지침 한국도로공사_설계실무자료집_2012년_10-2_콘크리트 포장 보수재료 품질기준
2024.04.22 11:07
2011년도 설계실무자료집 - 참고자료
814
10-2 콘크리트 포장 보수재료 품질기준 도로시험팀-496
(2011. 3. 15)
I 추진목적
□ 콘크리트 포장의 파손 구간에 대한 표준화된 절차 수립 필요
- 줄눈부 스폴링 및 표면 결함에 대한 유지관리 표준 절차 필요
□ 잦은 보수로 인한 낭비 요소를 배제하고, 공용성 확보방안 제시 필요
- 시공 편이적인 보수 공법 보다는 장기 공용성 확보 방안의 제시 필요
II 현황 및 문제점
□ 상습 파손 구간에 대한 시공 편이적 대응으로 잦은 파손 발생
- 획일적 AP 덧씌우기 공법의 적용으로 일부 반사균열, 포트홀 발생
그림 1. 상습파손구간의 파손 전경 그림 2. AP 덧씌우기 보수 구간의 재파손
□ 노후 콘크리트 포장 구간에 대한 표준 시나리오 부재
- 기존 재료와 동일 또는 유사한 재료의 보수가 우선적인 보수 방안
- 시멘트계 접착 덧씌우기 및 부분단면보수 공법 기준이 미흡
그림 3. 노후 콘크리트 포장의 표준 유지관리 절차
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□ 최근 신기술 개발과 시장형성으로 다양한 공법의 적용 여건 성숙
- 시멘트계 덧씌우기 공법의 다양한 대안 출현
- Rubblization공법, 표면씰링공법 등의 시험적용(도로교통연구원 시행)
III 개선 방향
□ 시멘트계 접착 덧씌우기 및 부분단면보수 공법의 적용을 위한 재료선정 품질기준 수립
- 여러 가지 새로운 재료가 도입되고 있으나 선정기준 미흡
○ 시멘트계 덧씌우기 공법 (Bonded Concrete Overlay)
- 콘크리트 모재와 동일하거나 유사한 물성을 가진 재료로서 파손된 콘크리트의
표면을 절삭(부분 또는 전면)하거나 덧높임으로 덧씌우기하는 공법으로 일반화
된 공법.
- 충분한 부착강도와 조기교통개방을 위한 강도 발현의 문제점으로 사용이
기피되어 왔으나, 최근 여러 가지 새로운 재료의 개발로 적용성 향상
- 콘크리트 포장 구간의 노후화로 지속적인 물량이 확보되고 있어, 전문회사와
시장이 형성되고 상황임
- 단면보수재의 중요한 물성인 기존 재료와의 적합성에 대한 정립
○ 재료 적합성 (Compatibility)
- 콘크리트 모재와의 역학적, 비역학적 거동의 정합성을 의미하며 탄성계수
(Modulus of Elasticity), 열팽창계수(Coefficient of Thermal Expansion), 경
화수축(Shrinkage) 등의 물성과 관련함
- 기존에는 단순히 압축강도, 휨강도, 부착강도 등의 강도 특성만을 기준으로 제시함
- 현장에서의 보수 재료의 공용성 미흡은 강도의 문제보다도 정합성의 문제로 인함
- 내구성 품질기준 정립으로 제설염 등의 도로 환경에 대응 기준 수립
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표 1. 시멘트계 재료를 이용하는 접착 덧씌우기 및 부분단면보수의 재료선정 기준
구 분 |
항 목 |
시험기준 |
기준 |
비고 |
구조 특성 (Structural Characteristics) |
압축강도 |
KS F 2405 |
21MPa 이상 (개방시간기준) |
3개/1조 |
휨강도 |
KS F 2408 |
3.15MPa 이상 (개방시간기준) |
3개/1조 |
|
부착강도 |
KS F 2762 |
1.4MPa 이상 (개방시간기준) |
3개/1조 |
|
적합 특성 (Compatibility) |
건조수축* |
KS F 2424 |
0.15% 이하 (개방시간부터 7일) |
3개/1조 |
열팽창계수** |
AASHTO TP 60 |
4.0~20.0×10-6/℃ (7일 양생) |
3개/1조 |
|
탄성계수** |
KS F 2438 |
1.13~7.80×104MPa (7일 양생) |
압축강도시편 활용 |
|
내구 특성 (Durability) |
염분침투저항성*** |
KS F 2711 |
2000 C 이하 (7일 양생) |
2개/조 |
동결융해저항성*** |
KS F 2456 |
