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      • 포장강성을 고려한 콘크리트 포장하부 상태 평가모형

        정진훈,정호성,염우성,이재훈 한국방재학회 2014 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.2014 No.-

        도로포장의 하부층은 엄격한 다짐관리를 통해 시공되지만, 공용 기간이 경과함에 따라 포장하부의 품질이 저하되어 도로포장의 공용성에 영향을 미친다. 도로의 하부지반은 포장하부 재료 및 현장 여건 등에 따라 압밀침하가 발생하며, 도로포장의 구조 및 재료 등으로 인한 배수불량, 지하수위 상승 등으로 지지력이 저하되거나 공동이 발생한다(박주영 등, 2012). 또한, 최근 지구온난화에 따른 이상기후로 인해 겨울철 한파가 증가하는 추세에 있어(기상청, 2012), 포장하부층은 지반 동상과 관련하여 동결융해가 반복되며 매우 열악한 조건에 있다. 특히, 콘크리트 포장은 콘크리트 슬래브, 린 콘크리트 보조기층과 하부지반의 강성 차이로 인하여 공동 발생에 더욱 취약하고, 여기에 환경 및 교통하중이 재하되면 더욱 가속화되어 포장파손으로 이어지는 등 다양한 문제가 발생한다. 최근 국내에서는 신설도로의 건설 물량이 지속적으로 감소하고, 도로포장의 유지보수 예산은 매년 급증하고 있어 기존 도로포장을 효율적으로 유지관리해야 하는 필요성이 대두되고 있다. 국내의 경우, 포장유지관리시스템(PMS, Pavement Management System)을 도입하여 운영하고 있지만, 포장의 표면파손 정도에 따라 일부 기능적 상태평가만 이루어 지고 있는 실정이다(한국건설기술연구원, 2005). 국외에서는 포장하부의 상태를 평가하기 위해, 미국 AASHTO 93년도 설계지침과 ASTM STP 1375에서 FWD와 같은 포장구조진단기를 이용하여 하중재하시험을 실시하고 재하하중과 처짐량으로 평가하는 방법을 제시하였다. 하지만 이 방법은 포장의 강성이 슬래브 처짐에 영향을 미치는 중요한 요인임에도 고려하지 않는 문제점이 있으며, 온도구배 및 다웰바의 영향이 상대적으로 크고 포장파손에 취약한 슬래브 우각부에서 실시한 시험 결과를 사용하므로 보완이 필요하다 판단된다. 본 논문에서는 AASHTO와 ASTM에 제시된 기존 포장하부 평가기법을 보완하기 위해 미국 LTPP 구간의 현장시험 자료를 수집하였고, AASHTO의 AREA 방법을 사용하여 포장의 강성을 나타내는 상대강성반경 및 지지력 계수를 역산하였다. 또한, 슬래브의 우각부 대신 슬래브 중앙부 시험 결과를 사용하여 포장강성을 고려한 포장하부 상태 평가모형을 수립하였다. 슬래브 중앙부에서 실시한 현장시험을 유한요소방법으로 모사하여 포장하부 상태에 따른 포장강성을 현장시험 결과와 비교·분석하였고, 국내 공용중인 고속도로에서 실시한 현장시험 결과에 대해 포장강성을 고려한 포장하부 평가모형의 적용가능성을 검토하였다.

      • KCI등재

        A Thermal Conductivity Model for Hydrating Concrete Pavements

        정진훈,김낙석 한국콘크리트학회 2004 콘크리트학회논문집 Vol.16 No.1

        Hydrating concrete pavement is typically subjected to temperature-induced stresses that drive cracking mechanisms at early concrete ages. Undesired cracking plays a key role in the long-term performance of concrete pavement systems. The loss of support beneath the concrete pavement due to curling caused by temperature changes in the pavement may induce several significant distresses such as punch out, pumping, and erosion. The effect of temperature on these distress mechanisms is both significant and intricate. Because thermal conductivity dominates temperature flow in hydrating concrete over time, this material property is back-calculated by transforming governing equation of heat transfer and test data measured in laboratory. Theoretically, the back-calculated thermal conductivity simulates the heat movements in concrete very accurately. Therefore, the back-calculated thermal conductivity can be used to calibrate concrete temperature predicted by models.

      • KCI등재

        Effect of Moisture Loss on Development of Distresses in Concrete Pavements

        정진훈 한국콘크리트학회 2005 콘크리트학회논문집 Vol.17 No.4

        Evaporation of concrete influences the development of both initial transverse cracking and delamination in the concrete slab. It was suggested that spalling distress might develop in the slab where the initial transverse cracking occurred by theoretical equations and a field investigation. Thus, efforts to prevent the evaporation of concrete using proper curing methods are required to minimize the distresses of the slabs. Effective curing thickness (ECT) concept was used in this paper to evaluate various curing methods used to prevent the evaporation from concrete. Curing effectiveness quantified by the ECT of different types and amounts of curing compound under various curing conditions was investigated based on the results of laboratory tests. According to the test results, the wind speed is inferred to be a significant factor of the magnitude and continuance duration of the curing effectiveness.

      • KCI등재

        A Field Study to Investigate Moisture Loss from Early-Age Concrete Pavements

        정진훈,최고일 한국콘크리트학회 2004 콘크리트학회논문집 Vol.16 No.5

        A field test program was conducted for the newly placed concrete pavement of US Interstate Highway 10 between March 26th and 28th, 2003. The test section was located between Van Horn and Sierra Blanca in Hudspeth County approximately 130 km east of El Paso, Texas. The main objective of the test was collecting moisture-related data to validate the models of effective curing thickness, evaporation rate, and moisture-based maturity. Effect of moisture loss on drying shrinkage strain was studied using additional test instrumentation.

