Early-Age Joint Movements at Jointed Plain Concrete Pavements

김도완 강원대학교 2002 국내석사

철근콘크리트구조물 줄눈 설치방법에 따른 균열제어 및 강성확보 효과

정신교 관동대학교 대학원 2010 국내석사

콘크리트 구조물의 균열발생은 구조물 안전성이나 내구성, 사용성 모두에게 나쁜 영향을 미친다. 콘크리트 균열요인으로는 여러 가지가 있지만 콘크리트의 근원적 물성에서 비롯된 신축팽창에 따른 체적변화는 균열의 주요 원인으로 작용한다. 콘크리트의 경화에 의한 건조수축으로 인해 부피가 줄어드는 과정에서, 기초나 기둥 혹은 벽체 등과 같은 연결부재의 구속에 의해 콘크리트의 수축이 제한되면 인장응력이 유발되고, 이 인장응력이 부재의 인장강도를 초과하면 균열이 발생하게 된다. 콘크리트의 건조수축과 크리프에 의한 변형 및 구조적 변형에 따른 부재의 치수변화에 대응하여 적절한 조치를 취하지 않으면 이로 인해 부재 내에 추가 응력이 발생되며, 결국 균열을 초래하게 된다. 이런 요인에 의한 균열을 방지하기 위해 줄눈을 설치한다. 기존의 줄눈 설치 방법은 그 위치와 개수 및 크기와 설치시기가 명확하지 않은 임의적 선택으로 시공되는 경우가 적지 않았다. 본 연구는 이런 상황을 개선하여 보다 구체적인 역학적 검토를 통하여 적절한 줄눈 설치기법을 모색하고자 하였다. 대형건축물 슬래브의 건조수축 균열을 제어하기 위한 목적으로 흔히 사용되는 수축대를 중심으로 계획 및 시공상의 문제점과 개선방안을 살펴보았다. 먼저 미국, 영국, 유럽, 한국의 콘크리트 줄눈에 관한 규준을 비교 검토한 결과, 줄눈의 간격과 위치에 관한 각국의 규준이 크게 상이하고 근거가 분명하지 않으며, 건축물의 설계에 적용하기에 적합하지 않았다. 특히 한국의 경우는 줄눈의 간격과 위치에 관한 지침이 없다. 줄눈의 간격과 설치방법에 관한 명확한 기준이 없는 채로 설계와 시공을 경험에 의존하고 있어 안전성 확보에 취약점으로 남아있다. 수축줄눈은 지면에 접한 바닥슬래브에 주로 적용되고, 시공줄눈은 콘크리트 타설의 시차적 공정상 발생되는 줄눈으로 시공관리에 관련된 줄눈이다. 콘크리트의 신축 팽창에 따른 구조체 변형을 방지하기 위한 목적으로는 분리줄눈과 지연줄눈이 주로 사용된다. 기존 고층건물들에서 상부층에는 분리줄눈이 적용되고 하부층에는 지연줄눈이 주로 적용되나, 그 개수가 너무 적고 간격이 커서 신축 팽창에 충분히 대응되지 않고 있어, 균열 발생 사례가 많이 관측되고 있다. 지연줄눈의 설치로 인해 방수하자와 공기지연이 불가피하고, 수축대의 철근 겹침이음시 배근 밀집화에 의한 강성약화의 우려가 있다. 이를 해결하기 위한 줄눈공법의 개발이 필요하다. 수축대 구간의 보 철근 겹침이음에 대한 개선공법으로 커플러 사용방법이 소개되었는데, 이 방법은 시공과정에서 고도의 정확도가 요구되고 철근의 길이조절에 대한 어려움이 예상된다. 이에 비해 철근용접방법은 내력확보가 확실하고 시공이 용이하여 효과적인 공법으로 평가되고 있으나 용접부의 품질기준에 관한 추가 연구가 필요하다. 선행 수축응력해석연구에서 모든 층에 수축대를 설치하는 것보다 콘크리트의 건조수축응력이 인장강도를 초과하는 해당 저층부 층에만 수축대를 두는 것이 효과적인 방법으로 규명되었다. 수축대의 변형도 계측실험에서는 건조수축과 온도변화에 의한 수축대의 보 철근 변형이 항복변형도의 30% 수준으로 계측되어, 수축대 구간에서 보 철근을 절단하지 않아도 되는 가능성이 확인되었다.

