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연구참여진

목차

F 공용성 평가 모형 개발 7

F1. 공용성 평가 모형 검증/김연복[한국건설기술연구원 연구위원] 8

목차 9

1. 과업의 개요 13

1.1. 과업의 배경과 필요성 15

1.2. 목표 및 범위 15

1.2.1. 2단계 과업의 목표 15

1.2.2. 2단계 과업의 범위 16

1.3. 과업의 연구방법 16

1.4. 기대효과 16

2. 공용성 평가 모형 17

2.1. 설계법에서 개발된 피로모형 19

2.2. 설계법에서 개발된 소성변형 모형 19

2.3. 평탄성 모형의 검토 20

2.4. 공용성 평가 모형에 있어서 고려할 사항 20

2.4.1. 교통하중 20

2.4.2. 재료의 정량화 20

2.4.3. 설계법에서 개발된 아스팔트 피로모형과 소성변형 모형의 검증 및 보정 21

2.4.4. Miner 이론의 적용 21

3. 2004년도 국도 PMS Database 예비 분석 23

3.1. 분석 목적 25

3.2. Univariate Analysis 25

3.2.1. 포장의 공용성인자 25

3.2.2. 설계인자 27

3.2.3. 기후인자 31

3.2.4. 교통자료 33

3.3. Bivariate Analysis 34

3.4. 한방향 분산분석(One-Way Variance of Analysis) 38

4. 결론 및 향후 연구계획 45

참고문헌 49

G 설계입력 변수 정량화 52

G1. 아스팔트 포장 설계입력 변수 정량화 연구/김부일[한국건설기술연구원 선임연구원] 53

목차 54

1. 과업의 개요 58

1.1. 과업의 배경과 필요성 60

1.2. 과업 목표 및 범위 60

1.2.1. 과업의 최종 목표 60

1.2.2. 2단계 과업의 목표 60

1.2.3. 2단계 과업의 범위 60

1.3. 과업의 연구방법 61

1.4. 현재의 주요 연구 결과 61

1.4.1. 1단계 연구 결과 및 성과 61

1.4.2. 2단계 1차년도 연구결과 62

1.5. 기대효과 62

2. 문헌 조사 63

2.1. 아스팔트 혼합물 역학적 특성 이론 64

2.2. 선형-점탄성재료의 특성 65

2.3. 점탄성해석모형 67

2.4. NCHRP 1-37A Guide의 아스팔트 입력변수 71

2.4.1. 아스팔트 혼합물 71

2.4.2. 아스팔트 바인더 72

2.4.3. 일반사항 75

3. 1단계 연구 내용 검토 78

3.1. 1차년도 수행 내용 80

3.2. 2차년도 수행 내용 80

3.3. 3차년도 수행 내용 81

4. 동탄성계수 측정방법 82

4.1. UTM을 이용한 동탄성계수시험 84

4.2. 간접인장 방식을 이용한 동탄성계수 시험 86

4.3. 비파괴시험을 이용한 동탄성계수 시험 88

4.4. Witczak 연구진의 동탄성계수 예측방정식 88

4.5. 예측방정식을 이용한 동탄성계수(수정 Witczak) 89

5. 동탄성 계수 실험 94

5.1. 아스팔트 및 골재 96

5.2. 배합설계 98

5.3. 동탄성계수 시험 결과 99

5.3.1. UTM을 이용한 동탄성계수 시험 결과 99

5.3.2. IDT를 이용한 동탄성계수 시험 결과 105

결론 114

참고문헌 118

G2. 콘크리트 재료물성 정량화 연구/권수안[한국건설기술연구원 수석연구원] 123

목차 124

1. 과업의 개요 128

1.1. 과업의 배경과 필요성 130

1.2. 과업 목표 및 범위 130

1.2.1. 과업의 최종 목표 130

1.2.2. 2단계 과업의 목표 131

1.3. 과업의 연구 방법 131

1.4. 현재의 주요 연구 결과 131

1.5. 기대 효과 132

2. 문인조사 134

2.1. NCHRP 1-37A Guide의 콘크리트 입력변수 136

2.1.1. 탄성계수/휨강도 136

2.1.2. 프아송비 138

2.1.3. 간접인장강도 139

2.1.4. 단위중량 139

2.1.5. 열팽창계수 140

2.1.6. 건조수축 140

2.2. 콘크리트의 체적변화 이론 143

2.2.1. 자기수축(Autogenous Shrinkage) 143

2.2.2. 소성수축(Plastic Shrinkage) 143

2.2.3. 건조수축(Drying Shrinkage) 144

2.3. 콘크리트 온도특성 이론 148

2.3.1. 열팽창계수(Thermal Expansion Coefficient) 148

2.3.2. 열전도율(Thermal Conductivity)과 비열(Specific Heat) 151

3. 2단계 연구계획 수립 154

3.1. 1단계 연구내용 검토 156

3.2. 2단계 연구계획 158

3.2.1. 콘크리트 물성 D/B 159

3.2.2. 관계식 수립 159

3.2.3. Default / 범위 제시 159

3.2.4. 건조수축 모델 개발 159

3.2.5. 시험방법 규정/통일화 160

4. 실내실험 162

4.1. 시험계획 164

4.2. 사용재료 164

4.2.1. 시멘트 164

