PURPOSES : In this study, we evaluated the quality levels of abrasion resistance and freeze-thaw resistance to the surface layer (colored layer) by using an overseas abrasion resistance test method to confirm the quality suitability of the concrete block surface for a domestic production permeable block. METHODS : In this study, a new evaluation item for increased durability apart from the quality standard of the permeable block was considered, namely, evaluation of the durability of the surface layer and the freeze-thaw resistance of the permeable block itself by EN 1338, ASTM C 779, 994, and GR 4009 (KS F 4419). RESULTS : The abrasion resistance test for the permeable block revealed that there were relative differences according to the different test methods. However, it was observed that if the ASTM C 779 test results did not meet the wear resistance quality standards, it did not satisfy ASTM C 944 and EN 1338. The ASTM C 779 test result was analyzed to have the highest objectivity and discernment, and this test method was proposed as a permeable block wear test method. In addition, the freeze-thaw resistance test method by the GR 4007 standard can be measured by strength, so it is possible to evaluate the resistance of the permeable block through this test method. CONCLUSIONS : The abrasion resistance test and freeze-thaw resistance test can contribute to the improvement of the permeable block when added to the current quality evaluation tests.

PURPOSES : This study was conducted to analyze the problems of the permeable block by objectively evaluating the quality of the permeable block and providing basic data to improve the quality and construction defect of the permeable block pavement in accordance with the continuously increasing demand of the permeable block. METHODS : In this study, we evaluated the current quality standard suitability of nine products to evaluate the current quality level of domestic production permeable blocks. The evaluation items were evaluated for surface layer thickness, block dimension, strength, and permeability coefficient, and the Korea Standard suitability for these evaluation items was analyzed. In addition, a three-dimensional finite element analysis was conducted to determine the effect of vehicle load on the deformation of block pavement structure. RESULTS : The results demonstrated that the surface layer (colored layer) thicknesses of domestically produced permeable block products were different according to the quality standards, and the dimensions were evaluated to be excellent for domestic permeable blocks currently being produced and delivered. In addition, the strength and permeability coefficient evaluation result demonstrated that all products meet the strength and permeability coefficient quality standards, but the correlation between these strengths and permeability coefficients is not high. The quality standard of strength and permeability coefficients is evaluated as being sufficiently achieved by domestic production technology. CONCLUSIONS: The intensity and permeability coefficients measured in this study were in line with the quality standards; however, the variable coefficient was found to have a significant difference in the quality control level from a maximum of 26% to a minimum 1.7%.

PURPOSES: This study was conducted to investigate the causes of damage and to suggest proper repair methods for the sections in which a number of transverse cracks and faulting occurred in JCP (Jointed Concrete Pavement) slabs during the early-age performance period. METHODS: Field crack survey, FWD (Falling Weight Deflectometer) investigation, dowel bar installation condition survey, longitudinal profile survey, and in-situ core specimen inspection were conducted. . RESULTS : As a result of the analysis, it was found that there was no decline in the composite modulus of the subgrade reaction (k-value). The dowel bars were properly installed, but the LTE (Load Transfer Efficiency) of the joint and transverse cracks were analyzed to be very low. In addition, it was found that there are voids in the bottom of the slab at the joints and corners. Due to the excessive built-in curling in the early age of concrete pavement construction, upward curling displacement occurred at the joints and corners, resulting in voids at the bottom of the slab. As a result, it was found that transverse cracks occurred due to the defective joint LTE. CONCLUSIONS: Excessive built-in curling can cause early age cracks in the JCP slabs. In order to minimize the occurrence of reflection cracks after the application of the asphalt overlay in the future, concepts of alternative repair methods were proposed.

PURPOSES : The purpose of this study is to evaluate the performance of road stone block pavements using APT (Accelerated Pavement Testing), which can evaluate the short-term pavement performance of a pavement structure for a given traffic load. METHODS : The performance of stone block, concrete block, and asphalt (modified SMA) pavements were evaluated according to the cumulative equivalent load by using APT. The FWD (Falling Weight Deflectometer) test was used to analyze the deflection per unit load. In addition, the plastic settlement was analyzed by transverse profile measurement. RESULTS: The results of the APT of about 197,000 ESALs (Equivalent Single Axle Loads) show that there were no damages in the stone block, concrete block, and asphalt pavement, such as breakage of stone or concrete block, cracking of asphalt, deflection, and plastic settlement of the wheel-pass section. It was analyzed that the bearing capacity of each pavement section did not decrease sharply with increase in cumulative ESAL. The results of plastic settlement analysis show that in the case of asphalt pavement, the plastic settlement steadily progressed from the beginning of the APT, and a settlement of about 4.76 mm occurred. In the case of concrete block and stone block pavements, no significant change occurred after the initial stabilization step, and plastic settlement of about 1.01 mm and 0.17 mm occurred for the concrete block and stone block pavements, respectively. CONCLUSIONS : As a result of the analysis of the bearing capacity and plastic settlement after the APT, the performance of stone pavement was found to be similar to that of asphalt pavement and concrete block pavement. Therefore, it is concluded that stone pavements are applicable for the road pavement system.