다공성 표면인 타일 줄눈에서 혈흔의 잔류와 증강에 관한 연구

윤애리 순천향대학교 법과학대학원 2025 국내석사

혈흔은 강력범죄와 밀접한 연관이 있는 중요한 증거물이지만 눈에 쉽게 보이기 때문에 범인이 현장을 은폐하려 한다면 가장 먼저 훼손될 수 있는 증거물이기도 하다. 특히, 증거물 인멸을 위해 세척이 용이한 장소에서 범죄를 실행하고자 하거나, 신체나 의복에 묻은 혈흔을 닦아내거나 씻어내는 등 혈흔을 은폐하고자 하는 경우 화장실이 자주 이용된다. 현재 과학수사 기술의 발전으로 화장실과 같은 환경에서 혈흔을 찾아내는 것은 불가능한 일이 아니지만, 이러한 과정은 몇 가지 까다로운 요소로 인해 어려움을 겪을 수 있다. 화장실의 벽면과 바닥은 일반적으로 비다공성 표면인 타일로 이루어져 있어 혈액이 흡수되지 않아 혈흔은 물과 세정제와 같은 외부 환경의 영향에 상대적으로 취약하다. 반면에 타일 사이의 줄눈은 시멘트로 이루어져 있어 흡수성을 가지므로 혈흔이 스며들어 보존될 가능성이 있다. 따라서, 줄눈에서 혈흔이 검출될 수 있는지 확인하고, 줄눈의 너비와 두께를 다르게 한 조건 에서도 혈흔의 잔류 정도가 달라질 수 있는지, 화학적 세척제 사용 및 세척 횟수와 관련한 혈흔의 잔류 여부, 혈흔 증강에 있어서도 시약 적용법에 따라 어떤 방법이 가장 효과적인지와 관련한 연구가 필요하다. 본 연구는 실제 화장실 바닥면에 사용되는 자기질(ceramic) 타일과 시멘트 줄눈을 사용하여 타일 검체를 제작하였다. 그 다음, 혈액과 수돗물을 1:1000 비율로 희석한 용액을 수조에 채운 뒤, 타일 검체를 3시간 동안 침지한 후 표면을 세척하고, 24시간 건조 시킨 후 혈흔을 증강하였다. 세척제를 사용한 실험에서는 침지 시간과 과정은 똑같이 적용한 후 락스와 표백제를 희석한 수조에 타일 검체를 가볍게 흔들어 세척하였다. 혈흔은 Phenolphthalein 시약을 사용하여 증강하였고, 증강 결과를 통해 혈흔 잔류 여부를 확인 및 비교하였다. 타일 줄눈에서 혈흔 증강 결과, 모든 조건에서 혈흔이 증강되는 것을 확인할 수 있었다. 줄눈의 너비는 혈흔 잔류량에서 크게 차이가 없었지만, 두꺼운 두께의 줄눈보다는 얇은 두께의 줄눈에서 더 선명하고 넓은 부위에서 혈흔 증강이 확인되었으며, 세척제 종류를 다르게 한 실험에서도 혈흔 증강 결과에 큰 차이를 보이지 않았다. 이는 줄눈의 재료가 되는 시멘트의 수화(hydration) 과정에서 발생하는 기공을 통해 다공성 표면의 특징을 가지므로 스며든 혈흔이 보호되어 검출될 수 있었을 것으로 추정된다. 본 연구는 표면의 종류와 특징을 고려하여 혈흔 증강에 있어 새로운 관점을 제시하고자 한 예비 연구이다. 따라서 실제 범죄 현장에서 혈흔이 얼마나 희석되어 있는지, 어떤 세척제를 사용하였는지, 몇 번의 세척이 이루어졌는지, 시약의 민감도 등 다양한 변수에 따라 혈흔 증강 결과가 본 실험과는 다른 결과가 나타날 수 있다. 따라서 향후 연구에서는 실제 현장에서의 적용 가능성을 높이 기 위해 혈흔의 다양한 희석 정도, 시약의 민감도와 시약 적용 후 DNA 분석 가능성을 모두 고려한 연구가 이루어지길 기대해 본다.

