본 논문은 에폭시 계열의 폴리머 콘크리트 교면포장 공법의 국내 적용 가능성을 검토하기 위하여 교면포장용 폴리설파이드 에폭시 재료에 대한 물리 역학적 특성을 평가하기 위하여 수행하였다. 강도특성을 평가하기 위하여 압축강도, 휨강도, 접착강도 시험을 수행하였으며 내구특성 평가를 위하여 염소이온침투시험, 동결융해저항성시험, 자외선영향 평가를 실시하였다. 시험결과 압축강도, 휨강도, 접착강도 등은 미국콘크리트협회에서 제시하는 기준을 만족하는 것으로 평가되었다. 그러나 다양한 시험온도에서의 강도 시험결과에서 에폭시 재료가 온도 의존성이 큰 것으로 나타나 향후 국내 적용시 이에 대한 고려가 필요할 것으로 판단된다. 휨강도 시험을 통한 처짐에 대한 추종성은 기존 아스팔트 교면포장에 비해 우수한 것으로 평가되었다. 또한 염소이온침투 저항성, 동결융해 저항성 등에 대해서도 우수한 성질을 가진 것으로 평가되었다. 에폭시 슬러리 혼합물에 대한 자외선 영향 평가에서는 강도 증가와 파괴시 변형률 감소가 나타났으나 자외선 노출 후에도 기존 아크릴계 폴리머 콘크리트보다 처짐에 대한 추종성이 양호한 것으로 평가되었다. 따라서 폴리설파이드 에폭시 재료가 교면포장 공법으로 사용하기에 적절한 물리적 특성을 가지고 있다고 판단된다.

본 연구에서는 콘크리트 덧씌우기를 위한 SB 라텍스개질 콘크리트의 현장적용성 평가를 위해 현장에서 모빌믹서를 이용하여 배합실험 하여 작업성, 강도발현특성 및 투수특성을 등을 고찰하였다. 이를 위해 주요 실험변수는 라텍스 혼입률(0, 5, 10, 15, 20%), W/C (31, 33, 35 37%), S/a(55, 56, 57, 58%) 를 선정하였으며, 초기슬럼프, 슬럼프 손실, 공기량, 압축강도 및 휨인장강도 발현특성, 염화이온 촉진 실험 등을 수행하였다. 실험결과, 모빌믹서차량을 이용해서 SB라텍스개질 콘크리트를 현장에서 배합하였을 때 충분한 작업성 및 양질의 콘크리트를 생산 할 수 있었으며 목표 압축강도와 휨강도를 얻을 수 있었다. 모빌믹서 차량을 이용한 배합은 실내실험에서 제시된 최적배합의 동일한 작업조건을 얻기 위한 물-시멘트비가 다소 낮아지는 것으로 나타났다. 초기 배출 슬럼프 19±3cm을 얻기 위한 실내실험 배합은 물-시멘트비 37%였으나, 모빌믹서차량을 이용한 경우는 33%의 물-시멘트비를 나타내었다. 또한, 현장 적용에 있어서도 모빌믹서를 이용한 정확한 계량 및 라텍스의 혼입으로 양질의 콘크리트 생산 및 성능개선을 기대할 수 있음을 확인하였다.

본 연구에서는 콘크리트 덧씌우기를 위한 SB 라텍스개질 콘크리트의 현장적용성 평가를 위해 현장에서 모빌믹서를 이용하여 배합실험 하여 작업성, 강도발현특성 및 투수특성을 등을 고찰하였다. 이를 위해 주요 실험변수는 라텍스 혼입률(0, 5, 10, 15, 20%), W/C (31, 33, 35 37%), S/a(55, 56, 57, 58%) 를 선정하였으며, 초기슬럼프, 슬럼프 손실, 공기량, 압축강도 및 휨인장강도 발현특성, 염화이온 촉진 실험 등을 수행하였다. 실험결과, 모빌믹서차량을 이용해서 SB라텍스개질 콘크리트를 현장에서 배합하였을 때 충분한 작업성 및 양질의 콘크리트를 생산 할 수 있었으며 목표 압축강도와 휨강도를 얻을 수 있었다. 모빌믹서 차량을 이용한 배합은 실내실험에서 제시된 최적배합의 동일한 작업조건을 얻기 위한 물-시멘트비가 다소 낮아지는 것으로 나타났다. 초기 배출 슬럼프 19±3cm을 얻기 위한 실내실험 배합은 물-시멘트비 37%였으나, 모빌믹서차량을 이용한 경우는 33%의 물-시멘트비를 나타내었다. 또한, 현장 적용에 있어서도 모빌믹서를 이용한 정확한 계량 및 라텍스의 혼입으로 양질의 콘크리트 생산 및 성능개선을 기대할 수 있음을 확인하였다.

