실험방법에 따른 포장 콘크리트의 피로수명

윤경구,김동호,홍창우,Yun, Kyong-Ku,Kim, Dong-Ho,Hong, Chang-Woo 한국도로학회 2003 한국도로포장공학회 논문집 Vol.5 No.3

교량, 도로, 공항 및 해양구조물 등은 반복하중을 받게 되는 대표적 토목구조물이다. 특히 공항이나 도로포장체는 휨에 의한 인장에 의해 파괴되기 때문에 사용재료의 특성에 기초한 피로수명의 고찰은 매우 중요하다. 따라서, 이 논문에서는 포장 콘크리트의 피로수명을 주요 실험변수에 따라 실험하고 실험방법에 따라 비교 분석하고자 하였다. 피로실험은 쪼갬인장 피로실험 ($\phi150mm{\times}75mm$)과 휨인장 피로실험 ($150mm{\times}150mm{\times}550mm$) 방법을 적용하여 하중재하 속도(1, 5, 10, 20Hz), 하중재하 형상(사각파, 정현파, 삼각파). 시험체의 습윤조건(건조상태 습윤상태) 및 양생기간(28일, 56일)을 주요 실험변수로 하여 수행하였다. 실험결과 하중재하 속도가 느릴수록 피로수명은 현저히 감소하는 것으로 나타났으며, 하중재하 속도가 빠를수록 피로수명은 증가하는 것으로 나타났다. 하중재하 형상에 따라서는 정현파를 기준하여 사각파에서는 피로수명의 급격한 감소를 나타냈으며 삼각파에서는 피로수명이 증가하는 것으로 나타났다 또한, 시험체의 습윤조건에 따라서는 건조상태에 비하여 습윤상태에서는 피로수명이 감소하였으며, 양생기간에 따라서는 재령 28일에서 56일로 증가함에 따라 피로수명이 증가함을 나타내었다. Concrete structures such as bridges, pavement, and offshore structures are normally subjected to repeated load. Because highway and airfield pavements are to resist tension in bending, fatigue failure behavior is very important the fatigue life of materials. Therefore, in this paper was carried according to the fatigue test method and experiment variables for pavement concrete. The fatigue tests were applied split tension($150{\times}75$ in size) and flexural($150mm{\times}150mm{\times}550mm$ in size) beam fatigue test method. Major experimental variable in the fatigue tests in order to consideration of fatigue life were conducted loading frequency of 1, 5, 10, 20Hz and loading shape of block, sine, triangle and moisture condition of dry and wet condition and curing age of 28day and 56day. The test results show that the effect of loading frequency increasing the frequency increased fatigue life, decreased significant at frequencies below 200 cycles. The effect of loading wave form on fatigue life show that a block decreased, triangular increased in comparison with sine. The effect of moisture condition decreased in wet condition in comparison with dry condition. The effect of curing age increased in 564ays in comparison with 28day.

시멘트콘크리트 포장의 고강도 고내구성을 위한 기초 연구 : Part II 최적배합콘크리트의 강도 및 내구특성 분석

윤경구,박철우,홍승호,Yun, Kyong-Ku,Park, Cheol-Woo,Hong, Seung-Ho 한국도로학회 2009 한국도로학회논문집 Vol.11 No.3

