지오신세틱스 는 저렴한 가격, 내구성, 쉽고 간단한 설치, 짧은 생산 주기 등의 장점을 가진 기존 지오소재 대신 엔지니어링 건설에 사용됩니다. 지오신세틱 중에서도 지오그리드와 지오텍스타일은 가장 일반적인 합성 소재입니다. 그렇다면 이 둘의 차이점이 무엇인지 알고 계신가요?
이 문서에서 QIVOC 에서는 지오그리드와 지오텍스타일의 차이점을 자세히 소개합니다.
지오신세틱스 개요
지오신세틱이란 무엇인가요?
지오신세틱스는 지반 공학 및 토목 건설에 사용되는 합성 재료로 만든 다양한 제품을 통칭하는 용어입니다. 주로 지반 공학에 사용되기 때문에 천연 재료와 구분하기 위해 '지오'라는 단어가 붙은 '지오신세틱스'라고 부릅니다. 토목 재료로서 플라스틱, 화학 섬유, 합성 고무 등 합성 고분자를 원료로 하여 다양한 종류의 제품으로 만들어져 토양 내부, 토양의 표면 또는 몸체 사이의 다양한 토양에 배치하여 토양을 강화하거나 보호하는 역할을 하는 토목 재료입니다.
지오신세틱스는 한때 "지오텍스타일" 및 "지오멤브레인". 프로젝트의 필요에 따라 이러한 자료에는 다음과 같은 새로운 품종이 계속 있습니다. 지오그리드, geonets 지오테크니컬 백, 지오넷 매트, 지오벨트, 지오멤브레인 등이 있습니다, 복합 지오멤브레인, 벤토나이트 방수 담요, 복합 배수 네트워크등, 원래 이름이 모든 제품을 정확하게 포괄할 수 없으므로 이후에는 "지오텍스타일, 지오멤브레인 및 관련 제품"이라고 부릅니다. 이러한 이름은 기술 또는 학문적 용어로 적합하지 않습니다. 이러한 이유로 1994년 싱가포르에서 개최된 제5회 국제 지오신세틱스 컨퍼런스에서 이러한 재료의 이름이 공식적으로 "지오신세틱스"(지오신세틱스)로 확인되었습니다.
지오신세틱스의 원료는 폴리머(고분자)입니다. 이들은 석탄, 석유, 천연가스 또는 석회석에서 추출한 화학 물질로 만들어지며, 이를 섬유 또는 합성 물질 시트로 가공하여 다양한 제품으로 최종적으로 만들어집니다. 지오신세틱스 제조에 사용되는 주요 폴리머는 폴리에틸렌(PE), 폴리에스터(PET), 폴리아미드(PER), 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐(PVC), 염소화 폴리에틸렌(CPE), 폴리스티렌(EPS) 등이 있습니다.
지오신세틱의 주요 용도 및 기능
지오신세틱스 분야는 지반 공학, 토목 공학, 수자원 보존 공학, 환경 공학, 교통 공학, 도시 공학 및 해양 인클로저 공학입니다.
이러한 분야에서 지오신세틱은 주로 토양 보강, 누수 방지, 부식 방지, 격리 및 강화의 역할을 합니다.
토양 본체의 강도 향상
지오신세틱은 인장 강도와 전단 강도가 높아 토양 본체에 보강층을 형성하고 토양 본체의 전반적인 강도와 안정성을 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어 도로 엔지니어링에서 노반 바닥에 토목 합성물을 깔면 차량 하중의 작용에 효과적으로 저항하고 노면의 침하 및 변형을 방지 할 수 있습니다.
토양 공학 성능 개선
지오신세틱은 우수한 여과 및 배수 특성을 가지고 있어 토양의 배수 능력과 침투 저항성을 향상시킬 수 있습니다. 토석 댐 프로젝트에서 댐 본체 내부에 토목 합성물을 깔면 댐 본체의 누수 저항을 개선하여 물 누수 및 폭발을 방지할 수 있습니다.
