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玻纤土工格栅可增强沥青混凝土的整体强度,防止裂缝向上或向下反射

玻纤土工格栅在公路工程中,在防止沥青道路反射裂缝的产生,增强路基强度,路面维修等方面已发挥重要作用。玻纤土工格栅在公路工程中的应用反射裂缝是沥青路面普遍存在的一种病害现象。根据国内外道路工程的实践,在沥青面层和中集沥青混合料层或粗集沥青混合料层之间铺设一层土工织物,可用以消除或减缓面层反射裂缝的产生,从而延长道路的使用寿命,降低维修成本。但是,由于沥青路面浇注时的温度高达160℃-180℃,致使土工织物褶皱、变形、软化,使其性能大大降低,不但难以消除或减缓面层反射裂缝的产生,而且使得沥青路面更加凹凸不平,而玻纤土工格栅所特有的性能,完全满足沥青路面的要求,目前许多工程已使用玻纤土工格栅。沥青混凝土中集料贯穿于格栅间,形成复合力学嵌锁体系,限制集料运动,增加了沥青罩面层中的横向约束力,沥青面层中各部分彼此牵制,防止了沥青面层的推移,从而起到抵抗车辙的作用。严寒地区的沥青道路,冬季面层温度接近于气温,在这样的温度条件下,沥青混凝土遇冷收缩,产生拉应力。当拉应力超过沥青混凝土拉伸强度时,产生裂纹,在裂纹集中的地方产生裂缝,形成病害。从裂纹的成因看,如何使沥青混凝土强度抵抗住拉应力是解决问题的关键。玻纤土工格栅在沥青罩面层中的应用,使得沥青混凝土的拉伸强度大大提高,可以抵抗住较大的拉应力而不致发生破坏。另外,即使因为局部区域产生裂纹,使裂纹发生处的应力过于集中,但经玻纤土工格栅的传递而逐渐消失。

玻纤土工格栅应用于沥青道路时,可在以下几方面发挥作用.抗疲劳开裂沥青路面必须具有一定的承载能力,在规定的时间内不能发生疲劳破坏。沥青路面在直接与车轮接触的下面层受到压力,在轮载边缘以外的区域,面层受到拉力作用,由于两处受力区域所受力性质不同,而又彼此紧靠,因此在两块受力区域的交界处即力的突变处发生破坏,在长期荷载的作用下,发生疲劳开裂。强度大,各向同性,抗静电,无腐蚀,阻燃的特点,是一种新型煤矿井下支护工程及土木工程用网状格栅材料。矿用土工格栅主要用于煤矿井下回采工作面假顶支护工程,矿用格栅亦可用作其它矿山巷道工程、边坡防护工程、地下土建工程和交通道路工程的土石锚固、加强的材料,矿用格栅是塑料纺织网的***替代产品之一。格栅铺设:在平整压实的场地上,安装铺设的格栅其主要受力方向(纵向)应垂直于路堤轴线方向,铺设要平整,无皱折,尽量张紧。用插钉及土石压重固定,铺设的格栅主要受力方向***是通长无接头,幅与幅之间的连接可以人工绑扎搭接,搭接宽度不小于10cm。如设置的格栅在两层以上,层与层之间应错缝。大面积铺设后,要整体调整其平直度。

玻纤土工格栅在沥青面层中,能够将上述的压应力与拉应力分散,在两块受力区域之间形成缓冲带,减少了应力突变对沥青面层的破坏。同时玻璃纤维土工格栅的低延伸率减少了路面的弯沉量,保证了路面不会发生过度变形。直至铺到路肩表面土下。路基填筑好后,及时进行边坡整修,并进行坡脚的干砌片石防护,对该段路基除每侧加宽0.3m外,并预留1.5%的沉落量。玻璃纤维土工格栅以玻璃纤维无碱无捻粗纱为主要原料,采用一定的编织工艺制成的网状结构材料,为保护玻璃纤维和提高整体使用性能,经过特殊的涂复处理工艺而形成新型优良的土工基材。玻璃纤维的主要成份是:氧化硅、是无机材料,其理化性能稳定,并具有强度大、模量高,很高的耐磨性和优异的耐寒性,无长期蠕变;热稳定性好;网状结构使集料嵌锁和限制;提高沥青混合料的承重能力。因表面涂有特殊的改性沥青使其具有两重的复合性能,既有玻璃纤维的优异性又有与沥青混合料的相容性,极大地提高了土工格栅的耐磨性及抗剪切能力。

耐高温车辙沥青混凝土在高温时具有流变性,在车辆荷载作用下,受力区域产生凹陷,车辆荷载撤除后,沥青面层无法完全恢复原状态,即产生了塑性变形,在车辆反复碾压的作用下,塑性变形不断积累,形成车辙。通过沥青面层结构分析可知,高温下的沥青混凝土在受到荷载的碾压作用,形成了微量的波形流变,面层中没有任何可以约束沥青混凝土流变的骨架材料,造成沥青面层流变的累积叠加,这是形成车辙的根本所在。在沥青面层中使用玻纤土工格栅,其在沥青面层中起到骨架作用,沥青砼中集料贯穿于格栅间,形成复合力学嵌锁体系,限制集料运动,增加了沥青面层中的横向约束力,沥青面层中各部分彼此牵制,防止了沥青面层的推移,从而起到抵抗车辙的作用。

抗低温缩裂严寒时期,沥青混凝土面层的温度近于气温,沥青砼遇冷收缩,产生拉应力,在受到荷载反复作用下,拉应力进一步增加,当拉应力超过沥青砼拉伸强度时,产生裂纹,在裂纹两端处,拉应力更加集中,裂纹逐步形成裂缝,造成病害。玻纤土工格栅置于沥青中,使得沥青砼的拉伸强度大大提高,足够抵抗住较大的拉应力而不致发生路面破坏,即使因为局部区域产生微小裂纹,裂纹处的应力集中,经玻纤土工格栅的传递而消失,裂纹不会发展成裂缝。并能将路面承载应力分散,延长路面使用寿命,高抗拉强度低延伸率,无长期蠕变,物理化学稳定性好,热稳定性好,抗疲劳开裂,耐高温车辙,抗低温缩裂,延缓减少反射裂缝。高抗拉强度、低延伸率--玻纤土工格栅是以玻璃纤维为原料,具有很高的抗变形能力,断裂延伸率小于3%。无长期蠕变--作为增强材料,具备在长期荷载的情况下抵抗变形的能力即抗蠕变性是极为重要的,玻璃纤维不会发生蠕变,这保证产品能够长期保持性能。热稳定性--玻璃纤维的熔化温度在1000℃以上,这确保了玻纤土工格栅在摊铺作业中承受热的稳定性。与沥青混合的相容性--玻纤土工格栅在后处理工艺中涂覆的材料是针对沥青混合料设计的,每根纤维都被充分涂覆,与沥青具有很高的相容性。

延缓反射裂缝裂缝产生的反射有两种,一种是面层产生裂缝后,裂缝向下反射,破坏下层结构,降低路面结构强度,在雨水时节,水进入裂缝中,在交通荷载(轮胎压力)的反复抵压,水在裂缝中产生水压,水不断的冲击沥青混合料,导致裂缝扩大。另一种是旧面层原有裂缝,路基层或下层路基层产生的裂缝向上反射,新罩路面无法承受因底层移动而产生的剪切力和抗伸应力,导致路面面层裂缝。在沥青罩面层中加铺玻纤土工格栅夹层,抑制应力,释放应变,增强沥青混凝土整体强度,达到防止裂缝向上或向下反射的目的。

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