간행물
한국도로학회논문집 KCI 등재 International journal of highway engineering
- 발행기관 한국도로학회
- 자료유형 학술지
- 간기 격월간
- ISSN 1738-7159 (Print)2287-3678 (Online)
- 수록기간 1999 ~ 2024
- 주제분류 공학 > 토목공학 공학 분류의 다른 간행물
- 십진분류KDC 534DDC 625
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제7권 제3호 (2005년 9월) 10건
1.
2005.09
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본 연구에서는 일반 아스팔트 포장에 비해 설계수명을 2배 이상 증대시켜 보수주기를 증진하고 보수비용 및 사용자 비용을 절감할 수 있는 장수명 아스팔트 포장에 대한 포장가속시험 (APT)을 수행하였다 먼저 본 연구에서 개발된 장수명 포장용 고강성기층 혼합물에 대한 기초적인 물성시험을 수행하였다. 포장의 지지력을 비교하고 피로 및 소성변형에 대한 저항성을 평가하기 위하여 일반 및 고강성 기층으로 구성된 총 4개의 시험단면을 건설하였다. 또한 일반 및 고강성 단면은 각각 얇은 단면과 두꺼운 단면으로 구성되었다. 다양한 교통하중에 대한 아스팔트 기층하단의 인장변형률을 측정하였으며 시험결과 고강성 단면의 인장변형이 일반단면에 비해 적게 발생되는 것을 확인하였다. 기층 단면이 얇은 포장단면에 대한 APT 시험결과 윤하중이 180,000회 재하될 때까지 균열은 발생하지 않았다. 기층단면이 두꺼운 포장에 대해 윤하중 90,000회 재하시 일반단면은 5.3mm, 고강성 단면은 3m의 소성변형이 발생하였다. 본 연구에서 개발된 고강성 혼합물은 소성변형 및 피로균열에 대한 저항성이 우수하기 때문에 장수명 포장용 기층재로서 적합한 것으로 판단된다. 또한 다양한 구조해석 결과 일반 혼합물 대신 고강성 혼합물을 사용할 경우 포장의 하중지지력이 증가하기 때문에 아스팔트층의 단면두께를 최소 5cm 이상 줄일 수 있을 것으로 판단된다.
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2.
2005.09
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본 연구에서는 기존의 아스팔트 콘크리트 포장구조해석에 사용되는 다층탄성해석에서 경계면의 영향을 평가하기 위해 상용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS와 다층탄성 프로그램인 KENLAYER를 이용하여 연직하중이 작용하는 경우의 경계면 특성에 따른 포장성능에 관한 비교 분석을 실시하였다. 그리고 실제 주행하중에 의해 발생되는 수평하중이 포장체에 미치는 영향을 고찰하기 위해 수평하중을 고려한 포장구조해석도 실시하였다. 이를 위해 ABAQUS를 이용하여 경계면 상태에 따른 포장구조체 내부에서 발생하는 변형률 및 처짐을 분석하고, 경계면의 접합상태에 따른 효과를 분석하였다. 이러한 과정을 통해 경계면 상태에 따른 포장체의 공용성에 관한 기존의 정성적 평가로부터 수치해석을 통해 정량적 평가를 실시하고, 경계면 효과에 대한 기본연구를 실시하였다. 연구 결과 기존 해석에서 사용되는 연직하중만 작용하는 경우와 실제 주행하중을 모사하는 연직하중과 수평하중이 동시에 작용하는 경우 수평하중의 작용으로 인해 공용횟수가 약 1/300로 감소하여 포장구조해석시 수평하중을 고려한 해석이 절실히 필요함을 알 수 있었다.
4,200원
3.
2005.09
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콘크리트 내부의 습도분포와 변화를 예측하는 것은 현장에서 콘크리트의 양생품질을 향상시키기 위하여 필수적이다 콘크리트의 습도는 주로 표면습도를 경계조건을 사용하는 수치해석을 통하여 예측된다. 하지만, 표면습도를 정확히 측정하기 어려우므로 거의 모든 수치해석에 표면습도 대신 대기습도를 사용하여 왔다. 본 논문에서는 표면습도를 정확하게 측정할 수 있는 방법을 제시하고 일련의 실내실험을 통하여 측정된 대기습도와 콘크리트의 내부 및 표면습도를 보여준다. 이와는 별개의 실험을 통하여 타설 직후의 콘크리트가 낮은 습도를 나타내는 원인을 조사하였다. 측정된 습도를 이용하여 콘크리트의 표면습도를 예측할 수 있는 모형을 개발하였으며 추가적인 실험을 통하여 모형의 유효성을 검증하였다.