공동주택 층간이음부 외벽줄눈 일체시공을 통한 하자분쟁 예방연구

강두현 고려대학교 공학대학원 2023 국내석사

공동주택 외벽의 층간이음부에 발생되는 하자는 다양한 종류와 각기 다른 발생원 인이 있다. 하자분쟁 시 공동주택 입주자의 법률대리인측에서는 층간이음부 하자는 구조적 결함을 발생시킬 수 있는 심각한 하자라고 주장한다. 법원 감정인과 법원은 층간이음부의 하자를 ‘층간균열’로 단정하고 균열보수 공법 중 충전공법을 적용해 판결금액을 산출하고 있다. 한편, 건설사측에서는 층간이음부는 대형화된 구조물의 분리 시공을 위해 적용되는 시공이음줄눈(Construction joint)이며 층간이음부에서 발생되는 균열은 외벽 표면의 마감균열이기 때문에 표면처리 균열보수 공법의 적 용으로도 충분하다는 주장을 한다. 이와같이 층간이음부에 대한 이해관계자들의 주장은 서로 상충하며 평행선을 달리 고 있다. 아쉽게도 분쟁의 3자적 위치에 있는 법원과 감정인은 서울지방법원 건설 소송실무 연구회에서 발간한 ‘건설감정실무’를 바탕으로 구조부의 층간이음부에 발 생되는 균열하자는 충전공법을 적용해야 한다는 감정과 판결을 내리고 있다. 층간이 음부는 공동주택에서만이 아니라 토목, 철골 구조물 등 대형화된 구조체의 시공을 위해 불가피하게 발생되는 시공이음줄눈이다. 공동주택은 입주민들이 거주하는 공간이기 때문에 건축 3요소(구조,기능,미) 중 미 (美)적 부분을 극대화하기 위해 외벽에 다양한 색의 도장마감이 적용된다. 이는 층 간이음부의 균열하자가 토목, 철골 등의 구조물이 아닌, 주로 공동주택에서만 논란 이 되는 이유이다. 이에 본 연구에서는 층간이음부의 하자분쟁 시 공동주택 입주자측과 건설사측간의 발생되는 논쟁 자체를 불식시키기 위해 공동주택의 시공중에 하자를 예방할 수 있 는 공법적 대안을 제안하고자 한다. 본 연구의 주요 내용은 다음과 같다. 첫째, 구조물에 적용되는 이음줄눈의 종류를 소개하고 분석하였다. 구조물은 대형 화되어 있기 때문에 시공과 구조적 결함을 사전에 차단하고자 시공을 위한 시공이 음줄눈, 콘크리트에 발생되는 균열을 국소부위로 유도하는 균열유도줄눈(Control Joint), 구조물의 거동과 신축팽창을 흡수하여 구조적 결함을 예방하는 신축줄눈 (Expansion Joint) 등이 있다. 이 중 층간이음부는 시공이음줄눈에 해당한다.- ii - 둘째, 국내 A건설사 하자센터에 접수된 외벽하자 사례를 분석하여 층간이음부의 하자 유형별 현황을 상세히 분석하였다. 층간이음부 하자의 원인을 설계, 시공분야 로 구분하여 설명하였고 각각의 하자 원인에 대한 방지 대책을 설명하였다. 셋째, 층간이음부 외벽줄눈의 일체화 공법을 통한 하자 분쟁 예방안을 제시하였다. 시공이음줄눈인 층간이음부를 균열유도줄눈 기능의 외벽줄눈과 일치시켜 하자를 예 방하고자 하였다. 구조물의 거동과 신축팽창에 의해 발생되는 균열이 층간이음부의 줄눈으로 유도되어 탄성력이 우수한 실란트가 보강되는 원리이다. 이와 같이 본 연구의 결과를 반영하여 층간이음부에서 발생되는 하자를 선제적으 로 관리한다면 건설사와 입주민간의 불필요한 하자소송으로 인한 경제적, 정신적 피 해를 줄일 수 있을 것으로 판단된다

