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
권호리스트/논문검색
제12권 제3호 (2010년 9월) 17건
1.
2010.09
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본 연구는 콘크리트 슬래브 및 포장도로에 덧씌우기 포장으로 개발된 아크릴 폴리머 콘크리트의 물리 역학적 특성을 평가하기 위하여 수행되었다. 점도시험, 흐름시험, 압축강도시험, 휨 강도시험, 인장강도시험, 선 수축시험, 열팽창계수시험 및 온도변화에 대한 부착성 등 다양한 실내 시험을 실시하였다. 본 연구에서 개발된 아크릴 폴리머 콘크리트의 실내시험 결과 ACI에서 제시하는 모든 기준을 만족하는 것으로 평가되었다. 아크릴 폴리머 콘크리트의 공용성을 평가하기 위해 추가적으로 포장가속시험(APT)을 수행하였으나 등가 단축하중을 15,909,939회를 적용하는 동안 심각한 파손을 확인할 수 없었다. 마지막으로 현장 적용성을 평가하기 위하여 열화현상이 진행된 콘크리트 도로에 10mm의 폴리머 콘크리트 덧씌우기를 적용하였다. 현장 적용 후 미끄럼 저항성, 소음 및 평탄성을 측정한 결과 미끄럼 저항성 및 소음도는 상당히 개선되었으나 평탄성 측정치는 다소 증가하였다. 추후 현장에 적용된 아크릴 폴리머 콘크리트의 정기적인 조사를 통하여 장기 공용성 평가를 수행할 예정이다.
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2.
2010.09
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본 연구는 시뮬레이터를 이용하여 속도감속 노면표시 유형별로 감속 효과가 어느 정도인지에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위해서 20~70대의 다양한 연령층으로 구성한 41명이 실험에 참여하였다. 구간별 기법에 따른 속도현황을 살펴보면, 노면표시 시작지점 및 곡선시작점에서 Peripheral Transverse Line II의 속도 감속효과가 가장 좋은 것으로 나타났다. 본 연구는 도로이용자의 인간공학적 고려 요소를 바탕으로 운전자 시각특성을 고려한 감속유도기법 개발에 있어서 그 효과를 검증했다는 점에서 의의가 있다. 향후 연구로는 감속유도 노면표시가 장기적으로 운전자에게 효과적인지에 대한 검증이 필요하며, 색의 대비(예 : 흰색 노면표시에 검은색 아스팔트)에 따른 속도감속 효과가 있는지에 대한 연구도 필요하다.
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3.
2010.09
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도로와 교량을 관리하고 유지보수 하는 일은 전 세계의 도로 관리자들에게는 중요한 문제이며, 차량 주행의 안전성을 확보하고 도로유지 비용의 증가를 막기 위하여 세계의 여러 나라에서 다양한 시책이 이루어지고 있다. 아시아에서도 이러한 유사한 노력을 해왔으며 최근에는 차량 중량에 대한 시책이 한국과 일본 등에서도 본격화 되고 있다. 본 연구에서는 이러한 여건에 기여하기 위해서 불균등 간격으로 막대 모양 센서(Piezo Quartz 방식)를 설치하여 높은 정확성으로 동적 축중량 계측을 가능하게 하는 기술을 개발하였으며, 실제 도로에서 축중량과 총중량 등의 계측 정확도를 평가하였다. 축중량과 총중량 등의 계측 정확도는 센서의 배치 수에 따라서 차이가 있다. 본 연구에서는 자동단속을 실현하기 위하여 총중량 계측 정확도의 오차범위를 ±5% 이하의 목표로 개발을 하여 8-point 계측 시스템에 의해 그 목표를 달성했다. 그러나, 이 시스템이 널리 이용되기 위해서는 용이하게 보급되어 질 수 있도록 적합한 시스템 규모로 사이즈를 소형화하는 것이 무엇보다 시급하다. 따라서, 계측의 정확성과 시스템 규모(계측점 수)와의 관계를 평가하였고, 최적의 계측점 수로써 3-point 측정을 제안하여 그 성능을 실제의 도로상에서 평가를 하였다. 또한, 본 연구에서는 대형 차량의 성능 향상에 따른 고속화에 대하여 평가 및 검토를 하였다.