4.2.2. 골재 165

4.2.3. AE 감수제 166

4.3. 콘크리트 배합비 167

4.4. 시험방법 167

4.4.1. 슬럼프 시험 167

4.4.2. 공기량 시험 167

4.4.3. 압축강도/탄성계수/프아송비 시험 167

4.4.4. 열팽창계수 시험 170

4.5. 시험결과 172

4.5.1. 압축강도/탄성계수/프아송비 시험결과 172

4.5 2. 열팽창계수 시험결과 174

5. 결론 및 향후 연구 계획 180

참고문헌 184

G3. 교통하중 정량화 연구/김연복[한국건설연구원 연구위원] 187

목차 188

1. 과업의 개요 192

1.1. 과업의 배경과 필요성 194

1.2. 과업의 목표 및 범위 195

1.2.1. 과업의 최종 목표 195

1.2.2. 2단계 과업의 목표 195

1.2.3. 2단계 과업의 범위 195

1.3. 과업의 연구 방법 195

1.4. 현재의 주요 연구 결과 196

1.4.1. 1단계 연구 결과 및 성과 196

1.4.2. 2단계 1차년도 연구 결과 및 성과 197

2. 차량 통행패턴을 이용한 조사연구 계획수립 198

2.1. 차량통행패턴 분석 201

2.1.1. 지방도 차종분류 203

2.1.2. 지방도 차량통행 패턴 205

2.2. 조사연구계획수립 222

3. 축하중 자료 수집 방법 검토 224

3.1. 차량 하중 측정 방법 226

3.2. WIM(Weigh in Motion) 227

3.2.1. WIM의 원리 227

3.3. WIM을 이용한 축하중 계측시 장점과 단점 230

3.3.1. 장점 230

3.3.2. 단점 230

3.3.3. WIM에 영향주는 요소 231

3.4. 국내의 WIM 설치 현황 231

4. 요약 및 향후 연구 계획 234

참고문헌 238

H 설계 시스템 개발 241

H CRCP 설계법 개발/권수안[한국건설기술연구원 수석연구원] 242

목차 243

1. 과업의 개요 249

1.1. 과업의 배경과 필요성 251

1.2. 과업 목표 및 범 위 251

1.2.1. 과업의 최종 목표 251

1.2.2. 2단계 과업의 목표 252

1.2.3. 2단계 과업의 범위 252

1.3. 과업의 연구 방법 252

1.4. 현재의 주요 연구 결과 252

1.4.1. 2단계 1차년도 연구 결과 및 성과 252

1.5. 기대 효과 253

2. 국내외 CRCP 현황 255

2.1. CRCP의 특성 257

2.2. 국내외 CRCP 현황 261

2.2.1. 국내 CRCP 현황 261

2.2.2. 국외 CRCP 현황 264

3. 기존 CRCP 설계법 및 해석 271

3.1. AASHTO 86 guide 273

3.1.1. 슬래브 두께 산정 273

3.1.2. 철근량 산정 281

3.2. AASHTO 93 guide 289

3.2.1. 콘크리트 인장강도 289

3.2.2. 콘크리트 건조수축 289

3.2.3. 콘크리트 열전도계수 290

3.2.4. 철근의 직경 290

3.2.5. 철근 열전도계수 290

3.2.6. 설계온도 하강 290

3.2.7. 마찰계수 291

3.3. NCHRP 1-37 design guide 292

3.3.1. CRCP 설계시 고려 사항 292

3.3.2. CRCP의 설계 295

3.4. Yoder와 Witczak의 CRCP 설계 298

3.4.1. 슬래브 두께 299

3.4.2. 철근 설계 299

3.4..3 안전계수 300

3.4.4. CRCP에 대한 추가적 필요사항 300

3.4.5. 팽창 규정 301

3.4.6. 시공 줄눈 302

3.4.7. 철근의 형태와 제작 302

3.4.8. 공용성에 영향을 주는 기타 요소들 303

3.4.9. 최소 철근 303

3.5. AUSTROADS의 CRCP 설계 방법 303

3.5 1. 포장 두께 설계 303

3.5.2. 슬래브 두께 설계 305

3.5.3. 종방향 철근 설계 307

3.5.4. 횡 방향 철근 설계 309

3.6. CRCP-10 프로그램 310

3.6.1. 프로그램 발전 과정 311

3.6.2. CRCP-10 개발 과정 312

3 6.3. CRCP-10의 특성 314

4. CRCP 거동 분석 현장실험 317

4.1. 실험계획 320

4.1.1. 시험도로 계측기 매설 현황 320

4.1.2. 현장실험 위치 선정 322

4.2. 현장실험 323

4.2.1. 1차 현장실험 323

4.2.2. 2차 현장실험 324

4.3. 향후 계획 325

5. CRCP 설계법 개발 기본 계획 327

5.1. 역학적 해석 모델 개발 329

5.1.1. 횡방향 균열 예측 모델 329

5.1.2. 수평균열(Horizontal crack) 예측 모델 329

5.1.3. 여러 종류의 축하중 고려 330

5.1.4. 콘크리트의 온도 및 수분의 분포 예측 모델 330

5.2. 역실험을 통한 해석 모델의 조율 330

5.2.1. 철근과 콘크리트의 부착 특성 330

5 2.2. 횡방향 균열의 깊이방향 진전 정도 조사 331

