시멘트 콘크리트 포장은 2010년도를 전후해서 내구성 문제에 기인한 것으로 판단되는 스폴링 및 스케일링 파손이 조기에 발생하였다. 이러한 파손은 이용객의 주행 쾌적성을 저하시키고 수명을 단축시켜 잦은 보수로 인해 예상보다 빠른 대규모의 개량사업을 계획할 수밖에 없게 만들었다. 이러한 파손을 방지하기 위해서 그동안 내구성 관리지표를 만들어 공기량 및 기포간격계수를 관리하고 콘크리트 포장의 품질관리를 기존 강도 및 평탄성에서 내구성으로 바꾸어 현재에 이르고 있다. 그러나 내구성 향상 노력이 내부 공극과 함께 설계, 시공 및 재료에 대한 다각적인 검토를 통한 파손 원인 도출이 필요하게 되었다. 내구성 파손의 결과는 스폴링 및 스케일링으로 나타나지만 그 원인이 내부 공극에 국한된 것인지 아니면 다른 요인과 병행해 이루어지는지 아니면 다른 요인이 더 큰 영향을 미치는지 알아야 더욱 효과적인 대책을 찾을 수 있기 때문이다. 본 연구는 현장 공용성에 근거해 콘크리트 포장의 내구성 파손원인을 찾아내기 위한 목적으로 시작되었다. 이를 위해서 현장의 내구성 파손을 정량화해야 하고 정량화한 콘크리트 포장의 파손상태를 기준으로 현장을 구분해야 하며 구분된 현장을 기준으로 건전한 구간과 파손된 구간을 나누고 서로 비교 하므로 의미 있는 내구성 파손원인을 도출할 수 있다. 그림 1과 같이 동일한 노선에서 파손율 변화는 구간에 따라 다른 수치를 나타내고 있으며 이것은 유사한 시공조건과 재령을 가지고 있어도 재료 및 품질 특징에 따라 다른 결과를 나타낼 수 있음을 보여주는 것이라고 판단되었다. 그림 2는 높은 파손율을 보이는 곳의 내구성 파손 특징을 보이는 것으로 파손구간 및 비교구간에서 코어를 채취하여 실내에서 구조성능, 내부조직, 배합상태 및 내구성능 시험을 실시하였다. 한정된 조사 구간에서 채취한 코어시험을 통해 얻은 잠정적인 결과는 내구성 파손을 유발하는 인자 가운데 하나로 수분 흡수 저항성으로 제안할 수 있다는 것으로 건전한 코어의 흡수 저항성은 인접 구간에서 채취한 파손부 코어에 비해서 우수한 수분흡수 저항성능을 나타내었다.

한국건설기술연구원은 국도 3호선 회천-상패 구간에 콘크리트포장의 장기공용성을 관측하기 위해 시험시공을 실시하였다. 포장단면은 JCP(줄눈콘크리트포장)와 CRCP(연속철근콘크리트포장)로 구성하였으며, JCP는 슬래브 두께를 20cm～30cm로 변화를 두어 3개 단면으로 구성하였고, CRCP는 슬래브 두께를 20cm, 25cm로 하여 2개 단면으로 구성하였다. 본 논문에서는 이 구간에 FWD(falling weight deflectometer)시험을 통해 단면별 처짐량 및 LTE(load transfer efficiency)를 분석하였다. 재하하중은 4.5ton으로 하였으며, 재하위치는 슬래브 중앙부와 줄눈부(또는 균열부)로 하였다. 또한 측정시간을 7시, 11시, 14시, 17시로 나누어 실험을 수행하였다. FWD 실험결과, CRCP 4단면(슬래브 두께 25cm)은 전체 5개 단면 중 시점에 따른 처짐량 변동폭이 가장 작았으며, 또한 균열사이 중앙부와 균열부의 처짐량 차이도 가장 작게 나타났다. 해당 단면의 경우 전체적으로 슬래브 중앙부 D0 처짐량이 약 70～80 ㎛를 나타내었다. JCP 1단면(슬래브 두께 30cm)의 슬래브 중앙부 처짐량은 약 60～90㎛을, JCP 2단면(슬래브 두께 25cm)는 약 80～100㎛을, JCP 3단면(슬래브 두께 20cm)은 120～220㎛ 정도를 나타내고 있어, 슬래브 두께가 얇아질수록 슬래브 중앙부 처짐량은 증가하는 것으로 나타났다. CRCP 단면의 균열 사이 중앙부 처짐량 변동이 재하시점에 따라 최대 약 10㎛ 정도로 나타났는데, 상대적으로 JCP의 슬래브 중앙부 처짐량 변동은 CRCP 보다 더 큰 것으로 나타났다. 특히 JCP 슬래브 두께가 얇을수록 변동폭이 더 증가하는 것으로 나타났다. CRCP 균열부의 LTE가 모든 시점에서 90% 이상을 나타내어 상당히 우수한 것으로 평가되었으며, JCP 줄눈부의 경우 대체적으로 약 80% 이하를 나타내었다. 또한 JCP의 경우 줄눈부에 따라 LTE가 크게 변동하는 것으로 나타나 줄눈부 시공품질의 변동성이 큰 것으로 분석되었다. 또한 재하 시점에 따른 LTE 변동은 크지 않은 것으로 분석되었다. 이와 같은 결과를 볼 때, JCP의 경우 슬래브 상하단 온도 차이에 따른 상향컬링과 하향컬링이 슬래브 처짐량에 영향을 크게 미치지만, 이것이 LTE에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