본 연구에서는 고강도 고내구성 시멘트콘크리트 포장을 위하여 도출된 배합 콘크리트의 굳지않은 콘크리트 특성, 강도발현 특성, 염소이온의 투수특성 및 동결-융해에 대한 저항성 등의 역학적 내구적 특성을 분석하였다. 제시된 배합의 목표스럼프와 공기량은 적절한 혼화제의 사용으로 확보가 가능하나, 혼화제의 적정사용량은 충분한 현장배합실험을 통하여 구하여야 할 것이다. 단위시멘트량을 증가한 경우 일반적으로 강도가 증가하였으며 특히 재령 28일 이후의 강도가 지속적으로 증가하는 양상을 나타내었다. 휨강도는 그 특성상 단위시멘트량을 증가하더라도 뚜렷한 효과는 나타나지 않았다. 염소이온 침투저항성도 단위시멘트량보다는 재령에 따른 영향을 더 크게 받는 것으로 나타났다. 공기량에 가장 많은 영향을 받는 동결-융해 저항성은 각 실험변수에 대한 시험체를 공기량이 3% 이하 및 이상인 경우에 대하여 그리고 동결시 수돗물을 사용한 경우와 현장의 열악한 환경을 모사하기 위하여 4%의 NaCl 용액을 사용한 경우로 구분하여 실시하였다. 공기량에 상관없이 수돗물을 사용한 경우에는 동결-융해반복회수가 300회까지 상대동탄성계수나 표면의 손상이 거의 발생하지 않았다. 4% NaCl 용액을 사용한 경우에는 단위시멘트량이 현재의 한국도로공사의 표준배합인 경우 손상이 발생하였으며, 단위시멘트량이 동결-융해 저항성에 미치는 영향이 큰 것으로 나타났다. 따라서, 동결-융해에 대한 저항성을 충분히 확보하는 고내구성의 시멘트콘크리트 포장을 위해서는 단위시멘트량을 현재의 수준보다 증가시키는 것이 유리한 것으로 판단되며, 실험결과로부터 이러한 요구성능을 발휘하기 위해서는 단위시멘트량을 400kg/$m^3$ 이상으로 할 것을 권장한다. This study investigates the fresh state characteristics, strength, chloride ion penetration resistance and freeze-thaw resistance of the suggested high strength-high durability cement concrete pavement. The required workability and air content could be achieved by using an appropriate admixtures. However its dosage should be carefully determined through field trial batches. Compressive strength increased with the increased cement content and, in particular, high cement volume concrete continuously developed strength up to 90 days. No clear relationship, however, existed between flexural strength and cement content. Chloride penetration resistance seemed as a function of curing age rather than the cement content. Freeze-thaw resistance test was conducted using two different coolants, tap water and 4% NaCl solution. When the tap water was used no severe damage was observed up to 300 cycles regardless the air content. Under 4% NaCl solution, specimens of 326kg/$m^3$ cement content showed severe damage with surface scaling. Based on the experimental investigations herein, it is highly recommended that the cement content be greater than 400kg/$m^3$ for strength-high durability cement concrete pavement structures.

콘크리트 교면 덧씌우기를 위한 SB 라텍스개질 콘크리트의 현장적용성 평가

윤경구,이주형,홍창우,김기헌,김태경,Yun, Kyong-Ku,Lee, Joo-Hyung,Hong, Chang-Woo,Kim, Ki-Hyun,Kim, Tae-Kyong 한국도로학회 2001 한국도로포장공학회 논문집 Vol.3 No.4

This study focused on the field applicability evaluation of SB latex-modified concrete (LMC) for concrete bridge deck overlay using mobile mixer. The main experimental factors were water-cement ratio(31, 33, 35 37%), latex contents(0, 5, 10, 15, 20%), and fine aggregate ratio(55, 56, 57, 58%) in order to evaluate the workability, mechanical properties, and durability property of LMC. The slump loss, air content, compressive and flexible strength tests were used to evaluate LMC workability and strength properties. Also, the rapid chloride permeability test was used to evaluate the relative permeability of LMC. As a results, the LMC with enough workability and good quality was produced when it was mixed in field using mobile mixer, satisfying the target compressive strength and flexural strength. The required water-cement ratio of LMC for same workability when mixing with mobile mixer was less than that when mixing in laboratory. Increasing the amount of latex produced concrete with increased flexural strength by mobile mixer. The required cement-water ratios for same initial $19{\pm}3cm$ slump were 37% and 33% at laboratory and mobile mixer, respectively. The mobile mixer was accurately calibrated satisfying the required specification. 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 $19{\pm}3cm$을 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.

신설 콘크리트 교면 덧씌우기를 위한 라텍스 개질 콘크리트의 강도발현 특성

윤경구,김기헌,이주형,홍창우,김동호,Yun, Kyong-Ku,Kim, Ki-Heoun,Lee, Joo-Hyung,Hong, Chang-Woo,Kim, Dong-Ho 한국도로학회 2001 한국도로포장공학회 논문집 Vol.3 No.3

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. This study focused on the investigation of compressive and flexural strengths development, and bond strength of latex modified concrete in order to validate the feasibility of application into concrete bridge deck overlay. Pull-out bond test was used for evaluating the bond strength of latex modified concrete to substrate. The main experimental variables were latex-cement ratio, surface preparation and moisture levels. The compressive strength of latex modified concrete decreased slightly and the flexural strength increased as the latex content increased from 5% to 20%. This might be due to the flexibility latex filled in voids and interconnections of hydrated cement and aggregates by a film of latex particles, respectively. In general, increasing the amount of latex will produce concrete with increased tensile and flexural strength and lower modulus of elasticity. Significant improvements in bond strength between new and existing concrete were achieved through the modification of the new concrete bridge deck overlay by latex polymers. The effect of surface preparation on bond of latex modified concrete to conventional concrete were significant at the conditions by sand paper and wire brush. A better bond could be achieved by rough surface rather than smooth. The saturated condition of surface is the most appropriate moisture level among the considered followed by dry condition and wet condition.

