연약지반 도로의 파손 유형으로는 잔류침하로 인한 도로요철, 균열, 도로성토사면붕괴, 부등침하, 지반 함몰 및 도로파손등이 발생하고 있다. 현재 연약지반처리 후 잔류침하를 고려하여 단계별로 도로시공을 하는 점진공법(Stage Construction)을 사용하고 있으나 연약지반처리에 2년 이상의 시공기간 및 연약지반의 처리와 유지관리에 많은 비용이 소요된다. 이에 말뚝기초를 이용 할 경우 기존의 프리로딩, 드레인, 치환 등 연약지반처리과정을 생략하여 연약지반에 도로시공이 가능하며 또한 기존의 노상, 보조기층, 기층, 표층으로 구성된 포장단면을 경량콘크리트기층, 표층으로 단순화하여 시공과정을 단순화 및 도로건설용 재료절감효과를 기대할 수 있을 것이다. 말뚝기초의 경우 충격하중, 지진하중 등에 의하여 상당한 크기의 횡하중을 받게 되며, 따라서 이러한 연직하중을 받는 말뚝에 대하여서는 일찍부터 연구되어 설계에 유효하게 활용되고 있다. 그러나 말뚝에 의하여 지지되고 있는 구조물이 토압, 풍압, 파력 등을 받게 되면 말뚝상부에는 연직하중뿐만 아니라 횡하중과 모멘트도 동시에 작용하게 된다. 이러한 횡하중과 모멘트 하중을 받는 말뚝의 과도한 변위나 파괴는 상부구조물에 심각한 영향을 미칠 수 있으므로 이에 대한 검토가 수반되어야 한다. 본 연구에서는 연약지반에서의 경량콘크리트포장을 적용할 때의 안전성 평가를 위해 실제 포장체 사이즈의 1/30으로 축소한 모형을 이용하여 시험을 실시하였다. 모형토조를 이용하여 연약지반을 조성하였고 말뚝의 압축재하시험 중 완속재하시험방법을 사용하여 실험하였다.

무선충전 전기 자동차 기술인 올레브(OLEV)의 급전시스템은 포장에 급전케이블을 매설하여 도로 위에 서 충전이 가능하도록 하는데, 이를 위해 기층에 매설한 급전케이블 보호를 위한 콘크리트를 박스 형태로 시공하고 그 위에 아스팔트 표층을 시공한다. 이로 인해 포장의 일부분이 콘크리트 위 아스팔트 덧씌우기 형태를 띄는데, 이때 급전시스템 모서리 부분에서의 반사균열이 포장수명에 미치는 영향이 크다고 할 수 있다. 본 연구에서는 급전시스템 모서리 부분에서의 반사균열의 영향을 알아보기 위해 한양대학교 포장가속 시험기 (HAPT)를 이용하여 급전시스템 포장의 대안에 대한 반사균열 저항성을 비교하였다. 시험포장은 혼합물과 접착층을 달리한 4가지 대안으로 구성하였으며, 시험내용은 포장가속시험을 통한 균열저항성 평가, Pull-out Tester를 이용한 표층과 기층의 부착강도시험이다. 반사균열 저항성 비교를 위해 한양대학교 포장가속시험동에 시공한 시험포장의 콘크리트 박스(급전시스템) 모서리 부분에 반복하중을 재하하였다. 시기별로 육안관찰 및 표면사진 촬영을 통해 균열발생을 확인하였고, 포장가속시험 종료 후 부착강도시험을 통해 표층과 기층간의 부착력을 대안별로 비교하였다. 본 연구범위 내에서 급전시스템을 매설한 포장을 설치한 도로의 공용기간을 10년으로 가정하고 연간 버스 교통하중의 20%정도가 급전시스템 모서리 부분 위를 통과한다고 할 때, 공용기간 내 반사균열은 큰 문제가 없는 것으로 나타났다.

PURPOSES : As a research to develop a cement treated base course for an airport pavement which can enhance its drainage, this paper investigated the strength, infiltration performance and durability of the pervious concrete with respect to maximum coarse aggregate sizes and compaction methods. METHODS : This study measured compressive strength, infiltration rate, continuous porosity and freeze-thaw resistance of pervious concrete specimens, which were fabricated with five different compaction methods and different maximum aggregate sizes. In addition, in order to reduce the usage of Portland cement content and to enhance environment-friendliness, a portion of the cement was replaced with Ground Granulated Blast Furnace Slag (GGBS). RESULTS: Compressive strength requirement, 5 MPa at 7 days, was met for all applied compaction methods and aggregate sizes, except for the case of self-compaction. Infiltration rate became increased as the size of aggregate increased. The measured continuous porosities varied with the different compaction methods but the variation was not significant. When GGBS was incorporated, the strength requirement was successfully satisfied and the resistance to freezing-thawing was also superior to the required limit. CONCLUSIONS: The infiltration rate increased as the maximum size of aggregate increased but considering construct ability and supply of course aggregate, its size is recommended to be 25mm. With the suggested mix proportions, the developed pervious concrete is expected to successfully meet requirements for strength, drainage and durability for cement treated base or subbase course of an airport pavement.