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4.
2010.09
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Asphalt Plug Joint(APJ)는 통상 무게비로 20%의 역청(bitumen)과 80%의 골재로 구성된 역청 혼합물을 이용하여 포장 사이의 신축이음부를 메꾸는 형태의 신축이음장치로, 도로 포장과 신축이음부의 매끄러운 연결을 가능케 하여 평탄성을 확보하면서 재료의 특성을 이용하여 교량 상판의 신축을 자체적으로 흡수하도록 되어 있는 매설형 신축이음장치이다. 그러나 APJ은 6-7년의 사용주기를 가지고 설계되지만 때때로 시공 후 6개월 내에 조기파손의 사례가 나타나고 있다. 이러한 조기파손은 잦은 보수 공사로 인한 교통정체 등을 유발하며 이로 인한 사회적 비용은 이음장치의 설치비용을 훨씬 상회한다. 이에 본 연구에서는 APJ의 단점을 극복할 수 있는 새로운 시스템인 Buried Folding Lattice Joint(BFLJ)을 개발하였고 시험체를 제작하여 실험을 통해 기존 시스템과 성능을 비교 분석하였다. 실험결과 APJ는 신축에 의하여 철판 양끝에서 변형이 발생하여 표면으로 확산되었다. 이 결과로 철판 끝을 따라 발생하는 아스팔트 혼합물의 변형집중으로 인한 인장균열과 접합부의 부착파괴 현상이 발생하였으며 이것이 조기파손의 원인이 된다는 것을 알 수 있었다. 반면 새로 개발된 BFLJ의 경우는 움직이는 스터드를 사용하고 고성능 재료를 사용함으로써 조인트 전체에 고른 변형을 유도하여 APJ의 변형집중의 단점을 해소할 수 있었다. 이에 새로 개발된 BFLJ는 APJ의 문제점을 극복하고 조기파손을 예방할수 있을 것이라 판단된다.
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5.
2010.09
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본 연구에서는 이용자 만족도를 고려하여 고속도로의 노면상태를 종합적으로 평가하는 것을 목적으로 한다. 기존의 연구에서는 통계적 방법을 통해 정량적인 요인과 정성적인 요인들과의 상관분석 등이 주가 되었는데 반해, 본 연구에서는 기존의 정량적인 요소에 운전자의 만족도인 정성적인 data를 포함하여 종합적으로 노면상태 평가를 진행하였다. 이 때 평가 방법은 통합 평가가 가능한 Grey System Theory를 활용하여 종합적인 평가를 실시하였다. 분석된 결과는 대상도로의 각 구간에 대한 현재의 상태를 진단하고, 추후 변화될 상태에 대한 예측이 가능하다. 또한 분석된 결과를 다양한 방법을 통해 고속도로의 유지 관리에 활용할 수 있을 것이다. 다양한 요소들을 종합적으로 평가함으로써 관측된 data값들의 영향력을 분석할 수 있으며, 이를 활용하여 도로를 관리하고 유지하는 판단에 대한 결정지원에 보조적인 수단으로 활용할 수 있을 것이다. 아울러 사전 사후 모니터링 수단 활용으로 유지관리 체계 개선에 도움이 될 것으로 기대한다.
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6.