80% 이상 (14일 양생) |
A법, 2개/1조, 300사이클 기준 |
|
스케일링저항성*** |
SS 13 72 44 A법 |
적정(Acceptable) 등급이상(7일 양생) |
56사이클, 2개/1조 |
|
마모저항성**** |
ASTM C 779 |
2mm 이하 (30분) (7일 양생) |
절차B, 2개/1조 |
|
기타 |
초결시간 |
|
제출자료 |
가사시간 확보 검토 |
비중 |
|
제출자료 |
배합설계 자료 |
|
인체 유해성 |
제품별 특이성 |
제출자료 |
작업성 검토 자료 |
※ 초속경 재료의 개방시간 기준은 특별히 정하지 않는 경우 4시간으로 관리하고 초속경
재료가 아닌 경우의 시험은 14일 양생 시험체를 기준으로 함
* 초속경 재료가 아닌 경우 타설 후 24시간부터 14일의 모르타르 기건 양생을 기준으로 함
** 범위를 벗어난 재료의 경우에는 ASTM C 884 방법에 의한 시험결과와 적합성 해석검토 자료
(첨부-1 참조)를 제시하여야 함
*** 시멘트 콘크리트계 교면포장과 동일 시험방법 적용, 스케일링저항성의 적정(Acceptable)은
56사이클 후에 평균 박리량(m56)이 1.00kg/㎡ 보다 작고, 동시에 m56/m28이 2보다 작은 경우에 해당
**** ASTM C 944 방법을 사용할 수 있으며, 이 경우의 기준은 0.5mm 이하로 함
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□ 부분단면보수 적정 보수범위 설정 기준 [도로처 방침 수립]
구 분 |
내 용 |
비고 |
보수범위 |
•직사각형 범위를 기본으로 함 •육안 파손 관측 경계에서 7.5cm 확대 설정 •장비사용 절삭시 최소폭 50cm 적용 |
|
보수깊이* |
•5~10cm 범위 •포장두께의 1/3이하 |
포장두께 1/3이상의 파손발생시에는 전단면보수를 시행함을 원칙으로 함 |
인접부 병합 |
•슬래브 내에 폭 5cm 이상의 스폴링이 3개소 이상 연속 발생시 보수범위 통합 (가로방향) |
|
* 과도한 보수 깊이의 설정은 추가 파손시의 보수 가능성을 배제시키며, 접합불량시
포장두께의 급격한 감소로 취약부를 상정하여 파손을 가속화 함
□ 시멘트계 접착 덧씌우기 및 부분단면보수 공법의 재료 선정 절차
- 신규재료의 적용으로 수요 발생시 적용성 검토
- 품질기준 일부 항목에 대한 도로교통연구원 시험 검토
(공인시험기관의 성적서 발급이 불가한 경우)
※ 공법검토 및 공인성적서 제출 등의 본 절차는 신규 재료의 최초 사용시만 적용
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IV 국외기준 검토
□ 부분단면 보수의 적용 범위
구분 |
보수형상 |
최소보수치수 (길이,폭) |
일방향 경계확대 |
보수제외파손 (길이,폭)이하 |
보수깊이**** |
범위 병합 (이하) |
FHWA 참고자료 |
사각형 |
300,100 |
75~100 |
150,35 |
최대 1/3T |
300 |
Washington주 도로국 |
사각형 |
- |
76 |
- |
76~건전부, 최대 1/3T |
305 |
Utah주 도로국 |
사각형,원형 |
- |
51~152 |
- |
수직절단 최소 51 |
- |
Tennessee주 도로국 |
- |
- |
- |
- |
100 이하 |
- |
SouthDakota주 도로국 |
- |
- |
- |
18(폭) |
- |
- |
Michigan주 도로국* |
- |
- |
- |
- |
최소51,철근상부 1/2T 이하 |
- |
NewYork주 도로국 |
가능한 정사각형 |
- |
75~150 |
- |
100 이하 |
150 |
NewJersey주 도로국 |
- |
- |
- |
- |
1/3T 이하 |
- |
Nebraska주 도로국 |
- |
- |
- |
- |
최소 75 |
- |
Louisiana주 도로국 |
- |
- |
- |
- |
100 이하 |
- |
Kansas주 도로국 |
- |
254,101 |
51 |
- |
101 이하 |
305 |
Indiana주 도로국 |
- |
- |
- |
- |
최소 25 75 이하 |
- |
Georgia주 도로국 |