5.2.3. 차량하중에 의한 콘크리트 응력 분포 분석 331

5.2.4. 콘크리트 슬래브와 하부층의 마찰 분석 331

5.2.5. 콘크리트 크리프 특성 분석 331

5.2.6. 수평균열 분석 332

5.3. 역학적 -경험적 파손모델 개발 332

5.4. 기타 332

5.5. 시험포장 계획 332

5.5.1. 두께의 변화 333

5.5.2. 하부 구조 형식의 변화 333

5.5.3. 길어깨 형식의 변화 333

5.5.4. 철근의 위치 변화 333

5.5.5. Fly ash 사용의 유무 334

5.6. 연차별 기본계획 334

6. 결론 337

참고문헌 341

부록. 1단게 실제법 프로그램의 민감도 분석 345

I 포장 장기 공용성(LTPP) 연구 349

I1. LTPP 연구/김부일[한국건설연구원 선임연구원] 350

목차 351

1. 과업의 개요 357

1.1. 과업의 배경과 필요성 359

1.2. 과업 목표 및 범위 359

1.2.1. 과업의 최종 목표 359

1.2 2. 2단계 과업의 목표 359

1.2.3. 2단계 과업의 범위 359

1.3. 과업의 연구 방법 359

1.4. 현재의 주요 연구 결과 360

1.4.1. 1단계 연구 결과 및 성과 360

1.4.2. 2단계 1차년도 연구 결과 및 성과 360

2. LTPP 설계내용 361

2.1. LTPP 구간 선정 363

2.2. 포장단면 설계 364

2.3. 계측장비 및 설치 위치 367

3. LTPP 구간 건설 진행 사항 369

3.1. 구간별 시공 현황 371

3.2. 계측센서 매설 372

3.2.1. 계측센서 검수 372

3.2.2. 계측센서 설치 374

3.2.3. 매설과정에서의 함수량계 데이터 변동성 376

3.2.4. 함수량계 데이터 보정 절차 377

3.3. 포장재료 샘플링 378

3.4. 현장시험 379

3.4.1. 포장하부구조 현장시험 내용 379

3.4.2. 포장하부구조 현장시험 계획 384

3.4.3. 포장하부구조 현장실험 결과 384

4. LTPP 추가 기본계획 389

4.1. WIM 장비 분석 391

4 1.1. 개요 391

4.1.2. WIM 장비의 종류 391

4.1.3. WIM 장비의 요구조건 393

4.1.4. WIM 장비의 설치에 필요한 시험구간 요건 394

4.1.5. WIM 장비의 검증 절차 및 보정 394

4.1.6. 국내의 WIM 장비 현황 395

4.2. LTPP-GPS 구간 기본계획 396

4.2.1. 과업의 배경과 목적 396

4.2 2. 과업의 범위 396

4.2.3. CPS 구간의 연구내용 설정 397

4.2.4. LTPP-GPS 구간 선정기준 및 구간 길이 397

4.2.5. LTPP 구간 선정시 고려사항 399

4.2.6. LTPP 구간 예비 선정 399

4.2.7. Monitoring Requirements 407

4.2.8. 재료시험 항목 409

4.2.9. 공용성 지수(Performance Indicator)의 결정 409

4.2.10. 자료수집 및 유지관리 체계 410

4.2.11 LTPP Data 품질관리 412

5. 결론 및 항후 연구계획 415

참고문헌 419

I2. 시험도로의 운영에 관한 연구/정진훈[한국도로공사 책임연구원] 423

목차 425

1. 과업의 개요 431

1.1. 과업의 배경과 필요성 433

1.2. 과업의 목표 및 범위 433

1.2.1. 과업의 최종목표 433

1.2.2. 2단계 과업의 목표 433

1.2.3. 2단계 과업의 범위 434

1.3. 과업의 연구 방법 434

1.4. 현재의 주요 결과 435

1.4.1. 1단계 연구 결과 및 성과 435

1.4.2. 2단계 1차년도 연구 결과 및 성과 437

1.5. 기대효과 437

2. 2004년도 가을 정기계측 439

2.1. 배경 441

2.2. 차량하중재원 441

2.3. 시험도로 육안조사 442

2.4. 콘크리트포장 444

2.4.1. 동적차량하중재하시험 444

2.4.2. FWD 충격 하중재하시험 445

2.4.3. 환경 하중 및 교통하중재하시험 446

2.4.4. 연속철근콘크리트포장 상세조사 447

2.5. 아스팔트포장 449

2.5.1. 차량동적하중재하시험 449

2.5.2. 아스팔트물성 변화 추정시험 450

2.5.3. 장기 공용성 데이터 수집시험 450

2.5.4. 아스팔트포장 FWD 하중재하시험 451

3. 2005년도 봄 정기계측 453

3.1. 배경 455

3.2. 차량하중재원 455

3.3. 육안조사 455

3.4. 계측기 및 현장 함체 점검 456

3.5. 콘크리트포장 457

3.5.1. 동적차량하중재하시험 457

3.5.2. FWD 충격하중재하시험 458

3.5.3. 콘크리트포장 온도계 매설 458

3.5.4. 연속철근콘크리트구간 계측 459

3.6. 아스팔트포장 459

3.6.1. 차량동적 하중재하시험 459

3.6.2 FWD 충격하중재하시험 460

3.6.3 장기 공용성 데이터 수집시험 461

3.6.4 현장 코어링 시험 461