PURPOSES : This study is to evaluate the feasibility of using the alkali activated cement concrete for application of partial-depth repair in pavement. METHODS : This study analyzes the compressive strength of alkali activated cement mortar based on the changes in the amount/type/composition of binder(portland cement, fly ash, slag) and activator(NaOH, Na2SiO3, Na2CO3, Na2SO4). The mixture design is divided in case I of adding one kind-activator and case II of adding two kind-activators. RESULTS : The results of case I show that Na2SO4 based mixture has superior the long-term strength when compared to other mixtures, and that Na2CO3 based mixture has superior the early strength when compared to other mixtures. But the mixtures of case I is difficult to apply in the material for early-opening-to-traffic, because the strength of all mixtures isn't meet the criterion of traffic-opening. The results of case II show that NaOH-Na2SiO3 based mixtures has superior the early/long-term strength when compared to NaOH-Na2SiO3 based mixtures. In particular, the NaOH-Na2SiO3 based some mixtures turned out to pass the reference strength(1-day) of 21MPa as required for traffic-opening. CONCLUSIONS : With these results, it could be concluded that NaOH-Na2SiO3 based mixtures can be used as the material of pavement repair.

PURPOSES : This study is to investigate the fundamental properties of limestone added cement concrete for application of pavement. METHODS : As the production of Portland cement causes environmental problems, engineers have sought more environment-friendly concrete construction materials. Limestone powder can be used for concrete as a partial replacement of Portland cement. One of the great applications of limestone powder added cement concrete might be a cement concrete pavement since the concrete pavement consumes massive quantity of Portland cement. Experimental variables were different replacement level of limestone powder by 0% to 25% with 5% increment. Before hardening of fresh concrete, setting time and plastic shrinkage characteristics were investigated in addition to other basic properties. Properties of hardened concrete included compressive, tensile and flexural strength as well as drying shrinkage. RESULTS : The addition of limestone powder did not significantly affect the properties of fresh concrete. Strength deceased as the replacement ratio increased and when the replacement ratio was greater than 10% decrease rate increased. CONCLUSIONS : It was found that the partial replacement of the limestone powder to cement in pavement materials can be positively considered as its mechanical properties show comparable performance to those normal concrete.

에너지 절약과 CO2발생량의 절감을 위해 자전거의 이용을 적극 장려하고 있다. 이를 위해 다량의 신설 자전거 도로 건설 계획을 추진 중에 있다. 현재 국내에서 신설 자전거도로 건설을 위해 아스팔트포장 및 콘크리트 포장을 비롯하여, 반강성포장, 유색포장, 흙포장 등이 적용되고 있다. 하지만 이들 포장형식은 자전거도로의 요구 성능에 비하여 시공비용이 높다. 본 연구에서는 경제적이고 친환경적이며 내구성을 확보한 자전거도로포장으로써 롤러 다짐 콘크리트의 최적 다짐율과 배합비를 기초물성시험을 통해 검토하였다. 도출된 배합비에 대한 동결융해와 제설제 저항성 시험을 통해 환경저항성을 검토하였다. 추가적으로 경제성 및 CO2발생량을 일반콘크리트포장과 비교를 통해 평가했다.

본 연구에서는 콘크리트 포장의 균열, 스폴링 등의 파손문제를 해결하기 위해 국내 시공사례가 없는 이층 포설 공법의 도입 및 기술 경제적 타당성을 검토하고자 하였다. 본 포장공법중 하나인 강섬유 보강 콘크리트(SFRC, Steel Fiber Reinforced Concrete)의 포장 배합 적용성이 검토되었다. 강섬유 함량과 포장 높이가 산정되었으며, 강섬유 보강 콘크리트의 물성 평가를 위해 압축강도, 휨강도, 휨인성 지수, 인장강도, 피로강도를 측정하였다. 슬럼프와 공기량은 대부분이 시방 기준을 만족하였으며, 28일 강도도 교통개방을 할 수준 정도로 발현되었다. 휨강도 실험 결과, 강섬유 보강 콘크리트가 무보강 콘크리트에 비해 휨인성은 증가하였지만 휨강도는 증가하지 않았다. 에너지 흡수능력, 피로 저항성 및 동결 융해저항성은 강섬유 보강 콘크리트가 무보강 콘크리트에 비해 향상되었다. 향후, 시험시공을 통해 강섬유 보강 콘크리트의 현장 적용성 및 공용성을 평가할 것이다.