사각형 |
- |
50 |
150,40 |
100 이하 |
600 |
Florida주 도로국 |
- |
- |
- |
150,40 |
- |
- |
California주 도로국 |
- |
- |
- |
- |
1/3T 이하 (PG)** |
- |
Arizona주 도로국 |
- |
- |
76 이상 |
152,38 |
1/2T 이하 |
- |
Pennsylvania주 도로국 |
사각형 |
- |
80 |
- |
최소 38*** |
600 |
* 밀링사용, 포장내부 철망(mesh reinforcement)도입
** PG : Polyester Grout
*** Class AA cement concrete, Rapid Set Concrete Patching Materials
LMC는 분리된 콘크리트 깊이까지
**** 보수깊이 이상은 전단면보수
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□ 부분단면 보수구간 절단 깊이 및 헤머 드릴의 용량 제한 규정
구분 |
컷팅 깊이(mm) |
해머드릴용량 |
FHWA 참고자료 |
25~50 |
13.5kg 이하 7kg 바람직 |
Washington주 도로국 |
최소 76 |
13.6kg 이하 치핑해머 7kg 이하 |
Utah주 도로국 |
최소 51 |
13.6kg 이하 |
Tennessee주 도로국 |
- |
14kg 이하 |
South Dakota주 도로국 |
최소 38 |
14kg 이하 치핑해머 7kg 이하 |
Michigan주 도로국 |
- |
치핑해머 6.8kg 이하 |
NewYork주 도로국 |
50~100 |
치핑해머 13.5kg 이하 공기압 700kPa 이하 |
NewJersey주 도로국 |
25 |
13.6kg 이하 |
Nebraska주 도로국 |
50 |
초기시공 16kg 이하 치핑해머 7.0kg 이하 |
Louisiana주 도로국 |
40~100 |
14kg 이하 |
Kansas주 도로국 |
최소 51 |
6.8kg 이하 |
Indiana주 도로국 |
25~75 |
21kg 이하 |
Georgia주 도로국 |
50~75 |
13.6kg 이하 |
California주 도로국 |
최소 51 (폴리에스터 그라우트 최소 38) |
6.8kg 이하 |
Arizona주 도로국 |
- |
light to medium |
Pennsylvania주 도로국 |
38* |
14kg 이하 |
Texas주 도로국 |
최소 38 |
6.8kg 이하 |
* Class AA cement concrete, Rapid Set Concrete Patching Materials
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□ 부분단면 보수재료의 강도 및 개방 규정(MPa)
구 분 |
압축강도/시간 (시험방법) |
인장강도/시간 (시험방법) |
교통개방 압축강도 |
|
1 |
Washington주 도로국 |
20.7/3h, 34.5/24h [ASTM C 39] |
- |
17.2 [AASHTO T 22] |
2 |
Tennessee주 도로국 |
13.8/8h 17.2/6h(HES) [시험방법 불명확] |
- |
13.8 17.2(HES) |
3 |
Michigan주 도로국 |
- |
- |
2.1(휨기준) 24시간 양생 후 17.2(LMC) |
4 |
NewYork주 도로국 |
30.0/28d(HES) 13.8/1d,34.5/28d(CRM) [시험방법 불명확] 17.2/1h,24.1/24h,34.5/28d(RHC) [NY Test Method 701-13F] |
10.3(RHPC) [휨,ASTM C 580] |
21(HES,ClassD),5d(ClassD) 24시간(CRM) 3시간(RHC) |
5 |
Texas주 도로국 |
35.1/7d, 43.4/28d(RSC) [Tex-448-A] 13.8/2h, 20.7/4h(URR) [ASTM C 39, 109] 1.4/Type1, 13.8/Type2 [24h, ASTM C579-B] [7d, Tex-618-J] |
2.9/5h(RSC) [휨,TEX-418-A] 2.8/24h(URR) [쪼갬, ASTM C 496] |