4. 결론 463

참고문헌 467

I3. 포장가속시험기 운용/한승환[한국도로공사 수석연구원] 471

목차 472

1. 과업의 개요 476

1.1. 과업의 배경과 필요성 478

1.2. 과업 목표 및 범위 479

1.2.1. 과업의 최종 목표 479

1.2.2. 2단계 과업의 목표 480

1.2.3. 2단계 과업의 범위 480

1.3. 과업의 연구 방법 480

2. 포장가속시험기 운용 계획 482

2.1. 포장설계의 평가, 검증 및 개선 484

2.2. 차량-포장-환경의 상호작용 484

2.3. 재료 및 시험 방법의 평가 485

2.4. 포장의 모델링 개선 485

2.5. 유지보수ㆍ건설 및 유지관리 전략의 개발과 검증 486

2.6. 시험 결과의 현장적용성 486

2.7. 경제성 및 관리 기술 향상 486

3. 포장가속시험기의 윤하증 재하방안 488

3.1. 축하중 분포 490

3.2. Wandering 효과 491

4. 응답정보 수집 및 계측 시스템 운용 494

4.1. 응답정보 수집방안 496

4.2. 계측 시스템 498

5. 소결 500

참고문헌 504

표목차

F 공용성 평가 모형 개발 7

F1. 공용성 평가 모형 검증 11

〈표 3.1〉 포장 공용성의 기초통계 26

〈표 3.2〉 아스팔트 포장의 빈도수 27

〈표 3.3〉 아스팔트 안정처리기층의 빈도수 28

〈표 3.4〉 보조기층의 빈도수 30

〈표 3.5〉 동상방지층의 빈도수 31

〈표 3.6〉 동결지수 32

〈표 3.7〉 아스팔트 포장의 두께 그룹별 기초통계 및 분산분석의 결과 39

〈표 3.8〉 안정처리기층 두께 그룹별 기초통계 39

〈표 3.9〉 아스팔트 안정처리 기층 두께 그룹별 분산분석 결과 40

〈표 3.10〉 보조기층 두께 그룹별 분산분석 결과 41

〈표 3.11〉 동상방지층 두께 그룹별 기초통계 41

〈표 3.12〉 동상방지층 두께 그룹별 분산분석 결과 42

〈표 3.13〉 동결지수 그룹별 기초통계 43

〈표 3.14〉 동결지수 그룹별 분산분석 결과 43

G 설계입력 변수 정량화 52

G1. 아스팔트 포장 설계입력 변수 정량화 연구 56

〈표 4.1〉 일축 방식을 이용한 동탄성계수의 시험항목 및 시험조건 84

〈표 4.2〉 하중주락수 및 결과측정 범위 86

〈표 4.3〉 시 험주기 싸이클 87

〈표 4.4〉 간접인장 방식을 이용한 동탄성계수의 시험항목 및 시험조건 87

〈표 5.1〉 아스팔트 시멘트의 물리 적 특성 96

〈표 5.2〉 골재의 물리적 특성 96

〈표 5.3〉 표층용/기층용 혼합물 배합설계자료 98

〈표 5.4-a〉 공극률 변화에 따른 아스팔트 혼합물의 동탄성계수 및 위상각 101

〈표 5.4-b〉 공극률 변화에 따른 아스팔트 혼합물의 동탄성계수 및 위상각 102

〈표 5.4-c〉 공극률 변화에 따른 아스팔트 혼합물의 동탄성계수 및 위상각 103

〈표 5.4-d〉 공극률 변화에 따른 아스팔트 혼합물의 동탄성계수 및 위상각 104

〈표 5.5〉 크리프 컴플라이언스 및 포아송비 계산을 위한 계수값 107

〈표 5.6〉 시편 중앙에서의 수평 변형률 계산을 위한 계수값 107

〈표 5 7〉 포아송비 계산을 위한 계수값 109

〈표 5.8-a〉 공극률 변화에 따른 아스팔트 혼합물의 동탄성계수 110

〈표 5.8-b〉 공극률 변화에 따른 아스팔트 혼합물의 동탄성계수 111

〈표 5.8-b〉 공극률 변화에 따른 아스팔트 혼합물의 동탄성계수 112

〈표 5.8-b〉 공극률 변화에 따른 아스팔트 혼합물의 동탄성계수 113

G2. 콘크리트 재료물성 정량화 연구 126

〈표 2.1〉 콘크리트의 일반적인 프아송비 값 138

〈표 2.2〉 콘크리트 구성물의 열팽창계수 149

〈표 2.3〉 콘크리트 구성물의 열전도율과 비열 153

〈표 2.4〉 온도에 따른 콘크리트의 비열 특성 153

〈표 3.1〉 NCHRP 1-37A Guide와 KPRP 연구내용 비교 156

〈표 3.2〉 2단계 연차별 시험계획 158

〈표 4.1〉 포틀랜드 시멘트의 물리ㆍ화학적 특성 164

〈표 4.2〉 골재의 물리적 특성 165

〈표 4.3〉 AE 감수제의 물리적 특성 166

〈표 4.4〉 콘크리트 배합표 167

〈표 4.5〉 배합타입 I의 재령에 따른 열팽창계수 비교 176

〈표 4.6〉 배합타입에 따른 열팽창계수 비교 177

G3. 교통하중 정량화 연구 189

〈표 2.1〉AASHTO 트럭교통량(TTC) 분류 200

〈표 2.2〉트럭 교통량 분류의 정의 201

〈표 2.3〉조사범위와 지점 수 202

〈표 2.4〉지방도 트럭 교통량 분류 207

〈표 2.5〉지방도 트럭 축하중 조사예정 지점 223

〈표 3.1〉AASHTO 2002에서 요구하는 설계 수준별 축하중 정보 자료 226

〈표 3.2〉정적하중 측정과 동적하중 측정의 장단점 비교 227

〈표 3.3〉WIM 센서 별 특성 비교 229

〈표 3.4〉국도에 설치된 WIM 장비 현황 232

H 설계 시스템 개발 241

H CRCP 설계법 개발 246

