간행물
한국도로학회 학술대회 발표논문 초록집
- 발행기관 한국도로학회
- 자료유형 학술대회
- 간기 반년간
- 수록기간 1999 ~ 2024
- 주제분류 공학 > 토목공학 공학 분류의 다른 간행물
- 십진분류KDC 534DDC 625
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2015년도 봄학술대회 논문초록집 (2015년 3월) 49건
41.
2015.03
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최근 노후 콘크리트포장은 보수비가 급증하고 있으며, 더불어 노후 콘크리트포장의 연장 역시 앞으로 빠른 속도로 증가할 것으로 보인다. 따라서 앞으로 급증할 노후 콘크리트 물량을 생각할 때 우리나라도 노후 콘크리트 포장의 근본적인 보수/보강대책 마련이 시급하다. 또한, 현재 콘크리트 도로포장의 파손에 대한 적절하고 시급한 보수 및 보강능력을 향상 시키고 교통 지연 및 시공비용을 최소화하기 위한 방법들 이 재료, 배합, 시공 등의 다각적인 측면에서 시도되고 있다. 이러한 보수방법들은 저 교통량 하에 최소한 의 작업시간으로 교통안전과 사고의 위험을 줄일 수 있는 경제적, 환경적 대안을 필요로 한다. 해마다 도 로연장의 증가로 유지보수단면이 증가하고, 특히 교통량의 증가에 따른 신설 도로 확장공사구간이 늘어나 고 있는 추세이다. 이와 같이 증가되는 공사구간에 의해 차량지체현상이 주기적으로 발생하며 사용자비용 또한 증가되고 있다. 이러한 사용자 비용을 감소시키기 위해서는 조기교통개방을 위한 체계적이고 안정적 인 보수공법이 적용되어야 한다.
42.
2015.03
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콘크리트 포장의 굵은 골재는 국내에서도 두 가지 이상의 골재를 혼합하여 사용하고 있다. 그러나 국내 에서는 OAG(Optimized Aggregate Gradation)를 적용한 것이 아니라 굵은 골재의 최대 치수에 따른 권 장 입도분포를 맞추기 위하여 두 가지 이상의 굵은 골재를 혼합하여 사용하는 것이다. OAG는 콘크리트 포장에 사용되는 일반적인 재료에 굵은 골재를 최대한 사용한 것을 말한다. 이는 기존 의 아스팔트 콘크리트 포장에서 사용하는 다양한 입도의 골재를 이용한 재료배합을 콘크리트 포장에 도 입·적용함으로서 콘크리트 포장의 내구성 및 공용성을 극대화시키고자 개발된 것이다. 그림 1과 같이 기 존의 NAG(Normal Aggregate Gradation)는 굵은 골재가 모르타르로 둘러 싸여 있는 형태인 반면 OAG 는 다양한 크기의 골재로 둘러싸인 콘크리트를 보여준다. OAG는 콘크리트 포장 내에 차지하고 있는 시멘 트 페이스트를 줄일 수 있다. 시멘트 페이스트의 감소로 낮은 열팽창계수, 적은 건조 수축, 적은 발열량을 가지게 되어 OAG 콘크리트는 부피 변화에 대한 민감성이 적은 특성을 보여준다. 또한 시멘트를 줄임으로 서 콘크리트 포장 재료 중 시멘트 부분을 가격이 상대적으로 저렴한 골재로 치환하여 경제적으로 유리함 과 동시에 저탄소 콘크리트 포장을 생산할 수 있다.
43.
2015.03
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교량 콘크리트 바닥판 위에 시공되는 교면 포장의 경우 일반포장과는 다르게 차량에 의한 반복하중, 진 동, 충격, 전단 등의 역학적 작용, 온도변화 등의 기상작용, 상판의 수축팽창 등이 발생하여 일반 토공부 와는 달리 취약한 환경에 놓이게 된다. 따라서 일반포장에 비해 특수성을 가지게 된다. 기존에 사용하고 있는 아스팔트 계열의 교면포장 공법은 이러한 기능을 모두 만족하지 못할 뿐만 아니라 최근 빈번한 하자 발생으로 효율적인 도로망의 유지관리에 애로사항으로 대두되고 있다. 과거에 국내의 교면포장은 획일적 으로 교면방수층위에 아스팔트 포장이 시공하는 것이 일반적이었지만, 최근에 빈번하게 발생하는 파손의 문제로 인하여 내구성이 우수한 콘크리트 계열의 교면포장 적용사례가 늘어나고 있다. 그 중 대표적인 공 법으로 LMC공법 및 HPC공법이 있다. 교면포장의 특수성 및 국내의 계절적 요인, 차량증가에 따른 악조 건에 저항하기 위해 고성능 재료의 사용은 필수적으로 뒤따른다. 따라서 교면포장에 사용되는 재료의 휨, 인장저항 능력의 증대 등 역학적 성질의 개선을 통해 콘크리트의 단점을 보완하고 경제성 확보 및 교면포 장의 요구조건을 동시에 만족시키는 기술 확보가 필요한 실정이다. 본 논문에서는 교면포장의 요구조건을 만족하면서 유기, 무기 물질을 혼합한 하이브리드 콘크리트를 통해 LMC공법에 다량 사용되는 라텍스를 감소시키고, 실리카퓸을 혼합하여 시공비용을 절감시켜 경제성을 높일 수 있는 방법을 모색하여 콘크리트 를 설계하여 재료의 물리적 특성을 평가하였다. 표 1은 라텍스와 실리카퓸을 첨가한 교면포장용 하이브리 드 콘크리트의 배합표를 나타낸 표이다.