유도레일 및 고압살수를 이용한 열화교각의 절삭 및 숏크리트 보수재료 개발

윤경구,이계근,김정규,하태호,Yun, Kyong-Ku,Lee, Kye-Guen,Kim, Jung-Gyu,Ha, Taeho 한국건설순환자원학회 2022 한국건설순환자원학회지 Vol.17 No.3

초속경시멘트를 이용한 라텍스개질 콘크리트의 내구특성

윤경구,정원경,최상릉,김동호,이봉학,Yun, Kyong-Ku,Jung, Won-Kyong,Choi, Sang-Reung,Kim, Dong-Ho,Lee, Bong-Hak 한국도로학회 2002 한국도로포장공학회 논문집 Vol.4 No.2

최근 새로운 교면포장 재료로 사용되고 있는 라텍스 개질 콘크리트(LMC; Later Modified Concrete)는 부착강도 및 휨 강도가 우수하고 염분 및 수분침투에 방수효과가 있어 점차 활용이 증가될 전망이다. 또한, 초속경시멘트를 사용한 라텍스 개질 콘크리트(RSLMC; Rapid-Setting Latex Modified Concrete)는 3시간에 실용강도를 발휘하여 긴급을 요하는 공사나 보수재료로서 적합하나, 염화물의 침투 및 동결융해로 인한 내구성능 저하 등의 문제가 검증되지 않아 이에 대한 연구가 필요한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 RSLMC의 내구특성을 평가하기 위해 염소이온 투과실험 및 동결융해 저항성 실험을 수행하여 투수특성과 동결융해 저항성을 분석하였다. 실험은 ASTM 규정과 KS 규정에 따라 실시하였으며, 실험변수는 라텍스 혼입률 0, 5, 10, 15, 20%와 소포제 혼입률 0, 1.6, 3.2, 4.8, 6.4%로 수행하였다. 실험결과 RSLMC는 라텍스 혼입률 15%에서 소포제 혼입량에 상관없이 모두 100이하의 전하량을 나타내어 매우 낮은 투수특성을 보였다. 또한, 소포제의 혼입률 3.2% 이상인 경우 동결융해 300 싸이클까지 상대동탄성계수가 90% 이상을 유지하여 소포제의 사용이 동결융해 저항성에 효과가 있는 것으로 나타났다. Latex modified concrete(LMC) became to be applied as a new material for newly constructed bridge deck overlays in Korea due to its excellent bond strength, flexural strength and impermeability against water and chloride. However, it could not be adopted at repair job site because of its long curing time required. Thus, a research on latex modified concrete with rapid-setting cement(RSLMC) is necessary if it could develope the sufficient strength for early opening to traffic. This study focused on the durability of latex modified concrete with rapid-setting cement mainly on water permeable resistance and freeze-thaw resistance. The main experimental variables were latex contents(0, 5, 10, 15 and 20%) and antifoamer contents (0, 1.6, 3.2, 4.8 and 6.4%). Test results show that the permeability of RSLMC is very low indicating below 100 coulombs at 15% of latex contents at all antifoamer contents. The freeze-thaw resistance of RSLMC maintains above 90% of relative dynamic modulus at 3.2% of antifoamer content until 300 freezing-thawing cycles.

직접인장방법에 의한 SBR 폴리머 개질 콘크리트의 부착강도 특성 평가

윤경구,장흥균,이남주,이승재,홍창우,Yun, Kyong-Ku,Jang, Heung-Gyun,Lee, Nam-Ju,Lee, Seung-Jae,Hong, Chang-Woo 한국도로학회 2001 한국도로포장공학회 논문집 Vol.3 No.4