4,000원
4.
2005.09
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본 연구는 도로용 포장재로서 포러스콘크리트의 실질적인 현장적용을 위한 자료제시와 성능향상 방안을 도출하기 위하여 실리카퓸과 강섬유 혼입률에 따른 포장용 포러스콘크리트의 물리 역학적 특성, 내구성 및 흡음특성을 평가하였다. 시험결과, 모든 시험조건에서 포장용 포러스콘크리트의 공극률과 투수계수는 국내외 기준치 및 제안값을 만족시키는 것으로 나타났고, 강도특성의 경우 압축강도는 대한주택공사 도로기준의 기준치를 모든 배합요인에서 만족시키는 것으로 나타났으나 휨강도의 경우에는 강섬유 혼입률 0.6vol% 이상에서 일본콘크리트공학협회 제안값을 만족시키는 것으로 나타났으며, 실리카퓸과 강섬유를 동시에 혼입한 경우가 우수한 강도특성을 나타냈다. 또한 내구성은 역학적 특성과 유사한 경향성을 나타내 실리카퓸과 강섬유를 동시에 사용한 경우가 가장 우수한 내구성능을 나타냈으며, 실리카퓸 10wt.%와 각섬유 0.6vol.%를 함께 사용한 경우 Plain의 경우에 비해 골재비산저항성은 27%정도, 동결응해저항성은 약 60%정도 개선되는 것으로 나타났다. 또한 포장용 포러스콘크리트의 흡음특성은 소음저감계수가 0.48로 나타나 50%에 가까운 흡음성능을 발휘하는 것을 확인할 수 있었다.
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5.
2005.09
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도로분류체계는 도로의 기능. 설계기준을 정의하기 위한 기초가 된다. 본 연구는 요인분석을 활용한 일반국도 유형분류에 대해 다루고 있다. 이를 위해 2004년도 상시 교통량 조사지점에서 수집된 교통자료를 이용한 요인분석을 수행함으로써 일반국도를 유형별로 분류하였다. 적용된 변수는 총 9개로 AADT(연평균 일교통량), K30(설계시간계수) D30(중방항계수), 중차량 비율, 주간 교통량 비율, 첨두율, 일요일 계수, 휴가철 계수, 그리고 COV(변동계수)이다. 요인분석 결과, 교통량 변동 특성 요인과 중차량 및 방향별 특성요인이 추출되었다. 군집분석 결과 전체 353개 상시지점이 3개의 그룹으로 분류되었으며 그룹 I은 관광부도로, 그룹 II는 지방부도로, 그룹 III은 도시부도로로 판단된다.
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6.
2005.09
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겨울철 원활한 제설작업은 겨울철 도로운영 및 관리에 중요한 공정이다. 현재 우리나라에서는 염화칼슘을 제설제로 가장 많이 쓰고 있고, 성능은 우수하지만 환경문제와 부식으로 인한 도로주변의 콘크리트 구조물의 내구성을 저하시키는 원인이 되고 있어 심각한 문제가 되고 있다. 한편 유기성 폐기물을 이용하여 환경친화 제설제인 Ca, Mg와 유기산(초산, 프로피온산)의 반응물인 유기산염 (CMO, Calcium magnesium salt of organic acids)으로 구성된 제설제의 경우 자원 재활용으로 인한 생산 단가를 낮출 수 있고 환경문제와 구조물의 내구성저하를 해결할 수 있다는 연구들이 수행된 바 있다. 본 연구에서는 실험실에서 화학조성에 의해 샘플로 제조된 환경친화 제설제인 유기산염(CMO의 일종)과 미국에서 개발한 CMA, 기존 제설제에 대해 제설에 필요한 기초물성에 대한 실험과 성능 실험을 통해 융빙성능을 비교 분석하였고 콘크리트 표면의 중량 손실량 실험을 통하여 구조물의 내구성에 미치는 영향을 검토하였다. 결과 분석을 통해 CMO의 융빙성능은 기존 제설제인 염화칼슘에 비해 60~90% 정도의 효과를 보였다. 중량손실효과는 미미하여 구조물의 내구성에 영향을 거의 미치지 않음을 알 수 있었다.
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7.