토양 세굴 저항성 개선
하천 및 해안 엔지니어링에서 지오신세틱은 물의 세굴에 효과적으로 저항하고 토양 침식과 퇴적물의 침식을 방지하며 엔지니어링 구조물의 안정성과 안전성을 보호할 수 있습니다.
격리 및 부식 방지 역할 수행
지하 엔지니어링에서 지오신세틱을 토양에 설치하면 서로 다른 토양층 사이의 물 흐름과 입자 이동을 차단하고 지하수 오염과 토양 침하를 방지할 수 있습니다. 매립지와 같은 환경 프로젝트에서 지오신세틱은 부식과 누출을 방지하여 주변 환경의 안전과 건강을 보호하는 역할을 할 수 있습니다.
토양 가용성 향상
토양에 지오신세틱스를 첨가하면 토양의 물리적, 화학적 특성을 변화시키고 토양의 비옥도와 투수성을 개선하여 농업 생산 및 식생 복원에 유리한 조건을 제공할 수 있습니다.
지오그리드
지오그리드란?
지오그리드는 고유한 특성과 효능을 가진 토목 합성 재료의 일종입니다. 일반적으로 리브 재료 또는 리브 재료와 같은 복합 재료의 보강 토양 구조로 사용됩니다.
지오그리드는 플라스틱 지오그리드, 강철 지오그리드, 유리 섬유 지오그리드, 폴리에스테르 워프 니트 폴리에스테르 지오그리드의 네 가지 카테고리로 나뉩니다. 그리드는 폴리프로필렌, 폴리염화비닐 및 기타 폴리머로 열가소성 또는 성형된 2차원 그리드 또는 일정 높이의 3차원 그리드 스크린으로 만들어지며, 토목 공학으로 사용되는 경우 지오그리드라고 합니다.
지오그리드의 속성 및 구조
지오그리드에는 다음과 같은 특징이 있습니다.
1, 고강도, 작은 변형;
2, 작은 크립;
3, 내식성, 긴 수명;
4, 편리하고 빠른 건설, 짧은주기, 저렴한 비용;
지오그리드의 구조에는 다음이 포함됩니다:
단축
일축 인장 플라스틱 지오그리드는 인장 강도와 인장 계수가 매우 높습니다. 이러한 종류의 플라스틱 지오그리드는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 주재료로 하여 얇은 시트로 압출하고 펀칭하여 일정한 격자를 형성한 다음 세로로 늘립니다.
양축
이축 지오그리드는 세로 방향과 가로 방향 모두에서 상당한 인장 강도를 가지고 있습니다. 이축 모놀리식 지오그리드 제품은 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸렌(PE)으로 만들어지며, 가소화, 압출, 천공, 종방향 및 횡방향으로 늘어납니다.
다축
다축 지오그리드는 향상된 안정성과 효율성으로 보다 합리적인 응력 상태를 제공하는 것이 특징입니다. 지반의 안정성을 보장할 뿐만 아니라 인장 및 전단 강도가 충분하다는 장점도 있습니다. 이 플라스틱 지오그리드 층은 플라스틱 압출, 펀칭 및 4방향 스트레칭으로 형성된 평면 메시 구조를 가지고 있습니다.
지오그리드 주요 애플리케이션 시나리오
도로 및 철도 기초 보강
고속도로 및 철도 노반용 지오그리드의 역할은 지지력과 부드러움을 회복하기 위해 보강하고 노반 토체의 안정성을 강화하고 서비스 수명을 늘리며 일상적인 유지 보수를 줄이는 것입니다.
지오그리드 폴리머는 노반에 매우 높은 수준의 안정성을 추가하고 토양 본체의 전반적인 강도를 향상시킬 수 있으며, 보강은 자갈 토양의 강도와 파괴 변형을 크게 향상시킬 수 있으며 토양 파괴가 지연되는 효과가 있습니다. 동일한 수준의 파괴 응력에서 강화 자갈 토양 표본의 축 방향 변형과 측면 변형이 크게 감소합니다. 자갈 토양의 보강 효과는 주변 압력이 증가함에 따라 감소하며 보강 효과는 자갈 입자의 풍화 정도, 부드러움 및 경도와도 관련이 있습니다.
