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玻纖土工格柵可增強(qiáng)瀝青混凝土的整體強(qiáng)度,防止裂縫向上或向下反射

玻纖土工格柵在公路工程中,在防止瀝青道路反射裂縫的產(chǎn)生,增強(qiáng)路基強(qiáng)度,路面維修等方面已發(fā)揮重要作用。玻纖土工格柵在公路工程中的應(yīng)用反射裂縫是瀝青路面普遍存在的一種病害現(xiàn)象。根據(jù)國內(nèi)外道路工程的實踐,在瀝青面層和中集瀝青混合料層或粗集瀝青混合料層之間鋪設(shè)一層土工織物,可用以消除或減緩面層反射裂縫的產(chǎn)生,從而延長道路的使用壽命,降低維修成本。但是,由于瀝青路面澆注時的溫度高達(dá)160℃-180℃,致使土工織物褶皺、變形、軟化,使其性能大大降低,不但難以消除或減緩面層反射裂縫的產(chǎn)生,而且使得瀝青路面更加凹凸不平,而玻纖土工格柵所特有的性能,完全滿足瀝青路面的要求,目前許多工程已使用玻纖土工格柵。瀝青混凝土中集料貫穿于格柵間,形成復(fù)合力學(xué)嵌鎖體系,限制集料運(yùn)動,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,從而起到抵抗車轍的作用。嚴(yán)寒地區(qū)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(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過瀝青混凝土拉伸強(qiáng)度時,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(qiáng)度抵抗住拉應(yīng)力是解決問題的關(guān)鍵。玻纖土工格柵在瀝青罩面層中的應(yīng)用,使得瀝青混凝土的拉伸強(qiáng)度大大提高,可以抵抗住較大的拉應(yīng)力而不致發(fā)生破壞。另外,即使因為局部區(qū)域產(chǎn)生裂紋,使裂紋發(fā)生處的應(yīng)力過于集中,但經(jīng)玻纖土工格柵的傳遞而逐漸消失。

玻纖土工格柵應(yīng)用于瀝青道路時,可在以下幾方面發(fā)揮作用.抗疲勞開裂瀝青路面必須具有一定的承載能力,在規(guī)定的時間內(nèi)不能發(fā)生疲勞破壞。瀝青路面在直接與車輪接觸的下面層受到壓力,在輪載邊緣以外的區(qū)域,面層受到拉力作用,由于兩處受力區(qū)域所受力性質(zhì)不同,而又彼此緊靠,因此在兩塊受力區(qū)域的交界處即力的突變處發(fā)生破壞,在長期荷載的作用下,發(fā)生疲勞開裂。強(qiáng)度大,各向同性,抗靜電,無腐蝕,阻燃的特點,是一種新型煤礦井下支護(hù)工程及土木工程用網(wǎng)狀格柵材料。礦用土工格柵主要用于煤礦井下回采工作面假頂支護(hù)工程,礦用格柵亦可用作其它礦山巷道工程、邊坡防護(hù)工程、地下土建工程和交通道路工程的土石錨固、加強(qiáng)的材料,礦用格柵是塑料紡織網(wǎng)的***替代產(chǎn)品之一。格柵鋪設(shè):在平整壓實的場地上,安裝鋪設(shè)的格柵其主要受力方向(縱向)應(yīng)垂直于路堤軸線方向,鋪設(shè)要平整,無皺折,盡量張緊。用插釘及土石壓重固定,鋪設(shè)的格柵主要受力方向***是通長無接頭,幅與幅之間的連接可以人工綁扎搭接,搭接寬度不小于10cm。如設(shè)置的格柵在兩層以上,層與層之間應(yīng)錯縫。大面積鋪設(shè)后,要整體調(diào)整其平直度。

玻纖土工格柵在瀝青面層中,能夠?qū)⑸鲜龅膲簯?yīng)力與拉應(yīng)力分散,在兩塊受力區(qū)域之間形成緩沖帶,減少了應(yīng)力突變對瀝青面層的破壞。同時玻璃纖維土工格柵的低延伸率減少了路面的彎沉量,保證了路面不會發(fā)生過度變形。直至鋪到路肩表面土下。路基填筑好后,及時進(jìn)行邊坡整修,并進(jìn)行坡腳的干砌片石防護(hù),對該段路基除每側(cè)加寬0.3m外,并預(yù)留1.5%的沉落量。玻璃纖維土工格柵以玻璃纖維無堿無捻粗紗為主要原料,采用一定的編織工藝制成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)材料,為保護(hù)玻璃纖維和提高整體使用性能,經(jīng)過特殊的涂復(fù)處理工藝而形成新型優(yōu)良的土工基材。玻璃纖維的主要成份是:氧化硅、是無機(jī)材料,其理化性能穩(wěn)定,并具有強(qiáng)度大、模量高,很高的耐磨性和優(yōu)異的耐寒性,無長期蠕變;熱穩(wěn)定性好;網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)使集料嵌鎖和限制;提高瀝青混合料的承重能力。因表面涂有特殊的改性瀝青使其具有兩重的復(fù)合性能,既有玻璃纖維的優(yōu)異性又有與瀝青混合料的相容性,極大地提高了土工格柵的耐磨性及抗剪切能力。

