급격한 과학기술의 발전으로 미세먼지 배출량이 증가함에 따라 대기오염은 심각한 환경·사회 문제로 꾸준히 대두되고 있고, 이에 따 라 미세먼지 증가로 인한 질병 및 이상기후 증가로 인한 도로이동원에서의 교통사고 발생률 등의 문제점이 증가할 수 있다. 이를 해 결하기 위해 미세먼지 저감을 목적으로 건설분야에서 널리 사용되고 있는 광촉매 물질인 TiO2를 콘크리트의 광촉매 반응을 증가시키 고 광원의 효율적 이용을 위한 방안으로 투수콘크리트에 적용한 TiO2를 혼입한 투수콘크리트 포장 기술개발 기초 연구를 진행하였다. 실험결과, TiO2\혼입에 따른 투수콘크리트의 압축강도의 변화는 영향을 미치지 않는 미미한 수준으로 나타났다. TiO2를 혼입한 투수 콘크리트를 도로이동원에 적용하기 위해서는 동결융해 저항성 등 내구특성 및 미세먼지 저감 성능 등의 추가적인 실험이 필요할 것으 로 판단된다.

PURPOSES : This study investigated the field applicability of pervious concrete to pavement base courses. Pervious concrete was developed at laboratory level, and the compaction methods, field moisture content, and fundamental properties when the material was constructed in the field were studied. METHODS : Field-applied pervious concrete was compacted at different levels using a tandem roller, and cores were taken to investigate the compressive strength, infiltration rate, continued porosity, and freeze-thaw resistance. In addition, the optimum field construction and quality control of the moisture content of a batch plant were measured. RESULTS : The moisture content of pervious concrete has an essential effect on workability and quality control during field test construction. From the test herein, the optimum value at a batch plant was found to be approximately 2.5±0.1%. The compaction level is also a crucial parameter at construction sites because it affects the mechanical and penetration properties. Considering both compressive strength and drainage, the recommended compaction was three times the round trip when a tandem roller was used. The penetration coefficient was 0.88 cm/sec when applying three times the round trip of the tandem roller. The freezing and thawing weight loss rates of the applied pervious concrete satisfied the required condition of 14% or less, regardless the compaction level. CONCLUSIONS : With the suggested mixed proportions of pervious concrete, the recommended compaction was three times the round trip of a tandem roller and a moisture content of approximately 2.5±0.1% from a batch plant. When these conditions were satisfied, the mechanical and drainage properties satisfied the required criteria.

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%.

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 : In this study, an image analysis method is used to evaluate the pore structure characteristics and permeability of hybrid concrete. METHODS: The binder weight of hybrid concrete is set to 400 kg/m3, 370kg/m3, and 350 kg/m3, and for each value of binder weight, the pore structure and permeability of concrete mixture is evaluated. The permeability of hybrid concrete is evaluated using a rapid chloride penetration test(RCPT). RESULTS : The concrete pore structure characteristics of hybrid concrete reveals that as the binder weight is reduced, the entrained air is reduced and the entrapped air is increased. The permeability of the hybrid concrete for all values was measured to be below 1000 C, which indicates a "Very Low" level of permeability relative to the evaluation standard of KS F 2711. Additionally, as the binder weight is decreased, there is a significant increase in the permeability of chloride ions. CONCLUSIONS : In this study, the pore structure characteristics of hybrid concrete at different binder weights shows that as the binder weight is reduced, the entrained air is reduced and the entrapped air is increased. Consequently, chloride ion penetration resistance of the hybrid concrete is diminished. As a result, it is expected that this will reduce the concrete’s durability.

최근 전 세계적인 이상기온 현상으로 인하여 기후변화에 따른 극심한 강우 및 강설빈도가 많아지고 동 절기 기록적인 한파로 인하여 콘크리트의 내구성 특히 동결융해 저항성에 대한 검토가 필연적인 항목이 되었다. 강우 및 강설 상황 시, 공항포장의 표면에 우수 또는 우설에 의한 침투수 및 동결융해 현상에 의 해 포장체의 구조적 성능이 저하될 우려가 있으며 이에 따른 조기파손의 영향으로 항공기의 이·착륙 시 안전에 저해요소로 작용할 소지가 있으므로 이에 대한 대책이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 투수콘크리트를 공항포장용 배수성 시멘트안정처리기층에 적용하기 위한 연구의 일환으로 동결융해 저항성을 분석하고자 한다. 또한 시멘트안정처리기층에 적용하기 위한 투수콘크리트에 대한 동결융해 저항성 기준이 존재하지 않아 미연방항공청(Federal Aviation Administration, FAA) 기준에 명시되어 있는 ASTM D 560 Standard Test Methods for Freezing and Thawing Compacted Soil-Cement Mixtures에 의거하여 중량손실율을 측정하였다. 본 연구에서 고려한 각 실험변수는 고로 슬래그 미분말을 치환하지 않은 Plain 변수를 포함하여 고로슬래그 미분말을 10%, 30% 및 50% 치환한 총 4가지 변수에 대하여 실험을 진행하였다. 동결융해에 의한 중량손실율 실험결과, 중량손실율 측정은 13Cycle까지 실험을 수행하였으며 Plain 변수를 포함하여 고로슬래그 미분말을 10%, 30% 및 50% 치환한 모든 변수에서 동결웅해에 의한 중량손실율이 1% 미만으로 분석되었다. FAA AC 150-5370-10a에 명시되어 있는 ASTM D 560을 활용하여 동결 융해 12Cycle에서의 중량손실율 14% 이하의 값을 월등히 만족하는 것으로 나타났다. 따라서 공항포장용 배수성 시멘트안정처리기층에 적용하기 위한 투수콘크리트의 동결융해 저항성 확보가 충분히 가능할 것 으로 판단된다.

