국토교통부 보고서 “2022 도로교 현황보고”에 따르면, 국내 교량의 수는 연간 2.9%씩 증가하고 있으며 그에 따라 보수 가 필요한 교량의 수도 늘어나는 추세이다. 교량 하부를 보수할 때 보통은 몰탈을 사용하여 보수해 왔고, 직접 보수하기 에는 작업자의 안전성 및 작업의 효율성이 떨어져 숏크리트를 사용하여 보수해 왔다. 숏크리트는 건식 숏크리트와 습식 숏크리트가 있다. 습식 숏크리트는 시멘트와 골재, 그리고 미리 혼합된 물이 호스를 통하여 이송되고 호스 끝에서 압축 공기가 이를 고속으로 분사하는 공법이다. 다만 재료를 미리 계량하고 배합한다는 한계가 재료 공급의 제약을 가져온다. 건식 숏크리트란 시멘트, 골재, 섬유 등 건조된 재료들이 호스로 빠르게 압송되어 노즐부에서 물과 만나 빠르게 분사되 는 공법이다. 이러한 공법은 장거리 압송 가능, 습식 숏크리트에 비해 상대적으로 적은 장비, 청소와 보수의 용이성, 쉬 운 적용성이 장점이다. 따라서 본 연구에서는 건식 숏크리트 공법을 채택하여 교량 슬래브 하부인 천정부에 대한 단면보 수를 진행하고자 한다. 배합설계는 혼합골재 입도곡선을 고려하고 실리카퓸은 중량의 3%를 차지한다. 연구결과 고압 살 수 및 건식 숏크리트의 현장 적용성은 우수하며, 작업의 용이성 등 교량 하부 구조물 보수에 대한 다양한 장점을 가질 수 있다고 사료된다.

PURPOSES : The purpose of this study is to suggest the construction and quality control method for the re-repair of a deteriorated partial depth repair for sections of Portland cement concrete pavement. METHODS : An experimental construction was conducted to extend the repair width for removing an existing repair section. A removal method was used to ensure early performance for a deteriorated partial depth repair section. Bond strength and split tensile strength were measured at the near vertical interface layer between the existing pavement and repair material. The area was analyzed for various conditions such as the extended repair area and the removing method of the existing repair section. RESULTS : As a result of analysis of bond strength and split tensile strength, the bonding performance of a milling removed section was improved over a cutting and hand breaker removed section. The bond strength was analyzed to increase slightly as the extended repair width for removing the existing repair section increased. The split tensile strength did not show a clear relationship to an increased extended repair width of an existing removed repair section. CONCLUSIONS: The milling removal method should be applied in the removal of existing deteriorated partial depth repair sections. The extended repair width for a re-repair section should be wider than the existing partial depth repair with at least a 75-mm length and width for the bond strength and the split tensile strength.

강한 수압에 의한 열화 콘크리트의 제거는 일반적으로 이루어지는 표면처리 방법으로 장비의 수압, 유량, 이동속도에 따라 제거 정도가 달라지며 표면에 생긴 요철은 보수재료의 부착성능에 영향을 주고 현장 부착강도 시험에서 천공 깊이를 결정 하는데 필수적으로 파악해야 하는 정보이다. 그러나 요철이 어떠한 특성을 가지고 있는지에 대한 데이터는 부족한 실정으로 보수 방법에 따른 보수 깊이, 요철 깊이는 어떠한 분포를 가지는지, 열화 제거에 따라 변동성은 얼마만큼 커지는지는 알 수 없는 실정이다. 본 연구는 고속도로 교면포장 개량과 콘크리트 포장 부분단면 보수를 실시하는 경우 발생하는 요철의 특성을 조사하였다. 이를 위해 5개 내외의 코어를 채취하여 최대 및 최소 길이를 측정하고 평균값을 보수재 깊이로 계산하였으며 차이를 요철 깊이로 정의하였다. 최대 요철깊이는 코어채취 위치에 따라 최대 나타내거나 최소를 나타낼 수 있는데 굵은 골재 최대치수 보다 큰 약 68mm직경 코어를 채취하여 표면 요철 변화가 코어 내에서 모두 관찰되게 하였다. 또한 보수재 요철깊이가 표면처리 방법에 따라 다른 형태로 나타내는지 비교하기 위해 교면포장과 부분단면 보수를 구분하여 분석하였다. 교면포장 두께 및 요철의 경향을 분석하기 위해 약 410개 현장 부착강도 코어 파괴 면을 조사하였다. 보수두께는 중앙 보다 열화가 심한 단부에서 변동이 심하게 발생하므로 단부에서 일정 거리를 떨어뜨려 코어를 채취하여 위치 변동성을 최소화 한 상태로 시공과 열화에 따른 두께 및 요철 변동성을 알아보고자 하였다. 또한, 부분단면보수 요철 분석을 위해 약 360개 현장 부착강도 시편 파괴면 분석결과 데이터를 조사하였다. 부분단면보수는 교면포장과 달리 파손이 발생한 줄눈에만 표면처리를 수행하므로 장비의 가동이 불연속이고 열화 제거가 교면포장 보다 소형 장비를 사용하여 수행하기 때문에 나타나는 특징을 비교하였다. 콘크리트 포장 및 교면포장에 덧씌우기 하거나 부분단면 보수를 수행하는 경우 발생하는 요철의 특성을 조사한 결과 교면포장의 보수두께는 8∼9cm에서 가장 큰 빈도를 나타내고 요철깊이는 0.8∼1.0cm 범위에서 가장 큰 빈도를 나타내었다. 부분단면 보수깊이는 5∼6cm 범위에서 가장 큰 빈도를 나타내고 요철깊이는 0.4∼0.6cm 범위에서 가장 큰 빈도를 가지는 것으로 나타났다. 보수재 두께 변화는 교면포장이 부분단면보수에 비해서 평균적으로 크게(1.0/0.6cm) 나타났고 요철깊이도 평균적으로 더 깊은(0.9/0.6cm) 경향을 나타냈다.