단위 바인더량을 400과 420으로 결정하였으며, 잔골재율 58%, W/B를 38%로 결정하였다. 혼화재료의 경우 현장 투입을 위해 추가 첨가하는 개념으로 실리카퓸을 중량대비 3% 첨가, 라텍스를 5% 첨가 하였고, 속경성 혼화재료의 경우 10∼40% 까지 첨가하여 첨가량에 따른 강도를 확인 하고자 하였다. 표1은 실험에 사용된 배합표이다. 기본적으로 속경성 혼화재료의 혼입량이 증가할수록 강도는 점차 증가하는 것으로 나타났으나, 12시간 강도에서는 바인더량에 따라 강도 차이가 크지 않았다. 그러나 24시간 강도에서는 혼입률이 적은 변수(10∼20%)구간 보다 혼입률이 높은 변수(30∼40%)구간에서 강도 증진이 크게 나타났다. 그림1은 변수별 강도 시험 결과 이다.

현장재배합 장비 개념 현장재배합 장비는 트윈샤프트 믹서를 이용하여 현장에서 콘크리트에 기포, 속경성 혼화재료, 고분말 고내구성 혼화재료 등을 투입 한 뒤 빠르게 교반하여 혼입한 뒤 배출하는 방식으로, 대표적으로 배치식과 연속식 두 가지 방식이 있다. 장비개발 내용 본 연구를 통해 개발된 배치식 현장 재배합 장비는 버켓 컨베어를 이용하여 콘크리트를 0.5m3 트윈 샤프트 믹서에 공급하고, 기포 및 혼화재료를 투입하는 형태로 개발되었다. 5톤 차량에 상차하여 일체화 거동이 가능하며, 발전기가 내장되어 있어 버켓 컨베어, 믹서, 배출구 개폐 등이 자동으로 가능하다. 그림1은 개발된 현장재배합 장비 전경이다. 결 론 현장 재배합 장비는 일반 콘크리트를 저렴한 가격으로 현장에서 즉시 원하는 성질의 콘크리트로 전환할 수 있으나, 현재 배치식의 경우 시공 속도가 느리다는 단점이 있다. 향후 지속적인 개발을 통해 연속식 장비로 개선해야 할 필요가 있다.