제주 돌집 시멘트 줄눈의 지역별 특성에 관한 연구 : 생산기술적 관점을 중심으로

조성민 제주대학교 대학원 2025 국내석사

제주 돌집 시멘트 줄눈의 지역별 특성에 관한 연구 -생산기술적 관점을 중심으로- 조성민 제주대학교 대학원 건축공학과 제주는 오랜 기간 동안 독특한 주거 문화를 발전시켜 왔다. 특히, 돌을 재료로 한 제주의 주거는 제주의 자연적 조건과 생활 방식을 반영한 독특한 주거문화로 자리잡아 왔다. 축담을 쌓는 전통적인 주거 건축 방식에서부터 시멘트와 돌을 벽식 구조로 쌓는 근대적 기술의 도입에 이르기까지, 돌을 매개로 한 제주의 돌집은 다양한 변화를 겪어왔다. 본 연구는 제주에 본격적으로 건축생산기술의 변화가 모색된 근대 시멘트 도입 이후의 제주 돌집을 대상으로 구축 방식을 체계적으로 분석하여, 제주 돌집에서 나타나는 구법적, 의장적 특성을 밝히는 것을 목적으로 한다. 연구의 범위로는 제주의 근대화가 선구적으로 모색되었고 최근의 도시화에서 자유로웠던 제주도의 북서·남서·서귀포지역을 중심으로 선정하여 거시적 관점에서 조사를 실시하였으며, 구축방식의 생산기술적 관점을 미시적으로 밝히기 위해 해당 지역 중 돌집의 기하학적 형상이 발견되는 마을들을 선정해 현장 조사를 실시 하였다. 우선, 문헌고찰을 통해 돌집의 구축 방식을 네 가지 구법 유형(A1: 바른층쌓기+선형줄눈, A2: 바른층쌓기+면형줄눈, B1: 허튼쌓기+선형줄눈, B2: 허튼쌓기+면형줄눈)으로 분류하였으며, 줄눈 형태를 격자형(L), 유선형(S), 난형(R), 벌집형(H), 파동형(W), 꽃무늬형(F), 기타(E) 등으로 세분화하였다. A1유형은 장식성과 안정성을 동시에 추구하며, 공공건축물과 주택에서 주로 사용되었다. B1유형은 경제성과 장식성을 균형 있게 반영하며, 주택과 창고에서 활용되었다. B2유형은 면형줄눈을 통해 허튼쌓기의 단조로움을 보완하고, 장식성을 강조한 사례로 확인되었다. A2유형은 확인되지 않았는데, 이는 바른층쌓기의 정교함과 면형줄눈의 조합이 구조적으로 필요하지 않았기 때문으로 보인다. 지역별로는 북서지역에서 난형·유선형 및 격자형 줄눈이, 남서지역에서는 격자형, 난형, 벌집형 줄눈이, 서귀포지역에서는 유선형과 벌집형 줄눈이 주로 확인되었다. 북서지역은 취락구조 개선사업의 영향으로 돌집의 의장성이 강조되었으며, 남서지역은 공공건축물의 비중이 높아 바른층쌓기가 선호되었다. 서귀포지역은 창고와 같은 비주거 건축물이 많아 허튼쌓기에 벌집형 줄눈이 주를 이루었다. 각 지역의 돌집은 서로 다른 사회적, 경제적 배경과 건축적 요구에 의해 지역적 특징을 지님을 확인할 수 있었다. 제주 돌집의 생산기술적 변용과정과 그 시사점을 다음과 같이 도출할 수 있었다. 전통적 공동체 협동방식은 시멘트 보급 이전의 수눌음 문화에 기반한 방식으로, 돌 채취부터 쌓기, 줄눈 작업까지 모든 과정이 지역 공동체의 협력을 통해 이루어졌다. 시멘트 보급 이후에는 부분적 전문화 방식이 등장하였다. 이 방식에서는 돌 채취와 쌓기는 여전히 지역 주민들이 담당하였으나, 전문 미장공이 줄눈 작업을 맡으며 미적·의장적 취향을 반영하였다. 이후 공정별 분업화 방식이 나타나면서 돌 채취, 쌓기, 줄눈 작업이 독립적인 공정으로 수행되었다. 돌 채취와 운반은 품앗이 형태로 이루어졌으며, 돌쌓기 과정에서는 정으로 돌을 다듬어 쌓았다. 줄눈 작업은 전문 미장공이 담당하며 의장성을 더한 사례가 다수 확인되었다. 완전한 전문화 방식은 자생적으로 기술을 습득한 지역 주민들이 공동체를 넘어 전문화된 기능인으로 활동하는 경우도 확인할 수 있었다. 이러한 근대적 생산 체계로의 전환을 의미하며, 1970년대 새마을운동과 취락구조개선사업으로 돌집 수요가 증가하면서 본격화되었다. 본 연구는 제주 돌집이 단순한 건축물이 아니라, 지역 공동체의 생활 양식, 기술 혁신, 경제적·문화적 변화를 반영하는 중요한 건축 유산임을 규명하였다. 이를 통해 전통 건축 문화를 현대적으로 계승하고 발전시키기 위한 방향성을 제시할 수 있을 것으로 기대된다. 주요어: 제주, 돌집, 시멘트, 줄눈 A Study on the Regional Characteristics of Cement Joints in Jeju Stone Houses -Focusing on the Production Technological Perspective- Seong-Min Jo Department of Architectural Engineering The Graduate School Jeju National University Jeju has developed a unique residential culture for a long time. In particular, Jeju's residence made of stones has established itself as a unique residential culture reflecting Jeju's natural conditions and lifestyle. From the traditional residential building method of building congratulatory walls to the introduction of modern technology of stacking cement and stones in a wall structure, stone houses in Jeju have undergone various changes. The purpose of this study is to systematically analyze the construction method of Jeju stone houses after the introduction of modern cement, which sought changes in construction technology in Jeju, and to reveal the old-fashioned and design characteristics of Jeju stone houses. As for the scope of the study, the northwestern, southwestern, and Seogwipo regions of Jeju Island, where modernization of Jeju was pioneering and was free from recent urbanization, were selected from a macro perspective. First of all, through literature review, the construction method of the stone house was classified into four old-fashioned types (A1: Straight-Layered Stone Masonry + linear joint, A2: Straight-Layered Stone Masonry + planar joint, B1: Irregular Stone