PURPOSES: This study aims to develop a repair material that can enhance pavement performance, inducing rapid traffic opening through early strength development and fast setting time by utilizing MgO-based patching materials for repairing road pavements. METHODS : To consider the applicability of MgO-based patching materials for repairing domestic road pavements, first, strength development and setting time of the materials were evaluated, based on MgO to KH2PO4 ratio, water to binder ratio, and addition ratio of retarder (Borax), by which the optimal mixture ratio of the developed material was obtained. To validate the performance of the developed material as a repair material, the strength(compressive strength and bonding strength) and durability (freezing, thawing, and chloride ion penetration resistance) was checked through testing, and its applicability was evaluated. RESULTS : The results showed that when an MgO-based patching material was used, the condensation time was reduced by 80%, and the compressive strength was enhanced by approximately 300%, as compared to existing cement-based repair materials. In addition, it was observed that the strength (compressive strength and bonding strength) and durability (freezing and thawing, and chloride ion penetration resistance) showed an excellent performance that satisfied the regulations. CONCLUSIONS : The results imply that an emergent repair/restoration could be covered by a rapid-hardening cement to meet the traffic limitation (i.e. the traffic restriction is only several hours for repair treatment). Furthermore, MgO-based patching materials can improve bonding strength and durability compared to existing repair materials.

공용 중인 콘크리트포장에 대한 유지보수방법은 표면처리, 소파보수, 부분단면보수 및 전면보수 등 다 양한 방법에 의해 시행되고 있다. 특히 부분단면 및 전면보수의 경우 기존 콘크리트포장체에 대한 절삭 유무에 따라 접착식덧씌우기공법과 비접착식덧씌우기공법으로 구분되나 공용 중인 콘크리트포장에 대해 서는 경제성, 시공성, 교통차단 및 이용자 불편의 최소화 등으로 인해 접착식덧씌우기공법이 대표적인 유 지보수공법으로 활용되고 있다. 이러한 콘크리트포장의 접착식덧씌우기보수공법에 대한 품질평가는 기존 포장체와 보수재간의 부착력 평가가 대표적이며 한국도로공사에서는 콘크리트계 교면포장에서는 1.4MPa 이상을, 콘크리트포장 단면보수에서는 1.0MPa을 확보하도록 규정하고 있다. 신 ․ 구 포장체에 대한 부착 강도 시험은 현장평가를 기준으로 하고 있으며 그 시험방법은 KS F 2762 「콘크리트 보수보호재의 접착 강도 시험방법」을 준용하고 있다. 그러나 본 방법에서 규정하고 있는 신구 콘크리트 간 접착강도 평가를 위한 천공깊이(d)는 보수재 두께+(15±5)mm로 실내에서 규정된 밑판과 시험체를 사용할 경우 천공깊이 (d)를 유지할 수 있으나 현장에서는 특성 상 포설두께를 전 구간에 걸쳐 일정하게 보수하는 것이 곤란하 여 코어 천공깊이를 정확히 유지하는 것이 어렵다. 따라서 본 연구에서는 신구 부착강도 평가에 있어 포 설 두께에 따른 부착강도 변화를 평가하고자 슬래브를 제작하였으며 제작된 슬래브 위에 숏블라스팅에 의 한 면처리 후 단면에 변화를 준 접착식덧씌우기공법을 적용하여 부착강도를 측정하였다. 기존 포장체와 보수재 간의 강도차이에서 오는 영향을 최소화하기 위하여 동일한 강도로 배합, 포설하 였으며 포설두께는 3cm, 6cm, 9cm를 변수로 설정하여 시행하였다. 부착강도 평가 시점은 보수재의 압축 강도가 기존 포장체의 강도와 동일한 강도에 도달하는 시점에서 시행하였으며 부착강도 평가방법은 한국 도로공사 자체 품질관리 규정에 의거하여 평가하였다.