- |
6 |
Florida주 도로국 |
3.4/3h,13.8/24h,27.6/7d(RH) 13.8/3h,27.6/24h,41.4/7d(VRH) [ASTM C 39, 109] 10.3/3h,24.1/24h,31.0/7d(T1) 5.5/3h,10.3/24h,13.8/7d(T2) [ASTM C 579] |
12.4/7d(T1) 5.5/7d(T2) [휨,ASTM C 580] 6.2/7d(T1) 2.8/7d(T2) [인장,ASTM C 307] |
15.1(T1,T2) |
7 |
NewJersey주 도로국 |
13.8/3h,20.7/1d,27.6/7d,31.0/28d [AASHTO T 22] |
- |
13.8 |
8 |
Nebraska주 도로국 |
- |
- |
20 |
9 |
Louisiana주 도로국 |
- |
- |
22(PCC) [DOTD TR 230] 2 or 4시간(에폭시몰탈) (대기온도에 따름) |
10 |
Kansas주 도로국 |
3.5/3h,14/1d,28/7d(R1) 7.0/3h,21/1d,28/7d(R2) 21/3h,35/1d,35/7d(R3) [ASTM C 39, 콘크리트] [ASTM C 109, 모르터] |
- |
- |
11 |
Indiana주 도로국 |
- |
2.1/24h, 3.5/3d (휨, 3점재하) |
2.1(휨기준) |
12 |
Georgia주 도로국 |
17/24h,24/7d(TFHASC) 8.5/2h,20/24h,27.5/7d(RSC) [ASTM C 109, 31] |
3.5/24h(RSC) [휨, AASHTO T 97] |
- |
13 |
California주 도로국 |
20.7/3h,34.5/24h(FSG) [California Test 551] |
3.4/24h(FSG) [휨,California Test 551] |
- |
14 |
Arizona주 도로국 |
13.8/6h [시험방법불명확] |
- |
13.8 |
15 |
Manual of Practice |
6.9/3h, 20.7/24h [RSCC,ASTM C 39] |
3.1(RSCC) [휨,ASTM C 78] |
20.7 |
2. HES : High Early Strength
3. LMC : Latex Modified Concrete
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821
4. HES : High Early Strength, CRM : Concrete Repair Material
RHC : Rapid Hardening Concrete Repair Material(RHCRM),
Rapid Hardening Polymer Concrete(RHPC)
5. RSC : Rapid-Set Concrete, URR : Ultra-Rapid Repairs
TypeⅠ: 회복탄성(Resilience)가 큰 연성재료, TypeⅡ: 압축강도가 큰 반강성 재료
6. RH : Rapid Hardening(현장 압축강도가 27.6MPa 이하)
VRH : Very Rapid Hardening(현장 압축강도가 27.6MPa을 초과)
T1 : Type 1 Polymer(고유 압축강도 31MPa 미만)
T2 : Type 2 Polymer(압축강도 17.2MPa 미만의 저탄성, 저급 또는 활동부 보수)
10. R1 : Rapid Hardening, R2 : Very Rapid Hardening, R3 : Ultra Rapid Hardening
ASTM C 928을 기준으로 하므로 시멘트 몰탈 및 콘크리트 재료에 한정됨
12. TFHASC : Twenty-Four-Hour Accelerated Strength Concrete,
RSC : Rapid Setting Patching Materials
13. FSG : Fast-Setting Grout
15. RSCC : Rapid-Setting Cementitious Concretes
□ 부분단면 보수재료의 부착강도 규정(MPa)
구 분 |
부착강도/시간 [시험방법] |
|
1 |
Washington주 도로국 |
6.9/24h [ASTM C 882, 928] |