Masonry + linear joint, B2: Irregular Stone Masonry + planar joint), and the joint shape was subdivided into grid (L), streamlined (S), oval (R), honeycomb (H), wave (W), flower pattern (F), and others (E). Type A1 pursues decorativeness and stability at the same time and has been mainly used in public buildings and houses. Type B1 reflects economic feasibility and decorativeness in a balanced way and has been used in houses and warehouses. Type B2 was identified as a case of supplementing the monotony of Irregular Stone Masonry through cotton joints and emphasizing decorativeness. Type A2 has not been confirmed, which seems to be because the combination of the sophistication of Straight-Layered Stone Masonry and cotton joints was not structurally necessary. By region, oval, streamlined, and honeycomb joints were mainly identified in the northwest region, grid, oval, and honeycomb joints were mainly identified in the southwest region, and streamlined and honeycomb joints were mainly identified in the Seogwipo region. In the northwest region, the design of stone houses was emphasized due to the influence of the settlement structure improvement project, and in the southwest region, the proportion of public buildings was high, so the right-story building was preferred. In the Seogwipo area, there were many non-residential buildings such as warehouses, so honeycomb joints made up the majority. It was confirmed that the stone houses in each region have regional characteristics based on different social and economic backgrounds and architectural demands. The production and technological transformation process of Jeju stone houses and its implications could be derived as follows. The traditional community cooperation method was based on the Su-nul-eum Culture before the supply of cement, and the entire process, from stone collection to stacking to joint work, was carried out through cooperation from local communities. After the supply of cement, a partial specialization method emerged. In this method, stone collection and stacking were still carried out by local residents, but professional plasterer craftsmen were in charge of the joint work and reflected their aesthetic and decorative taste. After that, as the division of labor for each process appeared, stone collection, stacking, and joint work were carried out as independent processes. Stone collection and transportation were carried out in the form of exchange work, and stones were trimmed and stacked vertically in the process of stacking stones. Professional plasterer craftsmen are in charge of joint work, and many cases with added design have been confirmed. The complete specialization method could also confirm the case where local residents who acquired skills on their own worked as specialized functionaries beyond the community. It means a transition to a modern production system, and in the 1970s, the demand for stone houses increased due to the Saemaul Undong and village structure improvement projects. This study found that Jeju stone house is not just a building, but an important architectural heritage that reflects the lifestyle, technological innovation, and economic and cultural changes of the local community. Through this, it is expected to be able to present a direction for modern inheritance and development of traditional architectural culture. Key words: Jeju, stone house, cement, joint