耐高溫車轍瀝青混凝土在高溫時具有流變性,在車輛荷載作用下,受力區(qū)域產(chǎn)生凹陷,車輛荷載撤除后,瀝青面層無法完全恢復(fù)原狀態(tài),即產(chǎn)生了塑性變形,在車輛反復(fù)碾壓的作用下,塑性變形不斷積累,形成車轍。通過瀝青面層結(jié)構(gòu)分析可知,高溫下的瀝青混凝土在受到荷載的碾壓作用,形成了微量的波形流變,面層中沒有任何可以約束瀝青混凝土流變的骨架材料,造成瀝青面層流變的累積疊加,這是形成車轍的根本所在。在瀝青面層中使用玻纖土工格柵,其在瀝青面層中起到骨架作用,瀝青砼中集料貫穿于格柵間,形成復(fù)合力學(xué)嵌鎖體系,限制集料運(yùn)動,增加了瀝青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,從而起到抵抗車轍的作用。

抗低溫縮裂嚴(yán)寒時期,瀝青混凝土面層的溫度近于氣溫,瀝青砼遇冷收縮,產(chǎn)生拉應(yīng)力,在受到荷載反復(fù)作用下,拉應(yīng)力進(jìn)一步增加,當(dāng)拉應(yīng)力超過瀝青砼拉伸強(qiáng)度時,產(chǎn)生裂紋,在裂紋兩端處,拉應(yīng)力更加集中,裂紋逐步形成裂縫,造成病害。玻纖土工格柵置于瀝青中,使得瀝青砼的拉伸強(qiáng)度大大提高,足夠抵抗住較大的拉應(yīng)力而不致發(fā)生路面破壞,即使因為局部區(qū)域產(chǎn)生微小裂紋,裂紋處的應(yīng)力集中,經(jīng)玻纖土工格柵的傳遞而消失,裂紋不會發(fā)展成裂縫。并能將路面承載應(yīng)力分散,延長路面使用壽命,高抗拉強(qiáng)度低延伸率,無長期蠕變,物理化學(xué)穩(wěn)定性好,熱穩(wěn)定性好,抗疲勞開裂,耐高溫車轍,抗低溫縮裂,延緩減少反射裂縫。高抗拉強(qiáng)度、低延伸率--玻纖土工格柵是以玻璃纖維為原料,具有很高的抗變形能力,斷裂延伸率小于3%。無長期蠕變--作為增強(qiáng)材料,具備在長期荷載的情況下抵抗變形的能力即抗蠕變性是極為重要的,玻璃纖維不會發(fā)生蠕變,這保證產(chǎn)品能夠長期保持性能。熱穩(wěn)定性--玻璃纖維的熔化溫度在1000℃以上,這確保了玻纖土工格柵在攤鋪作業(yè)中承受熱的穩(wěn)定性。與瀝青混合的相容性--玻纖土工格柵在后處理工藝中涂覆的材料是針對瀝青混合料設(shè)計的,每根纖維都被充分涂覆,與瀝青具有很高的相容性。

延緩反射裂縫裂縫產(chǎn)生的反射有兩種,一種是面層產(chǎn)生裂縫后,裂縫向下反射,破壞下層結(jié)構(gòu),降低路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,在雨水時節(jié),水進(jìn)入裂縫中,在交通荷載(輪胎壓力)的反復(fù)抵壓,水在裂縫中產(chǎn)生水壓,水不斷的沖擊瀝青混合料,導(dǎo)致裂縫擴(kuò)大。另一種是舊面層原有裂縫,路基層或下層路基層產(chǎn)生的裂縫向上反射,新罩路面無法承受因底層移動而產(chǎn)生的剪切力和抗伸應(yīng)力,導(dǎo)致路面面層裂縫。在瀝青罩面層中加鋪玻纖土工格柵夾層,抑制應(yīng)力,釋放應(yīng)變,增強(qiáng)瀝青混凝土整體強(qiáng)度,達(dá)到防止裂縫向上或向下反射的目的。

玻纖土工格柵5.jpg

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