2 |
Florida주 도로국 |
2.8/24h(RH,VRH)[ASTM C 882] 24.1/7d(T1),13.8/7d(T2)[ASTM C 882] |
3 |
NewYork주 도로국 |
1.4/5d(CRM) [시험방법 불명확] 1.4/24h(RHCRM) [NY TM 701-13F] |
4 |
NewJersey주 도로국 |
6.9/7d, 13.8/28d [NJDOT C-2, Arizona Shear Method] |
5 |
Kansas주 도로국 |
7/1d, 10/7d [ASTM C 882, 928] |
6 |
Georgia주 도로국 |
1.5/24h(RSC) [Georgia Test 934.2.01.C] |
7 |
California주 도로국 |
2.1/24h(SSD,FSG), 2.8/24h(Dry,FSG) [California Test 551] |
8 |
Texas주 도로국 |
13.8(URR) [ASTM C 882] 0.7(TypeⅠ), 1.7(TypeⅡ) [Tex-618-J] |
9 |
Arizona주 도로국 |
13.8(FEPM) [AASHTO T 237] |
10 |
Manual of Practice |
1.4(epoxy-resin system) [ASTM C882] 1.4(CP overlay, patching material) [California Test] |
8. 재료 제조사의 요구가 없는 경우 Bonding system을 사용하지 않음
9. FEPM : Flexible Epoxy Patching Material
10. RSCC : Rapid-Setting Cementitious Concretes
RSFPC : Rapid-Setting Flexible Polymer Concretes
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822
□ 부분단면 보수재료의 스케일링, 동결융해 및 마모저항성 기준
구 분 |
스케일링 (시험방법) |
동결융해 (시험방법) |
마모저항성 (시험방법) |
|
1 |
Washington주 도로국 |
4.9kg/㎡(모르터) [25싸이클,ASTM C672,928] 2(최대육안등급,골재포함) [25싸이클,ASTM C 672] |
0.10%(최대팽창) 90.0%(최소내구성) [골재포함,ASTM C666] |
- |
2 |
NewYork주 도로국 |
- |
4%(CRM) (25싸이클,10%NaCl) [NY TM 502-3P] 6%(RHCRM),4%(RHPC) (50싸이클,10%NaCl) [NY TM 701-13F] |
- |
3 |
NewJersey주 도로국 |
- |
90%(50싸이클,강도유지) 3(50싸이클,상태등급) [NJDOT C-2] |
- |
4 |
Kansas주 도로국 |
5kg/㎡(모르터) [25싸이클,ASTM C672,928] 2.5(최대육안등급,콘크리트) [25싸이클,ASTM C672,928] |
0.10%(최대팽창) 90.0%(최소내구성) [300싸이클,ASTM C666,B] |
- |
5 |
Georgia주 도로국 |
- |
75%(내구성지수,RSC) [300싸이클,ASTM C 666] |
- |
6 |
Florida주 도로국 |
- |
- |
22KOhm-cm/28d [T1,T2,FM 5-578] |
7 |
California주 도로국 |
- |
- |
28grams/24h(최대,FSG) [California Test 550] |
8 |
Manual of Practice |
5 [100싸이클,ASTM C 672] |
15grams/Procedure A [150싸이클,ASTM C 666] |
25grams [California Test 550] |
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□ 부분단면 보수재료의 온도적응성, 열팽창계수 및 길이변화 기준
구 분 |
온도적응성 [시험방법] |
열팽창계수 [시험방법] |
길이변화 [시험방법] |
|
1 |
Washington주 도로국 |
- |
- |
0.15%/28d(최대) [모르터,ASTM C 157] |
2 |
NewYork주 도로국 |
