PURPOSES : This study investigated an appropriate saw-cut time frame for jointed concrete pavements. Rectangular slabs (400–500 × 500 × 150 mm) were prepared for saw-cutting tests, and experimental specimens were made using different mixes (type I cement, slag, Fly ash, high early strength cement, etc.) and temperature curing conditions (10, 20, and 25 ℃ as well as variable field conditions). METHODS : A prototype saw-cut device was manufactured to avoid unwarranted joint cutting using uncontrolled saw-cut equipment. The setting times were determined using Proctor penetration resistance (PR) and Ultrasonic pulse velocity (UPV) tests. The setting times were converted to setting maturities. To link the setting time of the concrete with the initiation time for saw cutting, successive parallel cuts were performed on the rectangular slabs for all mixes. A series of saw-cutting attempts were made between the final setting time and the time when the raveling index (denoted by R) exceeded a value of 2. Reconstructed images of the saw-cut segments were then analyzed using ImageJ, which is a commonly used, open-source software tool. RESULTS : Considering the PR and UPV settings, the final setting of the PR test was adopted as the basis for the correlation curve. The saw-cutting maturity at R = 2 was correlated with the setting maturity of each mix and curing condition. CONCLUSIONS : The relationship between the saw-cutting maturity and setting maturity was represented by a lower limit line, based on the test results of this study. The coefficient of determination (R2) for the test was 0.74, indicating that the proposed PR test at the final setting and image-based techniques provided an optimal method by which to determine the saw-cut initiation time. Another upper limit line can be introduced by using the HYPERPAV software tool for any concrete mix under diverse curing conditions..

PURPOSES : The objective of this study is to present a practical application method for measuring the setting time of concrete in the field, considering different concrete blending and curing environments. METHODS : In the experimental environment of the concrete setting experiment, a mold was made in the laboratory, and the curing temperature was performed at laboratory room temperature (20-25 ℃), heater (30 ℃), and dryer (40 ℃). In the field, the experimental method was performed in summer and autumn, setting experiments on penetration resistance, ultrasonic pulse velocity, and semi-calorimeter. RESULTS : The result of the concrete setting time experiment was that the early setting time was achieved in the combination of filash and slag when the concrete was mixed, and the setting time in the curing environment was the same as the early setting time in the field. The setting time measurement method shows the correlation of the high crystal coefficient at UPV with 0.99 based on PR and the good ratio of 92 % to 107 % on average. In addition, the semi-calorimeter shows a good crystal coefficient of 0.96 to 0.99 and a good setting time of 88 % to 101 % on average. CONCLUSIONS : The analysis of the setting time of the concrete shows that the curing temperature is more affected than the mixture, and it is considered that the UPV test, which evaluates the reliability of the degree of purification, is easy to sampie among the three methods.

최근 철도 주변에서 엄청난 양의 폐 콘크리트 침목이 적재 되어 있음을 쉽게 발견될 수 있다. 이는 열차에서 떨어진 금속가루 및 기름 때문에 폐 침목이 환경 유해물로 분류되기 때문이다. 보통 폐 콘크리트 침목은 50MPa 수준의 고강도 콘크리트로 되어 있어, 이를 활용하면 양질의 순환골재를 확보할 수 있다. Yang 등과 Kim 등은 순환골재에 붙어있는 구모르타르(RM)를 콘크리트 배합에 필요한 신모르타르(NM)의 일부로 간주하는 수정 등가모르타르체적(EMV) 배합법을 제안한 바 있다. 순환골재를 사용한 기존 배합법에서는 콘크리트 탄성계수의 저감 및 건조수축의 증가를 가져온 반면 수정 EMV 배합법에서는 천연골재를 사용한 기준 콘크리트에 비해 동등한 물성을 확보함을 보여주었다. 본 연구를 통해 위의 두 가지 배합법에 의해 제작된 콘크리트의 열팽창계수 실험을 수행하였다. EMV 배합법에 의해 제작된 순환골재 콘크리트의 열팽창계수가 기존 배합법에 의해 제작된 순환골재 콘크리트보다 작게 나옴을 보여 주었다. AASHTO-TP60 실험방법을 이용하여 10∼50℃의 범위에서 SUS304(열팽창계수 18.3m/m/℃)를 보정시편으로 사용하였다.

