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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

박주원, Park, Ju Won (충북대학교, 충북대학교 대학원)

지도교수
김성보
발행연도
2018
저작권
충북대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2018

친환경 쉬트형 보강재와 고분산성 섬유를 혼입한 도로 포장층의 거동
박주원 ; Pa ,  k ,  Ju Won 토목공학과 2018.01 학위논문
그리드형 보강재와 분산성 섬유를 활용한 도로 포장층의 현장 적용 특성
박주원 ,  김훈겸 ,  김성보 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 2018.01 학술저널

2017

친환경 쉬트형 보강재 및 분산성 섬유를 적용한 복합 섬유 보강 포장 개발
박주원 ,  김형수 ,  김혁중 외 1명 한국도로학회논문집 2017.01 학술저널

초록· 키워드

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본 논문에서는 재활용 필름을 활용한 쉬트형 보강재와 사전 분산에 의한 고분산성 섬유를 개발하고 이를 적용한 도로 포장층의 역학적 거동을 분석하였다. 재활용 필름에 있어서 연신율, 충격강도 등 필름의 기본 물성을 확보하고 통기성과 녹는점 등 기능성을 개선하였으며, 고분산성 섬유는 전처리에 의한 분산성을 향상시켰다. 주요 연구 과정은 도로에 적용 가능한 친환경 쉬트형 보강재와 사전 분산에 의한 분산성 섬유를 개발하고 연구 재료에 대한 평가 과정을 통해 도로의 적용 가능성을 측정하였으며 최종적으로 현장 Mock-up 실험을 통해 도출된 결과를 분석하여 실제 포장층에 적용할 수 있는 가능성 여부를 판단하였다. 쉬트형 보강재용 재활용 필름에 있어서, 폐비닐을 이용한 재생 수지의 혼입율을 전체 수지의 50%로 선정하였으며, CaCO3 혼입율을 전체 구성 원료 대비 50%(기존 40%)로 선정하여 통기성을 강화하였다. 이로 인해, 재활용 필름의 기능성에 있어서 통기성은 기존보다 78% 향상되었으며, 융점은 6℃ 이상 저감된 상태를 나타내었다. 또한, 고분산성 섬유에 있어서는 토목 섬유와 충진재의 사전 혼입을 통한 분산성을 강화하였고, 가장 적합한 분산성 섬유 배합 조건으로는 PVA 섬유와 충진재 입경 25㎛, 섬유와 충진재 배합비 1:10, 교반시간 2∼3분, 아스팔트 혼합물 대비 섬유 혼입율 1.0%로 선정하였다. 아스팔트 콘크리트의 소성변형 저항성을 나타내는 동적안정도는 기존 포장에 비해 263%, 전단접착강도는 기존 포장에 비해 57% 향상되었다. 강도에 있어서도 압축강도가 기존 포장 대비 95%, 휨하중 역시 2배 이상 향상된 결과를 나타내었다. 이와 같이 연구를 통하여 개발된 도로 포장 재료를 적용한 아스팔트 포장의 역학적 성능이 크게 향상되었고 재활용 자원을 이용한 측면에 있어서도 활용 가치가 높다고 할 수 있다.
#섬유 #아스팔트 콘크리트 #통기성 #융점 #분산성

목차

Ⅰ. 서 론 1
1.1 연구의 필요성 1
1.2 연구동향 4
1.2.1 폐자원 활용 쉬트형 보강재 4
1.2.2 섬유 혼입 포장 7
1.2.3 개질제 등 기타 포장 10
1.3 연구의 목적 및 범위 14
Ⅱ. 도로 포장 손상 및 보강재 거동 17
2.1 아스팔트 포장구간의 주요 손상 및 포장층 특성 17
2.1.1 반사균열 및 소성변형 19
2.1.2 섬유 그리드 거동 특성 21
2.1.3 분산성 섬유 거동 특성 22
2.2 도로 포장 보강재 25
2.2.1 보강재 필름 특성 25
2.2.2 보강재 필름용 수지 28
2.2.3 아스팔트 콘크리트 혼입 섬유 33
Ⅲ. 쉬트형 보강재용 친환경 필름 38
3.1 실험 계획 38
3.2 사용 재료 39
3.3 실험 방법 43
3.3.1 필름의 기본 물성 43
3.3.2 성분 분석 45
3.4 친환경 필름용 컴파운드 배합 48
3.4.1 예비 배합 48
3.4.2 본 배합 55
3.5 기존 필름과의 비교 69
3.5.1 녹는점(Tm) 69
3.5.2 무기물 함유율 71
Ⅳ. 아스팔트 콘크리트용 고분산성 섬유 73
4.1 실험 계획 73
4.2 사용 재료 74
4.3 실험 방법 76
4.4 섬유 분산성 실험 결과 79
4.4.1 충진재 입경 2mm 이하 79
4.4.2 충진재 입경 1mm 이하 82
4.4.3 충진재 입경 25μm 내외 84
4.5 아스팔트 콘크리트 섬유 혼입율 86
4.5.1 혼입율 실험 계획 86
4.5.2 혼입율 실험 방법 87
4.5.3 혼입율 실험 결과 89
4.5.4 현장 적용 배합 91
Ⅴ. 친환경 쉬트형 보강재와 고분산성 섬유를 적용한 아스팔트 콘크리트 성능 평가 93
5.1 현장 적용 시험 93
5.1.1 모형 시험 계획 93
5.1.2 모형 시험체 제작 94
5.2 사용 재료 96
5.2.1 친환경 필름 96
5.2.2 쉬트형 보강재 100
5.2.3 사용 섬유 101
5.3 보강 아스팔트 콘크리트의 특성 103
5.3.1 역학 특성 103
5.3.2 내구성 114
5.3.3 섬유 분산성 121
5.3.4 경제성 127
Ⅵ. 결 론 130
참고문헌 132
감사의 글 138

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