PURPOSES: In this paper, the packing degrees of binary granular mixtures under vibration compaction were simulated by using DEM with spherical particles to evaluate the applicability of the DEM for aggregate packing degree estimation. METHODS: The packing degrees of fine particles, coarse particles, and their mixture with different fine particle fractions were evaluated in DEM simulation for given various material property conditions. In order to check the validity of estimated packing degrees of particle mixtures, analytical model such as Furnas model that is capable of considering wall effect and loosening effect. RESULTS : DEM with spherical particles showed good agrement with analytical solution in terms of the packing degrees of binary granular mixtures with various fine particle fractions for most of conditions. Also, it was found that not the vibration amplitude but the ratio of particle diameter with vibration amplitude should be considered to explain the susceptibility of particle packing degree with vibration amplitude for the same acceleration condition and that the reduction in elastic modulus to shorten computational simulation time should be carefully considered when the packing degree is the most important concern. CONCLUSIONS: It was concluded that DEM with spherical particles are good enough to estimate the packing degree of binary granular particles for most of conditions. However, the effect of inter-particle frictions between fine and coarse particles have to be studied further in order to clarify the issue relating poor predictions for high inter-particle friction conditions.

In this study, several tests such as liquid limit test, compaction test, and XRF analysis were conducted on silty sand (SM) containing air to investigate the saturation collapse phenomenon due to flow liquefaction, which can result to the increase of the saturation degree and water content. The relationship between the flow strength and water content of the test material, which was artificially prepared by mixing Saemangeum dredged soil and water at different mixing ratios, was investigated to determine the strength variation caused by intergranular flow. When silicon dioxide (Si02) and water react with each other, energy is generated from capillary phenomenon and the attractive force between particles increases from 10% to 20% due to matric potential. The maximum flow resistance is maintained at the range of 20% to 30% water content, which is larger than the optimum water content obtained from the compaction test, so that flow resistance is greater in the region where the maximum shearing force is significantly high. However, if the water content is increased to more than 30%, the flow resistance is significantly low.

1997년 교토의정서, 2020년 이후 적용되는 파리기후변화협정 등은 산업혁명 이후 급격히 증가하는 온실가스(CO2)의 배출을 감축시키는 것을 목표로 전 세계의 대부분(194개국, 2017년 미국 탈퇴)의 국가가 참여하고 있다. 도로 콘크리트 포장에 쓰이는 시멘트의 경우 생산과정에서 발생하는 대량의 CO2는 국내 CO2 배출산업 중 두 번째로 높은 비중을 차지하고 있다. 본 연구에서는 이를 감축시키기 위해서 도로 콘크리트 포장 시 시멘트 사용량 절감을 위한 친환경 공법으로 국내외에 시공사례가 있는 RCCP(Roller Compacted Concrete Pavement) 공법의 국내 적용을 위한 연구를 진행하고 있다. RCCP 시공은 아스팔트 시공 또는 빈배합 콘크리트 시공 시 사용하는 아스팔트 피니셔와 롤러를 이용하여 시공을 하며 시공방법은 아스팔트 피니셔로 포설 후 롤러로 전압(다짐)을 실시한다. 특히 수화 반응에 의한 강도발현과 전압(다짐)을 통해 콘크리트의 골재 맞물림을 극대화하여 상대적으로 적은 시멘트 사용에도 불구하고 높은 강도를 발현하고 우수한 구조적 성능을 확보할 수 있다. 기존에 RCCP 시공은 10∼15cm의 두께로 시공을 하며 15cm 이상의 두께로 시공을 할 때에는 2회 포설을 하여 시공하여야 한다. 이에 관하여 2016년 5월 속초에서 실시한 RCCP 시험시공에서 20∼25cm의 두께로 시공을 1회 포설로 실시하여 하부 다짐이 제대로 이루어지지 않은 것을 확인하였다. 이 현상의 원인으로는 아스팔트 피니셔 자체의 다짐과 롤러의 다짐만으로는 콘크리트 하부까지 전압력이 미치지 못하기 때문에 기존의 아스팔트 피니셔를 개량(개선)하여 RCC 포설 시 하부에 충분한 전압(다짐)을 주는 다층다짐 피니셔 개발을 목표로 연구를 진행하였다. 다층다짐 피니셔는 기존의 피니셔의 오거와 다짐용 템퍼 사이에 1차 다짐을 시행할 수 있는 다짐판을 삽입함으로써 시공성을 향상 시켰으며 포장의 하부의 다짐력을 증대시켰다. 개발한 다층다짐 피니셔를 이용하여 2016년 11월 여주에서 RCCP 시공을 실시하였고 현장 코어 및 전압력을 확인한 결과, 콘크리트 하부까지 다짐이 이루어 진 것을 확인하였다. 결과적으로 기존 피니셔가 2회에 걸쳐 시공해야 하는 포장(20∼25cm)을 다층다짐 피니셔 개발을 통해 지반으로부터 포장두께의 3/1∼2/1의 위치에서 1차다짐을 실시하여 포설 시 상, 하부의 균질한 다짐을 실시하고 롤러를 통해 마무리 전압(다짐)을 실시함으로써 기존의 피니셔와 보다 많은 20∼25cm의 포장을 시공할 수 있게 시공성을 향상시켰다.