2005.09
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콘크리트 포장의 품질관리 항목 중에서 압축 강도는 매우 중요한 인자로 여겨져 왔다. 압축 강도 값을 얻기 위해 현장에서 코아를 채취하여 이를 품질관리의 기준으로 사용하였다. 그렇지만, 코아를 채취하는 것은 많은 인력과 시간을 필요로 하며 실제로 현장의 품질관리를 정확히 추정하는데 많은 어려움이 있다. 또한 포장의 설계 방법도 탄성계수에 근거한 역학적-경험적 방법이 도입되고 있다. 이러한 현장의 품질관리 문제점을 해결하고, 포장설계와의 연계를 위해 비파괴 실험방법이 도입되고 있다. 다양한 비파괴 실험 방법 중에서 이론적으로 탄성계수를 추정할 수 있는 방법은 Wave Propagation방법이므로 본 연구에서는 Wave Propagation 방법을 도입하였다. 본 연구에서는 현장의 품질관리를 수행하는 방법 중의 일환으로 실내에서 제작한시편의 압축 강도와 비파괴 방법으로 얻은 탄성 계수와의 상관성을 검토하였으며, 비파괴 방법으로 얻은 탄성 계수로부터 압축 강도를 추정 할 때 배합별 특성에 대한 분석을 실시하였다. 비파괴 실험에서 구한 탄성계수와 압축강도와의 상관성은 매우 우수한 것으로 판명되었으며, 골재의 종류별로 상관성이 서로 상이하게 나타남을 알 수 있었다.
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8.
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본 연구는 판유리 등의 생산 기초 원료인 소다회 (Na2CO3) 생산 과정에서 발생되는 산업 부산물인 부산석회를 아스팔트 혼합물의 채움재로서 재활용 가능성을 검토하여 부산석회의 실질적인 활용 방안을 제시하고자 한다. 이를 위하여 부산석회를 기존의 석회석분 채움재에서 중량 대비 25%, 50%, 75%, 100%로 대체하여 제조한 아스팔트 혼합물에 대해 간접인장강도 시험, 회복탄성계수 시험, 수분 민감성 시험, 반복하중 간접인장 시험, 휠트래킹 시험을 실시하여 부산석회의 채움재 활용 가능성을 파악하였다. 또한 기존 석회석분 채움재를 사용한 아스팔트 혼합물과 소석회 (Hydrated Lime)를 사용한 아스팔트 혼합물의 공학적 특성을 비교 분석하여 부산석회를 재활용한 아스팔트 혼합물의 성능 증진 효과를 평가하고 본 기술의 실용화 가능성을 판단하였다.
4,000원
9.
2005.09
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포틀랜드 시멘트 콘크리트 도로 포장의 온도 패턴을 콘크리트 타설시부터 최근에 개발된 저렴하며 획기적인 센서를 이용하여 측정하였으며 그 결과를 분석하였다. 콘크리트 포장의 온도 측정은 여러 다른 지역에서 여러 다른 두께를 가진 콘크리트 포장에서 수행하였다. 콘크리트 포장의 온도 패턴은 깊이방향과 콘크리트 타설시간에 따른 종방향의 변화를 고려하여 분석하였으며, 포장 표면의 반사율, 그늘, 덮음막 등이 콘크리트 포장의 온도 패턴에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구 결과에서 콘크리트를 타설한 날의 콘크리트 포장의 최고 온도는 종방향을 따라 타설 시간이 다름으로 인해 생기는 차이가 두드러지는 것을 알 수 있었다. 콘크리트의 영점응력온도(zero-stress temperature)는 타설한 날의 최고 온도와 직접적인 연관이 있으므로 타설 시간에 따른 최고 온도의 차이는 콘크리트 포장의 거동 및 성능에 크게 영향을 미칠 수 있다. 또한 콘크리트 포장의 표면 상태 (표면 색상, 그늘 유무, 덮음막 유무 등)도 콘크리트 포장의 온도 패턴에 큰 영향을 미치는 인자인 것으로 분석되었다.
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10.
2005.09
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도로공사과정에서 발생되는 현장 발생암은 경제성을 고려하여 도로용 재료로 활용되고 있으나 풍화속도가 빠른 퇴적암 골재의 경우 품질기준 적합성 여부를 판단하기 곤란한 경우가 많이 있다. 본 연구는 현장에서 발생된 이암계 퇴적암을 보조기층용 재료로 활용하였을 때 문제점을 고찰한 것이다. 그 결과 마모율은 품질기준을 만족하였으나, 27.5~16mm 입도 범위에서 중량감소율은 편마암 및 사암의 경우 20~30%이었으나 이암계 퇴적암은 47%로 매우 높은 값을 나타내었다. 골재의 안정성 시험결과에서는 편마암 및 사암에 비하여 이암계 혼합석이 매우 높게 나타났으며, 동결 및 건조에 의한 촉진 풍화시험에 의한 중량감소율에서도 편마암 및 사암계 혼합석 3.8~21%에 대하여 이암계 혼합석은 58%를 나타내어 빠른 풍화특성을 나타내었다.
4,000원
