PURPOSES : Preventive pavement maintenance is an economical and efficient method of infrastructure management. This study aims to improve the performance of cold thin-layer asphalt pavement, which is mainly used in earthwork pavement, and for bridge overlays and structures. METHODS : A cold asphalt mixture of modified emulsified asphalt and RAP was prepared for cold recycled thin-layer asphalt pavement. The performance of the mixture as a function of fiber reinforcement to improve flexural strength and crack resistance was evaluated. RESULTS : The use of RAP aggregate in cold asphalt mixture was found to increase the cohesive strength of the mixture and improve the wet abrasion resistance due to the effect of the residual binder. As a result of the loaded wheel test and flexural tension test with the addition of fiber reinforcement, it was found that the crack resistance of 0.4 % glass fiber was the best, and especially, the flexibility at low temperature was excellent. CONCLUSIONS : The cold recycled thin-layer asphalt pavement mixture has improved cohesive strength, flexural strength, and crack resistance compared to existing cold asphalt pavement materials, so it will contribute to economical and effective maintenance in preventive maintenance of bridge overlays and structural pavements.

PURPOSES : On a thin epoxy overlay pavement, epoxy is placed on the existing bridge deck pavement, followed by the spraying of aggregates on it. The bond strength between the existing pavement and overlay pavement is an important factor representing the performance of the thin epoxy overlay pavement, in addition to the skid resistance and roughness. Therefore, the bond strength, skid resistance, and roughness of a thin epoxy overlay pavement constructed for field tests under various field conditions are examined in this study. METHODS : The usability of epoxy and aggregates on a thin epoxy overlay pavement is identified by testing their material properties in a laboratory. A construction test is performed using the pretreatment conditions of the existing pavement surface and the number of layers of overlay pavement as variables. The bond strength, skid resistance, and roughness are analyzed 3 d after constructing the test pavement, and immediately before and after applying repetitive traffic loadings at 6 months. RESULTS : When the existing pavement is in good condition, as in this study, the bond strength of the thin epoxy overlay pavement is affected more significantly by the existing pavement condition than the material properties of epoxy, in which destruction is indicated in the existing pavement. The skid resistance is affected primarily by the condition of the aggregates sprayed on the epoxy. The pavement on which the aggregates are well sprayed indicate a high skid resistance. The roughness is not affected by any variables, such as the pretreatment conditions, number of thin pavement layers, and repetitive traffic loadings. CONCLUSIONS : A long-term evaluation of the bond strength, skid resistance, and roughness will be conducted on a test pavement. In addition, another construction test will be performed to investigate the performance of a thin epoxy pavement overlaid on a bridge deck pavement under inferior conditions.

PURPOSES : Given that large-scale repair works of expressway bridge pavements have high maintenance cost and long traffic blocking time, the thin overlay method that maintains the existing pavement is attracting attention. In this study, because the bridge thin overlay has not been introduced in Korea yet, the basic physical properties of the epoxy thin overlay, which is mainly used for the bridge thin overlay, were investigated, and the skid resistance and bond performance were analyzed. METHODS : Basic physical property tests were performed on each of the epoxy binders, aggregates, and mixtures used in epoxy thin overlay. They were also compared and reviewed against foreign standards. The epoxy binders were tested for viscosity, gel time, and thermal compatibility. The aggregates were tested in terms of water absorption, specific gravity, and gradation. The compressive and flexural strengths of the mixtures were investigated. The epoxy thin overlay has the possibility of detachment of aggregates, so the skid resistance was tested according to the paving phase. In addition, to investigate the bond performance, which is the most important performance of the epoxy thin overlay, the bond strength test was performed by varying the moisture condition and treatment condition of the existing layer surface. RESULTS : The basic physical properties of the materials used in the epoxy thin overlays satisfied foreign standards except for the gradation of aggregates. The skid resistance did not satisfy the standard when the epoxy was exposed, whereas the skid resistance did satisfy the standard when the aggregates were exposed, even after the abrasion test. The bond strength of the epoxy thin overlay satisfied the standard in all cases. The bond strength was the highest when the relative humidity of the existing layer surface was 60%. CONCLUSIONS : The materials of epoxy thin overlay that could be obtained in Korea satisfied the basic physical property standards except for aggregate gradation. Given that the aggregate gradation could be adjusted, it can be concluded that the epoxy thin overlay could be introduced in Korea. In addition, it was confirmed that the skid resistance and bond strength of the epoxy thin overlay were high enough to be used in general road conditions. It was determined that the existing layer surface should maintain an optimal relative humidity of approximately 60% because the moisture condition affects the bond strength.