교면포장이라 함은 교통하중의 반복재하, 충격작용, 우수, 기타 환경하중으로부터 교량의 구조물(상판)을 보호함과 동시에 사용자를 위한 쾌적한 주행성 및 안정성 제공을 목적으로 시공되는 포장체를 의미한다. 이에 따라 교면포장은 높은 내구성, 시공 및 공정관리를 필요로 하며, 우수한 구조적 성능유지를 위해 우선적으로 신・구 콘크리트 간의 완전부착을 통한 일체거동이 확보되어야 한다. 일반적으로 국내 고속도로의 신설 교면포장을 시행함에 있어 신・구 콘크리트간의 부착성능을 향상시키기 위해 바닥판 콘크리트의 레이턴스 제거 공정을 시행하고 있으며, 이에 해당되는 경계면처리 방식에는 인력파쇄, 로드커터, 워터블라스트, 숏블라스트, 샌드블라스트, 평삭기, 워터젯 등 다양한 면처리 방법이 적용되고 있다. 상기 파쇄장비들의 사용목적은 복합 구조체를 형성함에 있어 접합면의 이물질 및 바닥판 콘크리트 표면의 취약부에 의한 부착성능 저하 요소를 제거하고자 함에 있으나, 각 파쇄장비의 적용에 따른 경계면처리 시 높은 파쇄에너지로 인해 바닥판 콘크리트 표면에 손상을 주어 오히려 신・구 콘크리트간의 부착성능이 저하되는 요인이 될 우려가 있다. 따라서 본 연구에서는 신설교면포장의 경계면처리 방식에 사용되는 장비 중 로드커터, 숏블라스트, 평삭기 적용구간을 시험변수로 선정하여 경계면처리 시행구간에 대한 코어채취를 시행, 파쇄장비의 적용에 따른 바닥판 콘크리트의 균열발생 유무 및 균열크기 등에 대해 분석하였다. 파쇄장비 적용에 따른 균열특성을 분석하기 위하여, 장비사용에 따른 4가지 변수(로드커터, 평삭, 블라스팅, 무처리)에 해당하는 현장코어를 사용하여 전자현미경(HT003C)을 통한 표면 균열발생 여부 및 균열크기 분석을 시행하였고, 바닥판 콘크리트에 사용된 쇄석골재(20EA) 또한 표면 균열특성 분석을 시행하였다

터널 내 주행시 도로이용자에게 주행 쾌적성 및 안전성 향상을 위하여 터널 콘크리트 포장 표면에 고성능 표면처리 공법(NGCS : Next Generation Concrete Surface), 다이아몬드 그라인딩 공법(DG : Diamond Grinding) 등을 적용하고 있다. 최근 개통된 노선 중에서 표면처리 공법을 적용한 터널 포장에 대하여 미끄럼저항(ASTM E 274) 및 타이어-노면 마찰소음(ISO 11819)을 측정하였다. NGCS가 적용된 터널구간은 평택제천선 금성터널(공용 약 25개월), 울산포항선 양북1터널(공용 약 12개월), 서울양양선 인제터널(공용 약 1개월)이며, DG가 적용된 구간은 평택제천선 산척4터널(공용 약 25개월)이다. 미끄럼저항 측정결과를 그림 1에 나타내었다. NGCS 적용구간의 미끄럼 저항이 DG구간보다 다소 낮았으나 모두 유지관리기준을 만족하였다. 타이어-노면 마찰소음 측정결과를 그림2에 나타내었다. NGCS 적용구간이 DG 적용구간보다 소음이 더 작게 발생하는 것으로 분석되었다.

현재 국내 콘크리트 포장은 고속도로에서 약 40%, 일반 도로에서는 2% 정도를 차지하고 있다. 콘크리트 포장은 중차량에 대한 뛰어난 적용성과 20년 이상의 장기 공용연수를 가진다는 장점을 가지고 있다. 최근 국내 고속도로의 콘크리트는 장기간 사용으로 인해 노후화 되어있으며, 개통한지 오래되지 않은 콘크리트포장에서도 줄눈부 파손 및 표면박리, 표면마모 등으로 인한 보수비가 증가하고 있는 추세이다. 특히 표면마모의 경우 주행 중 소음발생을 증가시키고, 미끄럼저항성을 감소시켜 운전자의 피로도를 증가시키고 사고를 유발할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 ASTM C 779(3중 마모휠 방법)을 사용하여 실리카퓸과 폴리머 분말을 사용한 포장용 콘크리트의 마모저항성을 분석하고자 한다. 기배합된 콘크리트에 실리카퓸과 폴리머 분말을 후 첨가하였으며, 혼화재료의 혼입으로 부족한 단위수량은 혼화재료 혼입 시 추가하여 W/C를 42%로 보정해주었다. 표 1은 실험에 사용한 배합표이다. 굳기 전 콘크리트의 공기량은 모든 변수에서 3∼5%로 목표 공기량을 만족하였으며, 슬럼프 시험결과 모든 변수가 슬럼프 40mm 이하를 만족하였지만, 실리카퓸 7% 혼입 변수에서 다른 변수에비해 다소 낮은 슬럼프를 보였다. 압축강도 시험결과 재령 28일에 모든 변수에서 30MPa 이상을 발도를 발현하였고, 실리카퓸 사용량이 증가할수록 강도가 증진되었지만 폴리머에 따른 영향은 거의 없는 것으로 나타났다. 마모시험결과 실리카퓸이 증가할수록 마모저항성이 증가하였고, 폴리머를 사용한 변수에서 큰 폭의 마모저항성 증가를 보였으나 혼입량에 따른 차이는 크지 않았다.

