玻璃纤维土工格栅
玻璃纤维土工格栅是一种用于路面增强、老路补强，加固路基及软土基的优良土工合成材料。其主要成分：无碱E-玻璃纤维，亦称无碱玻璃纤维，是一种玻璃成分纤维状的材料，具有质轻、高强、绝缘、防腐、耐高温的性能，可纺织、缝编，易于与各类材料复合，系一种完全不含硼的硅酸盐玻璃产品，具有良好的电气绝缘性及机械性能，玻璃纤维其化学成分主要为经过高温处理的有机硅共聚树脂其融化点在1000℃以上。玻璃纤维土工格栅，是以无碱玻璃纤维通过国际先进的经编工艺制成的网状基材，经表面涂覆处理而制成的半刚性制品。具有一些以下性能：
（1） 高抗拉强度、低延伸率
玻纤土工格栅是以玻璃纤维为原料，而玻纤的比强度极高，超过了其他纤维与金属，同时它的模量很高，具有很高的抗变形能力，断裂延伸率小于4%。
（2） 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。
（3） 较好的耐高、低温性能
玻纤土工格栅在-100℃～280℃之间都保持良好的机械物理性能。
（4） 与沥青混合料的相容性
玻纤土工格栅在后处理工艺中涂覆的有机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，从而确保了玻纤土工格栅在沥青中不会与沥青混合料产生隔离，而是牢固地结合在一起。
（5） 嵌锁与限制作用
由于玻纤土工格栅是网状结构，沥青混合料的集料可贯穿其中，形成一个复合的力学嵌锁体系，这种限制阻碍了集料的运动，沥青混合料可以得到更好的压实，更大的承载能力，并能提高传荷能力，减少变形。增强沥青混凝土路面，将其变为一整体结构，尤如钢筋增强水泥混凝土一样，具有优良的结构强度，所以玻璃纤维土工格栅在道路罩面中起到了骨架作用。
（6） 优良的化学稳定性和耐老化性
玻纤的化学稳定性是指它抵抗水、酸、碱等介质的侵蚀能力，玻璃纤维不受大多化学物品侵蚀，也不受霉菌、细菌及昆虫作用。无碱玻纤的耐水性优于中碱玻纤，无碱玻纤属于2级水解级，中碱玻纤属于3级水解级。在自然老化方面曾在南京地区的室内和室外条件下研究过玻纤织物老化强度的变化。无碱和中碱玻纤织物在室内存放10年，强度保留了原有强度的70%。而在室外曝露3年强度只保留下20%左右，表面涂覆处理后，同样在室外条件下曝露3年，强度只损失了20%或更少，可见，经表面涂覆处理后的玻纤土工格栅具有很好的化学稳定性和耐老化性，使用效果明显优于其他有机合成材料。
（7） 较高的弹性模量
玻纤的杨氏弹性模量为76GPa，是聚酯纤维的7倍，聚丙烯的15倍，尼龙的20倍。
（8） 良好的耐折性
经表面处理的玻纤土工格栅，具有较好的耐疲劳和耐折性，耐折次数达2万-3万次。
玻纤土工格栅在公路工程中的应用和作用机理
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。
一、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。
玻纤应用于沥青道路时，可在以下几方面发挥作用。
（1）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。
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。
（2） 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。
（3） 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。
