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玻纖土工格柵

發(fā)布時(shí)間:2021-11-13

  玻纖土工格柵是以玻璃纖維為材質(zhì),采用一定的編織工藝制成的網(wǎng)狀結構材料,為保護玻璃纖維、**整體使用性能,經(jīng)過(guò)特殊的涂復處理工藝而成的土工復合材料。
  玻璃纖維土工格柵是一種增強路面及路基的新型優(yōu)良土工基材,該產(chǎn)品采用玻璃纖維長(cháng)絲經(jīng)編織涂覆而成。玻纖土工格柵具有縱橫向很高的抗拉強度,低的延伸率,高的彈性模量,耐高低溫性能優(yōu)良等特性,經(jīng)表面涂覆處理后,具有優(yōu)良的抗堿性能及耐老化性能,廣泛應用于瀝青路面,水泥混凝土路面及路基的增強;無(wú)論硬性路面和柔性路面皆可適用,與傳統路面相比,能降低造價(jià),延長(cháng)壽命,防止道路反射裂紋。玻纖土工格柵亦可用于鐵路、機場(chǎng)、水利、堤壩等軟土的增強及路基層的增強。

  作用原理
  1、減緩反射裂縫
  反射裂縫是由于舊混凝土面層在接縫或裂縫附近的較大位移引起其上方瀝青加鋪層內出現應力集中所造成的,它包括因溫度和濕度變化而產(chǎn)生的水平位移,以及因交通荷載作用而產(chǎn)生的豎向剪切位移。前者導致接縫或裂縫上方的瀝青加鋪層內出現較集中的拉應力;后者則使接縫上方的瀝青加鋪層經(jīng)受較大的彎拉應力和剪切應力。
  由于土工格柵的模量很大,達到67Gpa,作為剛度大的硬夾層應用在瀝青罩面層中,其作用是**應力,釋放應變,同時(shí)作為瀝青混凝土加筋材料,**加鋪層結構的抗拉和抗剪能力,從而達到減少裂縫的目的。實(shí)踐表明,一條改變了方向的水平裂縫的對應裂縫能量可從其起點(diǎn)移動(dòng)0.6米,1.5米以上寬度的加筋材料有助于確保能量在裂縫兩側完全消散。
  2、**開(kāi)裂
  在舊水泥混凝土路面上的瀝青加鋪層,其主要作用是**路面的使用功能,對承載作用則貢獻不大,加鋪層下的剛性混凝土路面仍起關(guān)鍵的承載作用。而在舊瀝青混凝土路面上進(jìn)行瀝青罩面則不同,瀝青加鋪層將與舊瀝青混凝土路面一起承載。因此,在瀝青混凝土路面上進(jìn)行瀝青罩面,除了會(huì )出現反射裂縫,同時(shí)還會(huì )因為荷載的長(cháng)期作用而出現**開(kāi)裂。我們對舊瀝青混凝土路面上的瀝青加鋪層受荷情況做受力分析:由于瀝青罩面層下為與瀝青罩面層同一性質(zhì)的柔性面層,當受到荷載作用時(shí),路表將發(fā)生彎沉。在直接與車(chē)輪接觸的瀝青罩面層受到壓力,在輪載邊緣以外的區域,面層受到拉力作用,由于兩處受力區域所受力性質(zhì)不同,而又彼此緊靠,因此在兩塊受力區域的交界處即力的突變處容易發(fā)生破壞。在長(cháng)期荷載的作用下,發(fā)生**開(kāi)裂。
  玻纖土工格柵在瀝青罩面層中,能夠將上述的壓應力與拉應力分散,在兩塊受力區域之間形成緩沖帶,在這里應力逐步變化而不是突變,減少了應力突變對瀝青罩面層的破壞。同時(shí)玻纖土工格柵的低延伸率減小了路面的彎沉量,保證了路面不會(huì )發(fā)生過(guò)渡變形。
  3、耐高溫車(chē)轍
  瀝青混凝土在高溫時(shí)具有流變性,具體表現在:夏季瀝青道路面層發(fā)軟、發(fā)粘;在車(chē)輛荷載作用下,受力區域產(chǎn)生凹陷,車(chē)輛荷載撤除后瀝青面層無(wú)法完全恢復至受荷前的狀況,即產(chǎn)生了塑性變形;在車(chē)輛的反復碾壓的作用下塑性變形不斷積累,形成車(chē)轍。我們對瀝青面層結構進(jìn)行分析后,可以知道由于高溫下瀝青混凝土具有流變性,而在受到荷載時(shí),面層中沒(méi)有任何可以約束瀝青混凝土中集料運動(dòng)的機制,造成瀝青面層的推移,這就是形成車(chē)轍的主要原因。
  在瀝青罩面層中使用玻纖土工格柵,其在瀝青面層中起到骨架作用。瀝青混凝土中集料貫穿于格柵間,形成復合力學(xué)嵌鎖體系,限制集料運動(dòng),增加了瀝青罩面層中的橫向約束力,瀝青面層中各部分彼此牽制,防止了瀝青面層的推移,從而起到抵抗車(chē)轍的作用。
  4、抗低溫收縮開(kāi)裂
  嚴寒地區的瀝青道路,冬季面層溫度接近于氣溫,在這樣的溫度條件下,瀝青混凝土遇冷收縮,產(chǎn)生拉應力。當拉應力超過(guò)瀝青混凝土拉伸強度時(shí),產(chǎn)生裂紋,在裂紋集中的地方產(chǎn)生裂縫,形成病害。從裂紋的成因看,如何使瀝青混凝土強度抵抗住拉應力是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。
  玻纖土工格柵在瀝青罩面層中的應用,使得瀝青混凝土的拉伸強度大大**,可以抵抗住較大的拉應力而不致發(fā)生破壞。另外,即使因為局部區域產(chǎn)生裂紋,使裂紋發(fā)生處的應力過(guò)于集中,但經(jīng)玻纖土工格柵的傳遞而逐漸消失,裂紋不再會(huì )發(fā)展成裂縫。在選用玻纖土工格柵時(shí),除其性能指標應符合上表規定之外,還應特別注意保證其幅寬不小于1.5m,以滿(mǎn)足其作為控制反射裂縫夾層時(shí)有足夠的橫截面積來(lái)充分消散裂縫能量;同時(shí),其網(wǎng)眼尺寸宜為其上瀝青面層材料**大粒徑的0.5~1.0倍,這樣有助于達到**佳剪切膠粘性,促進(jìn)集料嵌鎖與限制。

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