PURPOSES : The purpose of this study is to verify the effectiveness of the developed ultra-thin-continuously reinforced concrete partition (UT-CRCP) overlay method through a comparative analysis of the early-behavior of the UT-CRCP with a 100 mm cutting overlay of the existing JPCP. METHODS : This study aims to minimize the vulnerability of the existing JPCP (joint section behavior) by overlaying the continuous reinforcement form to constrain joint behavior. For this purpose, the early-behavior of the JPCP section was measured and the early-behavior of the UT-CRCP section was compared with that of the cutting overlay of the same section. The testbed was constructed for comparative analysis of the two types of pavements and the early behavior was measured using the pure environmental loads, i.e., situations where there was no traffic load. For the UT-CRCP, which is a comparative test group, UT-CRCP was constructed approximately one year after the JPCP was constructed by milling the top of the existing JPCP by 100 mm. RESULTS : 1) UT-CRCP was shown to effectively reduce the amount of crack width change on the surface by 17 %, compared to JPCP, by placing reinforcement inside the pavement. 2) The restricting effect of the UT-CRCP was analyzed by comparing the strain generated by the cross-section depth for the two pavement types. As a result, the restricting rate by depth (20, 80, 120, and 280 mm) was 68.4 %, 80.2 %, 89.2 %, and 26.7 %, respectively. 3) We reviewed the comprehensive gauge restricting rate at depths of 80 mm and 120 mm (80.2 % and 89.2 %, respectively) and the absolute value of behavior that is located at the ±20 mm of the interface of JPCP and UT-CRCP. Thus, it was possible to estimate that both layers of pavements exhibit the same behavior (tied) at the interface between the two pavement layers. CONCLUSIONS : In this study, the early behavior of the BCO concept UT-CRCP overlay technique was analyzed and quantitatively presented to overcome the limitations of JPCP with relatively weak point behavior and to increase the commonality of aged concrete pavement to the performance of the new pavement.

PURPOSES : The purpose of this study is to evaluate the performance of an ultra-thin asphalt pavement as a preventive maintenance approach through laboratory tests. METHODS : An ultra-thin asphalt pavement of 2 cm wearing course thickness comprising modified asphalt and aggregate is a preventive maintenance method used for asphalt pavements. A mix design was carried out to determine the optimum aggregate gradation and asphalt contents. A dynamic immersion test was performed to evaluate the water-resistance of the ultra-thin asphalt pavement. A wet track abrasion test and a cohesion test were conducted to examine the applicability of the ultra-thin asphalt pavement in surface treatment. The performance of the ultra-thin asphalt pavement was evaluated through wheel loading tests, such as Hamburg wheel-tracking and third-scale model mobileloading simulator (MMLS-3). RESULTS : An optimum binder content of 4.9% was obtained in the ultra-thin asphalt mixture from the Marshall mix design. The waterresistance tests indicated a 70% dynamic immersion coverage rate of the ultra-thin asphalt pavement. The wet track abrasion test showed an abrasion rate of 0.0107 g/cm2, and the cohesion tests indicated a 19.0 kg·cm average cohesion at 30 min of operating time and 21.4 kg·cm average cohesion at 60 min of operating time. From the Hamburg wheel-tracking test, a 16.56 mm rut depth at 20,000 wheel passing was obtained. Finally, a 5.87 mm rut depth at 300,000 number of wheel passing was detected from the MMLS-3 test. CONCLUSIONS : The water-resistance of the ultra-thin asphalt pavement satisfied the recommended guidelines of the Korean Ministry of Land, Infrastructure and Transport. In addition, the applicability of the ultra-thin asphalt pavement as a surface treatment met the standard of the International Slurry Surfacing Association. Furthermore, the deformation performance of the ultra-thin asphalt pavement was 1.5 times better than that of the straight asphalt pavement, based on the results of the wheel-loading tests. Hence, it is estimated that an ultra-thin asphalt pavement has a high performance in the preventive maintenance of asphalt pavement, even though the cracking resistance was not evaluated in this study.