- |
최소 (18~36)×10-6/℃ (168±2h at 20~26℃) [RHPC,ASTM C 531] |
0.40%(팽창),0.05%(수축) [CRM,시험방법불명확] 0.40%(팽창),0.05%(수축) [RHCRM,NY TM 701-13F] |
3 |
NewJersey주 도로국 |
- |
- |
0.20%(습윤양생,최대) -0.20%(대기양생,최대) 0.30%(차이,최대) [NJDOT C-2] |
4 |
Kansas주 도로국 |
- |
- |
0.15%(습윤양생,최대) -0.15%(대기양생,최대) [ASTM C 157,928] |
5 |
California주 도로국 |
- |
- |
0.13%/4d(건조수축,최대) [FSG,ASTM C 596] |
6 |
Texas주 도로국 |
분리 및 균열 무 (TypeⅠ,Ⅱ) [9싸이클,ASTM C884수정] |
최대 10.8×10-6/℃ [URR,Tex-428-A] |
0.15%(건조수축,최대) [RSC,ASTM C 928] 0.07%/28d(건조수축,최대) [URR,ASTM C 157] |
7 |
Florida주 도로국 |
- |
최대 (9~16.2)×10-6/℃ [RH,VRH,ASTM C 531] |
0.12%/28d(습윤양생) -0.12%/28d(대기양생) 0.2(차이) [RH,VRH,ASTM C 157] 0.03%(건조수축,최대) 0.0000216/℃(팽창,최대) [T1,T2,ASTM C 531] |
8 |
Manual of Practice |
통과 [ASTM C 884] |
- |
- |
4. 길이변화는 3시간 길이를 기준으로 하며 28일 이후의 길이변화율을 의미
6. 길이변화시험은 76×76×286mm 시험체를 3±1/4시간에 탈형하여 초기 길이를 읽고 건조실(23℃,
상대습도 50%)에 넣은 후 1, 3, 7, 14 및 28일 결과를 측정하는 것으로 수정
※ 일반적인 콘크리트 열팽창계수 분포(4~14×106/℃)와 폴리머개질 시멘트계 모르터의 열팽창계수
분포(10~20×106/℃)를 고려하여 기준설정
2011년도 설계실무자료집 - 참고자료
824
□ 부분단면 보수재료에 대한 기타 기준
○ 응결시간, 염소 성분, 플로우, 슬럼프, 탄성계수, 흡수율 및 황 성분에 대한 기준을 제시하는
경우 있음
- 수분에 용해되는 황 : 최대0.25%(California주 도로국, FSG, 중량비, California Test 417)
- 탄성계수 : 3.4×103~6.9×103MPa(New York주 도로국, RHPC, ASTM C 580)
- 흡수율 : 최대10%(Georgia주, ASTM C 140), 최대4%(Florida주, 모르터, ASTM C 413)
- 투과율 : 1.47kg/㎥(New Jersey주 도로국, 최대 염소이온 양, NJDOT C-2)
- 슬럼프 : 콘크리트의 경우 슬럼프 기준을 제시하는 경우 있음
<응결시간(분) 기준>
구 분 |
응결시간[시험방법] |
|
1 |
Texas주 도로국 |
5~60(Type1), 1~60(Type2) [Tex-614-J] |
2 |
California주 도로국 |
15(최소초결,FSG), 25(최소종결,FSG) [21℃, 시험방법불명확] |
3 |
New York주 도로국(초결) |
최대60(CRM)[시험방법불명확] 최소5(RHCRM)[NY TM 701-13F] |
4 |
New Jersey주 도로국 |
15 [NJDOT C-2] |
5 |
Florida주 도로국(초결) |
30~60(RH), 10~29(VRH)[ASTM C191, 403] 12~20(T1,T2)[ASTM C191] |
6 |
Manual of Practice |
15(초결, RSCC)[시험방법불명확] 15(초결, RSFPC)[시험방법불명확] |
<염소량 기준>
구 분 |
Georgia주 도로국 |
California주 도로국 |
Washington주 도로국 |
염소량 [시험방법] |
최대0.4kg/㎥(모르터) (총 염소량) [AASHTO T 260] |
최대0.05%(중량비) (용해염소량) [California Test 422] |
최대0.59kg/㎥(모르터) (염소이온 총량) [ASTM C 1218] |