（4） 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。
二、玻纤土工格栅在路基中的应用
路基是公路系统中最重要的结构组织之一，在运输工具变应力的作用下，基础层局部地域承受较大的应力和应变，因长时间局部地域受应力变化，基础层开始出现沉降、位移、开裂等现象。由于基础层的变化，导致路面发生不规则的曲率变化，使路面出现裂缝、起皱等现象。因此，基础层增强十分重要。采用经特殊处理的玻纤土工格栅，能使基础层的整体强力大大提高，其作用就象钢筋增强水泥混凝土一样。
土与玻纤土工格栅相互作用的加筋机理，在室内进行的大量试验表明：在土体中合理布置玻纤土工格栅，可使土体的垂直应力、水平应力明显降低，土体剪应力（土颗粒之间的磨擦作用）明显提高，土体的抗剪强度得到充分发挥，可以大大提高土体的承载能力，抗变形能力和抗裂能力。玻纤土工格栅在加筋土体中的内聚力效应、隔离效应、波纹效应、拱效应、嵌锁效应等各种加筋效应，有些是先后依次出现的，有些是重叠交叉作用，这些重叠的复合效应，最终将改变或阻止塑性区的形成和发展。
玻纤土工格栅在路基中的作用主要表现在：
（1）通过玻纤土工格栅将其上部填料的垂直变形向水平方向扩散以致其上部填料的抗剪切变形能力得以充分发挥，使得软土地基表面的承载区大大增强，表面的压强大大减小，增强地基的强度，提高地基的承载力。
（2） 提高路基的稳定性。
（3） 减小施工期填土的大量下沉，节约土石方。
（4） 调整不均匀沉降：①玻纤土工格栅的拉应力作用使界面以下土体的竖向应力减小，从而使土体竖向压缩变形减小。②由于预拉和差异沉降导致玻纤土工格栅的变形，这一拉应力由界面剪应力平衡。界面剪应力使基础沉降区域产生一定大小的隆起变形，这一隆起变形部分抵消了基础或路基的沉降。
（5） 由于其柔韧性和高弹模，能有效地吸收振动所传递的能量，因而具有良好的抗震性。
三、玻纤土工格栅在增强水泥路面的应用
水泥混凝土路面损坏有两种类型：一种是结构性破坏、开裂、变形、接缝损坏等。一种是功能性损坏、表面滑溜、表面损坏等，路面唧泥现象，地基不均匀沉降引起的开裂等因素是水泥混凝土损坏的主要原因。
由于雨水不可避免的沿着纵缝、模缝等处渗入到石灰土基层表面，渗入到基层表面的雨水，在行车荷载的重复作用下，形成高压水，在板底高速流动，对石灰土基层产生冲刷，基层中的细颗粒被带到混凝土表面上来，从而产生唧泥，唧泥现象的长期发展，必然是石灰土基层表面的凹凸不平，从而使混凝土板底脱空，导致板体的荷载应力增大，加速混凝土板体的断裂。由于板体的断裂，又扩大了板体的渗水范围，反复循环，促使断板率猛增，从而造成水泥混凝土路面大面积损坏。
因水泥混凝土路面刚度大，抗变形能力差，当地基不均匀沉降时，改变了其受力状态和工作条件，水泥混凝土板块内部应力增加，造成水泥混凝土板块破坏，从而降低了水泥路面的使用寿命。
如何解决以上存在的问题呢？根据玻璃纤维土工格栅的优良特性和特殊的表面处理，其作用有三种。其一，在石灰土基层表面铺设玻纤土工格栅，增强基层的整体强度。再喷洒一层重油热沥青（或粘层油）起防水作用，它能有效阻止雨水对石灰土基层面的侵蚀，从而延长石灰土基层的使用寿命。其二，玻纤土工格栅能有效阻止石灰土基层因疲劳开裂、低温收缩开裂等引起的裂缝向上对水泥路面产生反射裂缝。其三，玻璃纤维土工格栅能增强水泥混凝土，其增强作用就象钢筋增强水泥一样，能将路面的荷载应力均匀扩散，防止反射裂缝的产生，从而延长水泥路面的使用寿命。
四、玻纤土工格栅在路面维修中的应用