도로건설 및 포장기술이 발달함에 따라 도로의 내구성과 수명이 증가하게 되었고 도로 이용자들의 관심은 더 이상 도로의 구조성능이 아닌 기능성으로 그 주체가 변화하고 있다. 특히 도로의 기능성중 하나인 소음의 경우 도로교통소음 관련 민원처리 건수가 증가하고 있고 도로교통소음으로 인한 손해배상 책임을 인정하는 판결도 나오고 있어 도로 이용자들의 소음에 대한 관심이 증가하고 있는 것을 알 수 있다. 도로교통소음을 줄이기 위한 방법은 바이패스(루프) 도로, 방음벽, 식수대 등의 시설물을 설치하여 소음의 원천으로부터 거리를 두는 방법이 있지만 용지 확보 문제와 고층에서는 그 효과가 미미하다는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 소음의 원천에서 소음을 저감시킬 수 있는 “저소음 포장공법”에 대한 연구가 진행되고 있다. “제강 슬래그를 활용한 박층 아스팔트 포장공법” 또한 소음을 저감시키는 효과가 있으나, 그 효과를 분석한 관련 연구 사례가 없어 본 연구에서는 13mm 밀입도 아스팔트 포장공법 대비 제강 슬래그를 활용한 박층 아스팔트 포장공법의 소음 저감량을 산출하여 제강 슬래그의 소음저감 효과와 그 원인을 분석하였다. 소음측정 방법은 SPB(Statistcal Pass-by), CPX(Close Proximity), CPB(Controlled Pass-by), CB(Tryes-Coast-by) 등 여러 가지 방법이 있지만 실제 도로변에 전달되는 소음을 측정하기 위해 Pass-by 방법을 사용하였고 시험시공 구간의 교통량이 적어 CPB 방법을 선정하여 사용하였다. 실험 결과 13mm 밀입도 아스팔트 포장공법 대비 약 7 ∼ 8%의 소음저감 효과가 발생하였다. 그 이유로는 제강 슬래그의 골재 입형, 최대골재치수, 골재 비중에 의한 것으로 판단된다. 향후 장기적인 소음저감 효과 분석을 위해 지속적인 모니터링과 추적조사가 필요하다. 또한 제강 슬래그는 고갈되는 천연골재와 부족한 1등급 골재의 대체 자원으로 활용이 가능하여 다양한 수요들이 발생 할 것으로 예상되며 관련 연구가 진행되어야 한다.

박층 아스팔트 포장공법 적용을 위해 10 ㎜ 밀입도 아스팔트 혼합물의 골재 입도 기준을 제시하고자 하 였다. 골재 입도는 강성, 안정도, 내구성 등 물성뿐 아니라 피로, 마찰, 수분 저항성 등을 포함한 아스팔 트 혼합물의 거의 모든 특성에 영향을 미친다. 기존에 사용하는 밀입도 아스팔트 혼합물 골재 입도의 경 우 Fuller와 Thompson이 제안한 퓰러 모델(Fullerʼs Model)에 기반을 두고 있다. 본 연구에서 적용코자 하는 박층 밀입도 아스팔트 포장의 경우 포장두께가 얇아짐에 따라 균열에 취약해질 수 있으므로 아스팔 트 혼합물 품질에 각별한 주의가 필요하다. 국내 아스팔트 혼합물은 가열 아스팔트 혼합물 기준(SPS-KAI0002-F2349)을 적용하며 13 ㎜와 20 ㎜ 밀입도 아스팔트 혼합물에 대한 기준은 있으나 박층 포장용 10 ㎜ 밀입도 기준은 포함되어 있지 않다. 퓰 러 모델을 이용하여 10 ㎜ 밀입도 아스팔트 혼합물의 골재 입도 산정시 최대밀도선과 근접한 입도곡선을 보였다. 최대밀도선과 근접한 밀입도 아스팔트 혼합물의 경우 골재 최대크기가 작고 좁은 구간에 분포되 어 연약한 혼합물이 되는 경향을 나타내었다. 본 연구에서는 골재 다짐시험을 통ㅎ나 골재 입형 및 입도 특성에 기반한 10 ㎜ 밀입도 아스팔트 혼합물 합성입도를 제시하였다. 제시입도와 최대밀도선 입도에 의 해 제작된 혼합물 비교결과 제시 입도로 제작한 혼합물이 최대밀도선 입도 혼합물 대비 간접인장강도는 약 11%, 터프니스는 약 15% 향상되어 혼합물 안정성 확보에도 효과적임을 확인할 수 있었다.