<슬럼프 기준>
구 분 |
New York주 도로국(콘크리트) |
Florida주 도로국(콘크리트) |
Kansas주 도로국(콘크리트) |
슬럼프양 [시험방법] |
40~80mm(HES) [시험방법 불명확] |
76mm [ASTM C 143] |
최소75mm [ASTM C 192] |
<플로우 기준>
구 분 |
Florida주 도로국(모르터) |
Georgia주 도로국(모르터) |
Kansas주 도로국(모르터) |
플로우양 [시험방법] |
최소100%(RH) 최소80%(VRH) [ASTM C 1437] |
최소100% [ASTM C 109] |
최소100% [ASTM C 109, 928] |
825
V 실내시험
○ 표 1에서 제시한 실험방법을 사용하여 유지보수재료에 대한 실내시험 수행
○ 압축 및 휨강도는 φ10×20 및 10×10×40 시험체를 시험
○ 건조수축은 모르타르 시험체를 만들어 타설 4시간 경과 후 초기 값 측정하고 기건 상태로 양생
○ 열팽창계수는 시험체 표면에 스트레인게이지 붙여 온도에 따른 변화 측정
2011년도 설계실무자료집 - 참고자료
826
2011년도 설계실무자료집 - 참고자료
827
VI 제안사항
□ 시멘트계 재료를 이용하는 접착 덧씌우기 및 부분단면보수의 재료선정 품질기준
구 분 |
항 목 |
시험기준 |
기준 |
비고 |
구조 특성 (Structural Characteristics) |
압축강도 |
KS F 2405 |
21MPa 이상 (개방시간기준) |
3개/1조, φ10×20cm |
휨강도 |
KS F 2408 |
3.15MPa 이상 (개방시간기준) |
3개/1조, 10×10×40cm |
|
부착강도 |
KS F 2762 |
1.4MPa 이상 (개방시간기준) |
3개/1조 |
|
적합 특성 (Compatibility) |
건조수축* |
KS F 2424 |
0.15% 이하 (타설4시간부터 7일) |
3개/1조, 모르타르시험, 기건양생 |
열팽창계수** |
AASHTO TP 60 |
4.0~20.0×10-6/℃ (7일 양생) |
3개/1조, 스트레인게이지시험가능 |
|
탄성계수** |
KS F 2438 |
1.13~7.80×104MPa (7일 양생) |
압축강도시편 활용 |
|
내구 특성 (Durability) |
염분침투저항성*** |
KS F 2711 |
2000 C 이하 (7일 양생) |
2개/조 |
동결융해저항성*** |
KS F 2456 |
80% 이상 (14일 양생) |
A법, 2개/1조, 300사이클 기준 |
|
스케일링저항성*** |
SS 13 72 44 A법 |
적정(Acceptable) 등급이상(7일 양생) |
56사이클, 2개/1조 |
|
마모저항성**** |
ASTM C 779 |
2mm 이하 (30분) (7일 양생) |
절차B, 2개/1조 |
|
기타 |
초결시간 |
|
제출자료 |
가사시간 확보 검토 |
비중 |
|
제출자료 |
배합설계 자료 |
|
인체 유해성 |
제품별 특이성 |
제출자료 |
작업성 검토 자료 |
※ 초속경 재료의 개방시간 기준은 특별히 정하지 않는 경우 4시간으로 관리하고 초속경
재료가 아닌 경우의 시험은 14일 양생 시험체를 기준으로 함
* 초속경 재료가 아닌 경우 타설 후 24시간부터 14일의 모르타르 기건 양생을 기준으로 함
** 범위를 벗어난 재료의 경우 ASTM C 884 방법에 의한 시험결과와 적합성 해석검토 자료
(첨부-1 참조)를 제시하여야 함
*** 시멘트 콘크리트계 교면포장과 동일 시험방법 적용, 스케일링저항성의 적정(Acceptable)은
56사이클 후에 평균 박리량(m56)이 1.00kg/㎡ 보다 작고, 동시에 m56/m28이 2보다 작은 경우에 해당
**** ASTM C 944 방법을 사용할 수 있으며, 이 경우의 기준은 0.5mm 이하로 함
2011년도 설계실무자료집 - 참고자료
828
VII 결 론
□ 본 검토가 최근 콘크리트 포장의 단면보수 및 덧씌우기에 다양한 공법이 적용되고 있는 상황에서, 일관된 공법 선정 기준 수립으로 현장기술자의 업무를 표준화하고, 보수 구간의 양호한 공용성 확보에 기여할 것으로 기대된다.
