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.

In recent years, there have been applied methods for minimizing noise by adjusting the method of installing soundproof walls, soundproof tunnels, soundproofing rims, environmental facilities, etc., and the shape of the surface texture of tire treads and packaging materials for the purpose of reducing road noise. Low noise pavement methods such as rubber asphalt (CRM), open graded asphalt concrete (OGAC), permeable Friction Courses (PFC), open graded friction courses (OGFC) and porous asphalt have been applied to reduce road noise. Especially, porous pavement is the most widely used low noise pavement with porous structure, which can reduce noise and drain water through continuous void of pavement. On the other hand, porous asphalt pavement has problems such as reduction of noise reduction effect and difficulty of road surface management due to void closing and increase of construction cost. The purpose of this study is to develop ultra-thin layer hot mix asphalt pavement method which maximizes road noise reduction effect by surface micro voids (Recover asphalt pavement) to improve void clogging of present porous pavement method. For this study, maximum size 5mm aggregate and cationic-treated fiber reinforced asphalt modifier (CSM) were used. The Marshall design method was applied grain-size distribution curve was based on SMA mix design. Marshall test, TSR, MMLS3 test and Hamburg test were carried out to evaluate the mechanical properties of ultra -thin layered asphalt pavement method with surface micro voids. Also, the effect of road noise reduction was evaluated through field application in urban area.

In a wide spectrum of pavement rehabilitation techniques, the application of thin asphalt overlay on existing concrete pavements have shown its ability to restore the functional capacity of the pavement system as well as maintain structural capacity. Although, prior researches stated that it does not add to the structural capacity of the existing pavement, the insulation generated by the asphalt overlay can affect the behavior of the discontinuities in the continuously reinforced concrete pavement (CRCP) system by reducing the magnitude of its movement. The investigation of crack movement behaviors of the CRCP in Chungbu Expressway was conducted in 2-phases: without overlay and with overlay. Crackmeters were installed at selected crack locations and measurements were collected. In the second phase of the investigation, crackmeters were installed at the concrete layer of the CRCP before a 2-inch asphalt overlay was applied. Results have shown that the crack movements under a thin asphalt overlay have reduced by 80% which indicates an effective insulation of the CRCP.

본 연구에서는 노후 콘크리트 포장의 효율적 유지보수를 위하여 국내 최초 적용된 연속철근 콘크리트 개념의 얇은 덧씌우기 공법(CRCO : Thin Bonded Continuously Reinforced Concrete Overlay)의 거동 특성을 살펴보았다. 서해안 고속도로의 폐도 구간에 CRCO 공법과 JCO 공법(Jointed Concrete Overlay)을 시험시공 하였으며, CRCO 공법에 삽입된 종방향 철근으로 효과를 검토하였다. 시험시공 후 균열 조사 결과, CRCO 구간의 기존 줄눈부에서부터 반사 균열이 발생하였으나 그 폭은 매우 좁았다. 철근의 구속역할로 인해 CRCO 공법에서 더 많은 균열이 발생하였으며, 그 간격은 CRCP 보다 더 좁았다. 부착강도 측정 결과, 표면 처리로 Cold Milling 후 이물질을 제거하여 초기에 층간 부착 문제가 발생하지 않았다. 기존 JCP의 줄눈부에 수평으로 매설한 계측기 데이터분석 결과, 초기 균열 터짐 시 일정 폭 이상으로 벌어지지 못하게 종방향 철근이 잡아주는 역할을 하였으며, 온도변화에 대한 수평 변위 발생 억제 효과도 있었다. 하지만 층간 부착 문제가 발생할 경우, 철근의 구속 효과는 저감되었다. 수직 계측기의 데이터를 통해서 철근이 없는 JCO 공법에 비해 CRCO 공법은 종방향 철근 위치에서 층간 부착 문제가 발생하지 않았으며, 현장 코어링 작업을 통해 이를 확인하였다. 슬래브 내의 수평 거동을 분석한 결과, 초기에 철근의 구속으로 인해 CRCO 공법에서는 인장 변형률이, 구속이 미미한 JCO 공법은 압축력이 발생하였다. FWD 데이터 분석 결과, CRCO 공법의 처짐량이 JCO 보다 더 적게 발생하였으며, 지지력 평가에서는 전반적으로 덧씌우기 후가 더 크게 나타났으며, 특히 CRCO 공법이 JCO 공법에 비해 지지력에 대한 덧씌우기 두께 효과가 더 컸다.