현재 국내 콘크리트 포장은 고속도로에서 약 40%, 일반 도로에서는 2% 정도를 차지하고 있다. 콘크리트 포장은 중차량에 대한 뛰어난 적용성과 20년 이상의 장기 공용연수를 가진다는 장점을 가지고 있다. 최근 국내 고속도로의 콘크리트는 장기간 사용으로 인해 노후화 되어있으며, 개통한지 오래되지 않은 콘크리트포장에서도 줄눈부 파손 및 표면박리, 표면마모 등으로 인한 보수비가 증가하고 있는 추세이다. 특히 강원 및 전북지역은 매년 겨울 많은 눈으로 인해 많은 양의 제설제를 사용하고 있어 표면박리상태가 심각 상태이다. 따라서 본 논문에서는 실리카퓸과 폴리머분말을 사용한 포장용 콘크리트의 표면박리저항성을 평가하고자 한다. 기배합된 콘크리트에 실리카퓸과 폴리머 분말을 후 첨가하였으며, 혼화재료의 혼입으로 부족한 단위수량은 혼화재료 혼입 시 추가하여 W/C를 42%로 보정해주었다. 표 1은 실험에 사용한 배합표이다. 압축강도 시험결과 재령 28일에 모든 변수에서 30 MPa 이상을 발도를 발현하였고, 실리카퓸 사용량이 증가할수록 강도가 증진되었지만 폴리머에 따른 영향은 거의 없는 것으로 나타났다. 휨강도 시험결과 실리카퓸과 폴리머 분말을 사용한 배합의 휨강도가 OPC 배합에 비해 큰 폭으로 증가하였으며, 폴리머 분말의 혼입량이 증가할수록 그러한 경향이 더 뚜렷하게 나타났다. 실리카퓸도 휨강도가 증가하는 경향을 보였지만 그 영향은 크지 않았다. 표면박리저항성 시험결과 실리카퓸이 혼입된 변수에서 실리카퓸에 의한 수밀성 증가로 인해 저항성이 상당히 증가하는 경향을 보였으며, 혼입률의 증가에 따라 그러한 경향은 더 뚜렷하게 나타났다. 하지만 폴리머 분말의 혼입량이 증가할수록 박리량이 증가하여 폴리머 분말이 표면박리 저항성에 악영향을 미치는 것으로 판단된다.

