최근 고속도로에서 연속철근 콘크리트 포장(CRCP)의 시공이 증가하면서, 구조적 파손에 대한 대책 마 련으로 CRCP의 공용성 증가가 예상되지만, 그림 1과 같이 스폴링이나 부분단면 파손과 같은 비구조적 파 손은 지속적으로 발생하고 있으며, 이에 대한 대책은 부족한 것으로 보인다. 이러한 비구조적 파손의 주 된 원인은 가로방향 균열 부근에서 굵은 골재와 모르타르 사이의 interface transition zone(ITZ)의 영향 으로 인해 분리되는 현상으로 알려져 있다. ITZ에서의 온도 및 수분변화로 인해 발생하는 응력상태나 손 상정도는 기존의 거시적 모델을 통해서는 나타낼 수 없기 때문에, CRCP에서 골재, 모르타르, ITZ 각각의 특성을 나타낼 수 있는 모델을 적용하였다. 굵은 골재는 원형으로 랜덤하게 분포하도록 가정하였고, 전체 콘크리트 대비 굵은 골재의 부피는 0.42, 모르타르와 굵은 골재 사이의 ITZ의 두께는 0.1mm로 가정하였 다. 두께 30cm, 길이 60cm의 CRCP 모델을 적용하였으며, 철근과 모르타르 간 bond-slip을 고려하였다. 가로방향 균열이 없는 재령초기와 가로방향 균열이 생긴 후 상태를 각각 고려하였으며, 모델링과 구조해 석은 상용프로그램인 DIANA를 사용하였다. 본 연구에서는 포장 깊이별 온도 및 수분 변화와 골재, 모르타르 및 ITZ 각각의 특성을 고려한 미시모 델을 통해 CRCP에서의 스폴링 발생 메커니즘을 분석하였다. 특히, 굵은 골재의 탄성계수 및 열팽창계수 의 영향과 ITZ의 강도에 의한 파손 양상을 측정하였다. 또한, 시공 후 초기 early-age와 수직균열 발생 후인 later-age로 나누어 해석하였다. 해석 결과에 따르면, 비구조적 파손은 굵은 골재의 탄성계수와 콘 크리트의 건조수축에 의한 영향을 가장 크게 받는 것으로 나타났다. 따라서, 낮은 탄성계수의 굵은 골재 를 사용하거나 콘크리트가 건조수축의 영향을 적게 받을수록 비구조적 파손이 적게 발생하며, CRCP 공 용성을 증대시킬 수 있을 것으로 예상된다.

This paper investigated the thermal and mechanical properties of high-volume fly ash concrete for potential application in mass concrete.