예방적 유지보수를 위한 소수성 저점도 AP 표면처리재 개발

최준성,김조순 한국도로학회 2014 한국도로학회논문집 Vol.16 No.2

PURPOSES: Surface treatment is a favorable method in the pavement preventive maintenance. This study (Part Ⅰ) aimed to develop the low viscosity filling material for waterproof characteristics and high penetrable and weather resistance, and a series of companion study (Part Ⅱ) presents the coating characteristics and performance analysis using field and lab tests. METHODS : Hydrophobic characteristics of the advanced surface treatment material are observed and measured the filling depth and the permeability for sand and asphalt pavement specimen using the water absorption test and permeability test, X-RAY CT test. Color difference for the weather resistance using ultraviolet ray accelerated weathering test is compared with asphalt pavement specimens. RESULTS : The developed material shows the decreased water absorption and increased impermeable effect because of the hydrophobic characteristics. It is found that the filling depth is about 6mm and weather resistance is better than asphalt pavement specimen. CONCLUSIONS: The advanced hydrophobic - low viscosity filling treatment material is developed in this study (Part Ⅰ) to improve the waterproof characteristics and high filling capacity and weather resistance for the pavement preventive maintenance.

Overlay Tester를 이용한 그리드 보강 아스팔트 포장의 반사균열 저항성 평가

유병수,서우진,김조순,박대욱 한국도로학회 2016 한국도로학회논문집 Vol.18 No.1

PURPOSES: Reflection cracking has been one of the major causes of distress when asphalt pavement is laid on top of concrete pavement. This study evaluated the reflection cracking resistance of asphalt mixtures reinforced with asphalt embedded glass fiber and carbon fiber using a Texas Transportation Institute (TTI) overlay tester. METHODS : Different asphalt mixtures such as polymer-modified mastic asphalt (PSMA) and a dense graded asphalt mixture were reinforced with asphalt-embedded carbon fiber and glass fiber. For comparison purposes, two PSMA asphalt mixtures and one dense graded asphalt mixture were evaluated without fiber reinforcement. Two different overlay test modes, the repeated overlay test (R-OT) and monotonic overlay test (M-OT), were used to evaluate the reflection cracking resistance of asphalt mixtures at 0 ℃. In the R-OT test, the number of repeated load when the specimen failed was obtained. In the M-OT test, the tensile strength at the peak load and tensile strain were obtained. RESULTS : As expected, the fiber-reinforced asphalt mixture showed a higher reflection cracking resistance than the conventional nonreinforced asphalt mixtures based on the R-OT test and M-OT test. The dense graded asphalt mixture showed the least reflection cracking resistance and less resistance than the PSMA. CONCLUSIONS: The TTI overlay tester could be used to differentiate the reflection cracking resistance values of asphalt mixtures. Based on the R-OT and M-OT results, the carbon-fiber-reinforced asphalt mixture showed the highest reflection cracking resistance among the nonreinforced asphalt mixtures and glass-fiber-reinforced asphalt mixture.

침투형 Nano-Coat를 이용한 콘크리트 열화 방지 적용성 평가

이준희,김조순,심양모,이승우 한국도로학회 2017 한국도로학회논문집 Vol.19 No.2

PURPOSES :Infiltration of moisture, polluted material, and deicer into concrete, accompanied by freeze and thaw can cause significant deterioration of concrete pavement. In order to protect concrete from deterioration, it is necessary to prevent the infiltration of these concrete external materials. The moisture-repellent agent, which is a surface treatment and maintenance material added to concrete structures to render them water resistant, has advantages such as prevention of water infiltration and security against air permeation. Nano-coat, which is referred to as silicon hydride, is typically used as a moisture-repellent agent. Therefore, in this study, an attempt is made to use penetration-type Nano-coat as an alternative in order to evaluate its applicability through environmental resistance tests.METHODS:This study aimed to evaluate the applicability of penetration-type Nano-coat, which can provide water repellency to concrete, in concrete pavements, through various environmental resistance tests such as freezing and thawing resistance, chloride ion penetration resistance, and surface scaling resistance tests. The applicability of penetration-type Nano-coat was demonstrated based on the specification of KS F 2711, KS F 2456, and ASTM C 672.RESULTS :In the case of penetration-type Nano-coat applied on sound concrete, an increase in concrete durability was demonstrated by the negligible chloride ion penetrability and the absence of scaling, as revealed by visual observation of the surface, after 50 cycles of scaling resistance test. In addition, test result of the application of penetration-type Nano-coat on deteriorated concrete established that concrete surface pretreated by grinding provided improved durability than non-treated concrete.CONCLUSIONS:This study indicates that penetration-type Nano-coat is applicable as an effective alternative, to increase the durability of concrete structures. In addition, it was known that pretreatment of deteriorated concrete surface, such as grinding, is required to improve the long-term performance of concrete pavement.