VIII 참고문헌
1. 한승환, 유태석, 손덕수, “프리캐스트 부재를 활용한 콘크리트 포장의 신속보수공법 개발-콘크리
트포장 단면보수용 복합재료의 적용성 검토-” 한국도로공사 도로교통연구원 연구보고서, 2008.
2. 한국도로공사 도로처, “콘크리트 단면보수 개선방안,” 2010.
3. 한국도로공사, “포장유지보수 지침,” 1994.
4. Caltrans, "Standard Special Provisions," 2008
5. FHWA, "Partial-Depth Repairs Table of Contents-Concrete-Pavements," 2006
FHWA, "Partial-Depth Repairs Introduction-Concrete-Pavements," 2006
FHWA, "Partial-Depth Repairs Selection of Candidate Projects-Concrete-Pavements," 2006
FHWA, "Partial-Depth Repairs Design Considerations-Concrete-Pavements," 2006
FHWA, "Partial-Depth Repairs Construction-Concrete-Pavements," 2006
FHWA, "Partial-Depth Repairs Opening to Traffic-Concrete-Pavements," 2006
FHWA, "Partial-Depth Repairs Cost-Concrete-Pavements," 2006
FHWA, "Partial-Depth Repairs References-Concrete-Pavements," 2006
FHWA, "Partial-Depth Repairs Generic Guide Specifications-Concrete-Pavements," 2006
6. Seung-Hwan Han, Tae-Seok Yoo, "Thermal Behavior of Patching Materials in
Concrete Pavements," REAAA 2009 Conference, 2009.
7. Wilson, T.P., Smith K.L., and Romine A.R., "Materials and Procedures for Rapid Repair of
Partial-Depth Spalls in Concrete Pavements-Manual of Practice," FHWA-RD-99-152, 1999.
2011년도 설계실무자료집 - 참고자료
829
첨 부
적합성 검토를 위한 구조해석 절차
1. 목적
○ 콘크리트 포장의 시멘트계 접착 덧씌우기 및 부분단면보수 공법 적용 재료의 적합성 검토 자료
2. 구조해석 절차
○ 해석 모델
▪ 구조해석 모델은 보수 방법에 상응하는 기하조건을 가져야 함
▪ 원칙적으로 3차원 유한요소해석 모델을 사용
▪ 다른 조건의 적용시 타당성을 확보하여야 함
○ 재료 물성
▪ 재료물성은 대상재료의 사전 실험결과를 활용함
▪ 비교 분석 대상은 모재와 동일한 조건의 물성이나, 제시된 기준 물성 값을 사용
▪ 선형 또는 비선형 재료 물성을 사용하고, 크리프 등을 고려하지 않음
○ 해석 조건
▪ 적용 개소의 최대 온도변화를 통한 응력 분포를 검토함
▪ 기준모델과 대상모델의 온도변화 크기에 따른 응력 해석을 수행함
○ 결과 분석
▪ 결과의 분석은 온도하중에 의한 부착면의 최대 응력을 도출함
▪ 기준 모델의 부착응력과 대상 재료 사용모델의 부착응력을 도출하여 비교함
▪ 해석 절차 및 응력결과의 도출에 공학적 논리의 오류가 없어야 함
3. 결과의 분석
○ 기준 모델의 부착응력과 부착강도에 상응하는 대상 재료 사용모델의 부착응력과 부착강도를 비교 분석함
○ 결과의 분석에 공학적 논리의 오류가 없어야 하고 항상 재현 가능해야 함