본 논문에서는 최소단면 보수가 완료된 아스팔트 콘크리트 포장의 평탄성 평가를 위하여 경량 프로파일러를 이용하여 측정하였으며 평탄성 분석을 실시하였다. 측정 프로파일러의 정확도를 검토하기 위하여 2회 측정한 프로파일을 이용하여 반복성(repeatability) 검증을 수행하였다. Cross-Corelation 함수를 이용하여 측정치간의 일치를 검증하였다. 최소단면 보수가 이루어진 아스팔트 콘크리트 포장 부분과 기존 포장의 평탄성을 국제평탄성지수와 PrI 지수를 비교 분석하였으며, 최소단면 보수가 이루어진 차선의 평탄성이 대체적으로 좋지 않았다. 향후 최소단면 보수 지역의 평탄성 평가에 대한 기초자료로 사용할 수 있다고 판단된다.

본 연구에서는 콘크리트포장의 단면보수용 복합재료 8개(초속경시멘트계열 : RCC 3종, 폴리머시멘트계열 : PCC 2종, 폴리머계열 : PC 3종)에 대해 역학적인 특성 및 내구성 실험을 수행하였다. 역학적 특성으로서 응결시간, 압축강도, 휨강도, 탄성계수, 경화수축에 대해 실험하였고, 내구성으로서 동탄성계수 및 동결융해 후 부착강도, 흡수율, 내화학성, 자외선 노출 실험을 수행하였다. 탄성계수는 RCC〉PCC〉PC계열의 순으로 나타나서 폴리머가 사용되면서 연성의 특성을 보였다. 초기 재령에서의 폴리머 콘크리트의 경화수축이 상대적으로 큰 것으로 관찰되었지만 재령 28일에서는 다소 안정된 결과를 보였다. 상대동탄성계수, 흡수율, 10% CaCl2와 10% Na2SO4의 화학용액을 사용한 내화학성 실험결과 PC계열, PCC계열, RCC계열 순으로 저항성이 우수한 것으로 나타났다. 200~300회 동결융해 이후의 부착강도 실험결과 PC-2를 제외하고는 모두 1.3MPa 이상을 확보하였고, PC 및 PCC 제품의 부착강도가 RCC 제품보다 전체적인 면에서 우수한 것으로 나타났다. 또한 시편을 500시간동안 자외선 노출시험 결과 모든 패치재료 시편에서 균열 및 표면 결함 등이 발견되지 않아 PC 및 PCC 제품의 자외선에 대한 내구성이 확보됨을 확인하였다.

A road paved concrete in a runway is happened deterioration by high heat with jet engine and friction that is about 380 ℃. Therefore, In this study tested the heat stress to use section maintenance on a runway of a modification sulfur concrete. The results, compressive strength, bond strength, abrasion resistance and skid resistance has decreased each 17, 15, 56 and 3 percent as heat stress before and after.

이산화탄소에 의해 열화된 콘크리트 구조물의 보수 후 잔존수명을 평가할 때 보수재의 효과를 고려하기 위해 본 연구에서는 탄산화에 의해 열화를 받은 콘크리트 부재의 보수 후 재열화과정을 Fick's 확산(diffusion) 제1법칙을 이용하여 모델링함으로써 단면복구재에 의해 보수된 콘크리트 부재의 독특한 상황을 고려한 합리적인 예측식을 제시하였다. 연구결과는 보수재의 이산화탄소 확산 프로파일과 기존 구체콘크리트의 탄산화된 부분의 이산화탄소 확산 프로파일을 효과적으로 모델링할 수 있음을 보여줬다. 제시된 평가모델식에 대한 검증예제를 통해 보수재의 이산화탄소 확산지연효과를 확인할 수 있었으며 보수된 콘크리트 구조물의 보수 후 잔존수명을 객관적이고 수치계산적인 방법으로 평가할 수 있었다.

수중구조물은 특수한 환경적 요인에 의하여 심한 열화상태에 놓이게 되며, 이러한 열화현상이 지속되게 되면 구조물은 철근의 부식과 콘크리트단면의 손실로 인하여 구조적으로 심각한 문제를 발생하게 된다. 수중구조물은 기중환경에서의 보수작업보다 매우 어려우며, 보수효과에 대한 증명도 불확실한 것이 현실이며, 기존의 보수공법은 외국의 사례를 보수효과의 검증없이 그대로 적용하거나, 경험에 의하여 시공되어져 왔다. 본 연구에서는 수중구조물에 대한 보수공법을 제안하고, 실험체의 거동특성과 보수재와 피보수재의 계면파괴를 관찰하여 제안된 보수공법의 효과를 비교 · 분석하였다.

콘크리트의 열화 및 철근부식에 대응하기 위하여 다양한 보수재료가 존재하나 이러한 보수재료를 평가하는 방법은 단순히 염해, 중성화 등의 단독열화만을 대상으로 하고 있어 여러 가지 열화인자가 복합적으로 작용하는 실제 환경과는 차이를 나타내게 된다. 따라서 본 연구에서는 폴리머시멘트계 보수용 단면복구재가 KS 기준을 만족하는지 확인한 후 복합열화 환경 하에서 염해, 중성화. 철근부식을 평가하였다. 실험결과 각각의 보수재료들은 KS 기준을 만족하였지만 내구성능은 상이하게 나타나 향후 이에 대한 고려가 필요할 것으로 사료된다.