2010.09
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본 연구는 충북도내 도심부/도시외곽부/지방부 신호교차로에서의 신호위반에 관한 것이다. 연구의 목적은 신호위반과 다양한 인적, 차량 및 도로환경요인의 관계를 이해하고자 함에 있다. 본 연구의 기술통계와 로지스틱 분석을 위해서 SPSS 12.0을 이용하였다. 분석된 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 신호위반은 도시외곽부보다는 지방부와 도심부에서 많이 발생하는 것으로 분석되었다. 둘째, 신호위반 운전자의 81.1%가 제한속도 이하로 주행하였으며, 77.3%는 적색등화후 2.0초 이내에 교차로에 진입하다 단속되었다. 마지막으로, 로지스틱 회귀분석에 의해 통계적으로 유의한 모형식이 개발 되었다(chi-square=0.000, McFadde=0.265). 개발된 모형의 독립변수로는 지역(도심부/도시외곽부/지방부), 운전자 성별, 계절, 차종, 주야간, 주행속도를 포함하고 있다. 본 연구에서는 신호위반 운전자의 연령과 신호교차로 접근부에서의 운전행태 간의 밀접한 관련성은 발견하지 못하였다.
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7.
2010.09
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최근 몇 년간 국내 외에서는 연평균 10건 이상의 항공기 과주사고가 발생하고 있으며, 이러한 사고를 방지하고자 활주로 종단안전구역 기준을 설정하였다. 그러나 대부분의 공항은 종단안전구역 기준을 설정하기 전에 시공되어 기존 활주로의 경우 대부분이 활주로 종단안전구역 기준을 만족하지 못하고 있는 실정이며 자연장애물, 환경, 지역개발 등으로 활주로 종단안전구역의 기준에 부합하도록 활주로 종단을 확장하기 곤란한 경우가 많다. 이러한 이유로 미연방항공청은 활주로 종단에 항공기 과주방지 포장시스템을 설치하도록 권고하고 있으며, 현재 많은 미국 공항에서 설치완료 하였거나 설치 중에 있다. 이에 따라 본 논문에서는 국내 기술을 이용하여 항공기 과주방지 포장시스템에 적합한 재료를 개발하기 위하여 저강도 펄라이트 콘크리트의 기초적인 연구를 수행하였다. 저강도 펄라이트 콘크리트의 단위중량은 배합조건에 따라 4.5~6.4kN/m3의 범위를 나타내었으며, 일축압축강도는 400~1,470kN/m2의 강도 범위를 가지고 있었다. CBR 시험기를 이용하여 관입압축강도시험을 수행한 결과 전체 높이에서 관입량이 약 60% 이후부터 강도가 증가하기 시작하였으며, 덤프트럭을 이용하여 관입시험을 수행한 결과 약 40%의 관입량이 측정되었다.
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8.
2010.09
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노상토의 동상 가능성이 없는 경우 동상방지층을 생략한다. 이러한 조건에서 노상토의 동결 융해가 발생하면, 동상이 없는 상태에서 탄성계수 변화를 수반하고, 포장설계에서 이를 합당하게 고려해야 한다. 동결 융해 과정의 연속적인 탄성계수 변화를 효과적으로 규명하고자 비파괴시험인 충격공진시험(IR, Impact Resonance)을 도입하였다. 동결 융해 과정에서 수분의 공급이 차단된 폐쇄형 동결조건에서 노상토의 탄성계수는 동결 융해 반복횟수에 무관하게 일정한 값으로 나타났다. 또한 시험에 적용한 모든 함수비 및 다짐도 조건에서 동결전의 탄성계수와 동결 융해 후의 탄성계수는 변화가 거의 없이 일정한 값으로 나타났다. 즉 폐쇄형 동결 융해 조건에서는 노상토의 융해 강성도 감소(thaw-weakening)가 발생하지 않았다. 동결시 탄성계수는 다짐도 및 함수비에 따라서 변화하였으나, 포장설계 관점에서는 무시 가능한 수준으로 나타났다.
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9.