按路面结构形式分类，有沥青混凝土路面和水泥混凝土路面，按路面维修形式分类，有路面开裂等病害的维修和路面拓宽。
沥青混凝土是使用最广泛的一种材料，用来保养或修复损坏的路面以及高等级沥青混凝土路面反射裂缝的预防，即使从结构上看是良好的路面，然而，一个主要的问题是，重新翻修路面后以及新建使用不久后路面常常开裂，这种开裂反映了道路原有结构中的缺陷，降低了路面的使用寿命，采取了各种不同的措施来试图减轻消除反射性开裂的问题，但效果都不理想，而玻纤土工格栅的高抗拉强度，高弹性模量和低延伸率等特性，为消除反射裂缝提供了可靠的技术保证，通过近几年在许多高速公路，一、二级公路和市政道路的使用效果，证实玻纤土工格栅是消除反射裂缝最理想的材料。
对旧沥青混凝土路面维修，可采用锚固法或自粘法，在原路面损坏严重，可在原路面上做30mm～40mm的细料沥青混合料找平层，再铺设玻纤土工格栅，对旧水泥混凝土路面维修，采用自粘法、铺设玻纤土工格栅。对旧路面拓宽，在新旧路面接合处铺设玻纤土工格栅，其主要作用是防止新旧路面沉降不均，引起接合处的裂缝。
玻纤土工格栅是一种新型土工材料。近几年已在全国几十个省市的国家重点工程、高速公路、一、二级公路、市政道路得到广泛的应用，并取得了良好的经济效益和社会效益，应用于沥青罩面中，与沥青混合料溶为一体，具有抑制沥青混合料流动、防止车辙、延缓裂缝的效果。应用于路基中，具有增强路基整体强度，提高路基稳定性，防止路基沉降不均，防止裂缝的反射。
从成本的角度分析，玻璃纤维土工格栅与其它材料比，具有功能价格比优良，延长道路使用寿命，减少维修费用。可适当减薄沥青混合料面层厚度，用于路基可增加30%的载荷强度，节省土石方，减少施工运输等费用等，具有较好的推广应用价值。
玻璃纤维土工格栅施工方法及要求
目前常用的玻纤土工格栅有带自粘胶和不带自粘胶两种，带自粘胶的可直接在已平整的基层铺设，不带自粘胶的，通常采用钉子固定法。
一、非自粘式（普通）玻纤格栅施工方法
钉子固定法所需材料为：
30×30×0.3毫米的固定铁皮，要求平整不翘角和2英寸钢钉(优质水泥钉)
1、钉子固定法铺设玻纤土工格栅时，先将一端用固定铁皮和钉子固定在已洒布粘层沥青的下层结构上，钉子可用锤击或射钉枪射入，再将格栅纵向拉紧并分段固定，每段长度为2-5米，对于水泥混凝土路面，可按收缩缝间距分段。钢钉位置设于接缝处，要求格栅拉紧时，其纵横向均处于挺直张紧状态。
2、 格栅搭接距离为：纵向接头搭接距离不小于20厘米，横向搭接距离不小于15厘米，纵向搭接应根据沥青摊铺方向，将前一幅处于后一幅之上。
3、不能将钉子钉于玻纤格栅上，也不能用锤子直接敲击玻纤格栅，固定好后，如发现钉子断裂或铁皮松动，则需重新固定。
4、玻纤格栅铺设固定完毕后，须用胶辊压路机适度碾压稳定。使格栅与原路表面粘牢固，严格控制运送混合料的车辆出入，在格栅层上禁止车辆急转向、急刹车和倾泻混合料脚料，以防止对玻纤格栅的施工损伤。
二 、自粘式玻纤格栅的施工方法
1、准备工作：完成所有的填缝，补坑，基础加固和找平层的铺设。
2、路表状况：路面必须：清洁无尘、干燥、温度在5摄氏度-60摄氏度之间。
3、产品准备：自粘式玻纤土工格栅在工地不得保存在干燥的环境中以保持粘性。
4、 注意事项
(1) 接触自粘式玻纤格栅时，工人必须戴手套。
(2)当自粘式玻纤格栅铺过路标障碍物时，须用刀切断妨碍此位置的土工格栅。
(3)铺设自粘式玻纤格栅时不允许出褶，因此在铺设过程中，必须有足够的拉力。
(4)端重叠部分搭接75-150毫米，确保重叠部分顺着铺设方向。
(5)两侧重叠部分搭接25-50毫米。