44.
2015.03
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본 연구에서는 도로유실부 긴급복구를 위한 고흐름도 모르타르의 압축강도 특성을 분석하였다. 실험에 사용된 잔골재는 강원도 삼척 인근에서 채취하였으며, 사용된 잔골재의 입도분포는 그림 1과 같다. 또한, 조기강도 발현의 목적으로 1종 조강형 시멘트를 사용하였다. 표 1은 사용 배합표를 나타내고 있으며, 재 령 12시간, 재령 1일, 재령 3일 및 재령 7일에 변수별 압축강도를 측정하였다.
45.
2015.03
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본 연구에서는 공항포장 기층의 배수성 확보를 위해 시멘트 안정처리기층에 적용하기 위하여 기 개발 된 투수콘크리트의 현장 적용을 통해 최적 함수비 및 최적 다짐방법을 도출하기 위한 현장시험시공을 실 시하였다. 우선 기층에 활용하기 위한 콘크리트의 경우, 단위수량에 따라 다짐 및 마무리에 영향을 미치 므로 ASTM D 4944에 의거하여 급속 함수량 시험기를 이용하여 배치플랜트에서 생산되는 콘크리트의 함 수비를 측정, 관리하였다. 또한 포설 및 다짐에 앞서, 보조기층의 파편을 제거하고 땅을 평탄하게 만들기 위해 그레이더를 활용하였으며, 탠덤롤러를 이용하여 보조기층의 평탄화 작업을 진행하였다. 공항활주로 포장용 기층에 적용하기 위한 투수콘크리트의 포설은 아스팔트 피니셔를 활용하였으며, 다 짐에 따른 역학적 특성 및 내구특성을 분석하기 위하여 무다짐, 탠덤롤러 왕복 1회, 3회 및 5회의 다짐을 통해 최적 다짐방법을 도출하였다. 또한 도로공사 전문시방서에 의거하여 비닐덮기에 의한 양생을 진행하 였으며, 재령 7일에 코어채취를 통하여 압축강도, 투수계수, 연속공극률 및 동결융해 실험을 진행하였다.
46.
2015.03
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본 연구는 대표적 산업부산물인 고로슬래그를 활용한 탄소흡수용 도로재료 개발 연구의 일환으로 탄소 포집 활성화제로 규산나트륨 및 수산화칼슘을 사용한 콘크리트의 노출조건에 따른 압축강도 특성을 분석 하였다. 고로슬래그 중량대비 시멘트 첨가량을 10%에서 40%까지 10%씩 증가시켜 표 1의 배합표에 따라 압축강도 시험체를 제작하였다. 시험체는 촉진 탄산화시험기에서 CO2 10%(100,000ppm)의 조건 및 밀폐 챔버를 이용한 고순도 air 조건에서 90일까지 노출을 진행하였다. 그림 1 및 그림 2는 압축강도 측정결과 를 나타내고 있다.
47.
2015.03
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온도하중에 기인하는 교량의 수평거동의 구속을 최소화하기 위해 도로 포장과 교량의 접속부에는 줄눈, 신축이음 및 배수시설을 설치하며, 이로 인하여 도로에는 불연속면이 발생한다. 이는 노면의 평탄성에 영 향을 주어, 이용자들의 승차감을 저하시키고 경우에 따라 안전을 위협하기도 하는 요인이 된다. 교량의 교대 주변의 지반은 다짐이 용이하지 않아 장기침하가 발생하기 쉬우며, 이로 인하여 접속 슬래브에 균열 이 발생하고 신축이음이 손상되기도 한다. 또한 손상된 신축이음부에 강수 및 제설제 침투로 인한 2차적 인 피해가 발생하기 때문에 유지관리비가 요구되는 실정이다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 줄눈과 신축이음의 설치 없이 교량부와 포장을 일체로 시공 하는 Seamless Pavement 공법이 호주 WM7 고속도로의 Russell Bridge에서 시공되어 매우 우수한 성능 을 보인 것으로 확인되었다(Griffiths et al, 2006). 불연속면을 제거하여 줄눈, 신축이음 및 배수시설을 없애 초기 시공비를 줄일 수 있었고, 불연속면이 없어져 운전자의 쾌적성이 개선되었으며, 이 위치에서의 파손이 없어 유지관리비가 적게 소요된 것으로 나타났다. 미국의 경우 호주의 Seamless Pavement 공법 의 우수성을 확인하여 SHRP2 연구단에서 연구를 시작하여, 교량설계시 이를 고려할 수 있는 방안을 연 구하였다. 본 연구는 토공부와 교량 사이의 불연속면을 없애는 Seamless Pavement 공법을 국내에 도입하기에 앞서 이에 대한 이론적 배경과 설계 논리 등을 검토하여 보았다.