PURPOSES : The objective of this study is to evaluate the effect of the residual mortar of recycled concrete aggregate on the expansion behavior during alkali silica reaction (ASR). METHODS: In order to evaluate the net effect of residual mortar on ASR expansion behavior, two aggregate samples with the same original virgin aggregate source but different residual mortar volumes were used. ASTM C1260 test was used to evaluate the ASR expansion behavior of these two aggregates and the original virgin aggregate. RESULTS: The greater the amount of residual mortar in recycled concrete aggregates, the less is the induced ASR expansion. Depending on the amount of residual mortar in recycled concrete aggregate, the ASR expansion of recycled concrete aggregate may be less than half of that of the original virgin aggregate. CONCLUSIONS: The residual mortar of recycled concrete aggregate may lead to the under estimation of the ASR expansion behavior of the original virgin aggregate.

PURPOSES : This study was performed to determine a systematic approach for measuring the coefficient of thermal expansion (COTE) of concrete specimens. This approach includes the initial calibration of measurement equipment. Test variables include coarse aggregate types such as natural aggregate, job-site produced recycled concrete aggregate, and recycled aggregate processed from an intermediate waste treatment company. METHODS: First, two cylindrical SUS-304 specimens with a known COTE value of 17.3×10-6m/m/℃. were used as reference specimens for the calibration of each measurement system. The well-known AASHTO TP-60 COTE apparatus for concrete measurement was utilized in this study. Four different measurement apparatuses were used with each LVDT installed and a calibration value was determined using each measurement apparatus. RESULTS : In the initial experimental stage, calibration values for each measurement apparatus were assumed to be almost identical. However, using the SUS-304 samples as a reference, the calibration values for the four different measurement apparatuses were found to range from 3.49 to 8.86 ×10-6m/m/℃. Using different adjusted values for each measurement apparatuses, COTE values for the three different concrete specimens were obtained. The COTE value of concrete made with natural coarse aggregate was 9.91×10-6m/m/℃, that of job-site produced recycled coarse aggregate was 10.45×10-6m/m/℃, and that of recycled aggregate processed from the intermediate waste treatment company was 10.82×10-6m/m/℃. CONCLUSIONS: We observed that the COTE value of concrete made from recycled concrete aggregates (RCA) was higher than that of concrete made from natural coarse aggregate. This difference is due to the fact that the total volumetric mortar proportion in the RCA mix is higher than that in the concrete mix made with natural coarse aggregate.

PURPOSES: This study aimed to analyze economic effect of recycled aggregate production on job-site airport pavement. METHODS: The validation of site recycling for waste concrete as economic efficiency is analyzed through the case study of site recycling at an O airport pavement construction. The break-even point for the cost of site recycling was estimated according to two different waste concrete processing methods such as job-site recycling and processing on commission (or plant). RESULTS: Job-site recycling cost decreases as the use rate of job-site recycled concrete aggregate increases, or the amount of concrete waste increases, but transporting distance decreases. It was shown in an O airport case that as the use rate of job-site recycled concrete aggregate exceeds 61.4 %, the job-site recycling cost is cheaper than the processing cost on commission. CONCLUSIONS : The results of this study can utilize basic data of feasibility for site recycling of waste concrete on airport pavement construction.

본 연구에서는 재생골재를 사용한 콘크리트의 고질적 문제점인 강도, 특성, 내구성의 저하를 재생골재 배합의 수정을 통해 개선하고자 한다. 수정된 배합의 모식도는 아래의 그림 1과 같다.