〈표 2.1〉 중부고속도로 콘크리트 포장의 종단평탄성 측정 결과 259

〈표 2.2〉 시험도로의 CRCP 시공현황 264

〈표 2.3〉 유럽의 전형적인 콘크리트 포장설계 265

〈표 2.4〉 미국 텍사스주의 연속철근콘크리트 시공시 배합기준 265

〈표 2.5〉 종방향 철근 상세 내역 (프랑스) 266

〈표 2.6〉 콘크리트 포장 시공 기준 266

〈표 2.7〉 연속철근콘크리트 포장의 설계 (벨기에) 267

〈표 2.8〉 전형적인 균열간격 (벨기에) 268

〈표 2.9〉 PCP 포장의 단면 268

〈표 2.10〉 합성포장대 반강성 포장의 비용 비교 269

〈표 3.1〉 재료별 지지력 계수의 범위 274

〈표 3.2〉 철근 허용응력 282

〈표 3.3〉 조갬 인장강도와 건조수축과의 관계 289

〈표 3.4〉 골재의 종류에 따른 열팽창계수 290

〈표 3.5〉 슬래브와 보조기층에 대한 마찰계수 291

〈표 3.6〉 시산시 슬래브 초기 두께 296

〈표 3.7〉 철근량 296

〈표 3.8〉 축의 형태와 하중의 크기 297

〈표 3.9〉 신경망 이론에 입력되는 입력 변수 297

〈표 3.10〉 CRCP 철근 설계에서 이용되는 전형적인 물성 값 301

〈표 4.1〉 단면별 시험대상 균열의 평균 균열간격 323

〈표 5.1〉 CRCP 설계법 개발 연차별 계획 335

I 포장 장기 공용성(LTPP) 연구 349

I1. LTPP 연구 353

〈표 2.1〉 계측기 매설 구간 363

〈표 2.2〉 포장해석프로그램을 이용한 기층두께 변화에 따른 거동특성 분석 366

〈표 2.3〉 LTPP Case I1 구간의 포장설계단면 및 관측구간 위치 366

〈표 2.4〉 계측장비 모델 및 수량 총괄표(1개구간) 367

〈표 3.1〉 LTPP 구간별 시공현황 371

〈표 3.2〉 표준하중강도 및 표준하중값 379

〈표 4.1〉 WIM 장비의 초기 비용 및 부가비용 392

〈표 4 2〉 WIM 장비의 정확도 및 비용 비교 392

〈표 4.3〉 WIM 장비의 필요한 기능적인 공용성 및 허용오차 393

〈표 4.4〉 WIM 장비에 의해서 측정되어져야할 데이터 394

〈표 4.5〉 국내 WIM 장비 현황 395

〈표 4.6〉 요약된 예비 선정된 ePS 구간의 지역별 수 400

〈표 4.7〉 동결지수 200이하와 교통량이 low인 예비구간 (포장 재령:4년) 400

〈표 4.8〉 동결지수 200이하와 교통량이 medium인 예비구간(포장 재령:4년) 401

〈표 4.9〉 동결지수 200이하와 교통량이 high인 예비구간(포장 재령:4년) 402

〈표 4.10〉 동결지수 200이하와 교통량이 low인 예비구간(포장 재령: 6~8년) 402

〈표 4.11〉 동결지수 200이하와 교통량이 medium인 예비구간(포장 재령: 6~8년) 403

〈표 4.12〉 동결지수 200이하와 교통량이 high인 예비구간(포장 재령: 6~8년) 403

〈표 4.13〉 동결지수 200~400이고 교통량이 medium인 예비구간(포장 재령: 4년) 403

〈표 4.14〉 동결지수 200~400이고 교통량이 high인 예비구간(포장 재령: 4년) 404

〈표 4.15〉 동결지수 200~400이고 교통량이 medium인 예비구간(포장 재령: 6~8년) 404

〈표 4.16〉 동결지수 400이상이고 교통량이 low인 예비구간(포장 재령: 4년) 404

〈표 4 17〉 동결지수 400이상이고 교통량이 medium인 예비구간(포장 재령: 4년) 405

〈표 4.18〉 동결지수 400이상이고 교통량이 high인 예비구간(포장 재령: 4년) 406

〈표 4.19〉 동결지수 400이상이고 교통량이 low인 예비구간(포장 재령: 6~8년) 406

〈표 4.20〉 동결지수 400이상이고 교통량이 midium인 예비구간(포장 재령: 6~8년) 406

〈표 4.21〉 동결지수 400이상이고 교통량이 high인 예비구간(포장 재령: 6~8년) 407

I2. 시험도로의 운영에 관한 연구 427

〈표 2.1〉 차량하중재원 442

〈표 2.2〉 CRCP구간 균열 최초 발생시기별 넘버링 448

〈표 3.1〉 아스팔트 동적차량하중재하시험시험변수 460

I3. 포장가속시험기 운용 473

〈표 4.1〉 포장가속실험시 기본 측정 항목 497

그림목차

F 공용성 평가 모형 개발 7

F1. 공용성 평가 모형 검증 12

〈그림 3.1〉 총균열율과 소성변형의 히스토그램 26

〈그림 3.2〉 평탄성과 포장재령의 히스토그램 27

〈그림 3.3〉 아스팔트 포장의 히스토그램 28

〈그림 3.4〉 아스팔트 처리기층의 히스토그램 29

〈그림 3.5〉 보조기층의 히스토그램 30

〈그림 3.6〉 동상방지층의 히스토그램 31

〈그림 3.7〉 동결지수의 히스토그램 33

〈그림 3.8〉 연간 총교통량과 연간 트럭교통량의 경향 33

〈그림 3.9〉 공용성 인자와 아스팔트 포장 두께의 관계 34

〈그림 3.10〉 공용성 인자와 동결지수의 관계 35

〈그림 3.11〉 공용성 인자와 아스팔트 안정처리기층의 관계 36