48.
2015.03
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국내에서는 고속도로의 포장 상태를 평가하기 위해 전 구간에 대하여 포장관리시스템을 도입하여 파손 현황을 관리하고 있으며, 보수 이력에 대해서도 종합적인 자료를 축적하고 있다. 노후 콘크리트 포장의 수명을 연장하기 위한 방안으로 아스팔트 및 콘크리트 덧씌우기 등을 실시하고 있으나 이러한 덧씌우기 공법으로는 하부의 노후 콘크리트 포장으로부터 전파되는 반사균열 등을 억제하기 어렵다. 특히 절삭 아 스팔트 덧씌우기의 경우 절삭면에 여전히 균열 등의 파손이 남아 있고 절삭으로 인한 불순물이 층간 접착 을 방해하여 절삭면에 물이 쉽게 고이고 포트홀이 빈번하게 발생할 수 있다. 또한 야간보수로 인해 재료 및 시공에 한계점이 나타나는 등의 사례를 확인할 수 있었다(도영수, 2002). 본 연구에서는 노후 콘크리트 포장에 대한 절삭 덧씌우기 보수구간의 연도별 이력을 정리하고, 덧씌우 기 포장의 파손에 대한 재보수의 발생 빈도를 조사하였다. 절삭 덧씌우기를 1회만 실시한 구간의 연장은 포장의 재령 20년까지 지속적으로 증가하다가 감소하였고 그때부터 2~3회 덧씌우기한 구간이 증가하는 것으로 확인되었다. 이를 통해 덧씌우기 포장의 재파손이 지속적으로 발생하고 있음을 확인하였으며, 절 삭 덧씌우기의 경우 재보수까지 걸리는 시간이 5년 이내로 상당히 짧다는 것을 확인할 수 있었다.
49.
2015.03
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최근 공항 콘크리트 포장의 설계법은 경험적 설계법에서 역학적 설계법으로 변하고 있다. 하지만 다양 한 환경조건과 파손의 불확실한 예측 등의 이유 때문에 완벽한 역학적 설계방법은 개발되지 못하였고, 축 적된 경험에 공학적 개념을 결합한 역학적-경험적 설계방법이 개발되고 있다. 최근 미연방항공청(FAA) 에서는 역학적-경험적 설계방법인 FAA-6E를 제시하였지만 이는 각종 항공기의 제원 및 다양한 포장층 의 물성 등 많은 입력 변수가 필요하여 편리성이 떨어지며 환경하중을 고려하지 못하는 치명적인 단점이 있다(FAA, 2009). 따라서 최근 환경하중을 고려하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있으며 특히 국내에서 는 박주영 외(2014)가 국내 기후 조건을 지역별로 고려하여 콘크리트 포장의 환경하중을 정량화하였다. 본 연구에서는 지역별 환경하중과 D (Dual) 기어에 의한 교통하중에 의한 공항 콘크리트 포장의 응력 회귀모형 및 설계방법을 개발하였다. 먼저, 환경하중과 D기어가 동시에 재하 될 때 슬래브에 발생하는 최 대인장응력의 위치와 크기를 확인하기 위해 유한요소해석 프로그램인 FEAFAA 2.0을 사용하여 해석을 실시하였으며, 그 결과 기존 교통하중만으로 해석하였을 때와 큰 차이가 있음을 확인하였다. 응력회귀모 형의 독립변수를 선정하기 위해 가능한 변수에 대한 민감도 분석을 실시하고 통계프로그램인 SPSS를 사 용하여 다중회귀분석을 실시하여 응력회귀모형을 개발하였다. 개발된 응력회귀모형은 환경하중을 고려하 여 응력을 계산하기 때문에 기존의 항공기 하중만으로 계산된 응력과 큰 차이가 있었다. 이러한 차이로 인해 기존의 피로모형을 그대로 이용할 경우 매우 다른 설계수명이 예측되었다. 따라서 미연방항공청 (FAA)에서 최근 개발된 FAA AC 150/5320-6E 설계법 피로모형의 응력보정계수를 Brill(2010)이 제시한 최소제곱법으로 보정한 수정 FAA AC 150/5320-6E 피로모형을 개발하였다. 기존에 FAA AC 150/5320-6D 방법으로 설계된 여수공항의 콘크리트 포장은 본 연구의 결과를 적용할 경우 동일한 줄눈 간격에서는 두께가 감소하고 동일한 두께에서는 줄눈간격이 증가하였다. D 기어로 설계된 외국 콘 크리트 포장의 자료를 추가하여 피로모형을 보정할 경우 더욱 합리적인 설계가 될 것으로 예상된다.
