현무암 섬유 지오그리드 소개

1. 현무암 섬유의 정의 지오그리드
현무암 지오그리드 엄선된 현무암 섬유사를 해외 첨단 경편기를 사용하여 기판에 직조하고, 경편 방향성 구조를 적용하여 섬유 자체의 강도를 최대한 활용함으로써 기계적 특성을 향상시켜 우수한 인장 강도, 인열 강도 및 크리프 저항성을 갖도록 했습니다. 또한, 고품질 개질 아스팔트를 코팅하여 평면 네트워크 구조를 형성했습니다. 이는 유사 호환성 원리를 따르고 아스팔트 혼합물과의 복합 성능에 중점을 두어 섬유 기판을 완벽하게 보호함으로써 기판의 내마모성 및 전단 저항성을 크게 향상시킵니다. 따라서 포장 보강, 균열 및 소성변형 등의 도로 위험에 대한 저항성 향상에 사용할 수 있으며, 아스팔트 포장 보강이 어려운 문제를 해결합니다.

2. 기본 섬유 지오그리드의 특징

• 이 제품은 다음과 같은 장점을 가지고 있습니다. 고강도낮은 신장률, 고온 저항성, 높은 탄성률, 경량성, 우수한 인성, 내식성, 긴 수명, 손쉬운 시공 등의 특성을 지닌 이 소재는 기존 시멘트 포장, 공항 활주로 유지 보수, 제방, 하천 제방, 사면 보호, 도로 및 교량 포장 보강 처리 등 다양한 토목 분야에 널리 사용될 수 있습니다. 포장의 보강 및 강화 효과를 제공하여 포장의 소성변형 피로 균열, 열팽창 및 수축으로 인한 균열, 그리고 그로 인한 반사 균열을 방지하고, 포장 하중을 분산시켜 포장의 수명을 연장할 수 있습니다.
• 높은 인장 강도와 낮은 연신율: 현무암 섬유 지오그리드는 현무암 섬유를 원료로 하며, 현무암 섬유의 인장 강도는 다른 섬유나 일반 금속보다 매우 높습니다. 동시에 높은 탄성 계수를 가지고 있어 변형에 대한 저항성이 뛰어나며, 파괴 시 연신율은 3% 미만입니다.
• 장기간 크리프 현상 없음: 보강재로서 장기간 하중을 받을 때 변형에 저항하는 능력이 매우 중요한데, 현무암 섬유는 크리프 현상이 발생하지 않아 제품이 장기간 성능을 유지할 수 있도록 보장합니다.
• 뛰어난 물리적 및 화학적 안정성: 현무암 섬유 자체는 산성 및 알칼리성 부식에 대한 저항성이 강하며, 현무암 지오그리드는 다양한 물리적 마모 및 화학적 침식뿐만 아니라 생물학적 침식 및 기후 변화에도 저항하여 성능 저하를 방지합니다.
• 우수한 열 안정성: 현무암 섬유의 용융점은 1500°C 이상이며, -260°C ~ 650°C 사이의 온도에서 장기간 사용 가능하여 안정성을 보장합니다. 현무암 지오그리드 포장 작업에서 고온 안정성을 견뎌야 합니다.
• 내장된 잠금 및 제한의 총합: 왜냐하면 현무암 지오그리드 메쉬 구조로 되어 있어 아스팔트 콘크리트의 골재가 관통될 수 있으며, 이로 인해 기계적으로 고정되는 잠금 장치가 형성됩니다. 이러한 고정 장치는 골재의 움직임을 제한하여 하중을 받을 때 아스팔트 혼합물의 다짐 상태를 개선하고, 하중 지지력을 높이며, 하중 전달 성능을 향상시키고, 변형을 최소화합니다.
• 또한 아스팔트 혼합물과의 호환성 측면에서, 후처리 공정에서 코팅된 현무암 지오그리드는 아스팔트 혼합물에 적합하게 설계되었으며, 각 섬유가 아스팔트로 완전히 코팅되어 높은 호환성을 자랑합니다. 따라서 아스팔트 층 내의 현무암 섬유 지오그리드가 아스팔트 혼합물에서 분리되지 않고 단단하게 결합됩니다.
• 피로 균열 방지: 아스팔트 표층에 설치된 현무암 지오그리드는 차량의 하중으로 발생하는 압축 및 인장 응력을 분산시켜 두 응력 영역 사이에 완충 지대를 형성합니다. 이를 통해 응력 변화가 급격하지 않고 점진적으로 발생하여 아스팔트 표층의 손상을 줄입니다. 또한, 현무암 지오그리드의 낮은 신장률은 포장의 휜 현상을 감소시켜 과도한 변형을 방지합니다.
• 고온 내성 소성변형 방지: 아스팔트 층에 골격 역할을 하는 현무암 지오그리드를 사용합니다. 아스팔트 콘크리트의 골재는 이 그리드를 통해 복합 기계적 잠금 시스템을 형성하여 골재의 움직임을 제한하고 아스팔트 표면층의 횡방향 결합력을 증가시킵니다. 또한 아스팔트 표면층 각 부분의 상호 결합을 강화하여 아스팔트 표면층이 눌리는 것을 방지하고 소성변형에 대한 저항력을 높입니다.
• 저온 수축 균열 방지: 저온 조건에서 아스팔트 콘크리트는 냉간 수축으로 인해 인장 응력이 발생하며, 이 인장 응력이 아스팔트 콘크리트의 인장 강도를 초과하면 균열이 발생합니다. 아스팔트 표면층에 바살트 지오그리드를 적용하면 표면층의 횡방향 인장 강도가 향상되어 아스팔트 콘크리트의 인장 강도가 크게 개선되고, 더 큰 인장 응력에도 손상 없이 견딜 수 있습니다. 또한, 균열 발생 부위에 응력 집중이 발생하더라도 바살트 지오그리드가 이를 분산시켜 제거함으로써 균열이 더 이상 진행되지 않도록 합니다.
• 반사 균열 감소 지연: 현무암 지오그리드 평판층이 있는 아스팔트는 교통 하중에 의한 전단 또는 인장 응력을 억제하고, 아스팔트 콘크리트의 인장 보강재처럼 변형을 완화하여 균열 감소를 지연시키는 효과를 얻습니다.