국내 줄눈 콘크리트 포장의 줄눈 간격 연구

손석철 인하대학교 대학원 2011 국내석사

국내 고속국도의 대부분은 줄눈 콘크리트 포장으로 시공되고 있으며, 줄눈 콘크리트 포장의 수명에는 보조기층의 종류, 포장의 두께, 기후조건에 의한 포장의 온도 및 습도의 변화 등 다양한 인자들이 영향을 미친다. 하지만 국내 줄눈 콘크리트 포장은 국내 지역 및 보조기층의 종류를 고려하지 않고 획일적으로 슬래브 두께 300mm와 슬래브 길이 6m를 적용하고 있거나, 경험적 방법에 따라 줄눈 간격을 결정하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 콘크리트 슬래브-보조기층 간의 마찰저항은 슬래브의 수평거동을 수치해석을 하는데 있어 매우 중요한 요소로 인식하였다. 슬래브-보조기층 간의 마찰저항은 3차원 유한요소 구조해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 선행 연구인 현장 마찰저항 실험을 모형화 하였고 구조해석을 실시하였다. 또한 슬래브와 보조기층 간 마찰 저항 값을 구조해석 시 입력변수로 제시하기 위하여 에너지법을 통해 선형화 하였고, 선형화 마찰저항 구조해석 결과와 현장 마찰저항 실험 결과와 비교 및 분석하였다. 콘크리트 슬래브-보조기층 간의 마찰저항의 구조해석결과를 포함하여 국내의 환경 요소와 교통 요소를 고려하여 하중 조건을 결정하였고, 콘크리트 슬래브에 임계 응력에 영향을 미치는 다양한 경우를 고려하여 구조해석을 실시하였다. 실시한 구조해석 결과를 이용하여 다중회귀분석을 통해 응력모형을 개발하였고, 환경응력과 교통응력은 중첩의 원리를 이용하여 국내 권역별 임계줄눈간격을 산출하였다.