양단정착형 쏘일네일링의 인발특성

이봉직,김조순,이종규 한국지반환경공학회 2007 한국지반환경공학회논문집 Vol.8 No.4

In this study, several pullout tests were carried out under various field conditions to evaluate the pullout force of the end fixed nails. Pullout resistance force, displacement and friction force between the grouting and nail were measured in end fixed nails installed in soft rock, weathered rock and weathered soil. Furthermore, the field test were also carried out under the same condition using the conventional type nails. Based on the test results, it is concluded that the end fixed nails showed larger ultimate resistance force compared with conventional types nails, approximately two times in weathered soil and 1.6 times of weathered rock, respectively. The skin friction is also increased in end fixed type about 1.8~3.0 times. Finally, it is concluded in the base of the force transfer properties that using the end fixed nails could decrease the displacement and show a uniform resistance in entire length of nails. 양단정착형 네일의 인발력을 평가하기 위하여 여러 조건에 대한 현장실험을 실시하였다. 현장인발시험은 연암, 풍화암 및 토사지반를 대상으로 인발력, 변위 및 그라우트와 네일의 마찰력 등을 측정하였으며, 이의 결과를 동일 조건에서 실시된 일반네일의 시험결과와 비교하였다. 시험결과 한계인발력은 양단정착형네일이 일반네일에 비하여 토사지반에서는 2배 이상, 풍화암에서는 약 1.6배 큰 것으로 분석되었으며, 단위길이당 주면마찰력도 양단정착형네일이 일반네일에 비하여 약 1.8~3배정도 증대되는 효과가 있는 것으로 분석되었다. 또한, 네일종류에 따른 하중전이특성 분석결과 양단정착형네일의 경우에는 변위는 작고, 네일 전 길이에 걸쳐 하중을 균등하게 부담함을 알 수 있다.

예방적 유지보수를 위한 소수성 저점도 AP 표면처리재 개발

최준성,김조순 한국도로학회 2014 한국도로학회논문집 Vol.16 No.2

PURPOSES: Surface treatment is a favorable method in the pavement preventive maintenance. This study (Part Ⅰ) aimed to develop the lowviscosity filling material for waterproof characteristics and high penetrable and weather resistance, and a series of companion study (Part Ⅱ)presents the coating characteristics and performance analysis using field and lab tests. METHODS : Hydrophobic characteristics of the advanced surface treatment material are observed and measured the filling depth and thepermeability for sand and asphalt pavement specimen using the water absorption test and permeability test, X-RAY CT test. Color differencefor the weather resistance using ultraviolet ray accelerated weathering test is compared with asphalt pavement specimens. RESULTS : The developed material shows the decreased water absorption and increased impermeable effect because of the hydrophobiccharacteristics. It is found that the filling depth is about 6mm and weather resistance is better than asphalt pavement specimen. CONCLUSIONS: The advanced hydrophobic - low viscosity filling treatment material is developed in this study (Part Ⅰ) to improve thewaterproof characteristics and high filling capacity and weather resistance for the pavement preventive maintenance.

국도 아스팔트 포장 위에 덧씌운 섬유그리드 보강 아스팔트 포장의 장기공용성 조사

이종훈,백승범,김조순,이석근,정진훈 한국도로학회 2016 한국도로학회 학술발표회 논문집 Vol.2016 No.06

도로포장은 구조 및 재료 조건과 더불어 환경 및 교통하중 조건에 영향을 받아 러팅(Rutting), 피로균 열, 반사균열, 온도균열 등의 파손을 일으켜 설계수명에 도달하기 이전에 유지보수를 실시해야 하는 경우 가 자주 발생한다. 이러한 유지보수를 실시하는데 있어 기존의 파손된 도로 포장위에 아스팔트 덧씌우기 를 하는 방법이 있으며, 지난 2006년에는 탄소섬유와 유리섬유를 격자망으로 직조한 섬유보강재를 이용 한 아스팔트 덧씌우기 공법이 개발되어 2014년 기준 시공연장이 250km에 달한다. 최근 국・내외에서는 섬유보강재를 이용한 유지보수 방법의 효과를 확인하기 위한 연구가 활발히 진행되었다. 권세용 외(2005) 는 섬유보강 아스팔트 혼합물의 균열저항성 연구를 통해 덧씌우기 층의 층간 섬유 부착력은 아스팔트의 휨 강성 및 균열 저항성에 큰 영향을 끼친다는 연구결과를 보였다. 박상구 외(2010)는 이러한 섬유보강 아스팔트 포장의 부착 전단강도를 증가시키고 장기 공용성을 향상시키기 위해서는 시공시 표층 아스팔트 의 다짐 온도가 저하되지 않도록 노면절삭에서 표층 아스팔트 타설과 다짐까지의 작업을 연속적으로 수행 해야 한다는 연구결과를 보였다. 국내에서는 비교적 최근 섬유그리드 보강 아스팔트포장의 시공이 이루어졌기 때문에 초기의 거동 및 성능에 대한 검증은 이루어졌지만 일반 아스팔트포장의 거동 및 성능과의 장기적인 비교 분석이 아직까지 제대로 이루어지지 않은 실정이다. 본 연구의 목적은 장기공용성 조사를 위해 시공완료 후 5~8년이 경과된 구간의 아스팔트 덧씌우기 포장 의 거동과 공용성에 미치는 섬유그리드의 효과를 확인하는데 있다. 노후된 일반국도 아스팔트포장의 섬유그 리드 보강 아스팔트로 덧씌운 구간과 일반 아스팔트로 덧씌운 구간의 현황조사를 실시하였으며, 이들 구간 의 PMS자료와 노면촬영사진을 분석하여 파손현황을 비교하고, 현장에서 채취한 코어에 대해 실내실험을 실시하여 파괴에너지, 부착전단강도 등의 데이터를 획득하였다. 실험 분석 결과를 구조해석의 입력값으로 활용하여 섬유그리드 포장과 일반 아스팔트포장의 러팅, 피로균열 해석을 통해 거동을 비교하였다.