신개념 철근콘크리트 포장(ARCP: Advanced Reinforced Concrete Pavement)은 균열유도장치를 이용하여 원하는 위치에 균열을 유도하고 연속철근 콘크리트 포장(CRCP)의 거동에 영향을 미치지 않는 균열 사이의 종방향 철근을 다수 제거하여 철근 사용량을 대폭 감소시키는 포장 공법이다. ARCP 공법의 주요 요소 기술의 하나인 균열유도는 균열유도장치의 형상, 설치깊이, 콘크리트와의 부착유무에 따라 균열의 진전 및 거동에 차이가 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 최적의 균열 유도를 위한 방안을 마련하고자 균열유도장치의 형상, 설치깊이, 콘크리트와의 부착 유무에 따른 유도균열을 형성하여 각각의 거동을 계측 및 분석하였다. 그림 1과 같은 야드 실험체에 7종류의 서로 다른 균열유도장치를 설치하였으며 유도균열의 거동 측정을 위한 균열게이지를 설치하였다. 거동 계측은 균열발생 초기부터 균열폭 및 슬래브 온도를 측정하였으며, 계측 10일차부터 20일까지의 데이터를 분석하였다. 균열폭 거동을 그림 2에 나타내었다. 균열폭 거동이 크게 발생하는 균열유도장치는 균열유도장치와 콘크리트가 부착되지 않은 경우(C4)와 콘크리트 다짐을 위하여 균열유도장치의 면적이 작은 경우(C5)인 것으로 나타났으며, 가장 작은 균열폭 거동이 나타나는 것은 비닐을 삽입하였던 경우(C6)인 것으로 나타났다. 균열유도장치의 형상 및 설치깊이, 콘크리트와의 부착 유무에 따라 균열폭 거동에 다소 차이는 발생하지만 모든 경우에서 균열폭이 0.1mm 이하의 작은 거동이 발생하는 것으로 보아 계획한 균열유도장치는 모두 사용이 가능한 것으로 분석되었다.

매년 도로면 결빙으로 인한 교통 사고량이 증가를 하고 있다. 따라서 결빙으로 인한 사고를 미연에 방지하고자 다양한 결빙방지기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 본 연구에서는 도로면 결빙방지를 위해 Multi-wall carbon nanotube(MWCNT)를 이용하여 결빙방지 효과를 살펴보았다. 실험에 사용된 실험체는 도로공사 표준시방서의 포장콘크리트 배합 비에 따라 500*150*50mm의 크기로 제작된 콘크리트 슬래브에 100*100*50mm크기의 MWCNT 발열체를 삽입하여 제작하였다. 총 제작된 실험체는 MWCNT를 콘크리트 슬래브의 중앙에 1개 설치한 경우와 200mm 간격으로 설치한 경우, 각각 3개씩, 총 6개를 제작하여 실내실험을 수행하였다. 실내실험은 영하 10°C의 냉동챔버에서 발열체의 온도를 60°C로 유지하며 120분 동안 실시하였다 그림 1은 MWCNT를 1개 장착한 경우로써 120분이 경과 후 MWCNT로부터 77mm까지 0°C(상온)로 나타났다. 그림 2는 MWCNT를 200mm 간격으로 2개 장착한 경우로써 120분이 경과 후 MWCNT 설치한 안쪽의 모든 표면에서 상온으로 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 이는 2개 장착한 경우 발열체 사이간의 열 중첩 효과로 인한 온도 상승효과와 유효발열거리(표면온도가 0°C이상으로 나타났을 때의 거리)가 증가함을 확인할 수 있었다.

최근, 시멘트 사용량을 줄이고, 경제성을 확보하기 위하여 혼화재료를 적용한 콘크리트 포장에 대하여 많은 연구가 이루어지고 있다. 국내외적으로 콘크리트 포장용 결합재로써 활용되어지고 있는 혼화재료로써 고로슬래그, 플라이애시 등이 있으며, 이 중 고로슬래그는 냉각방법에 따라 급수로 냉각처리된 급냉슬래그와 공기 중에 냉각처리된 서냉슬래그로 분류될 수 있다. 서냉슬래그는 화학조성이 급냉슬래그와 유사하고 염기도가 높아 콘크리트용 혼화재료로 사용될 경우, 콘크리트 중 수산화칼슘과의 잠재수경성 발현에 유리하여 콘크리트 포장용 결합재로써 활용이 가능할 것으로 보고되고 있으며, 서냉슬래그의 물리화학적 특성을 기반으로 하여 서냉슬래그를 콘크리트 포장재료로써 활용하기 위한 몇몇의 연구가 진행되어 오고 있다. 본 연구에서는 서냉슬래그를 콘크리트 포장재료로 사용하여 공시체를 제조하였으며, 콘크리트의 공학적 특성을 실험적으로 평가함으로써, 서냉슬래그의 콘크리트 포장재료로써 적용가능성을 실험적으로 검토하였다.