본 연구에서는 노후 콘크리트 포장의 효율적 유지보수를 위하여 국내 최초 적용된 Thin Bonded Continuously Reinforced Concrete Overlay (CRCO) 공법의 초기 공용성이 평가되었다. 서해안 고속도로의 표층 파손 구간에 Jointed Plain Concrete Pavement (JPCP) 덧씌우기와 CR8O 공법을 이용한 보수가 진행되었다. JPCP 덧씌우기 공법이 적용된 구간에서는 인접 슬래브가 완전히 분리되도록 덧씌워진 층의 줄눈을 완전히 커팅하였으며, CRCO 공법이 적용된 구간에서는 0.5% 종방향 철근과 위치 고정용 횡방향 철근을 설치한 후 그 위에 덧씌우기를 수행하였다. 두 구간 모두에서 3종시멘트가 이용되었다. 현장 강도 시험 결과, 1~3일 내에 교통개방이 가능한강도가 발현된 것이 확인되었으며, vibrating wire gauge (VWG) 데이터 분석 결과 CRCO 공법이 기존 포장의 줄눈 거동을 억제하는 것으로 나타났다. 부착강도 시험결과, 재령에 상관없이 높은 부착강도가 확인되었다. 한편 JPCP 덧씌우기 공법이 적용된 구간에서는 중앙부에서, CRCO 공법이 적용된 구간에서는 CRCO 포장과 같은 무작위 횡방향 균열이 관찰되었으며, CRCO 공법의 균열폭 거동이 JCP 보다 50% 정도 낮은 것으로 나타났다.

본 논문에서는 3차원 유한요소법과 층탄성프로그램인 BISAR를 통해 얇은 아스팔트 콘크리트 표층의 피로균열 수명에 영향을 줄 수 있는 아스팔트 표층에서의 예측 인장변형률 결과를 광폭타이어와 바이어스 프라이 타이어를 이용하여 비교하였다. 본 논문에서는 11R22.5와 10×20 bias ply 타이어의 접지압력 분포도를 분석하였으며, 서로 다른 해석방법을 이용하여 아스팔트 표층 하단부와 상단부에서의 예측인장변형률을 비교하였다. 분석결과, 두 타이어의 접지압 분포는 유사했지만 11R22.5광폭타이어가 10×20 bias ply타이어와 비교해 상당히 큰 연직방향 접지압력을 보였다. 타이어 중앙에서 아스팔트 콘크리트 표층 하단부에서의 예측 인장변형률은 타이어 접지면적을 측정하여 충탄성프로그램인 BISAR에 적용한 BM해석법이 컸으며, 타이어 가장자리로부터 3.5cm 떨어진 곳에서의 상층부 예측 인장변형률은 3차원 접지압을 이용한 3차원유한요소법에 의한 해석이 가장 큰 값을 보였다.

경제성장 및 물류증가로 인하여 장대교량에 대한 수요가 증가하고 있다. 장지간을 가진 교량 건설을 위해서는 자중 감소가 필수적 이며, 이를 위한 노력의 일환으로 초박층 포장재에 대한 연구 및 개발이 진행되고 있다. 국내 설계기준을 살펴보면, 이전 도로교설계기준(2010) 에서는 포장이 가지는 강성을 강바닥판에 고려하지 않아 보수적인 설계가 이루어져 왔으나, 최근 개정된 설계기준인 도로교설계기준(2012, 한 계상태설계법)에서는 일정한 조건 하 포장이 가지는 강성을 강바닥판에 반영하는 것을 허용하고 있다. 하지만 초박층 교면포장이 강바닥판에 미치는 영향에 대한 연구는 미비한 실정이며, 진행된 연구 또한 거동 특성 및 피로응력에 대한 연구로 한정되어 왔다. 본 연구에서는 포장강성 의 반영/미반영, 교면 포장재료, 포장 두께 및 강바닥판 두께를 매개변수로 하여 이에 따른 강바닥판의 처짐과 전단응력의 변화 및 추세를 알아 보고 또한 이를 바탕으로 강바닥판에 초박층 교면포장 강성 적용의 효율성을 알아보았다.