2010.09
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본 논문은 골재부착력(aggregate retention) 평가를 통해서 칩실(chip seal)에서 사용되는 롤러 종류의 기초적인 연구 결과를 설명하고 있다. 입도 78M의 화강암 골재와 CRS-2 이멀젼(emulsion)을 사용하여 single layer 칩실 테스트 구간을 시공하였으며, 3개의 다른 롤러 종류를 사용하였다. 사용된 롤러 종류는 pneumatic tire roller, steel wheel roller, and combination roller를 사용하였다. 세 종류의 롤러의 성능을 효과적으로 연구하기 위해서는 시공현장으로부터 직접 테스트용 시편을 얻는 것이 매우 중요하기 때문에, 노스캐롤라이나 주, Bailey에 있는 New Sandy Hill Church Road에서 테스트 구간 설정하고 일반적인 노스캐롤라이나 주의 칩실시공 절차에 준하여 시공을 실시하였다. 테스트 구간에서 제작된 시편들을 실험실로 옮겨서 골재부착력(aggregate retention) 성능평가를 실시하였다. 골재의 부착력을 평가하기 위해서 flip-over test(FOT), Vialit test, and the third-scale Model Mobile Loading Simulator (MMLS3) 시험방법들을 채택하였다. 세 가지의 시험결과들과 시험시공 현장에서 관측된 육안조사를 통해서 다음과 같은 롤러 종류와 순서를 추천하게 되었다. pneumatic tire roller 와 combination roller를 함께 사용하며 처음에 pneumatic tire roller가 다짐을 한 뒤에 그 뒤를 combination roller가 다짐하는 순서로 다짐작업을 함으로써 칩실의 성능이 향상 되리라 사료된다.
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10.
2010.09
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환경친화적인 도로건설의 개념은 최근에 많이 언급되고 있으나 실제로 측정할 수 있는 방법론이 전무한 실정이다. 특히 환경친화성을 현장에 적용하기 위해서는 계획단계에서 적용할 수 있는 방법론이 개발되어야 한다. 본 연구의 목적은 일반국도의 환경친화성을 평가할 수 있는 방법을 개발하여 현장에 적용할 수 있도록 하는 것이다. 평가지표 개발을 위해 환경영향평가에서 제시하고 있는 총 10개 분야에서 8개의 환경친화성 지표를 선정하였으며, 정성적 평가기법과 정량적 평가기법을 함께 적용하기 위해 정성적 평가방법으로는 계층화분석법(Analytic Hierarchy Process)을 사용하였으며, 정량적 평가방법으로는 일반국도 구간에서 지표에 대한 수치를 적용하였다. 환경친화성 지표선정을 위해 시범적용된 일반국도 구간은 총 10개 구간에 120km의 연장으로 구성되어 있다. 본 연구에서 제시된 평가방법론은 일반국도의 환경에 대한 적용수준을 평가할 수 있으며, 적용에 대한 이해가 쉽고 데이터의 수집이 간편하다. 이러한 방법론을 통해 도로건설시에 환경친화성을 평가하고 보완할 수 있는 도구로 이용이 가능할 것이다. 또한 여러 도로구간들의 환경친화성에 대한 비교를 통해 환경친화성을 높일 수 있는 근거로 사용이 가능할 것으로 판단된다.
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11.
2010.09
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최근 녹색뉴딜혁명으로 새로운 청정에너지원의 활용이 요구됨에 따라, 철로나 도로같은 생활주변의 사회기반시설에서 발생되는 열 에너지의 하베스팅 가능성을 검증하기 위해 도시 및 생활주변에서 느껴지는 뜨거운 열과 온도를 열전현상을 이용한 Bi-Te계열의 열전소자를 통해 열-전기변환 가능성을 확인하고, 도시산업 기반시설의 열원 및 주변환경변화를 고려한 실험을 통해 발생되는 전기적 특성을 확인하여, 도시에서 무의식적으로 폐기되고 있는 열에너지의 효율적인 활용방안에 대하여 모색하였다. 아스팔트 포장도로나 콘크리트 구조물등의 사회기반시설에서 발생 가능한 열원의 온도차를 열전소자 양단에 공급하고, 열전달 방법과 재료 공급시간 등을 변수로 하여 발생하는 전기적 특성을 측정한 실험결과 70℃의 온도차와 1m2의 면적에서 약 20.82W의 전력을 얻을 수 있음을 확인함으로써 열에너지 회수 가능성을 검증하였고, 산업기반시설에서 발생하는 열원의 온도변화율 및 변환면적이 열-전기변환에 있어서 가장 큰 영향을 미치고 있는 것을 확인하였다. 또한 효율적인 열전 발전을 위해서는 열전소자 자체의 변환효율성능의 향상과 더불어 열에너지원의 열손실 감소, 열보존율 향상 등의 활용방법을 통해 효율적이고 지속적인 열전 발전의 가능성이 있음을 확인하였다.
