현재 우리나라 콘크리트 포장은 줄눈 콘크리트 포장의 일률적인 형식으로 시공되고 있으며, 줄눈부에서 발생하는 여러 파손과 이에 대응하는 유지보수로 많은 시간과 비용을 사용하고 있다. 이에 줄눈 콘크리트 포장 보다 초기 시공비는 높으나 유지보수가 적고 공용성이 우수하며 생애주기비용에서 유리한 연속철근 콘크리트 포장(CRCP: Continuously Reinforced Concrete Pavement)의 적용이 주목을 받고 있다. 그러나 AASHTO '81, '86의 경험적 설계법을 현재까지 실무에 사용하고 있으며, CRCP의 3차원적인 거동 분석 및 횡방향 균열폭과 균열간격 등의 공용성 인자에 대한 확신이 부족하여 실무에서의 적용이 미비한 실정이다.
따라서 본 논문에서는 CRCP의 국내 적용을 위한 공용성 인자의 도출 및 설계 인자 선정의 근거 자료를 확보하기 위하여 CRCP의 거동을 측정하고 특성을 분석하였다. 이를 위해 중부내륙고속도로 시험도로 CRCP 구간에서 종방향 임의 위치 및 자유단부의 종방향 거동, 횡방향 균열부 및 자유단부의 ...
현재 우리나라 콘크리트 포장은 줄눈 콘크리트 포장의 일률적인 형식으로 시공되고 있으며, 줄눈부에서 발생하는 여러 파손과 이에 대응하는 유지보수로 많은 시간과 비용을 사용하고 있다. 이에 줄눈 콘크리트 포장 보다 초기 시공비는 높으나 유지보수가 적고 공용성이 우수하며 생애주기비용에서 유리한 연속철근 콘크리트 포장(CRCP: Continuously Reinforced Concrete Pavement)의 적용이 주목을 받고 있다. 그러나 AASHTO '81, '86의 경험적 설계법을 현재까지 실무에 사용하고 있으며, CRCP의 3차원적인 거동 분석 및 횡방향 균열폭과 균열간격 등의 공용성 인자에 대한 확신이 부족하여 실무에서의 적용이 미비한 실정이다.
따라서 본 논문에서는 CRCP의 국내 적용을 위한 공용성 인자의 도출 및 설계 인자 선정의 근거 자료를 확보하기 위하여 CRCP의 거동을 측정하고 특성을 분석하였다. 이를 위해 중부내륙고속도로 시험도로 CRCP 구간에서 종방향 임의 위치 및 자유단부의 종방향 거동, 횡방향 균열부 및 자유단부의 컬링 거동, 횡방향 균열폭 거동, 횡방향 균열부의 하중전달율을 측정하고 상세하게 분석하였다.
CRCP의 종방향 거동특성 분석결과 자유단부로부터 50 이상 떨어진 곳에서는 일일 슬래브 온도변화 및 계절의 변화에 따라 변위가 거의 발생하지 않아 단부는 앵커러그를 생략하고 팽창줄눈 형식을 적용하여도 무방한 것으로 판단되었으며, 횡방향 균열부 컬링 거동은 변위가 매우 미소하여 차량의 주행성에 영향을 미치지 않고 하중전달율도 양호한 것으로 분석되었다. 따라서 횡방향 적정 균열간격을 산정하여 시공초기에 인위적으로 균열을 유도함으로써 철근비를 줄이는 등 CRCP 공법의 효용성을 높일 수 있을 것으로 판단되었다.
아울러, 국내 콘크리트 포장형식을 다양화하고 CRCP의 확대시행을 위해서는 국내환경에 부합하는 설계변수(교통량, 하부재료, 콘크리트 재료물성, 환경하중, 철근량 등) 정립을 위한 추가연구가 지속적으로 수행되어야 할 것으로 판단된다.
현재 우리나라 콘크리트 포장은 줄눈 콘크리트 포장의 일률적인 형식으로 시공되고 있으며, 줄눈부에서 발생하는 여러 파손과 이에 대응하는 유지보수로 많은 시간과 비용을 사용하고 있다. 이에 줄눈 콘크리트 포장 보다 초기 시공비는 높으나 유지보수가 적고 공용성이 우수하며 생애주기비용에서 유리한 연속철근 콘크리트 포장(CRCP: Continuously Reinforced Concrete Pavement)의 적용이 주목을 받고 있다. 그러나 AASHTO '81, '86의 경험적 설계법을 현재까지 실무에 사용하고 있으며, CRCP의 3차원적인 거동 분석 및 횡방향 균열폭과 균열간격 등의 공용성 인자에 대한 확신이 부족하여 실무에서의 적용이 미비한 실정이다.