무분별한 도시개발과 인구집중으로 인해 현재의 도시는 많은 문제점을 안고 있다. 이를 해결하고자 도심지내 녹지 면적 확충, 바람길 형성, 도심 하천의 복원 등 많은 노력이 이루어지고 있다. 도시계획시설로서의 녹지는 실외 레크레 이션장으로 이용됨은 물론, 도시 내에서 절대적으로 부족한 자연과의 공감대 형성에도 크게 기여하며, 도시환경개선을 위한 목적으로 대기오염물질의 저감, 소음완화, 미기후 조 절 등 공익적 기능이 강조되고 있다. 녹지의 다양한 효과 중 식물의 광합성에 의해 발생하는 음이온은 일찍이 인간의 건강 증진에 대한 효과뿐만 아니 라, 음이온의 전기적 특성에 의한 공기정화 효과가 제기되 어 왔으며 이를 검증하기 위한 연구는 꾸준히 진행되었다. 음이온의 전기적 특성에 의한 공기정화의 경우, 내연기관과 난방 시 화석연료가 연소할 때 발생되는 양이온성인 질소산 화물(NOx)이 발생하고, 항원물질, 곰팡이, 포자, 박테리아, 세균 , 다이옥신류, 미세먼지 등이 섞여 있는데 이들은 모두 양이온인 중이온으로 대전되어있다. 이러한 오염물질에 음 이온이 작용하여 중화시켜 무겁게 하여 지표로 가라앉게 되어 공기가 정화된다. 도시녹지가 도시에 미치는 영향에 관한 연구로는 도시수 목의 증산량 및 토지피목재료의 알베도를 측정하고 도시녹 지에 의한 도시 미기후개선의 기능을 규명한 연구, 도시수 목의 대기 CO2, SO4 및 NO4 흡수량을 계량화 하고 녹지면 적과 여름철 온도간의 상관관계를 분석하여 대기환경개선 에 기여하는 효과를 구명한 연구(조현길 등 2003), 도시공 원에서 여름철 기온분포를 관측하고 녹지 내의 피복상태 및 수림형태와 온도저감간 관련성을 회귀분석을 통해 해석 한 연구 등 다양하게 진행되었다. 도심지의 음이온 분포 측 정 및 분석연구로는 녹지 및 비오톱 유형에 따른 음이온 분포를 측정하고 도시생태인자와 기상의 음이온과의 상관 성을 분석한 연구, 도심지 생태복원 하천에서 하천의 내부 와 주변부의 음이온을 측정하고 기상, 거리 와 음이온과의 상관관계를 분석하여 생태복원 하천이 도심지에 미치는 영 향에 분석한 연구(김정호 등; )에 의하 진행 되었으나, 실제 음이온이 미치는 영향범위를 파악하지는 못하였다. 이에 본 연구는 도심지 대규모 공원에서 토지피복에 따른 음이온을 측정하고, 거리에 따른 음이온을 측정하여, 공원 내 토지피 복상태와 음이온간의 관련성을 회귀분석을 통해, 도심지 대 규모 공원이 주변 음이온농도에 미치는 영향을 파악하고자 수행하였다. 연구대상지로 선정한 인천광역시의 경우, 우리나라 5개 의 광역시 중 약 3년간 순 전입인구가 가장 많으면서 꾸준한 인구증가로 도시 인구밀집에 따른 도시화가 가장 우려되는 도시이다. 이에 녹지의 양과 질적인 측면에서 개선이 가장 시급한 도시로 판단되어 남동구 일원의 중앙공원 중 5지구 와 7지구를 연구대상지로 선정하였다. 측정지점의 경우 공 원내 토지피복에 따라 구분하여 총 60지점을 측정지점으로 선정하였으며, 공원 외부의 경우 20m, 50m, 100m, 150m, 200m간격으로 선정하였다. 음이온 측정의 경우 Nico사의 Com 3200pro를 사용하여 측정지점에서 1분간 측정하였으 며, 기온, 습도, 풍향, 풍속을 측정하였다. 또한 측정된 값에 서 공원이 공원외주에 미치는 영향을 파악하기 위하여 풍향 은 서풍, 풍속은 1.5m/s이하의 값을 사용하였다. 측정결과 5지구 토지피복의 경우 녹지면적은 80.7%, 불 투수 포장면적은 19.3%로 녹지면적이 공원의 대부분을 차 지하고 있었다. 7지구의 토지피복의 경우 불투수 포장면적 62.2%, 녹지면적 37.8%로 5지구에 비하여 불투수 포장면 적이 많은 면적을 차지하고 있었다. 공원 내부 음이온 측정 결과 5지구의 평균 음이온은 743ea/cm3로 측정되었으며 7 지구의 경우 681ea/cm3로 측정되어 토지피복 특성 중 녹지 면적비율이 높은 공원에서 음이온 측정값이 높았다. 거리에 따른 음이온 측정값의 경우 5지구의 풍상쪽 전체 평균 음이온은 500ea/cm3로 측정되었으며, 공원으로부터의 거리에 따른 음이온 측정값의 경우 50m = 100m > 20m > 150m > 200m 지점 순으로 측정되어, 거리에 따른 음이온 평균값이 뚜렷게 나타나지 않았다. 그러나 풍하쪽의 경우 전체 평균음이온 661ea/cm3으로 측정되었으며, 20m > 50m = 100m > 150m > 200m 순으로 측정되어 거리가 멀어짐에 따라 음이온 평균값이 감소하였다. 또한 회귀분석 결과 편 차는 크게 나타났으나, 약 100m 지점까지 녹지로부터 영향 을 받은 것으로 분석되었다. 7지구의 풍상쪽의 전체 평균음 이온의 경우 623ea/cm3로 측정되었으며, 거리에 따른 음이 온 측정값의 경우 50m > 100m > 200m > 150m > 20m순으 로 측정되어 5지구 풍상쪽과 마찬가지로 뚜렷한 경향이 나 타나지 않았다. 풍하쪽의 경우 전체 평균 673ea/cm3로 거리 에 따른 평균값은 20m > 50m = 100m > 150m > 200m 순으로 측정되어 거리가 멀어짐에 따라 음이온 평균값이 감소하는 수준이었으나 전체 평균값에서 큰 차이가 나지 않아 공원의 영향이 크게 미치지 않는 것으로 사료되었다. 추후 다양한 기상조건을 고려한다면 더 뚜렷한 경향을 제시 할 수 있을 것으로 판단된다.