PURPOSES: The purpose of this study is to determine the effective maintenance method for a deteriorated jointed plain concrete pavement by evaluating the long-term performance of the repaired concrete overlay sections. METHODS: Long-term performance evaluation was conducted for the test section at the intersection between SeoPa and IlDong in National Road No. 37. Firstly, the distress conditions of the concrete pavement, which was constructed in December 2003, were evaluated by referring to the existing report. Secondly, the results of pretreatment, material properties, and initial performance evaluation were analyzed for the overlay test conducted in 2011. Finally, a field survey was carried out using visual inspection and nondestructive testing with a FWD in August 2018, and long-term performance evaluation was conducted for about seven years after maintenance. RESULTS: Visual inspection of the old concrete pavement showed severe damage such as joint spalling and asphalt patching. The cores taken from the old concrete had indirect tensile strength of 2.6-3.8 MPa. It is difficult to determine the freeze-thaw resistance because the average amount of air was only 1.6-2.2%, and spacing factor values were over 400㎛ regardless of location. During maintenance, overlay and partial depth repair were performed by applying three types of overlay materials which are typical in Korea. On the material side, high compressive strength (over 40 MPa) and chlorine ion penetration resistance (less than 1,000 coulomb) at 56 days were achieved. In August 2018, seven years after maintenance, visual inspection and nondestructive testing using FWD were conducted for long-term performance evaluation. Regardless of the maintenance materials, surface deficiencies such as spalling and map cracking occurred extensively near the joint. CONCLUSIONS: In conclusion, if the strength and durability index of aged concrete pavement is low, then it was determined that partial depth repair at the joint is not an effective maintenance alternative. In the case of overlay, the durability of the overlay material is considered the most important factor. In the absence of adequate reinforcement at the joint of the distressed concrete pavement, freeze-thaw damage caused by moisture penetration through the joint and failure of the old concrete are repeated, making it difficult to ensure long-term durability.

PURPOSES : In this study, the pavement condition of non-mill-and-overlay and mill-and-overlay on deteriorated concrete pavement was compared. In addition, the suitable time to perform the initial overlay was investigated.METHODS : The condition of the pavement sections that were not additionally overlaid on non-mill-and-overlay or mill-and-overlay on deteriorated concrete pavements was investigated according to overlay pavement age. The condition of non-mill-and-overlay and mill-andoverlay sections of expressway route 25, which has more information on overlay history than other routes, was compared according to the number of times of overlay. The relation between the concrete pavement condition just before the overlay and the number of times of overlay was investigated for the non-mill-and-overlay and mill-and-overlay sections for which the first overlay was performed in the same year.RESULTS: The pavement condition of the non-mill-and-overlay sections was better than that of the mill-and-overlay sections, showing higher Highway Pavement Condition Index(HPCI) regardless of overlay pavement age. The number of reflection crackings of the non-mill-and-overlay sections was smaller than that of the mill-and-overlay sections. As a result of observing the cores obtained from the overlay sections, the proportion of the deteriorated non-mill-and-overlay sections was smaller than that of the mill-and-overlay sections. The SD measured just before the overlay on the concrete pavement for which additional overlay was not performed was smaller than that for which additional overlay was performed regardless of the milling of the concrete slab surface. The HPCI of the concrete pavement for which overlay was performed just once was higher than that for which overlay was performed more than one time.CONCLUSIONS : Accordingly, it was concluded that the condition of the non-mill-and-overlay sections was better than that of the milland-overlay sections. In addition, the better the condition of concrete pavement just before the initial overlay, the longer the duration of the overlay effect.