LC-MS/MS를 이용하여 신속하고 정밀한 카벤다짐 분석법을 연구하였다. 농산물 중 카벤다짐은 acetonitrile로 추 출한 후 SPE cartridge을 이용하여 전처리를 수행하였으며, 최소 검출한계 및 정량한계는 각각 0.001과 0.004 mg/kg 이었다. 농산물에 각각 1.0 mg/kg 및 0.02 mg/kg 농도의 카벤다짐을 첨가하여 분석 시 회수율과 정밀성은 각각 상추 가 84.9%, 1.0% 및 87.8%, 3.8% 얼갈이배추가 83.4%, 1.5% 및 86.8%, 2.7% 양배추가 86.4%, 2.0% 및 77.3%, 1.5% 근대가 83.3%, 0.2% 및 86.8%, 2.0 % 이었으며, 콩 나물은 85.9%, 3.0% 및 90.1%, 1.3%, 그리고 숙주나물이 83.3%, 2.0% 및 85.9%, 1.9% 로 조사되었다. 본 연구의 시험법은 식품공전의 다성분분석법에 비해 신속하고 정밀 한 분석법으로 농산물에 대한 카벤다짐 분석에 적합한 것으로 조사되었다.

PURPOSES: To ensure appropriate RCC properties with sufficient strength development and workability, it is necessary to secure a proper level of consistency. It is also necessary to secure maximum dry density, which is an important factor for increasing the interaction of aggregate interlocking, leading to an augmentation of RCC strength. On the other hand, the dry density of RCC can be changed owing to the compaction conditions, water content, and particle size distribution. A Proctor test and a modified Proctor test were used for determining the optimum water content needed to achieve maximum dry density with different amounts of compaction energy. A Vebe test, on the other hand, was used for checking the level of consistency, which is important for producing a workable mixture. METHODS : To confirm the degree of compaction at various particle sizes, RCC mixtures with different sand/aggregate ratios were evaluated. The Proctor test and modified Proctor test were applied to these mixtures to check the effect of the aggregate gradation and compaction energy on the maximum dry density and optimum water content. During each test, three specimens were produced for all types of water content under each aggregate gradation. A compaction curve and the optimum water content and maximum dry density for each aggregate gradation were then obtained for both tests. The range of water content for the appropriate consistency of each aggregate gradation was determined through a Vebe test. The optimum water content was then evaluated based on this range. RESULTS : The compaction test results show that the modified Proctor test provides a higher maximum dry density and lower optimum water content compared with the standard Proctor test. For the modified Proctor test, two cases of aggregate gradation (s/a = 30% and 70%) had the optimum water contents outside of the appropriate water content range. For the standard Proctor test, on the other hand, none of aggregate gradations provided the optimum water content within the desired range. CONCLUSIONS : The modified Proctor test should be used for an RCC mixture design because it can provide adequacy between maximum dry density and consistency. Moreover, the compaction roller has become highly developed for higher compaction energy.