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12.
2010.09
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A Study on the Properties of Roller Compacted Concrete Pavement for Environmental Friendly Bike Road
에너지 절약과 CO2발생량의 절감을 위해 자전거의 이용을 적극 장려하고 있다. 이를 위해 다량의 신설 자전거 도로 건설 계획을 추진 중에 있다. 현재 국내에서 신설 자전거도로 건설을 위해 아스팔트포장 및 콘크리트 포장을 비롯하여, 반강성포장, 유색포장, 흙포장 등이 적용되고 있다. 하지만 이들 포장형식은 자전거도로의 요구 성능에 비하여 시공비용이 높다. 본 연구에서는 경제적이고 친환경적이며 내구성을 확보한 자전거도로포장으로써 롤러 다짐 콘크리트의 최적 다짐율과 배합비를 기초물성시험을 통해 검토하였다. 도출된 배합비에 대한 동결융해와 제설제 저항성 시험을 통해 환경저항성을 검토하였다. 추가적으로 경제성 및 CO2발생량을 일반콘크리트포장과 비교를 통해 평가했다.
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13.
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본 연구는 고로슬래그미분말 및 실리카흄과 같은 광물질혼화재를 사용한 시멘트콘크리트 포장의 성능에 대한 역학적, 물리적 평가를 수행하였다. 광물질혼화재 사용 시멘트콘크리트 포장의 휨강도, 압축강도, 통과전하량, 염소이온 확산계수 및 초기표면흡수율을 소정의 재령에서 측정하였으며, 그 결과를 기준 콘크리트 포장의 성능과 비교하였다. 실험결과, 광물질혼화재의 종류에 따라 시멘트 콘크리트 포장의 강도거동은 다르게 나타났으며, 대체적으로 실리카흄을 사용한 콘크리트의 압축강도 발현이 다소 우수하게 나타났다. 뿐만 아니라, 콘크리트의 염소이온 확산계수는 기준 콘크리트에 비하여 매우 작은 경향을 나타냄으로써, 이는 광물질혼화재를 사용한 시멘트콘크리트 포장의 우수한 내염성을 다시 한번 확인 할 수 있었다. 도출된 실험결과를 바탕으로 하여, 향후 고성능 시멘트콘크리트 포장 설계를 위한 재료적 기초 데이터를 제시하고자 한다.
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14.
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본 연구는 합리적인 단지 내 도로포장의 표준단면을 제시하기 위해 국내외 단지 내 도로포장 설계기준, 주요 파손형태를 조사하고 다양한 포장설계 단면을 대상으로 구조해석을 수행하였다. 이때, 현장에서 사용된 보조기층재와 노상토의 시편을 채취하여 CBR 및 MR 시험을 실시하였으며, 측정한 물성치를 구조해석에 적용하였다. 다양한 현장조건을 고려한 구조해석 결과를 분석하여, 표준단면의 포장층 두께를 보조기층 20cm, 아스팔트기층 5cm, 그리고 표층 5cm로 제안하였다. 또한, 민원이 예상되는 도시지역에서는 일반적으로 아스팔트 기층을 포설한 후 공사차량을 개방하여 작업종료 후에 표층을 포설하게 되는데 이러한 여건을 고려하여 단지 내 아스팔트 콘크리트 포장 표준단면의 포장층의 두께를 보조기층 20cm, 아스팔트 기층 7cm, 그리고, 표층 5cm로 제시하였다.
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15.