벽과 경사면 안정화
벽과 경사면은 토양으로부터 큰 압력을 받는데, 지오그리드는 이 압력을 전체 옹벽 구조에 고르게 분산시켜 옹벽의 전반적인 안정성을 높일 수 있습니다. 동시에 지오그리드는 토양의 미끄러짐과 침식을 방지하고 옹벽의 무결성을 유지할 수 있습니다.
지진은 벽과 경사면의 안정성에 큰 위협이 되는 흔한 자연재해입니다. 지오그리드는 유연성과 연성이 우수하여 지진으로 인한 충격을 효과적으로 흡수 및 분산하고 옹벽의 진동을 줄이며 내진 성능을 향상시킬 수 있습니다.
투수성은 벽과 경사면을 건설할 때 중요한 고려 사항입니다. 벽과 경사면의 투수성이 좋지 않으면 수압이 축적되고 압력이 증가하여 안정성에 영향을 미칩니다. 반면 지오그리드는 투수성이 우수하고 물을 효과적으로 배수할 수 있어 옹벽에 대한 수압의 영향을 줄일 수 있습니다.
벽과 경사면은 토양의 압력과 외부 환경의 영향을 오랫동안 견뎌야 하는 경우가 많기 때문에 내구성이 중요한 고려 사항입니다. 지오그리드는 내식성과 내노후성이 특징이며, 벽과 경사면의 수명을 효과적으로 연장할 수 있습니다.
지오그리드에 대한 자세한 내용은 이 문서 "지오그리드의 구조 풀기: 종합 가이드 ”
지오텍스타일
지오텍스타일이란?
지오텍스타일은 합성 섬유(예: 폴리프로필렌 섬유, 폴리에스테르 섬유, 유리 섬유)를 니들링 또는 직조하여 만든 투과성 합성 소재입니다. 투과성 섬유로서 토양과 함께 사용할 경우 분리, 여과, 보강, 보호 또는 배수 기능을 할 수 있습니다. 따라서 지반 공학 및 환경 분야에서 특정 기능을 달성하기 위한 토목 공학 및 다양한 건설 프로젝트에 널리 사용됩니다.
지오텍스타일의 주요 특징 및 유형
지오텍스타일의 특성
높은 강도: 플라스틱 섬유를 사용해 젖은 상태와 건조한 상태 모두에서 충분한 강도와 신장을 유지합니다.
내식성: 다양한 pH 수준의 토양과 물에서 부식에 대한 장기적인 내성을 나타냅니다.
우수한 물 투과성: 섬유 사이에 틈이 있어 우수한 투수성을 보장합니다.
우수한 항균성: 미생물과 곤충에 의해 손상되지 않습니다.
편리한 시공: 가볍고 부드러워 운반, 배치, 시공이 용이합니다.
탁월한 노화 방지 특성: 자외선 차단, 오존 방지, 산화 방지 등 노화에 대한 탁월한 내성을 자랑하며 다양한 기후 조건에서 안정적으로 사용할 수 있습니다.
환경 친화적입니다: 주로 합성 섬유로 구성되어 천연 자원에 대한 의존도를 줄입니다.
경량: 기존 토목 자재에 비해 가볍고 운반, 설치, 시공이 용이합니다.
우수한 격리: 토양과 모래, 토양과 콘크리트 등을 효과적으로 분리합니다.
우수한 여과/역여과: 토양 입자, 미세한 모래, 작은 돌 등을 효과적으로 차단하여 물과 토양 공학의 안정성을 보장합니다.
지오텍스타일의 종류
직조 지오텍스타일은 원사를 규칙적인 패턴으로 복잡하게 직조하여 제작합니다. 균일한 분포로 인해 부직포 지오텍스타일 원단에 비해 강도와 치수 안정성이 뛰어납니다. 주로 토양의 이동을 방지하고 지하 배수를 제한하며 질감 제어를 강화하는 데 사용되며, 철도 선로 안정화에도 활용됩니다.