공항포장 재시공 중 재생골재의 사용 시 운송에 따른 비용 절감 및 이산화탄소 배출 감소를 위하여 공장을 경유하지 않는 현장재생설비의 사용가능성을 확인하고자 천연골재(화강암), 현장재생골재(○○공항), 공장재 생골재(중간처리업체) 세 등급으로 나누어 골재의 특성 및 콘크리트의 기초물성을 실험하였다. 다음 표 1은 골 재의 특성실험 및 콘크리트 기초물성 실험 결과 값이며 그림 1은 현장재생골재의 입도곡선, 그림 2는 슬럼프 경시변화 결과그래프이다. 골재 특성실험 결과 현장재생골재는 적정 슬럼프 및 공기량을 보였으며 마모율 및 안정성, 입도곡선에서도 기준치를 만족하였으나 공장재생골재는 안정성 기준을 초과하는 것으로 나타났다. 슬럼프 경시변화에서현장재 생골재의 경우 40분 이후 슬럼프 변화량이 급하게 감소하여 시공에 주의를 요하는 것으로 판단된다. 흡수율의 경우 미국 대부분 기관에서 재생골재의 흡수율 기준을 두지 않고 있기 때문에 현장재생골재의 흡수율이 초과하더라도 천연골재와 동일수준의 품질을 나타내는지 여부를 실험을 통해 확인하고자 하였다. 콘크리트 기초물성 실험 결과 천연골재, 현장재생골재, 공장재생골재 모두 압축강도, 휨강도, 탄성계수 기준치를 만족시키는 결과가 나왔으며 특히 현장재생골재의 경우 압축강도와 휨강도에서 천연골재와 유사한 결과 값을 나타내었고 탄성계수실험에서는 천연골재 대비 88%의 성능을 보였다.

