초록 ▼

본 연구는 도로에 대한 ‘미래사회의 다양한 요구’를 해결하기 위해 지속가능한 재료, 맞춤형 모듈 도로, 공장생산과 급속시공이 가능한 도로기술 개발 및 관련 원천기술 확보를 목적으로 한다.

이를 위해 세미 브리지 형식의 새로운 슬래브 모듈 개념을 개발하였으며 구조설계를 실시한 후 3차례의 시험시공을 수행하였다. 모듈러 시스템의 안정성을 확인하기 위해 정적, 동적 및 피로재하시험을 수행하였으며 최종적으로 안정적인 공용성 거동을 확인하였다. 고내구성 슬래브 모듈을 개발하기 위해 Self-Compacting Concrete 개

본 연구는 도로에 대한 ‘미래사회의 다양한 요구’를 해결하기 위해 지속가능한 재료, 맞춤형 모듈 도로, 공장생산과 급속시공이 가능한 도로기술 개발 및 관련 원천기술 확보를 목적으로 한다.

이를 위해 세미 브리지 형식의 새로운 슬래브 모듈 개념을 개발하였으며 구조설계를 실시한 후 3차례의 시험시공을 수행하였다. 모듈러 시스템의 안정성을 확인하기 위해 정적, 동적 및 피로재하시험을 수행하였으며 최종적으로 안정적인 공용성 거동을 확인하였다. 고내구성 슬래브 모듈을 개발하기 위해 Self-Compacting Concrete 개념을 도입하였으며, 초기 흐름특성,강도, 내구성 측면에서 평가를 수행하였다. 또한 개발재료의 거동예측을 위해 Multi-scale/phase 개념을 활용한 수치해석을 수행하여 역학적 해석을 위한 기반을 구축하였다. 최상층 기능성 포장을 위한 다공성 구조인 카펫 모듈에 대한 기초 물성 실험을 통해 실용화 가능섬을 검토하였다.

최종적으로 지속가능한 장수명 모듈러 도로시스템 개발을 위해 필요한 상부구조물일 슬래브 모듈개발을 완료하였으며, 실용화를 위한 2단계 사업 추진을 지속적으로 추진할 계획이다.

( 출처 :서지자료 초록 )

Abstract ▼

The objective of this research is developing the sustainable material and modularize road system and ensuring technologies that are related to the factory production and fast construction concept for satisfaction of ‘various needs of future society’. To achieve this purpose, semi-bridge type slab mo

The objective of this research is developing the sustainable material and modularize road system and ensuring technologies that are related to the factory production and fast construction concept for satisfaction of ‘various needs of future society’. To achieve this purpose, semi-bridge type slab module concept was developed and three times Mock-up test for the slab module were performed. To verify the stability of slab module, static, dynamic and fatigue test were performed by using Accelerating Pavement Test. Under the all the testing conditions, the elastic behavior of slab module was observed even under high eccentric loading condition. To develop high performance slab module, self-compacting concrete concept is adapted and initial flow characteristic, strength, and durability tests for the developed material were performed. Also, flow characteristic of the developed mix is evaluated by using multi-scale, and multi-phase numerical analysis. The material properties of surface porous layer is also evaluated to check applicability. Finally sustainable-perpetual-modular slab system was successfully developed.