당류계 초지연제를 사용한 콘크리트의 수직 시공줄눈 일체화 기법 개발

정영진 청주대학교 대학원 2024 국내박사

본 연구에서는 건축공사 현장에서 당류계 초지연제를 사용하여 콘크리트의 수직 시공줄눈을 일체화하는 기법을 제안하고자 한다. 최근 레미콘 운행시간 제한 및 주 52시간 근무제 도입으로 인해 콘크리트 타설이 제한 되고, 이로 인해 시공이음이 증가하고 있다. 또한, 건물 대형화로 인한 분할 시공과 이종강도 접합부가 발생하고 있다. 이에 따라 콘크리트의 응결 시간을 조절할 수 있는 초지연제의 활용 가능성을 고려하였다. 초지연제는 당류계 성분에 의해 응결지연 성능을 가지며, 이음부의 부착성과 일체화 성능을 향상시킬 수 있다. 다양한 지연성 당류 중 최적의 성능을 구현할 수 있는 초지연제를 선정하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 실무 현장에서 초지연제를 이용하여 콘크리트의 이음부 일체화 성능과 현장 적용성을 평가한다. 연구 방법으로는 최적 초지연제 선정과 초지연제의 적정 혼입률, 초지연 콘크리트의 적정 부재 크기를 선정하였고, 동일 강도 부재간, 이종강도 부재간의 일체화 성능을 실험실 및 현장에서 분석한다. 연구 결과에 따르면 당류계 초지연제 혼입에 따라 콘크리트의 물성과 접합부 일체화 성능이 향상되었고, 동일강도 및 이종강도 시공줄눈 접합부의 일체화 성능을 만족시키는 최적 조건을 도출하였다. 본 연구에서 도출한 최적의 초지연제는 당류계 초지연제로서 0.3 % 혼입시 15~20시간 응결지연을 통해 선타설 콘크리트와 후타설 콘크리트 간의 일체화를 성취함을 확인하였다. 이는 선타설 콘크리트와 후타설 콘크리트의 강도가 동일하거나 차이가 나더라도 동일한 효과가 나타남을 알 수 있었다. 궁극적으로 상기의 결과를 토대로 당류계 초지연제를 이용한 수직 시공줄눈 일체화 기법 개발을 통해 건축공사 현장의 시공줄눈 일체화 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 방안을 제시하였다. This study is to develop a technique for integrating vertical construction joints of concrete using sugar-based super retarding agents at construction sites. Recently, restrictions on concrete pouring have increased due to limited transit mixer operation time and the implementation of a 52-hour workweek, leading to a rise in construction joints. Moreover, the trend towards larger buildings has led to segmented construction and the occurrence of joints in dissimilar strength adhesion areas. Consequently, the potential of super retarding agents to adjust the setting time of concrete was explored. Super retarding agents, influenced by sugar-based components, delay setting time and enhance adhesion and integration performance of joints. Selecting the optimal super retarding agent among various delayed sugar types is crucial. This study evaluated the performance and practicality of integrating concrete joints using super retarding agents at real construction sites. The research method involved selecting the optimal super retarding agent, determining the appropriate dosage of the agent, and selecting the suitable size of components for ultra-retarded concrete. The integration performance between components of the same strength and those of dissimilar strengths was analyzed in the laboratory and at construction sites. The results showed that incorporating super retarding agents improved the properties and integration performance of concrete, and optimal conditions were identified to satisfy the integration performance requirements of both uniform and dissimilar strength joint areas. This study proposes an effective solution to construction joint problems at construction sites through the development of a technique for integrating vertical construction joints using super retarding agents.

콘크리트 코어시편 분석실험을 통한 줄눈콘크리트 포장의 열화상태 평가

최선남 강원대학교 2009 국내석사

줄눈 콘크리트 포장의 Blow-up 발생 예측

안희락 국립강릉원주대학교 일반대학원 2025 국내박사

본 연구는 줄눈 콘크리트 포장에서 발생하는 blow-up 현상의 메커니즘을 규명하고, 이를 정량적으로 예측하는 것을 목적으로 한다. Blow-up은 고온에 따른 슬래브 열팽창이 누적되어 내부 압축 응력이 임계치를 초과할 때 사전 예고 없이 발생하는 파괴 현상이다. 실제 blow-up은 온도뿐만 아니라 포장 구조, 재료 특성 등 다양한 요인의 상호 작용으로 발생하지만, 이러한 복합 요인을 통합적으로 설명하고 예측할 수 있는 실험 기반 분석이나 신뢰성 있는 모델은 아직 구축되지 않은 실정이다. 이러한 한계를 보완하기 위해 본 연구에서는 기존의 PGBA(Pavement Growth and Blow-up Analysis) 모델을 개선하였으며, 이는 두 가지 핵심 요소로 구성된다. 첫째, 슬래브 내부에서 시간에 따라 누적되는 압축 응력을 예측하기 위해 열팽창, 줄눈 닫힘, 슬래브–기층 마찰 및 구속 조건을 고려한 수치해석 모델을 구축하였다. 둘째, blow-up 임계 응력을 산정하기 위해 다양한 geometric imperfection을 적용한 large-scale blow-up test를 수행하고, 압축력, 응력, 수평·수직 변위 및 파괴 양상을 계측하였다. 실험 결과, geometric imperfection이 클수록 blow-up 임계 응력이 감소하였으며, 슬래브 거동에도 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 포장 두께와 geometric imperfection 조건에 따른 blow-up 저항성을 분석하고, 이를 바탕으로 blow-up 임계 응력 예측식을 도출하였다. 이러한 결과를 기반으로 구축된 PGBA 모델은 기후 조건, 구조·재료 특성, 신뢰도, 팽창 줄눈 특성을 입력값으로 사용하며, 슬래브 내부 최대 온도(Tmax)와 팽창 줄눈 내 모든 수축 줄눈이 닫히는 온도(TTPG)를 산정하여 유효 온도 상승(△T)을 정의한다. 이후 △T에 따른 열팽창과 압축 응력을 계산해 누적 응력이 임계 응력을 초과하는 시점을 blow-up 발생 시기로 예측한다. 미국, 대한민국 및 영국의 도로 구간에 적용한 결과, 예측값과 실측값 간 높은 상관성을 보여 PGBA 모델의 신뢰성이 검증되었다. 또한 민감도 분석 결과, blow-up 발생에는 온도 상승과 같은 기후 요인뿐만 아니라 포장 구조, 재료 특성, 팽창 줄눈 간격, 기층 유형, 포장 노후도 등이 복합적으로 영향을 미치는 것으로 나타났다. 특히, 쇄석 기층은 높은 마찰과 큰 geometric imperfection으로 인해 조기 blow-up이 발생한 반면, 폴리에틸렌 시트가 적용된 린 콘크리트 기층(LCB-PE)은 낮은 마찰과 작은 geometric imperfection으로 blow-up이 지연되는 경향을 보였다. 또한 포장이 노후화될수록 TTPG 감소와 △T 증가로 인해 blow-up 발생 온도가 낮아졌으며, 이러한 영향은 쇄석 기층, 높은 CTE 및 ASR 조건에서 더욱 두드러졌다. 따라서 본 연구는 PGBA 모델을 통해 blow-up 발생 시기를 정량적으로 예측하고, 주요 영향 요인 간 상호 작용을 규명하였다. 이를 기반으로 포장 설계 및 유지관리 단계에서 blow-up 위험을 평가하고 예방 전략을 수립하는 데 활용 가능한 실질적 근거와 의사결정 지원 도구를 제시하였다.