국내 투수 콘크리트 포장을 시공할 시 발생하는 주요 문제점으로는 포장의 다짐도 만족과 다짐형식 및 방법에 의해 표면 공극 막힘 현상이 발생하는 현상을 꼽을 수 있다. 본 연구는 이에 투수성 콘크리트 포장 을 다짐할 시 다짐 에너지의 영향과 다짐 롤러 타입이 공극막힘에 미치는 영향을 실험적으로 규명하고 그 에 따른 개선책을 제시하는 것에 목적을 두었다. 본 연구를 수행하기 위해 두 가지 실험을 진행하였다. 첫 번째, 하중 유도 진동 실험을 실시하여 동일한 크기의 하중을 재하하는 조건 하에 서로 다른 진동시간을 설정하여 다짐 에너지의 영향을 확인하였다. 두 번째, 실제 포장 슬래브를 모사하여 형식이 다른 다짐롤 러를 적용하여 표면 공극 막힘이나 압축강도, 마모저항성 그리고 투수계수를 측정하여 다짐에 의한 성능 변화를 비교하였다. 실험 결과는 다음과 같다. 다짐 에너지가 증가할수록, 단위중량과 압축강도는 증가하나, 공극률과 투수 계수는 감소하는 경향이 나타났다. 물 분사를 실시하면서 철제 표면을 가진 다짐롤러로 다짐을 진행하였 을 시에는 물/시멘트 비의 변화로 인하여 시멘트 페이스트가 발생하여 표면 공극 막힘 현상이 발생하였 다. 그러나 반면 롤러 표면을 오일로 코팅하였거나 고무 롤러를 적용하여 다짐을 실시한 경우, 슬래브 표 면 공극 막힘률이 기존 방법을 사용하였을 시보다 상당히 개선되었으며 시편의 압축강도와 마모저항성 및 투수 성능에 있어서도 더욱 높은 결과치를 나타내었다.

PURPOSES: The objective of this study is to compare the densities of asphalt pavements measured both in the field and in the laboratory, and also to evaluate the applicability of field density measuring equipment, such as the pavement quality indicator (PQI), by using statistical analysis. METHODS: For the statistical analysis of the density measured from asphalt pavement, student t-tests and a coefficient of correlation are investigated. In order to compare the measured densities, two test sections are prepared, with a base layer and an intermediate layer constructed. Each test section consists of 9 smaller sections. During construction, the field densities are measured for both layers (base and intermediate) in each section. Core samples are extracted from similar regions in each section, and moved to the laboratory for density measurements. All the measured densities from both the field and laboratory observations are analyzed using the selected statistical analysis methods. RESULTS AND CONCLUSION : Based on an analysis of measured densities, analysis using a correlation coefficient is found to be more accurate than analysis using a student t-test. The correlation coefficient (R) between the field density and the core density is found to be very low with a confidence interval less than 0.5. This may be the result of inappropriate calibration of the measuring equipment. Additionally, the correlation coefficient for the base layer is higher than for the intermediate layer. Finally, we observe that prior to using the density measuring equipment in the field, a calibration process should be performed to ensure the reliability of measured field densities..

PURPOSES : Determination of particle packing model variables that can be used for formulation of new DEM based particle packing model by examining existing particle packing models METHODS : Existing particle packing models are thoroughly examined by analytical reformulation and sensitivity analysis in order to set up DEM based new particle packing model and to determine its variables. All model equations considered in this examination are represented with consistent expressions and are compared to each others to find mathematical and conceptual similarity in expressions. RESULTS : From the examination of existing models, it is observed that the models are very similar in their shapes although the derivation of the models may be different. As well, it is observed that variables used in some existing models are comprehensive enough to estimate particle packing but not applicable to DEM simulation. CONCLUSIONS : A set of variables that can be used in DEM based particle packing model is determined.