국내 고속도로 중 약 60%가 콘크리트로 시공되어있으며, 이 중 많은 물량이 설계수명인 20년을 초과하여 공용되고 있는 실정이다. 또한 오랜 기간의 하중 재하로 인해 구조적인 능력이 한계에 이르러 최근 국내 고속도로 포장에서 많은 파손이 발생 되고 있다. 실제로 최근 고속도로 포장의 노후화 및 열화 현상이 지속적으로 빠르게 발생하고 있으며, 보수구간의 재파손 사례 또한 증가하고 있어 이에 대한 대비가 절실히 필요하다. 현재 고속도로의 도로포장은 PMS(Pavement Management System)를 기반으로 한 HPCI(Highway Pavement Condition Index)를 유지보수 우선순위 선정 및 개괄적인 보수공법 결정 등에 기준으로 체택하고 있다. HPCI는 주행 평탄성을 표현하는 지수인 IRI(International Roughness Index)와 포장의 표면에 발생한 손상 량을 표현하는 SD(Surface Distress)로 구성 되어 있다. 본 연구에서는 이러한 연구의 일환으로 포장상태에 영향을 줄 수 있는 다양한 요소들을 고려 한 미래의 IRI와 SD를 예측할 수 있는 모델을 Network Level 차원에서 개발하고자 하였다. 본 연구에서 개발 된 모델은 다양한 요소를 고려하기 위하여 기존의 HPCI에 사용되었던 IRI, SD 이외 포장의 재령, AADT 교통량, 제설제 사용량, ASR 등급, 환경 인자(평균기온, 연교차, 강수량, 강수일수, 눈일수, 신적설, 영하일수)를 고려하여 개발하고자 하였으며, 각 변수들에 대한 통계분석을 실시하여 각 변수들 간의 관계를 분석하고 이를 이용해 IRI와 SD 각각의 예측모델을 개발하였다. 이러한 연구들을 통해 본 연구의 범위 내에서 다음과 같은 결과가 도출되었다. Δ      재령  제설제사용량    연교차  강수일수  신적설  눈일수       여기서, Δ    등급  평균기온  연교차  강수량  강수일수  신적설  눈일수       여기서, Δ의 경우 현재 IRI, ASR 등급, 연교차 순으로 영향을 받았으며, Δ의 경우 연교차, 평균기온, ASR 등급 순으로 영향을 받은 것을 모델을 통해 알 수 있었다. 본 연구의 결과를 통해 각각의 변수들이 IRI와 SD에 미치는 영향을 파악하여 미래 포장상태를 예측 할 수 있을 것으로 기대된다.

국토교통부의 도로보수현황에 따르면 2016년 말 기준 전국 고속국도 유지보수연장은 75,766km에 달하며, 보수비용으로 4,019억 원이 사용되었다. 이 중 약 30% 금액에 해당하는 1,237억 원이 포장 보수비용에 해당하며, 포장보수로 대부분 소파보수와 덧씌우기와 같은 단면보수가 적용되었다. 하지만 이러한 소규모의 국부적인 보수는 2차 파손을 반복적으로 야기하고 있어서 유지관리 측면에서 비효율적인 모습을 보이고 있다. 따라서 본 연구에서는 리모델링 지수(Remodeling Index;RMI)를 개발하여 노후 콘크리트 포장의 리모델링 우선순위를 결정하고자 한다. 한국도로공사의 HPMS(Highway Pavement Management System) 자료와 기상청의 기상자료를 수집·분석하여 패널레이팅을 위한 대표구간을 선정하였으며, 패널레이팅을 실시하여 RMI 개발을 위한 종속변수를 획득하였다. 패널레이팅을 통해 획득한 각 대표구간의 RMI를 종속변수로 하고 포장 파손, 교통, 환경 인자를 독립변수를 하는 RMI 회귀모형을 개발하였다. RMI 모형의 독립변수별 민감도 분석을 수행했으며, RMI 모형으로 예측한 결과와 측정된 RMI 결과를 비교하여 모형의 정확성을 검증하였다.

