섬유소개의 특성 비교

기능	Basalt	E-glass	S-glass	Poly propylene	Aramid	Carbon	비고
인장강도(mpa)	3,200~ 3,850	3,100~ 3,200	3,200~ 4,100	420	2,900~ 3,430	3,500~ 6,000
탄성계수(gpa)	75~90	72.50	86	3.50	70~140	230~430
신장률(%)	3.1	4.7	5.3	10	1.5~2.0	1.5~2.0
융용온도(℃)	-260 -650	380	380	60	250	800

바잘트 그리드 적용효과

고 기능성 섬유를 아스팔트 포장도로에 적용하기 위하여 아스팔트컴파운드에 첨가제를 혼합하여 함침 함으로써
기존 포장체와의 부착성이 우수.
피로 및 반사균열 저항성이 우수하며, 아스팔트 도로의 변형량을 억제시켜 도로의 수명을 연장
내화학성, 내마모성,내부식성이 우수하여 콘크리트 도로위의 설치 시에도 부식이 적다.

성능평가 자료

1) 동적안정도 시험

바잘트 그리드에 대한 동적안정도 시험결과 동적안정도와 변형률 모두 2배 이상의 보강효과가
있는 것으로 확인되었다.

구분	비 보강	바잘트보강	보강
동적안정도(회)	3,050	6,342
변형률(mm)	0.014	0.007

동적안정도 시험은 골재의 이동에 의하여 발생하는 소성변형 저항성시험으로 차량하중에 의한 도로의 변형에 대한
저항성 시험.

2) 인장강도 시험

섬유의 특성상 인장강도 시험이 매우 어려운 편으로 시험때 마다 오차의 범위가 크며, 이에 이론적 강도보다
기준을 60%이하로 낮추어 평가하였다.

구 분	경 사	위 사	비 고
인장강도(KN/m)	56.35	64.92
인장신도(%)	1.6	1.8

한줄(2,400tex)에 약 4,000가닥의 실로 되어있는 섬유의 특성상 시험기기에 설치하는 방법이 매우 어려우며, 시험 값의 편차가 매우 크므로 전문가의 의견에 따르면 시험값은 큰의미는 없는 것으로 평가한다.

3) 전단부착 강도 시험

섬유 보강재의 큰 문제점은 노면 층과의 결합력이다.
시공 후공용 중에 들뜸 현상이 발생되어 도리어 보강재의 역할을
상실할 뿐 아니라 포장수명이 다하기전에 포장체가 파손되는
하자가 발생한다.
바잘트 그리드에 대한 전단저항력 부착시험 결과 기준에 만족하며,
일반포장과의 비교에도 오히려 높게 평가되었다.

구분	시험항목	단위	시험기준	시험결과
무보강	전단접착강도	N/mm2	0.15이상	0.2
바잘트보강	전단접착강도	N/mm2	0.15이상	0.3

공사비 절감효과

1)해외 발표 자료

Predoehl(1989, 1990)은 미국 캘리포니아 주에서 24곳의 시험포장구간에 대한 12년간 추적조사 결과, 토목섬유로 보강된 구간은 3cm가 더 두껍게 포장된 무 보강 보다 피로균열(거북등균열)이 덜 발생되어 아스팔트 층의 두께를 줄이 수 있다고 하였으며, Barksdale, R.D(1991), Sprague(2000)등은 토목섬유 보강 아스팔트 포장에 대한 공용성 평가를 통해 보강된 아스팔트 포장의 경우 내구성 증진효과로 인하여 도로의 수명을 연장 시켜 장기적인 비용절감 효과를 가져 온다고 발표 하였다.

2) 국내 발표 자료

국내 연구 결과 아스팔트 포장에 토목섬유로 보강하였을 때 일반포장에 비해 포장 수명이 최대 3배 이상 증가한다고 하였으며, 경제적 측면으로 생애주기 비용으로 분석에 의하면 더 많은 경제적 효과를 기대할 수 있다고 한다.

< FHWA에서 제안하는 LCCA 분석절차>

< 균열저항성 평가에 따른 경제성 분석 결과>

구분	일반포장	섬유보강 포장
초기비용	171	258
유지보수비용	503	0
사용자 비용	154	39
총 비용	828	297

< 생애주기 비용 분석 결과>