〈그림 3.12〉 공용성 인자와 보조기층의 관계 37

〈그림 3.13〉 공용성 인자와 동상방지층의 관계 38

G 설계입력 변수 정량화 52

G1. 아스팔트 포장 설계입력 변수 정량화 연구 57

〈그림 2.1〉 반복하중 재하시 혼합물의 변형특성 65

〈그림 2.2〉 하중과 변형관계 67

〈그림 2.3〉 Isothermal Curve 68

〈그림 2.4〉 Master Curve 및 Shift Factor 69

〈그림 2.5〉 Shape parameter의 정의 70

〈그림 2.6〉 아스팔트 혼합물 입력화면 (Level 1) 71

〈그림 2.7〉 아스팔트 혼합물 입력화면 (Level 2, Level 3) 72

〈그림 2.8〉 Superpave 바인더 시험 데이터 입력 화면 (Level 1,Level ) 73

〈그림 2.9〉 일반 아스팔트 바인더 입력 화면 (Level 1, Level 2) 73

〈그림 2.10〉 Superpave 바이더 등급 입력 화면 (Level 3) 74

〈그림 2.11〉 점도 등급 입력 화면 (Level 3) 75

〈그림 2.12〉 침입도 등급 입력 화면 (Level 3) 76

〈그림 2.13〉 아스팔트의 일반적인 입력 화면 (Level 1,Level 2, Level 3) 77

〈그림 4.1〉 IPC UTM-25 실험 장비 78

〈그림 4.2〉 동탄성 계수 시험 기기 Setup 78

〈그림 4.3〉 예측방정식의 기본모형 90

〈그림 4.4〉 수정 동탄성계수 예측방정식과 실험값 비교 91

〈그림 4.4〉 수정 동탄성계수 예측방정식과 실험값 비교 (log scale0) 92

〈그림 5.1〉 13mm 골재 입도 그래프 97

〈그림 5.2〉 19mm 골재 입도 그래프 97

〈그림 5.3〉 선회 다짐 기 99

〈그림 5.4〉 선회다짐 시편으로부터 간접인장 피로시험용 시편 제작 방식 99

〈그림 5.5〉 측정시간에 따른 하중 및 변향량곡선 100

G2. 콘크리트 재료물성 정량화 연구 127

〈그림 1.1〉 2단계 1차년도 연구절차 및 내용 131

〈그림 2.1〉 PCC Strength 입력화면(Level 1) 136

〈그림 2.2〉 PCC Strength 입력화면(Level 2) 137

〈그림 2.3〉 PCC Strength 입력화면(Level 3) 138

〈그림 2.4〉 PCC Strength 입력화면(Level 1)-CRCP 139

〈그림 2.5〉 PCC Thermal 입력화면 140

〈그림 2.6〉 PCC Mix 입력화면 142

〈그림 2.7〉 소성수축에 의한 골재의 영향 144

〈그림 2.8〉 일반적인 콘크리트의 수축거동 145

〈그림 2.9〉 시멘트페이스트의 습도에 따른 열팽창계수의 변동추이 150

〈그림 3.1〉 KPRP 프로그램 재료물성 입력내용과 1단계 연구내용 비교검토① 157

〈그림 3.2〉 KPRP 프로그램 재료물성 입력내용과 1단계 연구내용 비교검토② 157

〈그림 4.1〉 굵은골재의 합성 입도분포 165

〈그림 4.2〉 잔골재의 입도분포 166

〈그림 4.3〉 압축강도 시험 전경 168

〈그림 4.4〉 콘크리트 시편의 충진부분에 연마 장면 전경 169

〈그림 4.5〉 탄성 계수/프아송비 시험 전경 169

〈그림 4.6〉 른크리트 열팽창계수 시험 형상 170

〈그림 4.7〉 론크리트 열팽창계수 시험전경① 171

〈그림 4.8〉 콘크리 트 열팽창계수 시험전경② 171

〈그림 4.9〉 28일 압축강도 데이터 비교 172

〈그림 4.10〉 28일 탄성 계수 데이터 비교 173

〈그림 4.11〉 압축강도-탄성 계수의 상관관계 분석 173

〈그림 4.12〉 수직 -수평 변형 률 추이 (배합타입 I) 174

〈그림 4.13〉 열팽창계수 시험결과 차트(배합타입 I -재령4일) 175

〈그림 4.14〉 열팽창계수 시 험 결과 차트(배합타입 B -재령7일) 175

〈그림 4.15〉 콘크리트 시편내부온도와 물온도의 변화 추이 비교① 178

〈그림 4.16〉 콘크리트 시편내부온도와 물온도의 변화 추이 비교② 178

G3. 교통하중 정량화 연구 190

〈그림 1.1〉 전체 연구 수행 방법 196

〈그림 2.1〉 지방도의 차량 분류표(8종) 203

〈그림 2.2〉 지방도 트럭 차종별 분포 205

〈그림 2.3〉 지방도 각 지점별 트럭 차종별 분포 206

〈그림 2.4〉 지방도 트럭 교통량 분포(TTCI) 208

〈그림 2.5〉 지방도 트럭 교통량 분포(TTC2) 209

〈그림 2.6〉 지방도 트럭 교통량 분포(TTC3) 209

〈그림 2.7〉 지방도 트럭 교통량 분포(TTC4) 210

〈그림 2.8〉 지방도 트럭 교통량 분포(TTC5) 210

〈그림 2.9〉 지방도 트럭 교통량 분포(TTC6) 211

〈그림 2.10〉 지방도 트럭 교통량 분포(TTC7) 211

〈그림 2.11〉 지방도 트럭 교통량 분포(TTC8) 212

〈그림 2.12〉 지방도 트럭 교통량 분포(TTC9) 212

〈그림 2.13〉 지방도 트럭 교통량 분포(TTC10) 213

