소입경 골재노출콘크리트포장의 최적 배합 및 노출기법에 관한 연구 = A Study on the Optimum Mix Design and Exposing Method of the Fine-Size Exposed Aggregate Portland Cement Concrete Pavements

국문 초록 (Abstract)

골재노출콘크리트포장은 콘크리트 타설 직후 포장표면에 응결지연제를 살포하여 표면으로부터 깊이 2～3㎜ 정도의 모르타르 경화를 늦추게 한 후 표면의 모르타르 제거를 통해 굵은골재를 포장표면에 노출시키는 공법이다.
골재노출콘크리트포장은 타이어-노면 소음이 일반 콘크리트포장보다 4～5dB(A)정도 작으면서도 적정한 미끄럼저항을 장기간 유지한다는 장점 을 가지고 있다.
성공적인 골재노출콘크리트포장의 건설을 위해서는 적정량의 굵은골재 를 포장표면에 균일하게 노출하도록 해야 하며 이를 위한 적절한 배합과 노출기법의 도출이 요구된다.
일반적인 콘크리트포장의 배합기준은 강도설계로 이루어지지만 골재노 출콘크리트포장은 강도, 소음 및 미끄럼저항을 적절히 고려한 배합설계를 실시해야 한다.
따라서 본 연구에서는 소입경 골재노출콘크리트포장에 대하여 적정 강 도를 유지하며 포장표면조직의 소음 저감효과 및 적정 미끄럼저항성을 동시에 만족시킬 수 있도록 표면조직을 형성할 수 있는 최적배합에 대해 제 시하였다.
또한 콘크리트포장은 온도, 습도 및 대기환경에 의해 모르타르의 경화 속도가 달라지므로 콘크리트의 물리적 성질에 의한 최적 노출시기가 결정 되었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Pavement surface texture is constructed of coarse aggregates that are exposed on the pavement surface texture of exposed aggregate pavement by removing upper 2～3㎜ mortar of surface.
Exposed aggregate portland cement concrete pavement have advantages of maintaining low-noise and adequate skid-resistance level during the performance period than general portland cement concrete pavements.
In order to construct for successful exposed aggregate pavement, it is necessary to expose the coarse aggregate on pavement surface uniformly through applicating adequate mix design and exposing method.
Mix design in concrete pavement is generally designed on the basis of strength, but mix design of exposed aggregate pavement need to consider the noise and skid resistance, as well as strength.
This study aim to suggest optimum mix design and construct method of fine-size exposed aggregate portland cement concrete pavement which can reduce the noise and maintain the adequate level of skid resistance.
Optimum exposed time is determined by physical properties of portland cement concrete pavement because hardened speed of mortar is different from atmosphere environment such as temperature and humidity.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서 론 = 1
• 1.1 연구배경 및 목적 = 1
• 1.2 연구내용 및 방법 = 4
• 제 2 장 포장표면조직의 소음 및 미끄럼저항 특성 = 6