본 연구에서는 현장재생골재를 사용한 콘크리트의 적합적 특성 및 내구성실험에 대한 실험결과를 소개 하였다. 이를 통해 기존 천욘콘크리트와 현장재생콘크리트, 공장재생콘크리트를 비교·분석하였다. 열팽창계수는 국내 기준이 따로 정해져 있지 않기 때문에 AASHTO TP60을 참조하였다. 현장재생콘크 리트의 열팽창계수는 천연콘크리트 대비 110% 내외로 나타났고, 공장재생골재는 약 118%로 나타났다. 건조수축은 시편의 형상비가 22.2mm(기준)인 시편과 300mm(포장용) 시편 두가지로 나누어서 실험을 하였는데 재령 223일 기준 천연콘크리트는 462μm/m, 현장재생콘크리트, 공장재생콘크리트는 각각 503μ m/m, 490μm/m 로서 6~9% 증가되는 것으로 나타났다. ASR은 17일 기준 0.1%이하일 때 알칼리 잠재반 응성이 없는 것으로 판단한다(KS F 2546). ASR 실험은 현장재생콘크리트 0.041%, 공장재생콘크리트 0.071%로서 기준을 만족하는 것으로 나타났지만, 천연콘크리트는 0.138%로 기준을 초과하는 예상 밖의 결과가 나타났다. 동결융해비 역시 국내 기준이 정해져있지 않아 JSCE G 501을 참조하여 300사이클 85% 이상의 기준을 정하였으며, 천연콘크리트와 현장재생콘크리트는 각각 92%, 89.8%로 기준을 만족하였지만 공장재생콘크리트는 약 75%로 기준값을 만족하지 못하는 것으로 나타났다. 현장재생콘크리트의 내구성 및 적합적 특성은 천연콘크리트에 대비해 상당히 준수한 수준으로 나타났지 만 공장재생골재는 천연콘크리트 대비 적절하지 않은 것으로 나타났다. 이는 출처를 알 수 없는 재생골재 는 이물질이 많이 포함되어있으며, 파쇄과정에서 골재의 모르타르가 많이 남아있기 때문이라고 판단된다.

PURPOSES : This study was performed to investigate a feasibility of job-site use of recycled concrete aggregate exceeding 3% of absorption rate. Test variables are coarse aggregate types such as natural aggregate, job-site processed recycled aggregate, and recycled aggregate processed from the intermediate waste treatment company. METHODS : First, aggregate properties such as gradation, specific gravity and absorption rate were determined. Next a basic series of mechanical properties of concrete was tested. RESULTS : All strength test results such as compression, flexure and modulus were satisfied for the minimum requirements. Finally up to first 48 elapsed days the shrinkage strains of concretes made from both recycled aggregates (in case of volume-surface ratio of 300) appeared to be greater than 26% of the companion concretes made from natural aggregates. CONCLUSIONS : Drying shrinkage result is ascribed to greater absorption rate and specific gravity of those specimens made from recycled aggregate. This may be reduced with an addition of admixtures.