따라서 본 논문에서는 CRCP의 국내 적용을 위한 공용성 인자의 도출 및 설계 인자 선정의 근거 자료를 확보하기 위하여 CRCP의 거동을 측정하고 특성을 분석하였다. 이를 위해 중부내륙고속도로 시험도로 CRCP 구간에서 종방향 임의 위치 및 자유단부의 종방향 거동, 횡방향 균열부 및 자유단부의 컬링 거동, 횡방향 균열폭 거동, 횡방향 균열부의 하중전달율을 측정하고 상세하게 분석하였다.
CRCP의 종방향 거동특성 분석결과 자유단부로부터 50 이상 떨어진 곳에서는 일일 슬래브 온도변화 및 계절의 변화에 따라 변위가 거의 발생하지 않아 단부는 앵커러그를 생략하고 팽창줄눈 형식을 적용하여도 무방한 것으로 판단되었으며, 횡방향 균열부 컬링 거동은 변위가 매우 미소하여 차량의 주행성에 영향을 미치지 않고 하중전달율도 양호한 것으로 분석되었다. 따라서 횡방향 적정 균열간격을 산정하여 시공초기에 인위적으로 균열을 유도함으로써 철근비를 줄이는 등 CRCP 공법의 효용성을 높일 수 있을 것으로 판단되었다.
아울러, 국내 콘크리트 포장형식을 다양화하고 CRCP의 확대시행을 위해서는 국내환경에 부합하는 설계변수(교통량, 하부재료, 콘크리트 재료물성, 환경하중, 철근량 등) 정립을 위한 추가연구가 지속적으로 수행되어야 할 것으로 판단된다.
These days, jointed concrete pavement (JCP) has been constructed widely in Korea as a dominant concrete pavement type. However, huge maintenance time and cost have been spent in order to repair various distresses occurred at joints. The use of continuously reinforced concrete pavement (CRCP) has d...
These days, jointed concrete pavement (JCP) has been constructed widely in Korea as a dominant concrete pavement type. However, huge maintenance time and cost have been spent in order to repair various distresses occurred at joints. The use of continuously reinforced concrete pavement (CRCP) has drawn attention because of low life cycle cost and high performance despite high initial construction cost compared to JCP. The application of CRCP in Korea is still very limited because of the use of old empirical design guides from AASHTO, lack of understanding three dimensional behaviors, and uncertainty of performance related variables such as transverse crack width and crack spacing.
This research examines the behavior of CRCP through field measurements for identifying performance variables for local implementation of CRCP and acquiring supporting data for design variables. The longitudinal displacements at random locations and at free ends, vertical displacements due to slab curling, transverse crack width variation, and load transfer efficiencies at transverse cracks have been measured and analyzed at the CRCP sections on the test road in Jungbunaeryuk Expressway.
As a result of this study, removing anchor lugs and applying expansion joints at free ends are recommended because minimal displacements have occurred at the section 50m from a free end due to the seasonal and daily temperature changes. The curling displacements at transverse cracks were very small and would not affect the ride quality. The load transfer efficiencies were excellent at transverse cracks. By inducing initial cracks with a desirable spacing at early ages, the steel ratio can be reduced and the efficiency of CRCP can even be improved.
Moreover, in order to diversify the concrete pavement types and increase the use of CRCP, further studies on developing design variables conforming to local situations (traffic volume, underneath roadbase materials, concrete material properties, environmental loads, steel ratio, etc.) are recommended.
These days, jointed concrete pavement (JCP) has been constructed widely in Korea as a dominant concrete pavement type. However, huge maintenance time and cost have been spent in order to repair various distresses occurred at joints. The use of continuously reinforced concrete pavement (CRCP) has drawn attention because of low life cycle cost and high performance despite high initial construction cost compared to JCP. The application of CRCP in Korea is still very limited because of the use of old empirical design guides from AASHTO, lack of understanding three dimensional behaviors, and uncertainty of performance related variables such as transverse crack width and crack spacing.
This research examines the behavior of CRCP through field measurements for identifying performance variables for local implementation of CRCP and acquiring supporting data for design variables. The longitudinal displacements at random locations and at free ends, vertical displacements due to slab curling, transverse crack width variation, and load transfer efficiencies at transverse cracks have been measured and analyzed at the CRCP sections on the test road in Jungbunaeryuk Expressway.
As a result of this study, removing anchor lugs and applying expansion joints at free ends are recommended because minimal displacements have occurred at the section 50m from a free end due to the seasonal and daily temperature changes. The curling displacements at transverse cracks were very small and would not affect the ride quality. The load transfer efficiencies were excellent at transverse cracks. By inducing initial cracks with a desirable spacing at early ages, the steel ratio can be reduced and the efficiency of CRCP can even be improved.
Moreover, in order to diversify the concrete pavement types and increase the use of CRCP, further studies on developing design variables conforming to local situations (traffic volume, underneath roadbase materials, concrete material properties, environmental loads, steel ratio, etc.) are recommended.
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