본 연구에서는 고강도 고내구성 시멘트콘크리트 포장을 위하여 도출된 배합 콘크리트의 굳지않은 콘크리트 특성, 강도발현 특성, 염소이온의 투수특성 및 동결-융해에 대한 저항성 등의 역학적 내구적 특성을 분석하였다. 제시된 배합의 목표스럼프와 공기량은 적절한 혼화제의 사용으로 확보가 가능하나, 혼화제의 적정사용량은 충분한 현장배합실험을 통하여 구하여야 할 것이다. 단위시멘트량을 증가한 경우 일반적으로 강도가 증가하였으며 특히 재령 28일 이후의 강도가 지속적으로 증가하는 양상을 나타내었다. 휨강도는 그 특성상 단위시멘트량을 증가하더라도 뚜렷한 효과는 나타나지 않았다. 염소이온 침투저항성도 단위시멘트량보다는 재령에 따른 영향을 더 크게 받는 것으로 나타났다. 공기량에 가장 많은 영향을 받는 동결-융해 저항성은 각 실험변수에 대한 시험체를 공기량이 3% 이하 및 이상인 경우에 대하여 그리고 동결시 수돗물을 사용한 경우와 현장의 열악한 환경을 모사하기 위하여 4%의 NaCl 용액을 사용한 경우로 구분하여 실시하였다. 공기량에 상관없이 수돗물을 사용한 경우에는 동결-융해반복회수가 300회까지 상대동탄성계수나 표면의 손상이 거의 발생하지 않았다. 4% NaCl 용액을 사용한 경우에는 단위시멘트량이 현재의 한국도로공사의 표준배합인 경우 손상이 발생하였으며, 단위시멘트량이 동결-융해 저항성에 미치는 영향이 큰 것으로 나타났다. 따라서, 동결-융해에 대한 저항성을 충분히 확보하는 고내구성의 시멘트콘크리트 포장을 위해서는 단위시멘트량을 현재의 수준보다 증가시키는 것이 유리한 것으로 판단되며, 실험결과로부터 이러한 요구성능을 발휘하기 위해서는 단위시멘트량을 400kg/m3 이상으로 할 것을 권장한다.

국내에서 시멘트콘크리트 포장이 차지하는 비율이 증가하는 수준에 비하여 이의 기술적인 발전은 상대적으로 뒤쳐져 있다고 할 수 있다. 또한, 사용기간의 증가와 함께 여러 가지 기술적인 문제점도 부각되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 외국의 콘크리트포장 배합의 특성을 분석하고 이를 기초로 한국의 실정에 부합하는 장수명의 고강고 고내구성의 콘크리트 포장의 최적배합을 도출하고자 하였다. 단위시멘트량, 잔골재율(S/a), 그리고 물-시멘트(W/C)비 등을 변수로 하여 배합에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 장기적인 공용수명을 확보하고 고강도 고내구성의 포장을 위하여 우선적으로 단위시멘트량을 375kg/m3, 400kg/m3, 425kg/m3 수준으로 증가시킬 것을 권장한다. 또한, 최적배합표는 포장타설 장비를 활용하여 포설하므로 슬럼프 40mm로 결정하였고, 동결융해 방지를 위하여 공기량을 5%로 결정하였다. 또한 시공 시 재료 수급의 원활함을 위하여 굵은골재 최대 치수를 25mm로 결정하였다. 도로의 장수명을 위한 고강도 배합을 위해 낮은 W/C비와 단위시멘트량의 증가가 요구되는데, 예비실험 결과 공기연행제와 폴리카본산고성능 AE감수제를 사용하여 W/C비를 0.4까지 낮추어도 증가된 단위시멘트량에 대하여 충분히 목표 슬럼프를 가지는 배합이 가능한 것으로 나타났다. 예비 실험 결과 S/a를 0.34까지 낮추어도 골재의 분리 등 문제를 보이지 않고 충분히 배합이 가능하였으며, 이는 단위 시멘트페이스트 양의 증가로 인한 점착력 증가와 워커빌리티의 향상에 의한 것으로 판단된다.

현재의 도로포장 건설기준 및 시방은 자재 및 시공방법 중심으로 되어 있으며 이러한 시방을 따라 시공된 도로포장은 단기적으로 성능을 판단할 수 있는 근거가 미비하며 또한 장기적인 도로포장의 성능을 고려하지 않기 때문에 고성능 고내구성이 요구되는 도로포장의 건설을 확신해 주지 못하고 있는 실정이다. 따라서 도로포장 건설분야에 성능중심의 건설기술 기준을 개발하여 적용하기 위한 과정으로 공용성을 기반으로 하는 지불규정을 개발하는 연구가 진행중에 있으며 본 논문은 콘크리트 포장의 설계 및 시공에 있어서 가장 중요시되는 인자인 콘크리트 슬래브의 두께에 손실이 생겼을 경우에 적용할 지불규정 개발을 위해 기초적으로 수행한 연구 내용에 대하여 기술하였다. 먼저 외국의 슬래브 두께에 대한 지불규정 적용에 대하여 분석을 하여 문제점을 파악하였으며, 공용성에 기반을 둔 두께 손실에 대한 지불규정 개념을 개발하기 위하여 AASHTO피로파손 공식 및 슬래브 두께와 응력과의 상관관계와 응력레벨과 콘크리트 포장 수명과의 상관관계를 이용하는 방법을 제시하였다. 그리고 기존 콘크리트 포장의 두께를 측정하여 위치에 따른 시공 시 슬래브 두께의 편차를 파악하였으며 코어를 이용하여 두께를 측정할 때 두께 측정방법 및 사람에 따른 측정편차에 대한 분석을 수행하여 지불규정에서 두께손실 범위를 결정할 수 있는 방법을 제시하였다.