(6)铺设并碾压后，只允许施工车辆或紧急车辆在其上行走，但应保证不因车辆的转弯或刹车对土工格栅造成破坏。
(7)已铺设的土工格栅的路面，必须当日完成铺设沥青混合料的工作，面层沥青最小厚度应大于40毫米。
5、铺设方法
(1)机械铺设
将整卷土工格栅装在拖拉机前的放卷架上，注意其粘性面向下。
使拖拉机向前走，保证土工格栅平直地粘在路面上。s
用胶轮的轻型压路机碾压1-2遍。
摊铺沥青混合料路面。
(2)人工铺设
将整卷土工格栅放在卡车后或手推车的放卷架上，注意其粘性面向下。
确保放卷轴已锁定，布卷不致自由松动。
当卡车(或手推车)慢慢向前走时，应踩住格栅一端。如格栅有松驰时，即时调整以防皱折。
用胶轮的轻型压路机碾压1-2遍。
钢塑复合土工格栅
钢塑复合土工格栅以高强钢丝（或其他纤维），经特殊处理，与聚乙烯（PE）或聚丙烯（PP），并添加其他助剂，通过挤出使之成为复合型高强抗拉条带，且表面有粗糙压纹，则为高强加筋土工带。由此单带，经纵、横按一定间距编制或夹合排列，采用特殊强化粘接的熔焊技术焊接其交接点而成型，则为加筋土工格栅。
产品技术特点：
1. 强度小、变形小；
2. 蠕变小；
3. 耐腐蚀、寿命长：钢塑土工格栅以塑料材料为保护层，在辅以各种助剂使其具有抗老化、氧化性能，可耐酸、碱、盐等恶劣环境的腐蚀。因此，钢塑土工格栅可以满足各类永久性工程100年以上的使用需求，且性能优，尺寸稳定性好。
4. 施工方便快捷、周期短、成本低：钢塑土工格栅铺设、搭接、定位容易、平整，避免了重叠交叉，可有效的缩短工程周期，节约工程造价的10％-50％。
工程应用领域：
公路、铁路、桥台、引道、码头、水坝、渣场等的软土地基加固、挡墙和路面抗裂工程等领域。
工程作用：
1、强度大、蠕变小、适应各类环境土壤，完全可以满足高等级公路中的高大挡墙使用。
2、能有效的提高加筋承载面的嵌锁、咬合作用、极大程度的增强地基的承载力、有效的约束土体的侧向位移，增强地基稳固性能。
3、与传统格栅相比更具有强度大、承载力强、抗腐蚀、防老化、摩擦系数大、孔眼均匀、施工方便、使用寿命长等特点。
4、更适应于深海作业、堤岸加固，从根本上解决了其他材料做石笼因长期受海水冲蚀而造成的强度低、耐腐蚀性能差、使用寿命短等技术难题。
5、能有效的避免在施工过程中被机具碾压、破坏而造成的施工损伤。
经编涤纶土工格栅
经编涤纶土工格栅是采用高强度涤纶工业长丝，经过经编定向织造成网格坯布，再经格栅定位胶涂覆加工成土工格栅。
主要应用于公路、铁路等工程软土地基处理和路基、堤坝等工程的加筋增强，以提高工程质量、降低工程造价。
产品特点：
具有极高的抗拉强度、延伸率较小、抗撕裂强度大、与土或碎石咬合力强、耐老化、耐腐蚀等特点，对增强土体抗剪及补强，提高土体的整体性与承载力，具有显著作用。
应用领域：
1、用于各种高等级道路、铁路的软路基增强，隔离不同的基土材料。
2、用于河岸、路堤边坡加筋加强稳固。
3、用于各种地基的加强稳定。
4、加筋桥台，提高桥台强度及综合性能。
塑料土工格栅概
塑料土工格栅是经过拉伸形成的具有方形或矩形的聚合物网材，按其制造时拉伸方向的不同可为单向拉伸和双向拉伸两种。它是在经挤压制出的聚合物板材（原料多为聚丙烯或高密度聚乙烯）上冲孔，然后在加热条件下施行定向拉伸。单向拉伸格栅只沿板材长度方向拉伸制成，而双向拉伸格栅则是继续将单向拉伸的格栅再在与其长度垂直的方向拉伸制成。
由于塑料土工格栅在制造中聚合物的高分子会随加热延伸过程而重新排列定向，加强了分子链间的联结力，达到了提高其强度的目的。其延伸率只有原板材的10%～15%。如果在土工格栅中加入炭黑等抗老化材料，可使其具有较好的耐酸、耐碱、耐腐蚀和抗老化等耐久性能。