3. 기본 광섬유를 이용한 지오그리드의 적용
지오그리드 지오그리드는 강도, 인열 저항성, 토양과의 조합, 내구성 및 경제성을 주요 고려 사항으로 삼아 적용되고 있습니다. 현재 지오그리드는 고속도로 노반, 철도 노반, 토성 제방, 사면 보강, 지지 및 옹벽 구조물, 암반 파쇄층 보수, 포장 보강 보수 및 반사 균열 방지 및 제어 분야에 사용되고 있습니다. 특히 포장 보강 및 반사 균열 방지에 지오그리드가 널리 활용되고 있습니다. 반사 균열은 도로 하부에서 온도 변화 또는 과도한 하중으로 인해 발생하며, 층간 응력이 노면으로 전달되어 층간 수직 또는 수평 변위를 유발하고 노면 균열을 일으키는 현상입니다. 고성능 지오그리드를 적용하면 도로의 층간 전단 강도와 굽힘 피로 성능을 효과적으로 향상시키고 응력 집중을 분산시켜 포장 균열 발생을 효과적으로 방지하고 도로 유지 보수 비용을 크게 절감할 수 있습니다. 반사 균열은 아스팔트 포장에서 흔히 발생하는 현상입니다. 도로 표면의 반사 균열을 방지하기 위해 아스팔트 표층과 하부층 사이에 지오텍스타일 층을 설치하면 표층의 반사 균열 발생을 제거하거나 지연시켜 도로의 수명을 연장할 수 있습니다. 그러나 아스팔트 포장 타설 온도가 최대 160℃에 달하면 지오텍스타일이나 폴리머 지오그리드가 접히거나 변형되고 연화되어 성능이 크게 저하됩니다. 아스팔트 포장에 사용되는 지오그리드에는 내열성, 고강도, 고탄성률, 낮은 신장률, 낮은 열팽창 계수 등의 특성을 지닌 현무암 섬유 지오그리드가 가장 적합합니다.