기존의 교면포장공법의 근본적인 문제점으로 인해 새로운 교면포장 공법이 점차 부각되고 있는 실정이며, 새로운 교면포장 공법으로 연구되고 있는 것이 라텍스 개질 콘크리트를 이용하는 것이다. 따라서, 본 연구에서는 신설 콘크리트 교량 교면포장으로 덧씌우기된 LMC의 강도발현 특성과 덧씌우기 될 때의 기존콘크리트와의 부착특성을 파악하고자 하였다. 이런 연구를 위해 라텍스 혼입률에 따른 라텍스 개질 콘크리트의 압축강도와 휨강도, 그리고 기존콘크리트와의 부착강도를 측정하였다. 본 연구결과 라텍스 혼입량 증가로 폴리머 입자들의 볼베어링 작용, 연행된 공기 및 라텍스 안에 있는 계면활성제의 분산작용에 의하여 LMC의 작업성과 휨강도를 증가시킨다는 사실을 파악 할 수 있었고, LMC와 기존 콘크리트 슬래브와의 부착강도는 크게 증진함을 알 수 있었다.

기존의 교면포장공법의 근본적인 문제점으로 인해 새로운 교면포장 공법이 점차 부각되고 있는 실정이며, 새로운 교면포장 공법으로 연구되고 있는 것이 라텍스 개질 콘크리트를 이용하는 것이다. 따라서, 본 연구에서는 신설 콘크리트 교량 교면포장으로 덧씌우기된 LMC의 강도발현 특성과 덧씌우기 될 때의 기존콘크리트와의 부착특성을 파악하고자 하였다. 이런 연구를 위해 라텍스 혼입률에 따른 라텍스 개질 콘크리트의 압축강도와 휨강도, 그리고 기존콘크리트와의 부착강도를 측정하였다. 본 연구결과 라텍스 혼입량 증가로 폴리머 입자들의 볼베어링 작용, 연행된 공기 및 라텍스 안에 있는 계면활성제의 분산작용에 의하여 LMC의 작업성과 휨강도를 증가시킨다는 사실을 파악 할 수 있었고, LMC와 기존 콘크리트 슬래브와의 부착강도는 크게 증진함을 알 수 있었다.

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 연구에서는 기존의 교면포장 공법인 아스팔트와 라텍스 개질 콘크리트 포장의 단점을 극복한 교면포장용 고성능 콘크리트의 개발을 위하여 교면포장용 콘크리트 슬래브의 내구성을 평가하였다.교면포장용 고성능 콘크리트의 배합으로는 A-Type (실리카퓸 6%), B-Type (실리카퓸 6%+플라이애쉬 20%), C-Type (실리카퓸 6%+고로슬래그 40%)의 3가지 종류를 고려하였고 현재 교면 포장에 사용되고 있는 라텍스 개질 콘크리트 포장(LMC)과 일반 콘크리트 포장(OPC)에 대하여 비교 평가하였다. 내구성 평가를 위한 실험으로는 정적재하실험과 피로실험을 실시하였으며 처짐 및 균열폭과 콘크리트 및 철근 변형률을 측정하여 비교하였다. 또한 범용 프로그램인 ABAQUS를 이용한 유한요소 해석을 통하여 실험결과를 검증하였다. 실험결과, 정적재하시험의 경우 고성능 콘크리트 배합이 LMC 및 OPC에 비하여 역학적 특성 및 내구성에 있어서 우수한 성능을 보여주었다. 고성능 콘크리트 배합 중에선 A-Type이 처짐 및 균열저항성에 있어서 가장 우수한 것으로 나타났다. 피로시험의 경우에는 고성능 콘크리트 배합이 LMC 및 OPC에 비하여 균열저항성이 우수한 것으로 나타났으나 전체적인 거동은 모든 시험체가 일정하게 유지되어 반복하중에 대하여 충분한 내하력 및 강성을 확보하고 있는 것으로 판단된다. 유한요소 해석 결과, 처짐의 경우 1~4mm, 변형률의 경우 최대 12%의 상대오차를 보여 실험결과와 유사한 변형을 보였다