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LTPP Data를 이용한 확률론적 줄눈폭 예측 모델 개발
이승우(Lee Seung Woo),전성재(Chon Sung Jae),정진훈(Jeong Jin Hoon) 대한토목학회 2006 대한토목학회논문집 D Vol.26 No.4D
줄눈 콘크리트포장의 줄눈폭의 크기는 인접한 슬래브의 온습도 변화에 따른 체적변형에 기인하여 발생하고 인접 슬래브 간 하중 전달율에 영향을 미치며 줄눈채움재의 설계를 위한 중요한 인자이다. 슬래브의 온도가 하강하거나 습도가 감소하면 줄눈폭은 증가며 일반적으로 최대 줄눈폭은 AASHTO Guide에서 제안된 식을 사용하여 예측하고 있다. 동일한 포장 구역 내에서도 각각의 줄눈별로 발생되는 줄눈폭의 크기가 상당한 차이를 보이고 있는 반면, AASHTO 줄눈폭 예측식은 동일 포장 구역 내에서는 각 줄눈들에서 동일한 줄눈폭이 발생한다는 가정을 갖고 개발되었다. 이러한 가정은 AASHTO 줄눈폭 예측식이 임의 포장구역 내에서의 줄눈폭의 평균값에 대한 예측만을 가능하게 하여 상당부분의 줄눈에 대해서는 과소평가를 초래한다는 단점을 갖게 한다. 이로인해 최대 줄눈폭이 과소평가된 줄눈에서는 줄눈채움재가 조기파손하고, 하중 전달율이 불량하여 단차가 발생할 소지가 높고, 수분의 하부침투 및 세골제등이 줄눈폭 사이에 침입하여 스폴링을 유발할 가능성이 높아진다. 이러한 파손들은 포장 설계시 고려되지 않기 때문에 계획된 포장 수명이 도달하기 전에 포장공용성이 저하되게 한다는 문제점이 있다. 본 연구에선 다양한 줄눈콘크리트포장의 줄눈폭 모니터링 데이터를 포함하고 있는 LTPP SMP Data를 이용하여 임의 포장 내에서의 최대 줄눈폭의 크기가 어떤 분포양상을 나타내는지 고찰하고 줄눈폭이 과소평가되는 비율을 포장설계자가 선택할 수 있도록 하는 확률론적 줄눈폭 예측 모델을 개발하였다. Joint opening of jointed concrete pavement is caused by change in temperature and humidity of adjoined slab. The magnitude of joint opening influences on the load-transfer-efficiency and the behavior of sealant. If temperature or humidity decreases, joint opening increases. Generally maximum joint opening of a given joint is predicted by using AASHTO equation. While different magnitudes of joint opening at the individual joints have been observed in a given pavement section, AASHTO equation is limited to predict average joint opening in a given pavement section. Therefore the AASHTO equation may underestimate maximum joint for the half of joint in a given pavement section. Joints showing larger opening than the designed may experience early joint sealant failure, early faulting. Also unexpected spalling may be followed due to invasion of fine aggregate into the joints after sealant pop-off. In this study, the variation of the joint opening in a given pavement section was investigated based on the LTPP SMP data. Factors affecting on the variation are explored. Finally a probabilistic joint opening model is developed. This model can account for the reliability of the magnitude of joint opening so that the designer can select the ratio of underestimated joint opening.
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