LTPP-SPS : 섬유보강 아스팔트 포장의 구조적 성능 평가

전성일,김부일,김조순,임광수 한국도로학회 2008 한국도로학회논문집 Vol.10 No.4

In Korea-LTPP(Long Term Pavement Performance) project, the full depth asphalt pavement test sections are constructed on the national highway to evaluate the structural capacity of asphalt pavement reinforced with glass fiber. Truck loading test and FWD test were performed to measure the structural capacity of test sections. Test results showed that the reinforcement of glass fiber installed at between surface and intermediate asphalt layer decreased the strain at the bottom of surface layer and moved up the stress neutral axis in asphalt layer. As a result, the tensile stress was developed at the bottom of intermediate asphalt layer of reinforced asphalt pavement, while the compressive stress was developed at the bottom of intermediate asphalt layer of unreinforced asphalt pavement. On the other hand, the tensile strain at the bottom of asphalt base layer didn't show a difference between glass fiber reinforced and unreinforced pavements. From the FWD test, it was shown that the surface deflection of asphalt pavement reinforced with glass fiber decreased 24 percents comparing to that of unreinforced asphalt pavement. This shows that the reinforcement with glass fiber appears to improve the rutting resistance of asphalt pavement. In Korea-LTPP(Long Term Pavement Performance) project, the full depth asphalt pavement test sections are constructed on the national highway to evaluate the structural capacity of asphalt pavement reinforced with glass fiber. Truck loading test and FWD test were performed to measure the structural capacity of test sections. Test results showed that the reinforcement of glass fiber installed at between surface and intermediate asphalt layer decreased the strain at the bottom of surface layer and moved up the stress neutral axis in asphalt layer. As a result, the tensile stress was developed at the bottom of intermediate asphalt layer of reinforced asphalt pavement, while the compressive stress was developed at the bottom of intermediate asphalt layer of unreinforced asphalt pavement. On the other hand, the tensile strain at the bottom of asphalt base layer didn't show a difference between glass fiber reinforced and unreinforced pavements. From the FWD test, it was shown that the surface deflection of asphalt pavement reinforced with glass fiber decreased 24 percents comparing to that of unreinforced asphalt pavement. This shows that the reinforcement with glass fiber appears to improve the rutting resistance of asphalt pavement.