Base on Korean design code, previous design code had not considered the effect of pavement on the orthotropic steel deck, however recent design code(Limit State Design Method, 2012) allowed to consider the effect of pavement on the orthotropic steel deck, and efforts to apply the stiffness of pavement to the deck continue. Meanwhile, research on the effect of ultra thin bridge deck overlay on the orthotropic steel deck is inadequate, previous study was limited in about fatigue stress and performance between pavement layer and the orthotropic steel deck. In this study, according to changing of pavement layer stiffness application, pavement materials, pavement thickness and steel deck thickness, analysis of shear stress. In addition to base on this result, consider effectiveness of ultra-thin pavement stiffness application on the orthotropic steel deck.

본 연구에서는 박층 포장용 다층(Multiple layer) 에폭시 폴리머 콘크리트의 적용 가능성을 검토하기 위하여 국내에서 개발된 에폭시수지에 대한 실내실험을 통해 물리적 특성 평가를 수행하였고, 시공성 및 초기 공용성 평가를 위한 시험시공을 수행하였다. 실내실험으로 강도 특성을 평가하기 위하여 압축강도, 휨강도, 인장강도, 부착강도 시험을 수행하였으며 내구 특성 평가를 위하여 염소이온침투시험, Thermal Compatibility 시험을 실시하였다. 압축강도 시험결과 40MPa 이상으로 ACI(American Concrete Institute)의 폴리머 콘크리트 기준값보다 큰 값을 나타냈으며 휨강도 시험결과는 20MPa 이상으로 기준을 만족하였다. 인장강도 시험결과 15MPa의 강도값과 60%이상의 신장율이 측정되었고, 콘크리트포장면과의 부착강도 시험결과는 2.2MPa 값을 나타내어 국제기준을 만족하는 것으로 확인되었다. 염분침투저항성 시험결과는 측정값이 0Coulomb으로 수밀성이 뛰어난 것으로 나타나 제설제 등의 염화물에 대한 저항성이 클 것으로 판단된다. Thermal compatibility 시험 후 콘크리트와 에폭시 포장층의 접착면을 살펴본 결과 균열이 발견되지 않아 콘크리트포장과 에폭시 포장층의 열팽창계수 차이로 인한 접착은 문제가 없을 것으로 판단된다. 현장 시험시공 결과 우수한 시공성과 초기 공용성을 나타내어 실용화 가능성을 확인하였다. 따라서 국내 토공부 포장과 교면포장 적용시 포장 공용성과 내구성이 크게 향상 될 것으로 기대된다.

본 연구는 국내에서 개발 중인 초박층 교면포장용 폴리설파이드 에폭시 폴리머 콘크리트의 물리적 특성을 파악하고 국내로의 적용 가능성을 향상시키기 위해 수행되었다. 바인더와 폴리머 콘크리트의 배합실험을 통해 폴리머 콘크리트의 최적 배합비율을 결정하고, 결정된 배합비율로 생산된 폴리머 콘크리트에 대하여 압축, 휨, 부착 강도 시험을 수행하여 강도특성을 파악하였으며 동결 융해 저항성 시험을 통해 폴리머 콘크리트의 내구성을 평가하였다. 강도 시험 결과, 우수한 강도 성능과 휨 추종성을 나타내었고 미국콘크리트학회에서 제시하는 모든 강도 기준을 충족하였다. 또한 다양한 온도에서의 강도 시험에서도 기존의 재료에 비하여 개선된 성능을 나타내었다. 동결 융해 시험 및 동결 융해 과정을 거친 시편의 강도 시험 결과, 폴리머 콘크리트의 내구성에는 전혀 문제가 없는 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서 새롭게 개발된 폴리머 콘크리트는 초박층 교면포장으로 사용하기에 적절한 특성을 가지고 있을 뿐만 아니라, 온도 민감성도 개선되어 기존의 초박층 교면포장 재료에 비해 폭 넓은 적용성을 갖춘 것으로 판단된다.