• 2.1 소음 = 6
• 2.1.1 소음의 기본개념 = 6
• 2.1.2 교통소음의 발생이론 및 주요 영향인자 = 10
• 2.2 타이어-노면소음 측정방법 = 15
• 2.2.1 길어깨 소음 측정법(Pass-by 측정법) = 16
• 2.2.2 근접 소음 측정법(Close Proximity Method, CPX) = 17
• 2.2.3 실내 타이어-노면 소음 측정법 = 18
• 2.3 포장의 표면조직 특성 및 표면처리방법 = 20
• 2.3.1 포장의 표면조직 특성 = 20
• 2.3.2 콘크리트포장의 표면처리 방법 = 22
• 2.4 포장 표면조직의 미끄럼저항 특성 = 28
• 2.4.1 미끄럼저항 감소 원인 = 28
• 2.4.2 장?단기 미끄럼저항 특성 = 30
• 제 3 장 굵은골재 노출에 의한 표면처리공법 = 33
• 3.1 골재노출공법의 특성 = 33
• 3.1.1 골재노출공법의 개요 = 33
• 3.1.2 골재노출공법의 시공과정 = 34
• 3.2 골재노출공법의 적용사례 = 36
• 3.2.1 오스트리아의 적용사례 = 36
• 3.2.2 벨기에의 적용사례 = 37
• 3.2.3 일본의 적용사례 = 38
• 3.2.4 국내의 적용사례 = 39
• 3.3 골재노출공법의 소음 및 미끄럼저항 특성 = 41
• 3.3.1 골재노출공법의 소음 특성 = 41
• 3.3.2 골재노출공법의 미끄럼저항 특성 = 43
• 제 4 장 소입경 골재노출콘크리트포장의 최적 배합 및 노출기법도출을 위한 전략 및 절차 = 46
• 4.1 최적 배합 및 노출기법을 위한 전략 = 46
• 4.1.1 최적 노출 방안 연구 = 48
• 4.1.2 굵은골재의 최대치수 선정 및 입도 설계 = 49
• 4.1.3 최적 배합비 산정 및 강도 평가 = 49
• 4.1.4 굵은골재 내마모성 검토 = 51
• 4.2 사용재료 = 52
• 4.2.1 시멘트 = 52
• 4.2.2 사용골재 = 52
• 4.2.1 지연제 = 52
• 4.3 실험기구 및 방법 = 53
• 4.3.1 관입저항침에 의한 콘크리트 응결시간 측정 = 53
• 4.3.2 평균조직깊이(MTD) 측정 = 54
• 4.3.3 미끄럼저항 측정 = 55
• 4.3.4 굵은골재 노출도 측정 = 56
• 4.3.5 굵은골재의 내마모성 측정 = 56
• 4.3.6 콘크리트 압축강도 측정 = 57
• 4.3.7 타이어-노면 소음 측정 = 57
• 4.4 실험계획 및 평가방법 = 59
• 4.5 소입경 골재노출콘크리트포장의 관리기준 = 61
• 제 5 장 소입경 골재노출콘크리트포장의 최적 노출기법에 대한고찰 = 62
• 5.1 관입저항침에 의한 최적 노출시기 산정 = 62
• 5.2 실험 결과 및 분석 = 63
• 제 6 장 소입경 골재노출콘크리트포장의 최적 배합에 대한 고찰 = 68
• 6.1 굵은골재 최대치수 선정을 위한 연구 = 68
• 6.1.1 실험방법 = 68
• 6.1.2 실험결과 및 분석 = 69
• 6.2 굵은골재 입도설계 = 71
• 6.2.1 실험방법 = 71
• 6.2.2 실험결과 및 분석 = 73
• 6.3 최적 배합비 산정 = 77
• 6.3.1 실험방법 = 77
• 6.3.2 실험 결과 및 분석 = 78
• 6.4 압축강도 평가 = 79
• 6.5 굵은골재 종류에 따른 내마모성 검토 = 80
• 6.5.1 LA마모시험 = 80
• 6.5.2 Accelerated Polishing Machine을 이용한 마모촉진시험 = 81
• 6.5.3 골재마모시험을 통한 적정 굵은골재 선정 = 86
• 제 7 장 소입경 골재노출콘크리트포장의 실용화를 위한 종합적분석 = 87
• 7.1 타이어와 노면간의 발생소음 평가 = 87
• 7.1.1 소음측정을 위한 시편제작 = 87
• 7.1.2 소음측정 = 88
• 7.1.3 소음분석 = 90
• 7.2 미끄럼저항 평가 = 95
• 7.3 소입경 골재노출콘크리트포장의 적용성 검토 = 96
• 7.3.1 강도에 대한 검토 = 96
• 7.3.2 소음에 대한 검토 = 97
• 7.3.3 미끄럼저항에 대한 검토 = 98
• 7.4 소입경 골재노출콘크리트포장의 실용화를 위한 최적 방안 = 99
• 7.5 품질관리 기준 = 101
• 제 8 장 결론 및 향후 연구 = 102
• 8.1 결론 = 102
• 8.2 향후 연구 = 105
• 참고 문헌 = 106