      • FWD 진행방향에 따른 콘크리트 포장하부 상태평가

        정진훈,염우성,이재훈,손덕수,이기상 한국방재학회 2014 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.2014 No.-

        도로포장의 하부층은 시공당시 엄격한 다짐관리를 통해 시공되지만, 시간이 경과함에 따라 교통하중과 환경하중에 의해 포장하부의 품질이 저하되며 이는 도로포장의 공용성에 영향을 미친다.(박주영 등, 2012). 또한, 최근 지구온난화에 따른 이상기후로 인해 겨울철 한파가 증가하는 추세이며(기상청, 2012), 이는 포장하부층의 지반 동상과 관련하여 동결융해가 반복됨에 따라 포장하부의 지지력이 저하되고 이에 따라 도로포장의 파손이 발생된다. 이러한 악조건 속에서 포장의 파손 빈도는 급증하는 추세이며, 이에 따라 국내에서는 도로의 유지보수 및 관리에 대한 중요성이 대두 있고, 따라서 포장하부의 상태를 체계적으로 관리하고 적절한 유지보수 시기를 결정함으로서 포장의 공용성을 향상시키는 것은 매우 중요하다.포장하부의 상태를 평가하는 기법으로는 FWD(Falling Weight Deflectometer)가 존재하는데, FWD는 포장체에 하중을 재하 하여 발생되는 처짐값을 여러개의 지점에서 측정하여 하중과 처짐값의 상호관계를 이용하여 포장하부 상태를 평가한다. 또한 측정된 값을 AASHTO의 AREA 방법을 사용하여 포장의 강성을 나타내는 상대강성반경과 지지력계수를 역산할 수 있다. 일반적으로 포장하부 상태평가 시 이동식 차량 FWD를 사용하는데 현재는 차량의 진행방향에 대해서만 포장하부 상태평가를 실시하고 있는 실정이다. 하지만 동일 지점을 차량 진행방향의 반대 방향으로 포장하부를 평가할 경우 동일 지점이라 하더라도 처짐값 측정기의 위치가 달라지고, 이에 따라 상대강성반경과 지지력계수의 차이가 FWD의 측정 방향에 따라 발생하게 된다. 하지만 FWD를 양방향으로 분석하는 기법은 없으며 방향에 따른 포장하부상태의 차이가 존재함에도 불구하고 이에 대한 명확한 지침이 또한 없는 상태이다. 따라서 본 논문에서는 FWD의 진행방향에 따른 포장하부 상태를 평가하였다. 이를 위해 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS를 사용하여 하중에 따른 처짐값을 양방향에 대해 측정하였고, 측정된 값을 사용하여 방향에 따른 상대강성반경과 지지력계수의 차이를 분석하였다. 또한 포장하부의 지지력계수 변화에 따른 상대강성반경의 변화를 양방향에 대하여 분석하였고, 이어 포장하부에 공동을 모사하여 공동의 크기와 지지력계수의 변화에 따른 상대강성반경의 변화를 분석하였다.

      • KCI등재후보

        시험도로 자료를 이용한 포장의 동결특성 연구

        정진훈,배성호,권순민 한국도로학회 2005 한국도로학회논문집 Vol.7 No.2

        To prevent the lowering of structural capability due to freezing and thawing in cold winter, numerous researches on frost heaving have been performed. As the result, the freezing index contour map of the Korean peninsula has been made for the design of the anti-freezing layer of pavements. However, the validity of the anti-freezing layer needs to be evaluated because systematic investigations on the variation of freezing depth with the thickness and material types of pavement layers and the configuration of the ground have been rarely performed. The freezing index of the Korea Highway Corporation test road site was calculated and the freezing depths of the concrete and asphalt pavements of the test road were investigated using the ambient and pavement temperature and water content. In addition, the investigated freezing depths were compared to the values estimated by existing freezing depth models. This is the preliminary study on the freezing-related data measured at the test road. The results with higher reliability will be produced by the long-term accumulation of the data and the analysis on it. 동절기에 대기온도가 영하로 내려감에 따라 포장하부층의 동결 및 융해가 반복되어 포장체의 구조적 성능이 저하된다. 이를 방지하기 위하여 동상에 대한 많은 연구가 수행되었으며, 그 결과, 우리나라 전역의 동결지수선도가 작성되어 동상방지층 설계 등의 도로건설에 이용되고 있다. 하지만, 포장층의 두께와 재료, 그리고 지형에 따른 동결심도의 변화에 대한 조사가 체계적으로 이루어지지 않아 현행 동상방지층 설계의 유효성에 대한 평가가 시급한 실정이다. 본 논문에서는 한국도로공사 시험도로에서 측정되는 대기온도 자료와 콘크리트 및 아스팔트 포장의 깊이별 온도 및 함수량 자료를 이용하여, 시험도로의 동결지수 및 동결가능 깊이를 조사하였다. 또한, 조사된 결과를 기존의 동결심도 추정식에 의한 결과와 비교하였다. 본 연구는 시험도로에서 측정된 동결 관련 자료에 대한 초기연구로서, 장기적인 자료의 축적과 분석을 통하여 보다 신뢰성 있는 결과가 도출될 수 있을 것으로 판단된다.

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