〈그림 2.14〉 지방도 트럭 교통량 분포(TTCll) 213

〈그림 2.15〉 지방도 트럭 교통량 분포(TTC12) 214

〈그림 4.16〉 지방도 트럭 교통량 분포(TTC13) 214

〈그림 2.17〉 지방도 트럭 교통량 분포(TTC14) 215

〈그림 2.18〉 지방도 트럭 교통량 분포(TTCIS) 215

〈그림 2.19〉 지방도 트럭 교통량 분포(TTC16) 216

〈그림 2.20〉 지방도 트럭 교통량 분포(TTC17) 216

〈그림 2.21〉 지방도 트럭 교통량 분포(TTC18) 217

〈그림 2.22〉 지방도 트럭 교통량 분포(TTC19) 217

〈그림 2.23〉 지방도 트럭 교통량 분포(TTC20) 218

〈그림 2.24〉 지방도 트럭 교통량 분포(TTC21) 218

〈그림 2.25〉 지방도 트럭 교통량 분포(TTC22) 219

〈그림 2.26〉 지방도 트럭 교통량 분포(TTC23) 219

〈그림 2.27〉 지방도 트럭 교통량 분포(TTC24) 220

〈그림 2.28〉 지방도 트럭 교통량 분포(TTC25) 220

〈그림 2.29〉 지방도 트럭 교통량 분포(TTC26) 221

〈그림 2.30〉 지방도 트럭 교통량 분포(TTC27) 221

H 설계 시스템 개발 241

H CRCP 설계법 개발 247

〈그림 1.1〉 전체 연구수행 방법 253

〈그림 2.1〉 건조수축으로 인한 콘크리트 거동 258

〈그림 2.2〉 두 균열 사이에서의 건조수축으로 인한 응력 분포 258

〈그림 2.3〉 CRCP 위에 아스팔트 덧씌우기 한 포장 260

〈그림 2.4〉 경부고속도로의 CRCP 단면 262

〈그림 2.5〉 중부고속도로의 CRCP 단면 262

〈그림 2.6〉 시험 도로의 CRCP 단면 263

〈그림 2.7〉 타 끝단부의 정착 (앵커 설치) 263

〈그림 2.8〉 서울외곽순환고속도로의 CRCP 단면 264

〈그림 3.1〉 노상 반무한 깊이로 가정한 노상 반작용 합성계수 275

〈그림 3.2〉 강성기초에 대한 노상반력계수 수정 차트 (0.3m이내) 276

〈그림 3.3〉 슬래브 두께와 하부지지에 대한 손상 예측 277

〈그림 3.4〉 노상지지력의 잠재적 손실에 대한 유효계수 수정 278

〈그림 3.5〉 콘크리트 포장 설계 차트 (1단계) 279

〈그림 3.6〉 콘크리트 포장 설계 차트 (2단계) 280

〈그림 3.7〉 균열간격 규정에 대한 종방향 철근비 283

〈그림 3.8〉 균열폭 규정에 대한 최소 종방향 철근비 284

〈그림 3.9〉 철근응력 규정에 대한 최소 종방향 철근비 285

〈그림 3.10〉 횡 방향 철근비 산출 차트 286

〈그림 3.11〉 최대 tie-bar 간격 (Φ=1/2in,마찰계수=1.5) 287

〈그림 3.12〉 최대 tie-bar 간격 (Φ=5/8in,마찰계수=1.5) 288

〈그림 3.13〉 NCHRP 1-37 guide의 CRCP 설계 과정 293

〈그림 3.14〉 CRCP의 두께 설계 방법 299

〈그림 3.15〉 Lug를 이용한 인접 슬래와 결합하는 방법 301

〈그림 3.10〉 교량 접속부에서의 플랜지 조인트 302

〈그림 3.17〉 플랜지 없이 sleeper 슬래브를 이용하는 방법 302

〈그림 3.18〉 CRCP 포장에 대한 시공줄눈 302

〈그림 3.19〉 콘크리트 포장을 위한 최소 보조기층 요건 304

〈그림 3.20〉 노상 CBR의 산정 304

〈그림 3.21〉 콘크리트 포장의 슬래브 두께 설계 306

〈그림 3.22〉 지방부 CRCP의 설계 차트 (하중안전계수=1.1) 307

〈그림 3.23〉 CRCP의 철근 설계 차트 310

〈그림 3.24〉 CRCP의 유한요소 모델 313

〈그림 3.25〉 CRCP-10의 초기 화면 315

〈그림 3.26〉 CRCP-10의 차량하중 입력 화면 315

〈그림 3.27〉 CRCP-10의 균열폭 출력 화면 316

〈그림 4.1〉 시험도로 CRCP 단면도 319

〈그림 4.2〉 콘크리트 변형율 게이지 매설 단면 321

〈그림 4.3〉 Invar 계측기 설치 321

〈그림 4.4〉 균열폭 측정을 위한 계측기 설치 322

〈그림 4.5〉 포장체 거동 계측을 위한 계측기 설치 위치 (0.6% 구간) 323

〈그림 4.6〉 계측 위치별 수직 거동의 계측 예 324

〈그림 4.7〉 타 계측 위치별 균열 거동의 계측 예 324

〈그림 4.8〉 각 단면별 포장체 거동 비교분석을 위한 계측기 설치 위치 325

I. 포장 장기 공용성(LTPP) 연구 349

I1. LTPP 연구 354

〈그림 1.1〉 2단계 1차년도의 연구 수행 절차 360

〈그림 2.1〉 LTPP Case I 구간 포장단면(우정-장안간) 364

〈그림 2.2〉 LTPP Case I 구간 포장단면(덕산-예산간) 365

〈그림 2.3〉 LTPP 환경인자를 측정할 수 있는 계측센서 매설위치 368

〈그림 3.1〉 함수량계 검수 사진 372

〈그림 3.2〉 함수량계 데이터 이상유무 체크 373

〈그림 3.3〉 Thermistor Probe 검수 사진 373

