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골재의 다짐모형(Packing Density Model)은 다양한 최적다짐밀도를 통하여 혼합물 내에서 골재의 역 할을 최대화하거나 다른 고가의 재료를 절감하기 위하여 다양한 건설분야에서 연구되고 있다. 다짐밀도모형은 1929년에 Furnas에 의하여 제시된 단순한 모형으로부터, Aim and Goff 모형, Toufar 모형, Linear Packing Density 모형 등 다양한 연구자들에 의하여 그 형태가 제시되고 발전되어 왔으나, 기본 적으로 굵은골재에 잔골재가 포함되는 경우와 잔골재에 굵은골재가 포함되는 경우로 단순화될 수 있으며, 모형의 정밀도를 향상시키거나 물리적 현상을 반영하기 위한 함수 또는 계수의 조합으로 보완되는 것이 일반적이다.
본 연구에서는 다양한 다짐밀도모형을 고찰하여 잔골재와 굵은골재의 부피비에 따른 다짐밀도예측결과 를 평가하였으며, 향후 이산요소법(Discrete Element Method, DEM)을 이용하여 개발될 골재배합설계법에 필요한 변수를 고려한 모형의 형태를 제시하였다. 다짐밀도모형의 재해석을 통하여 확인된 다짐밀도 모형의 주요변수는 개별 골재의 단위중량, 지름 및 개별골재더미의 다짐밀도이며, 다짐의 최적화를 저해하는 Wall Effect와 Loosening Effect를 고려하기 위하여 통계적함수를 적용하거나 다짐에너지를 고려 하기 위한 변수도 조건에 따라 적용될 수 있음을 확인하였다. 또한 대부분의 이론적 다짐밀도모형에서 개별 골재더미의 다짐밀도는 골재 혼합물의 다짐밀도에 큰 영향을 미치는 변수이지만, 그 영향이 작지 않을 것으로 예측되는 개별골재더미 사이의 물리적 상호작용은 대부분의 기존다짐밀도모형에 고려되어 있지 못한 것으로 확인되었다. 이상의 기존 수학적 다짐모형의 검토를 통하여 DEM을 활용하여 개발될 다짐밀도예측모형의 형태를 제안하였다.