( 출처 : Bibliographic Data Abstracts )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약문 ... 3
• Summary ... 6
• 목차 ... 10
• 표목차 ... 14
• 그림목차 ... 17
• 제1장 서론 ... 27
• 1. 연구의 필요성 ... 27
• 1.1 사회현안에 대한 능동적 대응 ... 27
• 1.2 미래사회 대비 핵심기술 개발 ... 30
• 2. 연구 목표 및 연구내용 ... 33
• 2.1 최종 목표 ... 33
• 2.2 연차별 연구 내용 ... 34
• 제2장 국내·외 기술동향 ... 35
• 1. 모듈러 도로시스템 관련 특허동향 분석 ... 35
• 1.1 주요시장국 연도별 전체 특허 동향 ... 35
• 1.2 시장별 기술 성장단계 분석 ... 37
• 2. 모듈러 도로시스템 관련 선행연구 사례 분석 ... 38
• 2.1 미국 ... 39
• 2.2 네덜란드 ... 44
• 2.3 일본 ... 51
• 2.4 기타 국가 ... 74
• 3. 소결 ... 75
• 제3장 슬래브 모듈 구조시스템 개발 ... 77
• 1. Conceptual Slab Dimension 결정 ... 77
• 1.1 국내 차종에 따른 적재물 제원 ... 77
• 1.2 국가 법령의 도로교통 제한 ... 78
• 2. 슬래브 도로시스템 구조 설계 ... 80
• 2.1 축하중 정량화 ... 80
• 2.2 환경하중 정량화 ... 80
• 2.3 최대하중 조합 제시 ... 80
• 2.4 하중 조합별 슬래브 모듈 구조해석 ... 81
• 2.5 단면 설계 ... 85
• 2.6 최적설계안 제시 ... 89
• 3. 슬래브 모듈 1차 시험시공 ... 90
• 3.1 슬래브 모듈 실험체 제작 ... 90
• 3.2 SCC 배합 / Mock-up test ... 93
• 3.3 슬래브 모듈 2차 시험시공 ... 105
• 3.4 슬래브 모듈 3차 시험시공 ... 105
• 4. 재하실험을 통한 슬래브 모듈 거동 분석 ... 106
• 4.1 정적 재하실험 ... 106
• 4.2 동적 재하실험 ... 115
• 4.3 슬래브 모듈 구조해석 ... 119
• 4.4 슬래브 모듈 회전에 따른 구조해석 ... 139
• 4.5 슬래브 모듈 장기공용성 평가 ... 150
• 5. 슬래브 모듈 최적 단면(안) 제시 ... 151
• 6. 소결 ... 156
• 제4장 슬래브 모듈 재료 물성 정량화 ... 159
• 1. 개요 ... 159
• 2. 구성재료 물성정량화 ... 160
• 2.1 골재 ... 160
• 2.2 분체(Powder) ... 167
• 3. 혼합물 배합실험 방법론 검토 ... 172
• 3.1 페이스트(Paste) ... 172
• 3.2 콘크리트(Concrete) ... 181
• 4. 역학적 배합설계 연구 ... 198
• 4.1 예측항목 및 입력변수 ... 198
• 4.2 역학적 배합설계 개발을 위한 기본 개념 ... 203
• 4.3 역학적 배합설계 개발을 위한 실험계획 ... 204
• 4.4 배합실험결과 ... 205
• 4.5 콘크리트 배합설계 분석 도구 ... 232
• 5. 소결 ... 233
• 제5장 Multi-Scale/Phase 역학적 해석 기반 구축 ... 237
• 1. Multi-Scale/Phase 역학적 해석 기법 ... 237
• 1.1 Multi-Scale/Phase 역학적 해석 기법의 개요 ... 237
• 1.2 FEM을 이용한 Multi-Scale 해석 ... 241
• 1.3 DEM-CFD를 이용한 Multi-Phase 해석 ... 243
• 2. Multi-Phase 해석 ... 246
• 2.1 DEM 적용을 위한 골재 다짐모형 분석 ... 246
• 2.2 DEM을 이용한 골재의 슬럼프 모사 ... 273
• 2.3 DEM을 이용한 접촉 모형의 이론적 검증 ... 292
• 2.4 DEM을 이용한 시멘트 페이스트의 슬럼프 실험 모사 ... 305
• 3. 소결 ... 308
• 제6장 카펫 모듈 재료 개발 ... 313
• 1. 카펫 재료에 대한 재료물성 검토 및 평가 ... 313
• 1.1 가열 아스팔트 혼합물 개요 ... 313
• 1.2 카펫 모듈용 HIGRIP 아스팔트 혼합물 ... 328
• 2. FEM 해석을 위한 Hyperelastic 모형의 개발 ... 334
• 2.1 가열 아스팔트 혼합물의 물성 모형 개요 ... 335
• 2.2 가열 아스팔트 혼합물의 역학적 해석 ... 350
• 3. 다공질 탄성포장(PERS) 재료 검토 및 평가 ... 355
• 3.1 카펫 모듈 재료 검토 ... 356
• 3.2 PERS 혼합물 기본물성 확인 ... 357
• 3.3 PERS 혼합물 다짐방법 결정 ... 358
• 3.4 PERS 혼합물의 동탄성계수 평가 ... 361
• 4. 소결 ... 364
• 제7장 모듈러 도로시스템 활용방안 및 기대효과 ... 367
• 1. 모듈러 시스템 적용 전략 ... 367
• 1.1 모듈러 도로 시스템의 구성 및 적용 대상 ... 367
• 1.2 대안 선정 방법 ... 372
• 1.3 Application Decision Tree 제시 ... 376
• 2. 활용방안 및 기대효과 ... 379
• 2.1 기술개발 결과 활용 방안 ... 379
• 2.2 기대 효과 ... 384
• 제8장 결론 ... 389
• 1. 슬래브 모듈 구조시스템 개발 ... 389
• 2. 슬래브 모듈 재료 정량화 ... 391
• 3. Multi-Scale/Phase 역학적 해석 기반 구축 ... 393
• 4. 카펫 모듈 재료 개발 ... 394
• 참고문헌 ... 397
• 끝페이지 ... 407