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.

본 연구는 포장재로서 투수콘크리트의 실질적인 현장적용을 위한 자료제시와 성능향상 방안을 도출하기 위하여 슬래그골재와 플라이애시의 혼입률에 따른 포장용 투수콘크리트의 역학적 특성을 평가하였다. 시험결과, 포장용 투수콘크리트의 공극률 및 투수계수는 슬래그골재의 혼합비율이 증가함에 따라 증가하고 플라이애시 혼입률 증가에 의하여 감소하는 경향을 나타내었으며 국내 포장용 투수콘크리트에 관한 규정(8% 및 0.01cm/sec)을 만족하였다. 압축강도 및 휨강도는 슬래그골재의 혼입률이 증가함에 따라 감소하였으나, 플라이애시의 혼입률이 증가함에 따라 크게 증가하는 경향을 나타내어 플라이애시를 5% 이상 혼입하면 슬래그골재를 50% 사용한 경우에도 국내 포장콘크리트에 관한 규정(18MPa 및 4.5MPa 이상)을 만족하였다. 또한 강섬유를 0.75vol.% 혼입한 경우 사용하지 않은 경우에 비하여 휨강도가 22.8% 증가 하였다. 미끄럼저항성은 슬래그골재의 혼입률이 증가에 따라 BPN값은 증가하였고, 플라이애시의 혼입률 증가에 의해 BPN값은 감소하는 경향을 나타내었으며, 내마모성 및 동결융해저항성은 부순골재만을 사용한 경우에 비해 슬래그골재의 혼합비율이 증가함에 따라 감소하였고, 플라이애시를 10% 혼입한 경우에는 현저히 개선되어 혼입하지 않은 경우에 비하여 내마모성 및 내동해성이 각각 약 5.6% 및 14.3% 정도 개선되는 것으로 확인되었다.

지구온난화에 따른 연안의 해수면 상승은 해안에 가해지는 파랑에너지의 상승을 유발한다. 이러한 해수면의 상승은 상대적으로 수심이 깊어지는 효과를 초래하고 이는 과거 발생하지 않았던 해안지역의 침식 및 해빈에서의 모래를 유실시킨다. 일반적으로 연안침식에 대응 하는 방법은 호안을 쌓아 보호하게 되는 경성공법으로 외력의 변화에 따라 현장여건에 맞는 호안의 경사, 단면형상 및 재료를 선택하게 된다. 하지만 현상에 대한 불충분한 이해에 근거한 공법 적용으로 다양한 피해가 발생하고 있으며, 이는 신뢰도 향상을 위한 기술개발 및 융합기술 도입의 필요성을 보여준다. 본 연구에서는 파랑저감에 효과적인 다공성 구조물 바이오코스트(Biocoast)를 활용하여 해안침식피해억제를 위한 친환경 투수 바이오폴리머 콘크리트 블록을 개발하였다. 자연에서 내구성이 강하고 안정된 구조인 벌집, 주상절리, 클로버에서 정육각형 모양과 삼각형의 복합체로 디자인을 도출하였으며, 월파방지와 처오름 현상 감소를 위해 바이오코스트로 요철(凹凸)을 적용하도록 디자인에 변화를 가하였다. 한국 동해안의 해수욕장의 자연조건을 반영하여 디자인 한 블록의 중량과 크기를 계산하여 실형을 제작하고 이를 현장에의 설치를 앞두고 있다. 특히, 자연해변 및 호안시설에 대해 자연 및 인위적 외력에 의한 침식과 세굴로부터 연안을 보호하고, 블록의 단위화를 통해 품질관리 및 공정관리의 효율성을 향상시킬 수 있을 것으로 사료되며 하천, 호수의 호안과 자연산책로에 확장 적용하고자 한다.

In this study, the crack healing performance of concrete containing microbial - based self - healing agent for the purpose of crack crack healing was evaluated by the permeability test. As a result of the addition of the microbial culture solution to the mixed water at an alternative ratio, the permeability recovery rate increases as the substitution rate increases. It is necessary to develop a microbial concentrate and to study the application of mixed microorganisms for the purpose of increasing the rate of permeability recovery and decreasing the substitution rate of microbial solution.

In study, we have developed permeable concrete for rotary intersections and tried to compare the basic properties with existing permeable concrete.

최근 자기치유 재료에 대한 연구는 보수하기 힘들거나, 보수비용이 많이 소요되는 구조물에 대해 구조물 스스로 손상을 치유하여 사용수명을 증가시키기 위해 많이 수행되어오고 있다. 현재 널리 사용되고 있는 자기치유 평가 방법으로는 투수시험이 있다. 하지만, 자기치유 평가 방법에서 자기치유 성능은 콘크리트의 초기 균열 폭에 큰 영향을 받지만 일관된 기준을 가지고 있지 않은 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 기존 연구에서 사용한 균열 폭과 투수량을 기반으로 균열 폭-투수량의 상관관계와 시간-투수량의 상관관계를 분석하였다. 또한, 광학현미 경을 이용하여 측정한 초기 균열 폭은 신뢰성이 떨어지므로 Poiseuille flow에서 α값을 도출하여 시간-균열 폭에 대한 상관관계를 분석하여 시간-투수량과 시간-균열 폭에 대한 경향을 분석하였다.