무근 콘크리트 포장과 연속철근콘크리트(CRCP) 포장 비교

Ⅰ. 개 요

1. 시멘트 콘크리트포장은

- 포틀랜드시멘트를 주재료로하여,

- 콘크리트 슬라브 자체가 교통축하중을 휨저항으로 지지하는 포장공법으로,

 

2. 그 종류에는

가. 무근콘크리트 포장(Jointed Concrete Pavement)

1) Dowel Bar가 있는 포장

2) Dowel Bar가 없는 포장

나. 철근콘크리트 포장(Reinforced Concrete Pavement)

1) 단경간 철근 콘크리트 포장(Jointed Reinforced Concrete Pavement)

2) 연속 철근 콘크리트 포장(Continuoused Reinforced Concrete Pavement)

다. P.S 콘크리트 포장(Prestressed Concrete Pavement)

라. 다짐 콘크리트 포장(Roller Compacted Concrete Pavement)로 구분할 수 있다

3. 본고에서는 JCP와 CRCP의 특성비교

 

 

Ⅱ. Jointed Concrete Pavement

1. 개 요

- 일체의 철근이 없는 포장형식으로

- 콘크리트의 경화, 건조수축, 온도변화 등의 영향으로 발생되는 Crack을 줄눈으로 유도하는 형태의 포장

- 우리나라에서 가장 보편화되어 있는 콘크리트 포장공법임.

 

2. Joint의 설치

가. 세로줄눈(Longitudinal Joint, Tie Bar Joint)

1) 주 기 능 : Warping Stress 감소, 세로균열 방지

2) 설치간격 : 4.5m 간격, 주로 차선에 설치

3) 줄 눈 : 1차선포설시 - Tie Bar를 이용한 맞댄줄눈

2차선포설시 - 맹줄눈

4) Tie Bar : L=80cm, CTC=75cm, Φ=16mm

 

나. 가로수축줄눈(Transverse Contraction Joint)

1) 주 기 능 ․건조수축, 온도변화에 의한 수축균열을 한곳으로 유도

․온도차이에 의한 비틀림응력 감소

2) 설치간격 : 6～10m 간격

(Slab두께, Slab보강여부, 온도변화량, Slab마찰저항에 따라 결정)

3) 줄 눈 ․맹줄눈, 맞댄줄눈(시공Joint와 겹칠때)

4) Dowel Bar : L=50cm, CTC=30cm, Φ=25mm이상

 

 

다. 가로팽창줄눈(Transverse Expansion Joint)

1) 주 기 능 ․ Slab온도로 인한 팽창시 축방향 압축응력 경감

․ Blow up 및 압축파괴 방지

2) 설치간격 ․ 60～240m(480m) 간격(시공시기 및 Slab두께에 따라 결정)

․경험적으로 구조물접속부 이외엔 설치하지 않는 추세임.

Slab 두께	10월～5월	6월～9월
15～20cm	60～120cm	120～240cm
25cm 이상	120～240cm	240～480cm

3) Dowel Bar : L=70cm, CTC=30cm, Φ=25mm이상

 

Ⅲ. Continuoused Reinforced Concrete Pavement

1. 개 요

가. 무근 콘크리트포장의 단점인 줄눈파손의 문제점을 해결하기 위해

가로줄눈을 없앤 구조

나. 콘크리트 슬라브에서 발생되는 Crack을 연속철근으로 억제하는 형태의 포장구조

2. 포장구조

가. 슬라브 두께 : JCP 또는 JRCP와 동일

나. 종방향 철근(0.5%) 및 횡방향철근(0.08%) 설치

다. 종방향 철근의 연속배근

라. 단부처리

1) CRCP의 처음과 끝은 자유단에 단부처리

2) 단부처리는 팽창을 억제하도록 앵커 또는 신축장치 설치.

- Anchor : 5-12m 간격으로 2-6개씩 설치

- 신축장치 : 일반적으로 Wide flange-Beam 단부이음을 설치

 

 

3. 문제점

가. Slab두께 및 철근량 산출에 확실한 이론적 근거가 없다.

나. 포장수명이 다했을 때 보강방법 및 포장처리 방법 부재

다. 숙련된 고급인력 미확보

라. 철근부식에 대한 방지책 부재

 

4. 대 책

가. 구조체의 해석과 설계에 대한 합리적인 이론적 근거 마련

나. 휨강성 보강철근의 구조적 작용을 설계과정에서 구체화

다. 중차량 재하상태 등의 조건하에서 합리적인 해석법 연구

 

Ⅳ. 결 론

1. 콘크리트포장 도입당시 CRCP(중부, 88)를 주로 사용해온 국내 시멘트 콘크리트 포장은 설계, 시공면에서 상당한 진전을 이루었다.

2. 현재 콘크리트 포장은 JCP를 주로 사용하고 있으며 줄눈파손에 대한 연구가 필요함.

3. 향후 승차감, 평탄성, 소음, 진동에 대한 문제개선, 줄눈재 및 콘크리트 품질 개선, 시공장비 현대화 등에 대한 보다 적극적인 노력이 필요함.