콘크리트포장의 성숙도와 줄눈절단시기에 관한 연구

Abstract

무근콘크리트포장의 시공과정 중 적절한 줄눈절단시기의 선택은 포장 전체 공용성에 큰 영향을 끼친다. 초기강도가 충분히 발현되지 않았을 때 줄눈절단을 실시하면 라벨링이 발생하며, 줄눈절단이 너무 늦으면 콘크리트의 수화반응과 건조수축에 인하여 랜덤균열이 발생함으로써 콘크리트포장의 품질에 악영향을 끼치게 되기 때문이다. 지금까지 줄눈절단시기는 대부분 줄눈절단 작업원의 경험에 대부분 의존하여왔다. 본 연구에서는 무근콘크리트포장의 적정줄눈절단시기와 그 시점에 해당하는 비파괴 실험의 기준값들을 산정하기 위하여 문헌고찰 통해 비파괴기법을 이용한 외국의 줄눈절단기준을 살펴보고 성숙도 이론, 초음파시험(Pulse Velocity Test), 스크래치 테스트(Scratch Test)를 이용하여 담양-고창 고속도로 신설구간에 일종의 Case Study로서 시험시공을 실시하였다. 실험결과 줄눈절단이 가능한 시점은 콘크리트포장의 포설 후 약 9시간 이후이며 이때의 성숙도 값은 394.5oC· HR이었고 이때의 압축강도는 4.5MPa였다. 또한 신뢰도(60~90%)를 달리하여 HIPERPAV(HIgh PERformance PAVin software)를 이용한 랜덤균열의 발생의 예상시각은 콘크리트포설 후 14~21시간인 것으로 나타났다. 따라서 본 Case Study의 경우 줄눈절단가능시기는 신뢰도 90% 기준 시 포설 후 9~14시간 후인 것으로 나타났다. 앞으로 다양한 Case Study들을 통해 Data Base가 축적되면 주어진 조건에서 적정 줄눈절단시기에 대한 예측이 가능해 질 것으로 기대한다.; The determination of the joint cutting timing affects greatly the overall performance of the concrete pavement. If the concrete strength is not attained high enough at the early age, the joint cutting can result in raveling. If the joint cutting is too late, random cracks occur due to the hydration of the concrete and dry shrinkage of the concrete to cause bad effects on the quality of the concrete pavement. Up until now, the timing of the joint cutting was determined mostly by the experience of the field engineers. This thesis reviews the standard for non-destructive joint cutting abroad through the literature in order to compute the appropriate timing for the joint cutting of the concrete pavement and the standard values for the non-destructive experiment to be performed at this time. Then, an experimental construction was carried on the new construction site between Damyang-Gochang Expressway as a case study for pulse velocity test, scratch test, and experimental test of the maturity theory. The experimental results revealed that the appropriate timing for the joint cutting was about nine hours after the concrete pavement placement, and the degree of maturity and the compressive strength at this time were 394.5℃_HR and 4.5MPa, respectively. Additionally, HIPERPAV (HIgh PERformance PAVin software) predicted the time for the occurrence of random crack to be 14～21 hours after the concrete pavement placement at various confidence level (60～90%). Thus, the case study of this thesis found that the appropriate time for joint cutting was 9～14 hours after the concrete pavement placement at the confidence level of 90%. It is well expected that the prediction of the appropriate timing for joint cutting will be possible for a variety of given situations in the future when such a database is built through various case studies.