아스팔트 포장의 유지보수는 근본적 유지보수와 예방적 유지보수로 구분되며, 일반적인 유지보수 방법 은 아스팔트 덧씌우기 공법이다. 아스팔트 덧씌우기는 기존 표층을 약 5cm 절삭 후 재포장하는 방법을 사용하고 있으며, 구조적인 검토 없이 쉽게 사용할 수 있는 장점을 가지고 있는 반면에 반복적인 덧씌우 기 시공으로 주변 구조물과의 단차를 발생시키는 단점을 내포한다. 한편, 예방적 유지보수는 구조적 성능 을 유지하고 있는 도로를 대상으로 파손의 가속화를 방지하고 도로 본연의 기능과 서비스 수준을 향상시 키는 경제적인 유지보수 처리 공법이다. 예방적 유지보수 차원에서 초박층 포장에 대한 연구가 많이 진행 되고 있으며, 특히 초박층 포장공법은 기존 노후 도로의 절삭 없이 시공할 수 있는 장점을 가지며, 공용수 명의 연장에 효과적인 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 반사균열 제어용 특수 섬유를 포함하는 개질재의 개발 및 이를 적용한 아스팔트 혼합물(리 커버 아스팔트)에 대한 역학적 특성을 구명하였으며, 리커버 아스팔트를 적용하여 반사균열을 가지는 노후 아스팔트 포장층에 기존 노후 도로의 절삭 없이 2cm의 포장두께로 포장하는 초박층 포장 공법을 개발하였 다. 본 연구에서 리커버 아스팔트는 PG 76-22의 아스팔트 바인더, 5mm 이하 골재, 석분 및 채움재에 반사 균열 제어를 위한 특수 섬유가 포함된 개질재를 첨가하여 제조되며, 리커버 아스팔트의 역학적 특성을 구명 하기 위하여 마샬 안정도, 공극율, 플로우 및 동적안정도 시험 등이 수행되어졌다. 또한 리커버 아스팔트를 활용한 초박층 공법의 현장 적용성을 평가하기 위하여 아스팔트 플랜트에서 혼합물을 생산하여 현장에 적용 하였으며, 시공성 및 소음저감 효과를 비교 분석하였다. 리커버 아스팔트의 플랜트에서 생산 시 핫빈에서 5mm 이하 골재만이 사용될 수 있도록 골재를 관리하였으며, 실내배합을 기본으로 하여 현장입도를 조정하 였다. 리커버 아스팔트 혼합물의 생산 온도는 170±5℃ 였으며, PG 등급 76—22의 아스팔트에 특수 섬유 보강된 개질재를 투입하여 혼합물을 생산하였다. 리커버 아스팔트의 포설 온도는 160±5℃이며, 페이버를 이용하여 2cm 포장 두께를 확보할 수 있도록 포설하였으며, 포설 후 2cm 이내의 초박층 포장에 의해 다짐 온도가 크게 저하 될 수 있기 때문에 타이어 롤러 및 탠덤 롤러에 의해 즉시 다짐을 실시하였다. 타이어 롤 러 및 탠덤 롤러에 의한 다짐은 각각 130℃~150℃ 및 110~130℃의 범위에서 실시하였다.