줄눈 콘크리트 포장 하중전달장치의 거동

洪性才 江陵原州大學校 大學院 2009 국내석사

국내의 줄눈 콘크리트 포장설계에 주로 사용되는 다웰바 설계 기준은과학적 근거 없는 국외 기준과 검증되지 않은 경험에 의해 사용되고 있다.또한 다웰바의 설치는 길어깨나 하부층의 조건 등을 고려하지 못한 상태에서 슬래브 폭에 대하여 일률적으로 적용되고 있다. 본 연구에서는 다웰바를 합리적으로 설계하기 위해서는 다웰바 거동에대한 고찰이 요구되며, 이를 3차원 유한요소해석을 이용하여 수행하였다.다웰바의 거동에 대한 3차원 유한요소해석 결과의 타당성을 검토하기 위하여 Timoshenko이론의 다웰바 거동을 비교하였다. 또한 실제 도로에서 교통하중이 여러 개의 다웰바에 분산 전달하는 다웰바의 그룹작용(DowelGroup Action)을 3차원 유한요소해석 통하여 다웰바 그룹작용 적용범위를산정하였다. 본 연구에서 제시된 다웰바 그룹작용 범위는 Friberg의 그룹작용 범위와는 상이한 결과가 나타났으며, 비교적 최근 연구 결과인 Timoshenko의그룹작용 범위의 연구결과와 유사한 결과가 도출되었다. 다웰바의 그룹작용 범위의 결과와 차량바퀴의 주행경로(wheel path)분포를 고려해서 슬래브 처짐을 감소시킬 수 있는 다웰바 배치를 제시하였다. The domestic dowel-bar-design standard used in the Joint Plain Concrete Pavement design was employed without scientific verification and unverified experiences. Also, installation of dowel bar has been applied on the slab width without considering the effect of road shoulder or condition of support layer. In the study, the behavior of dowel bar is explored based in analyze of 3-Dimension Finite Element Method. To evaluate behavior of dowel bar compared Timoshenko theory and 3-D FEM. Dowel Group Action distributing load by multiple dowel bars that using 3-D FEM to analyzed the dowel bar. In the study, the effects range of Dowel Group Action shows different result with Friberg Dowel Group Action range. The effects range of Dowel Group Action were a similar result with Tabatabaie Dowel Group Action range used in recent research. Based on the 3-Dimension Finite Element Method analyze the arrangement of dowel bar that can reduce deflections of slabs by considering wheel path distributions was suggest in this study.