2010.09
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본 논문에서는 국내 공항 활주로에 적합한 마찰계수 측정 및 고무 퇴적물 제거에 대한 합리적 기준 개발을 위해 관련 해외 기준 및 연구결과에 관한 문헌을 조사하였다. 그리고 2007년 8월부터 2009년 7월까지ASFT(Airport Surface Friction Tester)장비를 이용하여 인천국제공항 활주로의 마찰계수를 측정하고 항공기 집중 착륙 지점에 대한 분석을 실시하였다. 타이어 고무의 퇴적 및 제거에 따른 마찰계수의 변화를 분석하였고 이에 미치는 계절적 영향을 포장 형식별로 조사하였다. 고무 퇴적물 제거 작업을 주기적으로 수행해도 활주로 표면의 마찰계수는 장기적으로 시간에 따라 점차 감소되는 것으로 확인되었다. 여름철 마찰계수의 변화가 다른 계절에 비해 컸으며 아스팔트 포장이 콘크리트 포장보다 계절적 영향에 민감했다. 매크로한 표면조직을 갖는 아스팔트 포장의 마찰계수가 마이크로한 표면조직을 갖는 재령 초기 콘크리트 포장의 마찰계수보다 큰 것으로 나타났다. 타이어 고무의 퇴적 및 제거에 따른 마찰계수의 변화도 아스팔트 포장에서 더 큰 것으로 확인되었다.
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16.
2010.09
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본 연구는 포스트텐션 콘크리트 포장(PTCP: Post-Tensioned Concrete Pavement)에 고속축중계(WIM: Weigh-in-Motion)를 설치한 포장 시스템의 거동을 분석하기 위하여 수행되었다. PTCP는 일차로 폭으로 기존의 아스팔트 포장을 절삭하여 제거한 후에 시공되었다. PTCP는 슬래브의 연장이 길기 때문에 긴장을 통해 프리스트레스를 적절히 작용시키기 위해서는 슬래브와 하부층과의 마찰이 적어야 하며 이러한 영향을 시험시공을 통해 우선적으로 분석하였으며, 환경하중에 따른 슬래브의 종방향 거동도 분석하였다. 시험시공을 통해 얻은 결과를 바탕으로 공용중인 도로에 WIM 센서를 설치한 PTCP를 시공하였으며 이러한 포장체가 환경하중을 받을 때의 컬링 거동을 측정하여 특성을 분석하였다. 연구결과 PTCP 슬래브 상부의 일부를 절삭하여 WIM 센서를 설치하더라도 PTCP의 거동은 이에 영향을 받지 않는 것을 알 수 있었으며, WIM 센서의 정밀 측정에 부합되는 PTCP 시스템을 시공할 수 있는 기반을 마련하였다.
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17.
2010.09
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포스트텐션 콘크리트 포장(PTCP: Post-Tensioned Concrete Pavement)에서 강선의 긴장 간격 설계와 더불어 주요 설계 인자로서 줄눈의 초기 설계 폭을 들 수 있다. 줄눈 폭의 결정은 소음과 승차감에 직접 영향을 미치며 초기 폭이 과도하게 크면 소음과 승차감에 악영향을 미치게 되며, 초기 폭이 지나치게 작게 되면 하절기 온도상승으로 블로우업 현상이 발생할 수 있으며 또한 과도한 압축응력에 의해 줄눈부의 파손이 발생할 수 있다. 따라서 본 연구는 PTCP의 초기 줄눈 폭 설계를 최적화하고 온도변화에 따른 줄눈 폭의 거동을 분석하기 위하여 수행되었다. 시공 후 1년이 경과한 PTCP 슬래브를 대상으로 줄눈 폭에 대한 실험을 수행하였다. 콘크리트의 온도는 PTCP 슬래브에 온도측정 센서를 깊이별로 설치하여 측정하였고, 줄눈 폭의 측정은 버어니어캘리퍼스를 이용하여 하루 중 다양한 시간대에 측정하여 온도와 줄눈 폭과의 연관성을 분석하였다. 본 연구를 통해 시공초기 최적화된 줄눈 폭 설계방안을 제시하였다.
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