〈그림 3.4〉 함수량계 ㅠ온도계 설치과정 375

〈그림 3.5〉 층별 다짐에 따른 함수량계의 데이터 변화 추이 376

〈그림 3.6〉 시공완료 후 함수량계 데이터 377

〈그립 3.7〉 함수량계 데이터 보정 절차 378

〈그림 3.8〉 포장재료 샘플링을 위한 저장용 드럼통 378

〈그림 3.9〉 평판재하시험 전경 379

〈그림 3.10〉 현장 CBR 시 험 전경 380

〈그림 3.11〉 동적 콘관입 시험 장비의 형태 및 제원 381

〈그림 3.12〉 동적 콘관입 시험 전경 381

〈그림 3.13〉 FWD(Fa I1ing Weight Deflectometer) 장비 382

〈그림 3.14〉 FWD 시험 전경 382

〈그림 3.15〉 SASW 시험의 장비 개요도 383

〈그림 3.16〉 SASW 시험 전경 383

〈그림 3.17〉 포장하부구조 현장시험 측정 지점 384

〈그림 3.18〉 각 위치별 K3O과 CBR(노상) 385

〈그림 3.19〉 각 위치별 탄성계수와 DCP 지수(노상) 385

〈그림 3.20〉 각 위치별 탄성 계수와 K3O(노상) 386

〈그림 3.21〉 각 위치별 탄성계수와 CBR(노상) 386

〈그림 3.22〉 각 위치별 K3O과 CBR(선택층/보조기 층) 387

〈그림 3.23〉 각 위치별 탄성계수와 DCP 지수(선택층/보조기층) 387

〈그림 3.24〉 각 위치별 탄성계수와 K3O(선택층/보조기층) 388

〈그림 3.25〉 각 위치별 탄성계수와 CBR(선택층/보조기층) 388

〈그림 4.1〉 타입 별 WIM장비 의 형 상 393

〈그림 4.2〉 국도 AADT의 분포 398

〈그림 4.3〉 국도 AADT의 누적분포 398

〈그림 4.4〉 아스팔트 포장의 FWD 시험 계획 408

I2. 시험도로의 운영에 관한 연구 428

〈그림 1.1〉 1단계 과업의 연구수행절차 435

〈그림 2.1〉 축하중 측정모습 442

〈그림 2.2〉 접지 면적 측정 442

〈그림 2.3〉 육안조사자료 예 (콘크리트 포장) 443

〈그림 2.4〉 육안조사자료 예 (아스팔트 포장) 443

〈그림 2.5〉 루프센서의 설치 444

〈그림 2.6〉 동적차량하중재하시험 (콘크리트) 444

〈그림 2.7〉 동적차량주행정보 시스템 설치도 (콘크리트) 445

〈그림 2.8〉 FWD 충격 하중재하시험 위치도 445

〈그림 2.9〉 FWD 시험위치 고정 446

〈그림 2.10〉 FWD 충격 하중재하시 험 446

〈그림 2.11〉 교통하중재하시험 (주간) 446

〈그림 2.I2〉 교통하중재하시험 (야간) 446

〈그림 2.13〉 연속철근콘크리트구간 상세 육안조사대장 447

〈그림 2.14〉 균열 넘버링 현장사진 448

〈그림 2.15〉 균열 넘버링 및 디멕디스크 설치 448

〈그림 2.16〉 연속철근콘크리트구간 상세 육안조사대장 448

〈그림 2.17〉 동적차량주행정보 시스템 설치도 (아스팔트) 449

〈그림 2.18〉 현장함체와 계측시스템의 연결 449

〈그림 2.19〉 차량동적하중재하시험 전경 449

〈그림 2.20〉 아스팔트물성변화 추정시험 FWD 충격하중재하 위치도 450

〈그림 2.21〉 FWD 하중재하위치 표시 451

〈그림 2.22〉 FWD 하중재하모습 451

〈그림 2.23〉 FWD 충격 하중 재하위치도 451

〈그림 2.24〉 FWD 충격 하중재하시험 (위치 조정) 452

〈그림 2.25〉 FWD 충격하중재하 452

〈그림 3 1〉 타이어 공기압 체크 455

〈그림 3.2〉 타이어 공기압 주입 455

〈그림 3.3〉 파손사진 (콘크리트) 456

〈그림 3.4〉 파손사진 (아스팔트) 456

〈그림 3.5〉 현장 함체 상태 점 검 456

〈그림 3.6〉 원더링 레이저 센서 457

〈그림 3.7〉 현장 레이저 센서 설치 457

〈그림 3.8〉 콘크리트포장 원더링 레이저 센서 위치도 457

〈그림 3.9〉 시험 차량 페인트 도색 458

〈그림 3.10〉 하중판 재하 458

〈그림 3.11〉 데이터 획득 광경 458

〈그림 3.I2〉 CRCP구간 LVDT 설치 459

〈그림 3.13〉 CRCP구간 균열변위 계 설치 459

〈그림 3.14〉 원더링 레이저 센서 설치 460

〈그림 3.15〉 덤프트럭 주행 460

〈그림 3.16〉 아스팔트 FWD 충격하중재하시 험광경 460

〈그림 3.17〉 아스팔트 코어링 461

I3. 포장가속시험기 운용 474

〈그림 1 1〉 포장가속시험기의 적용분야 479

〈그림 3.1〉 가속시험기 차량의 자체하중과 중량 블록에 의한 하중 재하 490

〈그림 3.2〉 가속시험기 차량의 앞축과 됫축에 설치된 하중계 490

〈그림 3.3〉 도로에서의 자동차의 운동 491

〈그림 3.4〉 가속시험기 속도에 따른 축하중 변화 492

〈그림 3.5〉 차륜의 Wandering 효과 492

〈그림 4.1〉 시험운용을 위한 시험체 타설 및 계측기 설치 전경 496

〈그림 4.2〉 계측을 위한 통합 Solution 개요도 496

〈그림 4.3〉 응답정보수집을 위한 현장 로깅 시스템 499