본 연구는 일반 콘크리트와 SBR 라텍스 개질 콘크리트의 부착강도 특성을 분석하고자 신 구 콘크리트로 구성된 직접인장 시험체를 제작하여 부착강도를 측정하였다. 이때, 시험체와 측정기의 연결장치가 $360^{\circ}$ 회전이 가능하도록 시험장비를 개선하여 시험체의 편심이 부착강도 측정에 미치는 영향을 최소화였다. 주요 실험변수로는 라텍스 혼입율, 표면 처리상태, 표면 함수상태로 정하였으며 실험결과는 다음과 같다; 라텍스 혼입률이 증가함에 따라 부착강도도 증가하였으며, 혼입률 15%에서 37%의 증진을 보였다. 이것은 라텍스가 골재와 시멘트 페이스트 사이에 충전되어 필름 막을 형성하고 부착력을 증진시켰기 때문인 것으로 판단된다. 표면처리에 따라 부착강도의 변화를 고찰한 결과, 샌드 그라인딩과 와이어 부러쉬에 의해 표면처리를 하였을 경우 부착강도는 단순 절단한 경우보다 약 49% 증가하였다. 표면함수 상태에 따른 영향을 고찰한 결과, 부착강도는 기존 콘크리트 표면이 건조하였을 경우에 가장 작게 나타났고, 자유수가 표면에 있을 때가 그 다음을 나타냈으며, 표면건조포화상태에선 37% 증가하여 가장 크게 나타났다. 따라서 부착강도를 증진시키기 위해서는 적절한 표면처리와 표면함수상태의 유지가 필수적임을 알 수 있었다. In this research, evaluation of adhesion in tension property of SBR-modified concrete to ordinary portland cement concrete was conducted with uniaxial direct tensile bond test which was proposed by Kuhlmann. A test set-up was fabricated in order to minimize the eccentric force by introducing a joint which might fully rotate. The main experimental variables were cement-latex ratios, surface preparations and moisture levels. The results obtained were as follows: The LMC specimen at 15% latex-cement ratio increased the adhesion in tension by range of 37% compared to that of conventional cement concrete. This might be due to latex film formed between cement paste and aggregate. The effects of surface preparation on bond of latex modified concrete to conventional concrete were significant at the conditions by sand paper and wire brush. A better bond could be achieved by rough surface rather than smooth. The saturated and surface dry (SSD) condition were considered to be the most appropriate moisture level followed by wet, finally by dry. Thus, a proper surface preparation and moisture level are quite necessity in order to obtain better bonding at LMC overlay.

FWD와 유한요소해석을 이용한 줄눈콘크리트포장 평가법 개발

윤경구,이주형,최성용,Yun, Kyong-Ku,Lee, Joo-Hyung,Choi, Seong-Yong 한국도로학회 1999 한국도로포장공학회 논문집 Vol.1 No.1