최근 국내 석산에서의 골재공급이 부족해지면서, 성토재 등의 저급재료로 재활용 되던 폐 콘크리트 순환골재의 용도를 점차 구조용 콘크리트 및 도로 포장재와 같은 고급재료로 재활용하기 위한 노력이 계속되고 있다. 이러한 노력의 일환으로 정부는 2009년 순환골재 품질기준을 제정하였으며, 순환골재가 기존보다 고급재료의 용도로 활용될 수 있는 제도적 기반을 마련하였으나, 현재까지 빈배합 콘크리트 기층용으로서의 순환골재의 활용은 매우 낮은 형편이다. 본 연구는 순환골재 품질기준에 규정되어 있는 빈배합 콘크리트용 순환골재의 이물질과 관련된 품질기준의 적정성을 일련의 실험을 통하여 평가하였다. 연구결과, 빈배합 콘크리트 기층용 순환골재 내의 폐 아스콘 골재는 강도에 악영향을 초래하는 반면, 아스콘의 특성으로 인하여 순환골재의 주요한 품질기준인 비중을 높이고, 흡수율 및 마모율을 오히려 낮추는 결과를 초래하여, 전체적인 순환골재의 품질을 평가하는데 큰 방해요소로 작용하였다. 따라서 이물질 함유량 기준 중, 폐 아스콘 함유량 기준은 개선의 여지가 있는 것으로 조사되어, 그 대안을 제시하였다.

본 연구에서는 다양한 포장용 콘크리트 배합의 건조수축 특성에 관한 실험결과를 분석하였다. 실험변수는 굵은골재의 종류(석회암, 사암, 화강암, 안산암, 편마암)와 잔골재의 종류(자연사, 부순모래) 및 콘크리트의 배합강도(보통강도, 고강도)를 달리하였다. 그리고 형상비가 22.2, 40, 85.7, 150, 200, 300을 갖도록 시편의 크기를 달리하였으며 코팅제(U&V-H(A,B))를 활용하였다. 다이얼게이지를 이용하여 항온(20℃) 항습(60%)에서 수행된 건조수축 실험은 길게는 1,014일 동안 측정하였다. KS에서 제시하는 표준시편에 비해 도로포장 모사용 슬래브 시편의 건조수축 변형률은 약 39% 감소되는 것으로 나타났다. 또한 동일한 형상비에 대해 굵은골재의 변화에 따른 건조수축 실험결과 석회암이 배합된 시편의 변형률이 사암대비 형상비별로 56~76% 범위에서 가장 낮게 측정되어 포장용 콘크리트로 사용되는데 유리할 것으로 판단된다.

본 연구에서는 콘크리트포장의 단면보수용 복합재료 8개(초속경시멘트계열 : RCC 3종, 폴리머시멘트계열 : PCC 2종, 폴리머계열 : PC 3종)에 대해 역학적인 특성 및 내구성 실험을 수행하였다. 역학적 특성으로서 응결시간, 압축강도, 휨강도, 탄성계수, 경화수축에 대해 실험하였고, 내구성으로서 동탄성계수 및 동결융해 후 부착강도, 흡수율, 내화학성, 자외선 노출 실험을 수행하였다. 탄성계수는 RCC〉PCC〉PC계열의 순으로 나타나서 폴리머가 사용되면서 연성의 특성을 보였다. 초기 재령에서의 폴리머 콘크리트의 경화수축이 상대적으로 큰 것으로 관찰되었지만 재령 28일에서는 다소 안정된 결과를 보였다. 상대동탄성계수, 흡수율, 10% CaCl2와 10% Na2SO4의 화학용액을 사용한 내화학성 실험결과 PC계열, PCC계열, RCC계열 순으로 저항성이 우수한 것으로 나타났다. 200~300회 동결융해 이후의 부착강도 실험결과 PC-2를 제외하고는 모두 1.3MPa 이상을 확보하였고, PC 및 PCC 제품의 부착강도가 RCC 제품보다 전체적인 면에서 우수한 것으로 나타났다. 또한 시편을 500시간동안 자외선 노출시험 결과 모든 패치재료 시편에서 균열 및 표면 결함 등이 발견되지 않아 PC 및 PCC 제품의 자외선에 대한 내구성이 확보됨을 확인하였다.