부직포 지오텍스타일은 열 접착된 합성 섬유로 제조되어 가볍고 유연한 특성을 제공합니다. 주로 분리 및 여과, 옹벽 보강, 토양 안정화 및 침식 제어에 사용되는 부직포는 투과성, 우수한 천공 저항성, 적당한 인장 강도 및 인상적인 연신율 특성을 가지고 있습니다.
폴리프로필렌 지오텍스타일 원단:
폴리프로필렌 지오텍스타일 원단은 주로 분리용으로 설계된 부직포입니다. 투과성 및 배수 기능이 있지만 프로젝트에 보강 기능을 제공하지는 않습니다. 폴리프로필렌 지오텍스타일 직물은 일반적으로 수명을 기준으로 언급되며 잡초 장벽으로 자주 사용됩니다.
스펀본드 지오텍스타일 원단:
직물 제조 분야에서 스펀본드 공정은 부직포를 가장 빠르게 생산할 수 있는 방법으로 꼽힙니다. 이 공정에서는 압출된 필라멘트를 시트로 방사하고 가열된 롤러를 통해 접착합니다. 폴리프로필렌 지오텍스타일 직물과 마찬가지로 스펀본드 직물은 배수 기능을 제공하지만 보강 기능이 부족합니다. 무게로 계산하면 일반적으로 잡초 장벽이나 배수용 직물로 사용됩니다.
니트 지오텍스타일 원단:
이 직물은 유연성이 뛰어나고 비용 효율성이 높습니다. 사용 빈도는 낮지만 '배수 및 침식 제어'에 대한 수요는 꾸준히 증가하고 있습니다. 니트 지오텍스타일 직물은 편직 기술을 사용하여 생산되며, 때로는 직조 기술을 사용하여 제조하기도 합니다.
복합 지오텍스타일 패브릭:
복합 지오텍스타일은 두 개 이상의 지오텍스타일 원단을 결합하여 고유한 특성을 가진 소재를 만듭니다. 예를 들어 복합 지오텍스타일 직물은 부직포 지오텍스타일 직물과 직조 지오텍스타일 직물을 결합하여 견고하고 내구성이 뛰어나며 투과성이 높은 소재를 만들 수 있습니다.
폴리에스테르 지오텍스타일 원단:
폴리에스테르 지오텍스타일 직물은 6-12데니어의 섬유 섬도와 54-64밀리미터의 길이를 가진 폴리에스테르 단섬유를 말아서 만듭니다. 생산 공정에는 부직포 생산 장비를 사용한 오프닝, 카딩, 블렌딩(짧은 섬유의 인터레이스), 웹 레이팅(표준화된 매듭 및 고정), 니들 펀칭 기술이 포함되어 직물을 만듭니다.
폴리에스테르 필라멘트 지오텍스타일 원단:
폴리에스테르 필라멘트 지오텍스타일 원단은 방적 및 니들 펀칭을 통해 폴리에스테르 지오텍스타일 원단 소재로 만들어집니다. 내열성과 내광성이 뛰어납니다.
연속 필라멘트 지오텍스타일:
이 지오텍스타일은 개별 원사나 스테이플 섬유가 필요 없는 연속 섬유로 만들어집니다. 연속 필라멘트 지오텍스타일은 높은 인장 강도와 여과가 필수적인 응용 분야에 사용됩니다.
생분해성 지오텍스타일:
생분해성 지오텍스타일은 시간이 지남에 따라 분해되도록 설계되어 식생이 형성되는 동안 일시적인 지지력을 제공합니다. 환경적으로 민감한 지역에서 일반적으로 사용되는 이 지오텍스타일은 자연 식생이 자리 잡을 때까지 침식을 억제하는 데 도움이 됩니다. 예를 들어 천연 섬유로 만든 지오텍스타일이 있습니다.
지오텍스타일의 주요 적용 시나리오
분리 및 필터링
지오텍스타일을 활용하여 물리적 특성(입자 크기, 분포, 일관성, 밀도 등)이 다른 건축 자재(예: 흙과 모래, 흙과 콘크리트 등)를 분리합니다. 두 종류 이상의 재료가 손실되지 않고 혼합되지 않도록 하여 재료의 전체 구조와 기능을 유지하여 건물 운반 능력이 강화되도록 합니다.