고속도로 콘크리트 포장 위에 덧씌운 섬유그리드 보강 아스팔트 포장의 장기공용성 조사

이주명,백승범,김조순,이석근,정진훈 한국도로학회 2016 한국도로학회 학술발표회 논문집 Vol.2016 No.06

아스팔트 덧씌우기는 어느 정도 파손이 진행된 아스팔트 포장이나 시멘트 콘크리트 포장 위에 아스팔 트 혼합물을 포설하는 포장 보수 공법으로 지난 2006년에는 탄소섬유와 유리섬유를 느슨한 격자막 형태 로 직조한 토목섬유 보강재를 노면에 부착하여 아스팔트 포장체의 균열저항성을 증진시킬 수 있는 섬유그 리드 보강 덧씌우기 공법이 개발되어 현재까지 136km의 달하는 구간에 시공되었다. 그에 따라 최근 국내 에서는 섬유그리드 보강 덧씌우기 포장의 효과를 확인하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 김광우 외 (1999)는 아스팔트 콘크리트 덧씌우기에서 야기되는 반사균열에 대한 저항성 향상을 위한 연구를 통해 유 리섬유 그리드로 보강된 아스팔트 혼합물이 반사균열 저지에 효과적이라는 연구결과를 보였다. 도영수 외 (2005)도 아스팔트 덧씌우기 포장에 나타나는 반사균열 제어를 목적으로 시멘트 콘크리트 포장과 아스팔 트 덧씌우기 포장 경계면에 보강재의 부착 방법을 달리하여 실내실험을 진행하였으며, 불포화 폴리에스터 수지 부착이 가장 효과인 것을 확인했다. 또한 박상구 외(2010)는 이러한 섬유보강 아스팔트 포장 부착의 전단강도를 개선하여 섬유보강 아스팔트 포장의 성능을 극대화하기 위한 연구를 진행하여 현장에서 지켜 야 할 만한 규정을 제안하였다. 국내에서의 섬유그리드 보강 덧씌우기 포장공법은 비교적 최신의 기술이기 때문에 일반 아스팔트 덧씌 우기 포장공법과의 장기적인 공용성 비교가 제대로 이루어지지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 섬 유그리드 보강 덧씌우기 포장 공법의 장기공용성 조사를 위해 재령 8년이 된 국내 고속도로 콘크리트 포 장의 PMS 데이터를 확보하여 추적조사와 구조해석을 실시하였다. 결과 분석을 통해 기존 콘크리트 포장을 섬유그리드로 보강하고 덧씌웠을 때가 그렇지 않은 경우보다 수명이 증진되는 것으로 나타났으며, 섬유그리드가 반사균열에 저항하는 것을 확인하였다.

그리드 아스팔트 덧씌우기 포장의 반사균열 저항성 평가

박대욱,서우진,김조순 한국도로학회 2015 한국도로학회 학술발표회 논문집 Vol.2015 No.10

콘크리트 포장위에 아스팔트 포장 덧씌우기를 수행할 경우 반사균열이 만연하여 유지보수에 많은 예산 이 투입되고도 효과적인 유지보수 방법이 되지 못하여 많은 문제점으로 대두되고 있다. 본 연구에서는 반사균열을 모사할 수 있는 텍사스교통연구원의 덧씌우기 시험기(Texas Transportation Institute Overlay Tester: OT)를 이용하여 다양한 경우에 대하여 반사균열 저항성을 평가하였다. OT 시 험은 콘크리트 포장위의 아스팔트 덧씌우기 포장의 반사균열을 가장 잘 모사할 수 있는 기계로 알려져 있 다. 시험온도는 반사균열이 추운온도에서 섭시 0도로 하였으며, 수평으로 반복하중을 재하하였다. 시료는 PSMA, 밀입도, 그리드+PSMA, 그리드+밀입도 아스팔트 포장에 대하여 시험을 수행하였다. 시험결과 탄소섬유그리드+PSMA의 반사균열 저항성이 가장 컸으며, 밀입도의 반사균열 저항성이 가장 작았다. 시험결과를 이용하여 향후 콘크리트 포장위의 반사균열 저항성을 증진시키기 위한 시공법 개발의 기초자료로 사용할 수 있을 것이라 판단된다.

Overlay Tester를 이용한 그리드 보강 아스팔트 포장의 반사균열 저항성 평가

유병수,서우진,김조순,박대욱 한국도로학회 2016 한국도로학회논문집 Vol.18 No.1

PURPOSES: Reflection cracking has been one of the major causes of distress when asphalt pavement is laid on top of concrete pavement. This study evaluated the reflection cracking resistance of asphalt mixtures reinforced with asphalt embedded glass fiber and carbon fiber using a Texas Transportation Institute (TTI) overlay tester. METHODS : Different asphalt mixtures such as polymer-modified mastic asphalt (PSMA) and a dense graded asphalt mixture were reinforced with asphalt-embedded carbon fiber and glass fiber. For comparison purposes, two PSMA asphalt mixtures and one dense graded asphalt mixture were evaluated without fiber reinforcement. Two different overlay test modes, the repeated overlay test (R-OT) and monotonic overlay test (M-OT), were used to evaluate the reflection cracking resistance of asphalt mixtures at 0 ℃. In the R-OT test, the number of repeated load when the specimen failed was obtained. In the M-OT test, the tensile strength at the peak load and tensile strain were obtained. RESULTS : As expected, the fiber-reinforced asphalt mixture showed a higher reflection cracking resistance than the conventional nonreinforced asphalt mixtures based on the R-OT test and M-OT test. The dense graded asphalt mixture showed the least reflection cracking resistance and less resistance than the PSMA. CONCLUSIONS: The TTI overlay tester could be used to differentiate the reflection cracking resistance values of asphalt mixtures. Based on the R-OT and M-OT results, the carbon-fiber-reinforced asphalt mixture showed the highest reflection cracking resistance among the nonreinforced asphalt mixtures and glass-fiber-reinforced asphalt mixture.