토목섬유(geotextiles)의 특징에 관한 설명중 옳지 않은 것은?
- 인장강도가 크다.
- 탄성계수가 작다.
- 차수성, 분리성, 배수성이 크다.
- 수축을 방지한다.
정답과 해설 보기
정답 ② · 문항은 토목섬유의 특성 중 옳지 않은 것을 묻고 있다. 토목섬유는 합성고분자로서 인장강도가 크고 연성이 커 변형이 크므로 탄성계수는 상대적으로 작다.
토목섬유는 연성 재료이므로 인장 시 변형이 크고 탄성계수가 작아지는 것이 맞다.
개념 한 쪽
건설재료및시험 토목섬유의 적용 및 관련 시험 — 지오텍스타일·지오그리드·인열강도시험
토목섬유는 흙과 함께 사용되어 분리, 배수, 보강, 여과 등 다양한 기능을 수행하는 합성 섬유 재료다. 형태와 제조법에 따라 지오텍스타일, 지오그리드, 지오멤브레인 등으로 구분되며, 각 재료의 기능과 시험법을 정확히 구분해야 설계와 시공에서 올바르게 선택할 수 있다.
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시험에 이렇게 나온다
출제기준 단원 「토목섬유의 적용 및 관련 시험」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 물성 특징 판단 | 1 | 토목섬유의 기계적 성질과 탄성계수 특성 구분 |
| 재료 기능 매칭 | 1 | 분리·배수·보강·여과의 다기능을 수행하는 재료 선택 |
| 기능·제조법 연결 | 1 | 격자 구조와 연신 공정으로 높은 인장강도 얻는 재료 식별 |
뜻
지오텍스타일(geotextile)은 직포형 또는 부직포형의 천 형태 토목섬유로 분리, 배수, 보강, 여과의 다기능을 수행한다. 오탁방지망, 드레인 보드, 포대 등 여러 응용에 사용되며 천 형태라는 점에서 다목적으로 활용되기 쉽다.
지오그리드(geogrid)는 폴리머를 판상으로 제작한 뒤 격자 모양의 구멍을 내어 연신하여 만든 격자 구조 재료다. 격자 구조와 연신 공정으로 분자 배열이 정렬되어 높은 인장강도를 확보하므로 주로 연약지반 처리나 지반 보강용으로 사용된다.
지오멤브레인(geomembrane)은 불투수성 시트 형태의 재료로 차수 목적에 사용된다. 각 토목섬유는 제조 형상과 물성으로 기능이 구분되므로, 격자 구조·천 형태·시트 형태 같은 구조적 특징을 통해 재료를 식별하고 용도를 매칭해야 한다.
토목섬유의 물성 측정에서는 인장강도, 인열강도 등 파괴 양상별 시험이 중요하다. 인열강도시험은 한 방향으로 찢어지는 특성의 저항력을 평가하는 시험으로, 섬유 시트의 내구성과 안전성 판단에 활용된다. 또한 EPS 블록과 같은 경량 충전재는 EPS가 Expanded Polystyrene의 약어로 폴리스틸렌을 주원료로 함을 통해 재료 식별을 쉽게 할 수 있다.
예제
문제 유형은 주로 재료의 기능과 제조·형태적 특징을 연결하도록 출제된다. 예를 들어 '분리·배수·보강·여과의 다기능'을 묻는 문항에서는 지오텍스타일을 고르고, '격자 형태·연신·보강용'을 묻는 문항에서는 지오그리드를 고른다. 한편 '한 방향으로 찢어지는 특성 측정'을 묻는 문항에서는 인열강도시험을 선택하는 것이 맞다.
대표적으로 다음과 같이 정리한다. - 분리·배수·보강·여과 기능을 강조하면 지오텍스타일을 선택한다. - 격자 구조·연신·높은 인장강도를 강조하면 지오그리드를 선택한다. - 차수를 강조하면 지오멤브레인을 선택한다. - EPS는 Expanded Polystyrene의 약어이므로 폴리스틸렌 재료임을 기억한다. - 섬유의 찢어짐 저항을 묻는 경우 인열강도시험을 답으로 선택한다.
대표 기출 3문항
토목섬유 중 직포형과 부직포형이 있으며 분리, 배수, 보강, 여과기능을 갖고 오탁방지망, drain board, pack drain 포대, geo web 등에 사용되는 자재는?
- 지오텍스타일
- 지오그리드
- 지오네트
- 지오맴브레인
정답과 해설 보기
정답 ① · 문항은 토목섬유 가운데 직포형과 부직포형이 있으며 분리·배수·보강·여과 기능을 수행하고 다양한 용도로 쓰이는 자재를 묻고 있다. 이러한 다기능을 가진 천 형태의 토목섬유는 지오텍스타일로, 직포(원단)형과 부직포형이 있어 오탁방지망, 드레인보드, 팩드레인 등 여러 적용처에 사용된다.
토목섬유 중 분리·배수·보강·여과 기능을 하는 직포/부직포형 자재는 지오텍스타일이다.
토목섬유 중 지오텍스타일의 기능을 설명한 것으로 틀린 것은?
- 배수 : 물이 흙으로부터 여러 형태의 배수로로 빠져나갈 수 있도록 한다.
- 보강 : 토목섬유의 인장강도는 흙의 지지력을 증가시킨다.
- 여과 : 입도가 다른 두 개의 층사이에 배치될 때 침투수가 세립토층에서 조립토 층으로 흘러갈 때 세립 토의 이동을 방지한다.
- 혼합 : 도로 시공시 여러개의 흙층을 혼합하여 결합시키는 역할을 한다.
정답과 해설 보기
정답 ④ · 문제는 지오텍스타일(토목섬유)의 기능 중 틀린 것을 묻고 있다. 지오텍스타일은 배수, 보강, 여과, 분리 등의 기능을 수행하여 층간 이동을 방지하거나 배수를 돕지만 흙층을 물리적으로 혼합하여 결합시키는 역할은 하지 않는다.
지오텍스타일은 층간 혼합이 아닌 분리, 보강, 여과, 배수, 차수 등 기능적 역할을 수행한다.
자주 묻는 물음
- 지오텍스타일과 지오그리드는 어떻게 구분하나?
- 지오텍스타일은 직포 또는 부직포 형태의 천 재료로 분리·배수·여과·보강의 다기능을 수행하고, 지오그리드는 판상 폴리머를 격자 모양으로 가공해 연신하여 높은 인장강도로 지반을 보강하는 격자 구조 재료다.
- 지오멤브레인과 지오텍스타일의 주요 차이는 무엇인가?
- 지오멤브레인은 불투수성 시트로 차수 목적에 사용되고, 지오텍스타일은 투수성·여과성·분리성 등의 기능을 가진 천 형태 재료로 용도가 다르다.
- 토목섬유의 '한 방향 찢어짐' 특성은 어떤 시험으로 평가하나?
- 한 방향으로 찢어지는 저항력은 인열강도시험으로 측정한다. 인열강도시험은 섬유나 시트를 실제로 찢어 보아 저항력을 평가하는 시험이다.
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