미세한 물질의 토양층에서 거친 물질의 토양층으로 물이 유입될 때, 지오텍스타일은 통기성과 투수성이 좋은 특성을 활용하여 물을 흐르게 하면서 토양 입자, 고운 모래, 작은 돌 등을 효과적으로 차단하여 토양과 수공의 안정성을 유지합니다.
배수 및 누수 제어
지오텍스타일은 우수한 물 전도성을 가지고 있으며, 토양체 내부에 배수 채널을 형성하고 토양 구조에서 과도한 액체와 가스를 배출할 수 있습니다.
지오텍 스타일의 누수 제어 기능은 주로 물이나 유해 액체의 침투를 방지하는 것을 말합니다. 이러한 종류의 지오텍 스타일은 주로 부직포와 지오 멤브레인으로 구성됩니다. 주로 댐 저수지 및 매립지의 누수 제어, 댐의 누수 제어 경사 벽, 둔덕 및 수로 누수 제어와 같은 댐 저수지 및 매립지의 누수 제어에 사용됩니다.
침식 제어
지오텍스타일은 강둑, 강바닥, 해변에서 가뭄과 홍수가 번갈아 가며 발생하는 물의 흐름을 제어하고 토지 침식을 방지하는 데 사용할 수 있습니다.
지오텍스타일은 건설 중에 기존의 다짐 방법으로 인한 토양 침하를 방지할 수 있습니다.
도로, 교량, 터널, 타워 기초 등에서 지오텍스타일은 토양을 강화하거나 보강하는 데 사용되어 토양을 더 튼튼하고 안정적으로 만들 수 있습니다.
지오텍스타일에 대한 자세한 내용은 이 문서 "지오텍스타일 직물의 힘에 대한 이해”
지오그리드와 지오텍스타일의 차이점
지오그리드는 주로 보강 및 안정화에 사용됩니다.
지오그리드는 토양의 안정성을 효과적으로 개선할 수 있습니다. 지오그리드를 토양에 추가하면 강화 토양 효과를 형성하여 토양 입자를 격자 그리드에 고정하여 토양의 전단 강도와 지지력을 크게 향상시킬 수 있습니다. 이는 토양 침식, 산사태 및 기초 침하를 방지하는 데 중요합니다.
지오텍스타일은 주로 분리, 여과 및 배수에 사용됩니다.
지오텍 스타일의 분리 메커니즘은 첫째, 지오텍 스타일은 두 개의 서로 다른 지반 재료 사이에 배치되어 두 재료 사이의 격리 역할을하고 서로 다른 층 사이의 재료 혼입을 방지합니다. 두 번째는 높은 수준의 엔지니어링 시공을 보장하기 위해 층 사이의 오염과 부식을 방지하는 것입니다.
지오텍스타일의 여과 메커니즘은 첫째, 액체와 기체가 자유롭게 배출될 때 차단되지 않도록 하고, 둘째, 물의 흐름을 통해 작은 토양 입자를 효과적으로 유지하고 토양을 손상으로부터 보호하는 것입니다.
지오텍스타일은 배수로와 유사한 토양의 배수 기능을 실현할 수 있습니다. 토양의 모든 방향으로 물을 배수하고 지질 공학 작업에서 물이나 기타 액체를 수집 및 운반합니다.
구조 및 소재의 차이
지오그리드는 격자형 구조입니다.
지오그리드의 메시 구조에는 주로 단축, 이축, 다축 구조가 포함됩니다.
지오텍스타일은 연속적인 섬유 구조입니다.
지오텍스타일의 연속 섬유 구조는 주로 두 가지 유형의 지오텍스타일의 니들 펀칭 또는 직조 공정을 통해 만들어집니다.
한 가지 유형은 부직포인데, 부직포 지오텍스타일은 반복적으로 바늘을 꿰는 생산 공정이므로 일반적으로 등가 기공 크기라고 하는 3차원 기공 구조를 가지고 있기 때문입니다.
다른 유형은 직조 지오텍스타일로, 다양한 직조 장비와 공정을 통해 날실과 씨실을 함께 엮어 천으로 짜는 방식입니다.