도시 열환경 개선을 위해 국내외 도로포장 분야에서 다양한 연구가 진행 중에 있으며, 태양의 근적외선 반사를 통해 노면의 온도를 저감하는 반사형 차열성 포장 공법도 그 일환으로 연구와 실용화가 진행되어 왔다. 특히 일본의 도쿄도에서는 2002년 9월에 ‘살수를 필요로 하지 않는 포장노면의 온도상승을 억제하는 신기술’을 주제로 공모를 실시하여, 국토교통성 관동지방정비국 내에 ‘환경포장 동경 프로젝트’ 일환으로 차열성 포장과 보수성 포장에 대한 소규모 공개 시험시공을 추진하였다. 국내에서는 2005년 12월부터 수행된 ‘장수명 친환경 도로포장 재료 및 설계시공 기술개발’의 세부 연구과제로 ‘도심지 열섬완화를 위한 포장시스템개발’에서 주차장 부지를 배수성 포장으로 개량한 후 차열성과 투수성 포장에 대한 시험시공 및 추적조사를 실시하였다. 이러한 연구를 토대로 서울시에서는 2009년, 2010년 공용 중인 도로에 차열성 포장 시험시공을 실시하였으나 내구성이 미흡하여 6개월만에 조기파손이 발생하였다. 본 연구는 반사형 도료를 이용한 차열성 포장의 현장공용성 향상을 위해 개선된 차열성 도료를 개발하였다. 이에 대하여 내마모성 실내시험, 포장가속시험을 통한 공용성 평가시험, 주차장 진입구간 시험시공을 통한 내마모성 및 노면온도 저감 효과를 분석하였다. 차열성 포장의 현장공용성 및 노면온도 저감 효과를 평가하기 위해 기존 아스팔트 포장(장기공용으로 골재노출), 국외 우수 반사도료 개량형(A), 미끄럼방지 도료 개량형(B)을 대상으로 시험을 실시하였다. 시험 결과 도료 A, B 모두 내마모 시험(SPS-KTS 1102-1890:2005)에 따른 품질기준(50만회, 1%이하)을 충족하였다. 포장가속시험의 경우 그림 1]의 (b)에서와 같이 시공한지 15일밖에 되지 않는 아스팔트 포장에 도포한 결과 유분이 도료를 용해시켜 충분히 경화되지 않고 분리현상이 발생하였다. 반면 장기 공용한 아스팔트 포장의 경우 약 1년간 추적 조사한 결과 도료의 부착상태가 양호하였다. 따라서 차열성 포장은 신설보다는 유분이 어느 정도 없어진 3∼6개월 후에 적용하는 것이 바람직한 것으로 판단되었다. 온도저감 효과는 기존 아스팔트 포장과 비교하여 약 2.5∼3.5℃로 다소 적게 나타났는데, 이는 장기간 공용으로 아스팔트 바인더가 떨어져나가 표면색이 회색에 가까웠기 때문으로 판단되었다. 따라서 차열성 포장은 아스팔트 바인더가 안정적으로 유지되고 있는 신설포장일수록 상대적으로 온도저감 효과가 크게 나타나며, 노면온도를 상승시키는 근적외선을 반사함에 따라 낮 시간 포장체의 복사열 축적이 저감되어 일몰 후 도심 열섬현상을 완화하는 효과도 기대할 수 있다.

고속도로 포장의 불량연장은 지속적으로 증가하고 있는 반면 예산한계, 성능 저하로 인하여 포장상태가 고객 기대수준에 미치지 못하고 있는 실정에 대한 대책의 일환으로 고속도로 유지보수에 적용하고 있는 다양한 종류의 포장공법과 재료에 대한 장기공용성 관측구간을 운용하고 있다. 국내 고속도로 장기공용성 관측구간은 포장층의 구성, 환경인자, 교통하중 등과의 상관관계를 고려하여 총 292개소를 선정하였으며 매년 기본조사(자동조사장비를 이용한 파손정량화 및 현장도보조사)와 정밀조사(구조적 상태조사, 소음 및 미끄럼저항성 조사, 코어채취를 통한 실내시험)등의 추적조사를 수행하고 있다. 본 연구에서는 주행쾌적성이 확보되고 구조적으로 오래가는 장수명 복합포장공법 도입을 위해 장기공용성 관측구간 중 콘크리트 포장 위 아스팔트 덧씌우기 구간의 하부포장형식에 따른 공용성 변화추이 분석을 통하여 기존 복합포장구간의 문제점 도출 및 장수명 복합포장공법의 타당성을 확인하고자 한다. 콘크리트 포장 위 아스팔트 덧씌우기 구간의 하부포장형식에 따른 공용성 변화추이 분석을 위하여 크게 CRCP 위 아스팔트 덧씌우기 구간과 JCP 위 아스팔트 덧씌우기 구간을 선정하여 하부포장형식 및 덧씌우기 재료에 따른 공용성 변화추이를 분석하였다. 분석 결과 그림 1 및 그림 2에서 보는 바와 같이 전체구간(AC구간 : SMA구간 + 개질 아스팔트 구간) 및 재료별 분류에서도 JCP 위 아스팔트 덧씌우기 구간에 비해 CRCP 위 아스팔트 덧씌우기 구간의 공용성이 우수한 것으로 분석되었다. 이는 콘크리트 포장 위 아스팔트 덧씌우기 구간에서 하부포장형식이 공용성에 크게 영향을 미치는 것으로 사료되며 CRCP위 아스팔트 포장으로 구성된 복합포장 형식의 구조적 타당성을 확인할 수 있었다. 그러나 현재 공용중인 CRCP 복합포장의 경우 CRCP구간의 유지보수 개념으로 시공되어 기존 하부포장과의 부착문제 및 반사균열에 의한 조기파손 등에 취약하며 장수명 복합포장과 단면 구성이 상이하기 때문에 현재 시험시공중인 구간의 장기공용성 관측구간으로의 편입 및 추적조사가 필요할 것으로 사료된다.