줄눈콘크리트포장의 줄눈은 슬래브의 온도나 습도변화에 의한 구속변형에 의해 슬래브 내부에 종방향 균열이나 횡방향 균열이 발생하는 것을 제어할 목적으로 설치한다. 이러한 줄눈은 줄눈부에서의 불연속성의 원인이 되어 두 슬래브 사이의 하중전달기능을 감소시키며, 상대적으로 취약함을 지녔기 때문에 손상을 유발시킬 수 있는 가능성을 지니고 있다. 따라서, 줄눈콘크리트포장 줄눈부 손상유형 및 정도에 대한 객관적이고 과학적인 평가가 이루어져야 합리적이고 경제적인 보수방법을 결정할 수 있다. 본 연구는 콘크리트포장 해석프로그램인 ILLI-SLAB를 이용하여 줄눈 평가시스템을 개발하고 이를 FWD 시험결과에 이용하여 줄눈콘크리트포장의 상태를 평가하고자 하였다. 이를 위해 먼저 줄눈부에 영향을 줄 수 있는 변수를 선정하고, ILLI-SLAB를 사용하여 민감도 분석을 실시하여 줄눈부에 영향을 크게 미치는 변수를 찾았다. 이러한 변수들을 분석해 줄눈부의 하중전달효과 및 표면 처짐의 관계를 나타내어, 현장에서 FWD를 실시하여 얻은 하중전달효과와 재하위치의 표면 처짐값을 이용해 줄눈콘크리트포장을 평가하였다. 그 결과 노상지지력 계수(K)와 다웰/콘크리트 상호관계 계수(G) 두 변수가 가장 크게 영향을 미침을 알 수 있었으며, 그 임계값은 각각 300 poi와 500,000 lbs/in.임을 알 수 있었다. 이 두 변수와 현장 FWD 시험을 이용하여 줄눈콘크리트포장의 평가시스템을 개발하였으며, 실제 중부고속도로에서 실시한 FWD 측정치를 이용해 평가한 결과 한 개의 줄눈부만이 다웰/콘크리트 상호관계 계수가 임계값보다 낮고, 대부분 줄눈부의 두 인자값이 임계값 이상으로 콘크리트포장 줄눈부가 양호함을 알 수 있었다.이며, 관목층훼손 식생지와 단층구조 식생지는 소극적 복원지로서 군집유형별로 상림내 안정된 다층구조의 자연식생구조를 모델로 하여 생태적 천이발달을 유도하여야 할 것이다. 또한 잔디광장과 조경수식 재지는 적극적 복원지로서 다층구조의 참나무류군집과 낙엽활엽수군집 (개서어나무 우점)을 모델로 하여 관리해야 할 것이다.저서무척추동물이었다. 우점도지수는 가을 0.22~0.51(평균$\pm$표준편차 0.42$\pm$0.09), 겨울 0.31~0.96(0.62$\pm$0.23). 여름 0.30~0.89(0.57$\pm$0.18)였고, 다양도지수는 가을 3.50~4.26(3.80$\pm$0.24), 겨울 1.55~4.50(3 10$\pm$1.01), 여름 1.35~3.77(2.55$\pm$0.69)였다. 홍수 후의 조사에서 노린재류, 딱정벌레류, 복족류 등 이동성이 높거나 완전히 수중생활에 적응한 종류의 회복이 빠른 것으로 나타났다. 전체 조사지점 중에서 우포와 사지포의 평균 다양도지수가 가장 높게 나타나서 그 지역이 양호한 저서무척추동물의 서식처를 형성하고 있음을 시사하였다.한 독창성을 보여주고 있다. 또한 내재된 패션 이미지를 분석해 보면 정확함과 차가움의 의미를 지닌 이지적 이미지와 우주의 질서를 반영하는 상징적 이미지, 복잡한 자연으로부터 간결한 형태로의 경향성이 이루어낸 인공적 이미지를 느낄 수 있었으며, 미래적 이미지와 전통적 이미지의 상반된 개념의 이미지를 같이 내포하고 있음을 추론할 수 있었다. 이와 같이 현대 패션에 표현된 기하학적 패턴은 복식을 조형예술 분야로 The joints in the jointed concrete pavement provide a control against transverse or longitudinal cracking at slab, which may be caused by temperature or moisture variation during or after hydration. Without control of cracking, random cracks cause more serious distresses and result in structural or functional failure of pavement system. However, joints nay cause distresses due to its inherent weakness in structural integrity. Thus, the evaluation at joint is very important. and the joint-related distresses should be evaluated reasonably for economic rehabilitation. The purpose of this paper was to develop an evaluation system at joints of jointed concrete pavement using finite element analysis program, ILLI-SLAB, and nondestructive testing device. FWD. To develop an evaluation system for JCP, a sensitivity analysis was performed using ILLI-SLAB program with a selected variables which might affect fairly to on the performance of transverse joints. The most significant variables were selected from precise analysis. An evaluation charts were made for jointed concrete pavement by adopting the field FWD data. It was concluded that the variables which most significantly affect to pavement deflections are the modulus of subgrade reaction(K) and the modulus of dowel/concrete interaction(G), and limiting criteria on the performance of joints at JCP are 300pci. 500,000 lb/in. respectively. Using these variables and FWD test, a charts of load transfer ratio versus surface deflection at joints were made in order to evaluate the performance of JCP. Practically, Chungbu highway was evaluated by these evaluation charts and FWD field data for jointed concrete pavement. For Chungbu highway, only one joint showed smaller value than limiting criterion of the modulus of dowel/concrete interaction(G). The rest joints showed larger values than limiting criteria of the modulus of subgrade reaction(K) and the modulus of dowel/concrete interaction(G).

유도레일 및 고압살수를 이용한 열화교각의 절삭 및 숏크리트 보수재료 개발

윤경구,이계근,김정규,하태호,Yun, Kyong-Ku,Lee, Kye-Guen,Kim, Jung-Gyu,Ha, Taeho 한국건설순환자원학회 2022 한국건설순환자원학회지 Vol.17 No.3

화학적 시험방법과 모르타르 봉 시험방법을 이용한 알칼리-골재 반응성 평가

윤경구(Yun Kyong Ku),김성권(Kim Seong Kwon),서재엽(Seo Jae Yeop) 대한토목학회 2009 대한토목학회 학술대회 Vol.2009 No.10