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표제지

요약

목차

제1장 서론 9

제2장 문헌연구 11

2.1. 쇄석기층 재료의 일반적 특성 및 시방기준 11

2.2. 쇄석기층의 시공방법 14

2.3. 회복탄성계수 18

2.4. 입상재료의 변형특성 19

2.5. 순환골재 혼합물 21

제3장 시험시료 및 시험방법 23

3.1. 시험시료 24

3.2. 시편성형 28

3.2.1. 쇄석기층 재료의 시편성형 28

3.2.2. 순환골재의 시편성형 31

3.3. 시험장치 및 시험절차 32

3.3.1. 반복재하 삼축압축시험 32

3.3.2. CBR시험 36

3.3.3. 투수시험 37

제4장 시험결과 40

4.1. 쇄석기층 재료의 역학적 특성 40

4.1.1. 쇄석기층 재료의 탄성계수 특성 40

4.1.2. 쇄석기층 재료의 CBR 특성 52

4.1.3. 쇄석기층 재료의 투수 특성 55

4.2. 순환골재의 역학적 특성 57

4.2.1. 순환골재의 탄성계수 특성 57

4.2.2. 순환골재의 투수 특성 60

4.3. 쇄석기층 재료와 순환골재의 종합적인 비교 61

제5장 결론 64

5.1. 결론 64

5.2. 향후 연구과제 65

참고문헌 66

Abstract 69

표목차

표 2.1. 쇄석기층 재료의 품질기준 (고속도로공사 전문시방서 2005) 11

표 2.2. 쇄석기층 재료의 표준입도 (고속도로공사 전문시방서 2005) 12

표 2.3. 쇄석기층 재료의 표준입도 (도로공사 표준시방서2003) 12

표 2.4. 쇄석기층 재료의 품질기준 (Memphis DOT. 2005) 13

표 2.5. 각 층의 최소 두께 (도로설계기준. 2005) 15

표 2.6. US DOT 의 두께 규정 15

표 2.7. 국내 순환골재 이물질 함유량 허용기준 (정종석 등, 2007) 21

표 2.8. 도로 보조기층용 순환골재의 물리적 성질 (KS F 2574) 22

표 3.1. 시험에 사용된 쇄석골재의 기초물성 24

표 3.2. 각각 순환골재별 배합 비율 26

표 3.3. 순환골재을 이용한 혼합물 구성비 27

표 3.4. 봉다짐 장치의 중요제원 29

표 3.5. 쇄석기층 재료의 시편성형 조건 29

표 3.6. 순환골재 혼합물의 시편 특성 31

표 3.7. 삼축압축시험의 측정센서의 특성 32

표 3.8. 반복재하 삼축압축시험의 하중조합 35

표 4.1. 쇄석기층 재료의 입도에 따른 구성모델의 모델계수 44

표 4.2. 쇄석기층 재료의 탄성계수, k₁ 계수, k₂ 계수의 범위 47

표 4.3. 쇄석기층 재료의 다중회귀분석을 위한 회기 독립변수 48

표 4.4. 쇄석기층 재료에 CBR 시험 결과 53

표 4.5. 쇄석기층 재료의 투수특성 55

표 4.6. 순환골재 혼합물이 탄성계수 구성모델의 모델계수 58

표 4.7. 순환골재의 투수계수 60

표 4.8. 쇄석기층재료와 순환골재의 공학적 특성 요약 61

그림목차

그림 2.1. 삼축압축시험에서 결정되는 전형적인 응력-변형률 곡선 18

그림 3.1. 쇄석기층 시험시료의 입도분포 30

그림 3.2. 삼축압축시험 장치의 개요도 33

그림 4.1. 쇄석기층 재료의 응력-변형율 관계 (OSM 시료) 41

그림 4.2. 반복재하 삼축압축시험 결과 43

그림 4.3. 쇄석기층 재료의 체적응력에 따른 탄성계수 변화 45

그림 4.4. 입도분포에 따른 쇄석기층 재료의 탄성계수 변화 46

그림 4.5. k₁ 추정치 비교 50

그림 4.6. k₂ 추정치 비교 50

그림 4.7. 경험모형 비교 51

그림 4.8. 쇄석기층 재료의 팽창량 시험 결과 52

그림 4.9. 쇄석기층 재료의 CBR 관입 시험 결과 일례 (OSU 시료) 53

그림 4.10. 응력-변형률 관계 57

그림 4.11. 응력조건에 따른 탄성계수 변화 58

그림 4.12. 순환골재 배합비 변화에 따른 탄성계수 변화 59

그림 4.13. 탄성계수의 비교 62

그림 4.14. 투수계수 비교 62

사진목차

사진 3.1. 시험에 사용된 쇄석골재 26

사진 3.2. 시편제작에 사용한 다짐램머 28

사진 3.3. 삼축압축시험기의 전경 34

사진 3.4. 정수두 투수시험기 38

사진 3.5. 변수위 투수시험기 39

초록보기

입상재료의 탄성계수와 역학적 특성 및 투수성을 중심으로 한 기능성을 평가하여, 입상재료의 다양한 활용방안을 제시하는 것이다. 이를 위하여 반복재하식 삼축압축시험에 의한 탄성계수평가, 장기하중 조건에서의 변형특성, 투수성능을 평가하였다. 본 연구에서 적용한 입상재료는, 쇄석기층 재료와 순환골재 혼합물에 대한 시험을 수행하였다.

순환골재를 활용하여 재생 아스팔트 혼합물 또는 시멘트 콘크리트 골재용으로 사용하는 경우 등에 대해서는, 각각의 조건에 따른 시방규정을 두고 있으나, 보조기층 또는 다공성의 입도조정 기층 역할과 같이 활용하는 경우에 대해서는 특별한 시방기준이 개발되어 있지 못하다. 따라서 현재 국내에서 생산되는 일반적인 순환골재에 대하여 보조기층 또는 투수성 입도조정 기층으로서의 품질을 시험을 통하여 확인하여 그 적용성을 확인하였다.

쇄석기층의 투수계수는 10-³∼10-5 cm/sec 범위에, 순환골재 혼합물은 10-¹∼10-³ cm/sec 범위에서 결정되었다. 따라서 순환골재 혼합물의 경우에는 배수기층으로서의 기능적 역할 수행이 기대되는 수준의 투수계수를 가지는 것으로 판단된다.

쇄석기층 재료의 경험모형은 구성모델의 모델계수를 지수물성치로부터 직접적으로 결정하는 기법이 타당함을 확인하였다. 경험모형의 세부적인 변수 결정을 위해서 지속적인 쇄석기층 물성 정량화 D/B를 구축하고 있으며, 본 연구의 최종 성과로 제시하고자 한다.

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