratory test. But, the spectra of inner temperature between the field and the laboratory was almost similar. Also, the adhesion of the asphalt binder was measured from 30℃ to 70℃. The adhesion of the binder was significantly decreased from 60℃. Contrary to other temperature, the adhesion was slightly changed from 60℃ to 70℃. Also the inner temperature between two different heating methods was shown similar temperature spectra. CONCLUSIONS: The pavement heating temperature spectrum of hot in place recycling method was simulated by a laboratory test. Based on this study, the optimum temperature was 60℃~70℃ for reducing aggregate damage during milling process. The susceptibility heating method developed in this study can be maintained the optimum inner temperature range.