애플리케이션 환경의 차이
지오그리드는 고강도 요구 사항이 있는 프로젝트에 적합합니다.
1. 도로 프로젝트
도로 프로젝트에서 지오그리드는 노반을 강화하고 노면의 지지력을 개선하며 노면의 균열을 방지하는 데 사용할 수 있습니다. 고속도로, 도시 도로 및 기타 프로젝트에서 지오그리드를 보강에 사용하면 도로 표면의 수명과 주행 안전을 크게 향상시킬 수 있습니다.
2. 철도 프로젝트
철도 프로젝트에서 지오그리드는 철도 노반을 강화하고 철도 노선의 안정성과 안전성을 향상시키는 데 사용할 수 있습니다. 중전철, 고속철도 및 기타 프로젝트에서 지오그리드를 보강에 사용하면 노반의 침하 및 변형을 효과적으로 방지하고 철도 노선의 운영 효율성과 안전성을 향상시킬 수 있습니다.
3. 수자원 보호 프로젝트
수자원 보존 공학에서 지오그리드는 제방 보강, 강둑 침식 방지, 저수지 댐 강화 등에 사용할 수 있습니다. 강에서
거버넌스, 저수지 건설 및 기타 프로젝트에서 지오그리드를 보강에 사용하면 프로젝트의 안정성과 안전성을 개선하여 사람들의 생명과 재산 안전을 보호할 수 있습니다.
4. 건설 엔지니어링
건설 엔지니어링에서 지오그리드는 기초 보강, 지하실 방수, 토양 경사 안정화 등에 사용할 수 있습니다. 고층 건물, 지하실 및 기타 프로젝트에서 지오그리드를 보강에 사용하면 기초의 지지력과 안정성을 향상시켜 건물의 안전과 안정성을 보장할 수 있습니다.
지오그리드는 분리 및 필터링이 필요한 장면에 적합합니다.
1. 도로 건설
도로 건설 과정에서 석재는 종종 도로 포장 재료로 사용됩니다. 석재 층에 지오텍스타일을 깔면 분리, 여과 및 강화 역할을 수행하여 도로의 수명을 연장할 수 있습니다.
2. 수자원 보호 프로젝트
수자원 보존 프로젝트에서 제방 구조물을 보호하기 위해 제방 내부에 지오텍스타일을 깔아 제방을 보호할 수 있습니다. 동시에 돌 댐 위에 깔아 돌 댐의 안정성을 높이고 물의 세굴에 저항 할 수도 있습니다.
3. 채굴 프로젝트
채굴 프로젝트에서는 돌계단 사이에 지오텍스타일을 깔아 돌계단의 지지력을 강화하고 돌이 느슨해지는 것을 방지할 수 있습니다.
결합된 애플리케이션
도로를 건설할 때 지오그리드와 지오텍스타일을 함께 사용할 수 있습니다.
예를 들어 도로를 보수할 때 노반 바닥에 지오그리드를 깔고, 아스팔트 표층 아래에 필라멘트 지오텍스타일을 깔기도 합니다.
노반에 지오그리드를 깔면 도로의 지지력을 높이고 연약 지반 침하를 방지할 수 있습니다.
아스팔트 아래에 지오텍스타일을 깔면 도로 표면의 균열을 방지하고 도로 수명을 연장할 수 있습니다.
요약
지오그리드와 지오텍스타일의 주요 차이점은 주로 실현된 기능, 유형, 구조적 특성 등의 차이에 있습니다. 같은 지오신세틱스 범주에 속하지만 완전히 다른 두 가지 지반 공학 제품입니다.
마지막으로, 이 두 제품을 함께 사용하는 예시를 제공했습니다. 따라서 재료를 선택할 때는 프로젝트의 필요에 따라 선택하거나 서로 다른 재료의 장점을 결합하여 함께 사용해야 합니다.
앞으로 더 많은 종류의 지오신세틱이 개발될 것이며, QIVOC는 더 나은 품질과 다양한 기능을 갖춘 지오신세틱의 개발을 적극적으로 모색하고 있습니다.