PURPOSES : This study is to develop a method to evaluate lubrication of asphalt binder using WMA additives and compare their lubrication effects on two types of WMA additives and three types of asphalt film thicknesses. METHODS : This study is based on laboratory experiments and rheological analysis of the experimental results. Testing materials are aggregate diskes, asphalt, and WMA additives. The main testing method is stress sweep test by using dynamic shear rheometer (DSR). RESULTS : Sasobit gives more lubrication effects on film thicknesses 0.2mm and under but LEADCAP does on film thicknesses over 0.3mm. CONCLUSIONS : LVE-Limit is a better parameter to discern the lubrication effects on the thin film asphalt thickness. Both Sasobit and LEADCAP WMA additives provide effective lubrication at the compaction temperature.

골재의 다짐모형(Packing Density Model)은 다양한 최적다짐밀도를 통하여 혼합물 내에서 골재의 역 할을 최대화하거나 다른 고가의 재료를 절감하기 위하여 다양한 건설분야에서 연구되고 있다. 다짐밀도모형은 1929년에 Furnas에 의하여 제시된 단순한 모형으로부터, Aim and Goff 모형, Toufar 모형, Linear Packing Density 모형 등 다양한 연구자들에 의하여 그 형태가 제시되고 발전되어 왔으나, 기본 적으로 굵은골재에 잔골재가 포함되는 경우와 잔골재에 굵은골재가 포함되는 경우로 단순화될 수 있으며, 모형의 정밀도를 향상시키거나 물리적 현상을 반영하기 위한 함수 또는 계수의 조합으로 보완되는 것이 일반적이다. 본 연구에서는 다양한 다짐밀도모형을 고찰하여 잔골재와 굵은골재의 부피비에 따른 다짐밀도예측결과 를 평가하였으며, 향후 이산요소법(Discrete Element Method, DEM)을 이용하여 개발될 골재배합설계법에 필요한 변수를 고려한 모형의 형태를 제시하였다. 다짐밀도모형의 재해석을 통하여 확인된 다짐밀도 모형의 주요변수는 개별 골재의 단위중량, 지름 및 개별골재더미의 다짐밀도이며, 다짐의 최적화를 저해하는 Wall Effect와 Loosening Effect를 고려하기 위하여 통계적함수를 적용하거나 다짐에너지를 고려 하기 위한 변수도 조건에 따라 적용될 수 있음을 확인하였다. 또한 대부분의 이론적 다짐밀도모형에서 개별 골재더미의 다짐밀도는 골재 혼합물의 다짐밀도에 큰 영향을 미치는 변수이지만, 그 영향이 작지 않을 것으로 예측되는 개별골재더미 사이의 물리적 상호작용은 대부분의 기존다짐밀도모형에 고려되어 있지 못한 것으로 확인되었다. 이상의 기존 수학적 다짐모형의 검토를 통하여 DEM을 활용하여 개발될 다짐밀도예측모형의 형태를 제안하였다.

PURPOSES : This study is to develop a method to evaluate the compaction effects of asphalt binders using WMA additives and compare their compaction effects on two types of WMA additives, two types of testing temperatures, and three types of asphalt film thicknesses. METHODS : This study is based on laboratory experiments and rheological analysis of the experimental results. Testing materials are aggregate disks, asphalt, and WMA additives. The main testing method is the stress sweep test by using dynamic shear rheometer (DSR). In addition, the testing parameters obtained from the stress sweep results to evaluate lubrication effects are complex modulus and LVE-Limit. RESULTS : At both the first compaction condition (110℃, 0.3mm) and second compaction condition (80℃, 0.2mm) assumed, LEADCAP showed better compaction effects than Sasobit. CONCLUSIONS : The temperature 30℃ lower than general compaction temperatures can provide a better sensitivity for the evaluation of compaction effects. If a testing temperature and film thickness are grouped for the proper compaction conditions in the testing results, the compaction performance of each WMA additive can be more clearly discriminated in the grouped testing results matched with the grouped conditions.

