• 제목/요약/키워드: 포장면

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아스팔트포장의 경계층 영향에 대한 해석적 기초연구 (Fundamental Study on Analysis of the Bonding Effect on Asphalt Pavement)

  • 최준성
    • 한국도로학회논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.11-21
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    • 2005
  • 본 연구에서는 기존의 아스팔트 콘크리트 포장구조해석에 사용되는 다층탄성해석에서 경계면의 영향을 평가하기 위해 상용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS와 다층탄성 프로그램인 KENLAYER를 이용하여 연직하중이 작용하는 경우의 경계면 특성에 따른 포장성능에 관한 비교 분석을 실시하였다. 그리고 실제 주행하중에 의해 발생되는 수평하중이 포장체에 미치는 영향을 고찰하기 위해 수평하중을 고려한 포장구조해석도 실시하였다. 이를 위해 ABAQUS를 이용하여 경계면 상태에 따른 포장구조체 내부에서 발생하는 변형률 및 처짐을 분석하고, 경계면의 접합상태에 따른 효과를 분석하였다. 이러한 과정을 통해 경계면 상태에 따른 포장체의 공용성에 관한 기존의 정성적 평가로부터 수치해석을 통해 정량적 평가를 실시하고, 경계면 효과에 대한 기본연구를 실시하였다. 연구 결과 기존 해석에서 사용되는 연직하중만 작용하는 경우와 실제 주행하중을 모사하는 연직하중과 수평하중이 동시에 작용하는 경우 수평하중의 작용으로 인해 공용횟수가 약 1/300로 감소하여 포장구조해석시 수평하중을 고려한 해석이 절실히 필요함을 알 수 있었다.

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보조기층재로 제강슬래그가 사용된 아스팔트 포장면 불량 원인 분석 (Analysis of the Cause of Defects in Asphalt Pavement Using Steel Slag as Auxiliary Base Material)

  • 장정욱
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제22권10호
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    • pp.546-553
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    • 2022
  • 본 연구에서는 창원시 관내 도로 중 제강슬래그가 보조기층재로 사용된 도로에서 지속적인 포장면 크랙과 요철이 발생하여 물류운송의 불편 및 사고의 위험도가 증가하며 유지보수 예산 및 행정력 손실 등의 어려움이 있어 포장면 크랙 및 요철 발생 원인을 파악하고자 하였다. 3개 대상 도로에서 포장 절단 및 굴착을 실시하고 시료를 채취하여 수침 팽창시험과 X선 회절분석시험을 수행하였다. 제강슬래그의 주요 팽창원인은 CaO와 MgO의 수화반응 결과이며, CaO는 수개월 내에 수화반응이 종료되나 MgO는 소성되는 온도에 따라 반응 속도가 매우 느린 것으로 알려져 있다. X선 회절분석 시험 결과 3개 도로에서 채취된 시료의 MgO 함유량은 전체 평균 약 47%, CaO 함유량은 전체 평균 약 14%로 높은 MgO 함유량을 보였으며, MgO에 의한 느린 수화반응으로 인한 팽창이 장기적으로 도로 융기를 유발하고 그로인하여 도로 포장면에 크랙 및 요철이 발생된 것으로 판단된다.

주행차량의 수평하중을 고려한 층 경계면의 인장변형률 영향계수 개발 (Estimation of Tensile Strain Effect Factor of Layer Interface Considering Lateral Loads of Moving Vehicle)

  • 서주원;최준성;김수일
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권6D호
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    • pp.951-960
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    • 2006
  • 본 연구에서는 실제 주행차량의 수평하중이 다양한 층 경계면 마찰계수 상태의 포장구조체에 미치는 영향을 고찰하기 위해 수평하중을 고려한 포장구조해석 모델링을 구축하였다. 기존 해석프로그램의 경계층 평가분석을 고찰하기 위하여 기존 다층탄성해석프로그램인 KENLAYER와 구축된 모델링을 이용한 상용 유한요소해석프로그램 ABAQUS 로부터 연직하중과 수평하중이 작용하는 경우 및 하중조합의 경우 포장체 거동을 비교분석하였다. 또한 각각의 하중상태하에서 경계층 상태에 따른 포장구조체의 공용성을 평가한 후, 연직하중과 수평하중이 동시에 가해지는 포장구조체의 경계면 상태에 따른 영향계수의 데이터베이스를 구축하였다. 기존의 주행차량의 연직하중만을 고려한 경우와 실제 주행차량의 수평하중과 연직 하중을 고려한 경우 포장구조체에 미치는 영향을 분석한 결과, 수평하중의 작용으로 인해 공용수명이 약 1/300로 감소하므로, 포장구조해석시 주행차량의 수평하중을 고려한 층 경계면 영향계수 개발이 필요함을 알 수 있었다. 또한 국내 고속도로의 대표단면을 이용하여 수치해석을 실시한 결과, 아스팔트층의 두께가 얇을수록, 또한 아스팔트층의 탄성계수가 작을수록 경계면 상태에 큰 영향을 받음을 알 수 있었다. 포장구조해석시 주행차량의 수평하중을 고려하기 위하여 포장구조체 공용수명에 영향을 미치는 아스팔트층의 두께, 탄성계수, 그리고 경계면 조건으로부터 아스팔트층 하부의 인장변형률을 결정하는 인장변형률 예측식을 제안하였고, 공용중인 포장구조체의 두께와 탄성계수를 이용하여 인장변형률 예측식을 해석적으로 검증하였다. 또한 제안된 예측식을 이용하여 아스팔트층과 보조기층 사이의 접합여부에 따른 인장변형률 영향계수를 개발하였다.