초록 ▼

□ 연구개요
콘크리트 포장 도로에 사용되는 보수재료의 연구동향은 대부분이 보수재료 조기강도 및 자체의 성능에만 중점을 두고 있다. 이와 같이 기존의 보수방식은 도로의 차선을 수일동안 통제, 콘크리트를 타설, 양생하는 위험한 작업방식으로 인한 안정성의 문제와 강도 보완에만 중점을 두고 있어 내화학성 및 내구성 확보에는 고려되고 있지 않고 있는 실정이다. 또한 현재 사용되고 있는 보수재료는 기존재료와의 이질성으로 인한 역학적 거동 차이로 오히려 조기 열화되는 현상을 나타내고 있고 보수 후의 기존 콘크리트와 보수재료와의 계면에서의

□ 연구개요
콘크리트 포장 도로에 사용되는 보수재료의 연구동향은 대부분이 보수재료 조기강도 및 자체의 성능에만 중점을 두고 있다. 이와 같이 기존의 보수방식은 도로의 차선을 수일동안 통제, 콘크리트를 타설, 양생하는 위험한 작업방식으로 인한 안정성의 문제와 강도 보완에만 중점을 두고 있어 내화학성 및 내구성 확보에는 고려되고 있지 않고 있는 실정이다. 또한 현재 사용되고 있는 보수재료는 기존재료와의 이질성으로 인한 역학적 거동 차이로 오히려 조기 열화되는 현상을 나타내고 있고 보수 후의 기존 콘크리트와 보수재료와의 계면에서의 손상은 고려되고 있지 않은 실정이다.
따라서 본 연구는 경화시간이 빠르고 우수한 내구성능 및 강도특성을 가진 산화마그네슘 재료와 나노 실리카를 혼합하여 급속한 경화로 인한 미세균열 및 보수 계면에서의 마이크로 필러효과를 검토하여 이질성에 따른 조기 열화 보완 및 장기적 보수 성능 확보를 통하여 이를 포장재 및 보수재로 활용하여 쾌속 도로포장 시공 및 다기능 유지보수 재료 및 공법을 개발하고자 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
■산화마그네슘 계열 보수재료 적용성 검토
-산화마그네슘 계열 결합재에 대한 경화특성 및 응결시간 특성을 확인하고 이를 통해 압축강도 확보 및 경화시간 조절에 관한 연구를 수행하였으며, 산화마그네슘 계열 결합재의 활용성이 우수한 것으로 평가됨.
■복합재료의 최적배합설계 정립 및 물리적 특성평가
-개발 보수재료의 시간 및 재령별 압축강도 특성을 평가하였으며, 6시간 이내에 20MPa이상의 강도 발현이 가능한 것으로 확인하였음, 또한, 기존 콘크리트 보수시 부착성능을 확인하기 위해 인발 부착강도 시험을 평가하였으며, 그 결과 규준 1MPa이상의 부착강도 확보가 가능하고, 마모저항성 또한 우수한 것으로 확인됨.
■복합재료의 내구적 특성평가
-개발 보수재료의 내구적 특성 평가를 위해서 염소이온침투, 탄산화, 동결융해, 길이변화 실험등을 실시하였음. 기존 시멘트 계열보다 염화물 확산계수가 낮게 측정되었으나 탄산화의 경우는 기존 보수재료와 화학적 특성 차이로 인한 새로운 평가 방법이 요구되며, 동결융해, 스케일링 등의 시험을 통해 내구성 평가를 실시함.
■복합재료를 활용한 보수 후의 수명평가
-복합재료를 일반 콘크리트 포장에 보수 시 수명에 대한 평가는 거의 전무하였으며, 본 연구에서는 파라미터를 달리하여 MPC 보수재와 일반 콘크리트의 확산을 고려하고, MATLAB을 활용한 수명해석 평가를 실시하였음.

□ 연구개발결과의 중요성
산화마그네슘계열 결합제의 경우 급결성으로 인하여 보수재료로의 연구가 국외에서는 활발히 진행되고 있는 반면 국내의 경우 아직 관련 연구에 대한 도입 및 착수 시점으로 조사된다. 따라서 본 연구에서는 이와 같은 급결성을 가진 산화마그네슘계열 결합재를 활용하여 조기교통 개방이 가능한 고성능 보수재료로 개발하였다. 국내 산화마그네슘 관련 연구는 미비하나 본 연구결과를 바탕으로 기본적인 내구성 및 물리적 성능에 대한 기본 자료로 활용이 가능하며 차후 경화시간 조절을 위한 응결지연제에 대한 연구 및 복합열화를 활용한 다양한 파손형태에서의 수명 예측 기술 등을 추가적으로 연구한다면 산화마그네슘을 활용한 보수재료의 실용화가 가능할 것으로 판단된다.

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 2.1 복합열화 메커니즘 및 종류 ... 5
• 2.2 국내외 보수재료 품질규준 및 개발 사용 중인 보수재료 성능수준 ... 5
• 2.3 산화마그네슘계열 세라믹 결합재의 구성비 도출 ... 6
• 2.4 초기압축강도 및 강도발현 특성 ... 7
• 2.5 최적의 개발 보수재료 구성비 ... 9
• 2.6 보수재료의 수명예측기술 개발 ... 14
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 18
• 4. 참고문헌 ... 19
• 5. 연구성과 ... 20
• 대표적 연구실적 ... 23
• 끝페이지 ... 46