국내 항공 교통량은 매년 4.9∼9.9% 상승률을 보이며 꾸준히 증가하고 있는 가운데, 공항 포장의 중요성 또한 날로 높아지고 있다. 현재 국내 건설된 공항포장은 국외의 공항포장 설계법을 기반으로 설계되고 있는데, 이는 국내의 지역적, 환경적 영향을 충분히 반영하지 못해 포장파손이 빈번히 발생되고 있다. 이에 본 연구에서는 인천국제공항 3단계 건설사업 계류장에 변형률 및 온도 계측기를 설치하여, 각 환경요인에 따른 공항 콘크리트 슬래브의 거동 분석을 수행하였다. 공항 콘크리트 슬래브의 위치별, 깊이별 거동 계측을 위해 슬래브의 Corner, Mid-Edge, Center 위치에 각각 5개 깊이로 정적변형률계를 설치하였으며, 슬래브 내부의 깊이별 온도 측정을 위해 Center 위치에 5개 깊이로 온도계를 설치하였다. 계측 데이터는 영점조정 및 보정을 거치고, 온도와 습도의 복합적인 영향으로 발생하는 변형률인 Real Strain과 습도의 영향만으로 발생하는 변형률인 Shrinkage Strain으로 분류되어 10분 단위로 수집되고 있다. 수집된 데이터를 바탕으로 분석을 수행한 결과, Real Strain은 온도의 영향을 지배적으로 받아 단기적으로는 온도의 일변화에 따라 Curling 거동을 반복하고, 장기적으로는 계절 온도 변화에 따라 수평방향으로 수축·팽창하는 거동을 반복하는 것으로 확인되었다. Shrinkage Strain은 건조수축의 영향을 받아 거동을 하는데, 초기에는 상부가 수축하고 하부가 팽창하는 부등건조수축이 발생하여 Upward Curling 거동이 확인되고, 일정 시점이 지난 이후부터는 하부에서도 건조수축이 발생하여 수평방향으로 수축하는 거동이 확인되었다.

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.

표층용 아스팔트 혼합물은 공극률 4%로 다져졌을 때 가장 우수한 공용성을 발휘하는 것으로 알려져 있어 밀입도 아스팔트 혼합물은 배합설계시 4%의 공극률이 얻어지는 아스팔트 함량을 최적아스팔트 함량(optimum asphalt content: OAC)으로 결정한다. 그리고 현장에서는 이 밀도의 96% 이상의 다짐도가 얻어지도록 공극률 6∼7%로 다짐한다. 하지만 이 경우 아스팔트 포장으로의 수분 침투방지를 보장할 수 없어 교량포장의 경우 상판에 방수 처리를 하도록 요구하고 있다. 따라서 아스팔트 포장의 공극률을 0%에 가깝도록 다짐하면서도 공용성을 잘 유지할 수 있다면 방수 처리공정을 생략할 수 있고 포장의 수명도 보장 할 수 있어 일거양득일 것이다. 이에 공극률이 0에 가까우면서도 아스팔트 포장으로서의 특성을 유지할 수 있도록 하기 위해서는 바인더특성을 강화하고 그에 맞도록 골재 입도를 조정하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 이렇게 공극률이 0에 가깝도록 개발된 무공극 아스팔트 콘크리트의 중요특성 중 하나인 휨 모드에서의 저온특성으로 유사파괴인성(pseudo fracture toughness: PFT)을 구하여 비교평가 하였다. 이를 위해 보 공시체를 제조하고 영하의 저온에서 3점 휨 시험을 통해 얻어진 하중-처짐 곡선에서 PFT를 구하고 이를 일반 13mm 밀입도 아스팔트(dense-graded asphalt: DGA) 혼합물을 비롯한 개질 SMA 혼합물 등과 비교하였다. 그 결과 무공극 아스팔트 혼합물의 유사파괴인성이 DGA의 4배 이상이 되는 등 가장 우수한 것을 확인 하였다. 이는 고성능의 바인더(PG 82-34)와 그에 맞는 입도조정 때문에 저온 하에서 가장 우수한 파괴인성을 보인 것으로 추정된다. 따라서 큰 균열저항성이 요구되며 방수가 필요한 교면포장 등에 사용할 경우 우수한 성능을 발휘 할 수 있을 것으로 판단된다.