고속도로 포장의 설계 및 유지관리 등을 위하여, 포장 장기 공용성(LTPP : Long-Term Pavement Performance) 추적 조사 자료의 활용은 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 LTPP 구간 추적조사 분석자료를 이용하여 고속도로 콘크리트 포장 품질향상 종합대책의 적정성을 분석하였다. 중앙고속도로 및 중부내륙고속도로 일부 콘크리트 포장 구간에서 준공 후 줄눈부 스폴링, 균열 등 초기에 파손이 진행됨에 따라 포장유지보수 비용의 급증이 발생하자 콘크리트 포장의 조기 파손 발생 원인을 분석하였다. 콘크리트 포장 조기 파손에 가장 직접적인 영향을 미치는 것은 콘크리트 내구성 확보 미흡으로 분석되었다. 이에 대한 대처방안으로 기포간격계수도입(0.2mm이하), 단위시멘트량증가(326→350∼370kg/㎥, Fly-Ash 20%혼입), 연행공극량 기준 상향 조정(4∼6%→5∼7%) 등 내구성 확보방안을 수립하였다. 이와 같은 콘크리트 포장 품질 향상 종합대책은 2010년 이후 건설된 고속도로 콘크리트 포장 구간에 적용되었다. 콘크리트 포장 품질향상 종합대책 적정성에 대한 공용성 분석은 총 7개 노선 8개 구간에 대해 수행하였으며, 분석결과를 표 1에 나타내었다. 2010년 이후 준공구간이 그 이전 준공구간에 비해 우수한 공용성능을 보이며 구간별 편차 또한 작은 것으로 분석되었다. 먼저 HPCI의 경우 2010년 이후 준공구간의 HPCI 평균이 3.88로 2010년 이전 준공구간의 평균 3.20에 비해 우수한 공용상태를 유지하고 있는 것으로 나타났다. 또한 이러한 차이는 HPCI 보다 균열율에서 보다 극명한 차이가 나타나는 것으로 균열률의 경우 2010년 이후 준공구간의 균열율 평균이 0.19%로 2010년 이전 준공구간의 평균 4.11%에 비해 확연히 낮은 것으로 나타났다. 종단평탄성의 경우 모든 구간에서 종단 평탄성 2등급 이내인 양호한 상태로 공용중인 것으로 나타났으며 이는 국내 고속도로에서 수선유지공법의 일환인 다이아몬드 그라인딩 등 표면처리공법 적용을 통하여 전체 고속도로 종단평탄성이 향상된 것으로 사료된다.

서울과 같은 도심지의 열악한 도로조건과 더불어 계속되는 유지보수용 절삭 덧씌우기로 인하여 일반 포장공법은 물론 기존에 공용성이 우수하다고 알려진 상용 개질 아스팔트 포장공법 또한 계획된 수명을 다하지 못하고 쉽게 파손되는 경향을 보이고 있으며, 도로의 통행안전에 위협을 가하는 요소로 작용하고 있다. 기존의 일반 및 개질 아스팔트 도로포장의 한계인 조기파손(골재탈리, 포트홀, 균열 등)과 기후변화로 인해 지속되는 고온현상에 의한 소성변형 등의 한계를 보이고 있다. 따라서, 본 연구에서는 국내 대표 개질 아스팔트 포장공법을 선정하였으며, 공법 간 물성비교 평가를 위해 배합설계를 실시한 후 재료 품질시험을 위한 아스팔트 혼합물을 제작하였다. 각 포장공법 별로 제작된 혼합물에 대한 공용성 평가를 위해 기본적인 물성 시험을 비롯하여 아스팔트 포장설계 시 재료의 물성을 평가하는 기준으로 적용되는 동탄성계수 측정과 더불어 내균열성 평가를 위한 SCB(Semi Circular Bending), 간접인장시험 등을 실시하였다. 시험에 사용된 혼합물은 일반적인 HMA와 소성변형 및 균열에 우수한 특성을 가지는 SMA를 대상으로 실시하였으며, 개질 아스팔트의 경우 PG 76-22의 아스팔트 바인더를 사용하여 각 포장공법의 공용성을 비교 평가하였다.