As the Sewer Pipe is transformed by the expansion of life cycle as a result of the technology development, flexible pipe is developed by the transformed environmental conditions. To change pipe design, three phases(compaction ration - inner deflection ratio - ring stiffness) should be considered in design conditions. The input data of pipe design were provided by compaction-inner deflection ratio-ring stiffness. M oreover, The guidelines of sewerage pipes should be considered by flexible pipes design criteria.

1986년 AASHTO 설계법에서 회복탄성계수를 이용한 다짐관리 기법이 제안된 이후, 국내외에서 경험적 설계법에서 역학적-경험적 설계법으로 전환되고 있다. 10여년의 연구결과 노상 다짐관리는 기존의 다짐도와 평판재하시험에서 평판재하시험 및 소형 충격 재하시험, 동적 콘 관입시험으로 전환되어질 예정이다. 본 연구에서는 노상 재료의 물성치와 구조해석을 통해 한국형 도로포장 설계법에서 제시된 회복탄성계수 예측식을 검증하였으며, 실제 평판재하시험, 소형충격재하시험, 동적 콘 관입시험등의 현장시험을 통해 경험적 모델로 추정된 회복탄성계수와 현장 탄성계수 측정값간의 상관관계식들을 개발하였다. 또한 제안된 상관관계를 이용하여 현장시험을 통한 노상의 다짐관리방안을 제안하였다.

본 연구에서는 국토해양부 기준으로 제시된 선회 다짐횟수를 가열아스팔트 혼합물과 중온아스팔트 혼합물을 이용하여 검증하는데 그 목적이 있다. 다짐횟수 검증을 위하여 굵은골재최대치수 13mm와 19mm 1등급 골재와 가열아스팔트 혼합물용 PG64-22와 PG76-22, 중온아스팔트 혼합물용 PG70-22 아스팔트를 사용하였다. 또한, 각각의 바인더 별로 권장 다짐온도를 기준으로 4가지 온도에서 선회다짐 100회와 마샬다짐 75회의 다짐량을 비교하였다. 두 다짐기를 공극률 상으로 평가할 때 전반적으로는 선회다짐기의 다짐이 다소 더 잘 되었다. 공극률에 대한 분산분석 결과 두 다짐기 사이에 19mm 혼합물에서는 통계적 유의차가 나타났고 13mm의 경우 유의차가 나타나지 않았다. 특히 일정 다짐온도 이하에서 다졌을 경우 두 다짐기 모두 다짐이 불량하여 다짐온도를 확보하여 다짐하는 것이 매우 중요한 것으로 나타났다. 따라서, "가열 아스팔트 혼합물의 생산 및 시공"에서 제시한 선회 다짐횟수 100회는 지침에서 제시한 아스팔트 혼합물의 다짐온도를 준수한다면 마샬다짐기 양면 75회 다짐과 유사하거나 다소 좋은 다짐 량을 나타내는 것을 알 수 있었다.

국내에서 일반적으로 보조기층재료로 사용되고 있는 보조기층 다짐재료의 역학적 특성을 반영한 실내 회복탄성계수는 역학적-경험적 포장설계법에서 적용하는 설계 인자이다. 따라서, 역학적-경험적 포장설계법의 보조기층 현장에서 실시하여야 하는 다짐관리는 다짐 후 측정된 현장 탄성계수가 설계에 적용된 실내 회복탄성계수를 만족하는지 여부를 확인하여야 할 것이다. 이를 위하여 본 연구에서는 기존 다짐관리 시험인 들밀도 시험과 평판재하시험(PBT)의 시험결과와 현장탄성계수와의 상관성을 분석하였고, 현장에서 탄성계수를 측정할 수 있는 소형 충격 재하시험(LFWD)을 통한 현장탄성계수와 실내 회복탄성계수와의 상관관계식과 시험간격을 제안하였다. 또한 제안된 상관관계를 이용하여 현장시험을 통한 보조기층의 다짐관리방안을 제안하였다.