塑料土工格栅分类
单向拉伸塑料土工格栅
一、什么是单向塑料土工格栅：
单向拉伸塑料土工格栅
单向塑料土工格栅是以聚丙烯和高密度聚乙烯（HDPE）为原材料，经挤出压成薄板再冲规则孔网，然后纵向拉伸而成的土工格栅。
二、单向塑料土工格栅有什么特性：
1、高分子成定向线性状态并形成分布均匀、节点强度高的长椭圆形网状整体性结构。此种结构具有相当高的抗拉强度和刚性，给土壤提供了理想的力的承担和扩散的连锁系统。
2、单向塑料土工格栅的突出优点是在长期持续载荷作用下变形（蠕变）的倾向很小，抗蠕变强度大大优于其它材料的土工格栅，对于提高工程使用寿命具有重要作用。
3、格栅网孔与土体之间的咬合和互锁作用，构成了一个高效的应力传递机构，使局部载荷能迅速有效地扩散到大面积的土体中去，从而实现降低局部破坏应力，提高工程使用寿命之目的。
三、单向塑料土工格栅的工程应用：
单向塑料土工格栅是一种高强度土工合成材料。广泛应用于堤坝、隧洞、码头、公路、铁路、建筑等领域。
三、单向塑料土工格栅其主要用途如下：
1. 增强路基，可有效地分配扩散载荷，提高路基的稳定性和承载力，延长使用寿命；
2. 可承受更大的交变载荷；
3. 防止路基材料流失造成的路基变形、开裂； 单向塑料土工格栅
4. 使挡土墙后的填土自承能力提高，减少挡土墙的土压力，节省费用，延长使用寿命，并降低维修费用；
5. 结合喷锚混凝土施工方法进行边坡维护，不仅可节省30%—50%的投资，而且可以缩短工期一倍以上；
6. 在公路的路基和面层中加入土工格栅，可以降低弯沉，减少车辙，推迟裂缝出现时间3—9倍，可减少结构层厚度达36%；
7. 适用于各种土壤，无需异地取材，省工省时；
8. 施工简单快捷，可大大降低施工成本。 四、单向塑料土工格栅规格性能表
|
产品规格 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[1]
双向拉伸塑料土工格栅
双向拉伸塑料土工格栅
双向拉伸塑料土工格栅是以聚丙烯（PP）或聚乙烯（PE）为原料，经塑化挤出板材、冲孔、加热、纵向拉伸、横向拉伸而成。
双向拉伸塑料土工格栅有什么特性：
双向拉伸塑料土工格栅在纵向和横向上都具有很大的拉伸强度，这种结构在土壤中能够提供一个更为有效的力的承担和扩散的理想连锁系统，适应于大面积永久性承载的地基补强。
三、双向拉伸塑料土工格栅的工程应用：
适用于各种堤坝和路基补强、边坡防护、洞壁补强，大型机场、停车场、码头货场等永久性承载的地基补强。
1. 增大路（地）基的承载力，延长路（地）基的使用寿命。
2. 防止路（地）面塌陷或产生裂纹，保持地面美观整齐。
3. 施工方便，省时，省力，缩短工期，减少维修费用。
4. 防止涵洞产生裂纹。
5. 增强土坡，防止水土流失。
6. 减少垫层厚度，节约造价。
7. 支撑边坡植草网垫的稳定性绿化环境。
8. 可取代金属网，用于煤矿井下假顶网。
双向拉伸塑料土工格栅规格性能表GB/T17689-2008
|
产品规格 |
纵/横向拉伸强度/ （KN/m） |
纵/横向2%伸长率时的 拉伸强度/（KN/m） |
纵/横向5%伸长率时的 拉伸强度/（KN/m） |
纵/横向屈服 伸长率/% |
|
TGSG1515 |
≥15.0 |
≥5.0 |
≥7.0 |
≤15.0/13.0 |
|
TGSG2020 |
≥20.0 |
≥7.0 |
≥14.0 | |
|
TGSG2525 |
≥25.0 |
≥9.0 |
≥17.0 | |
|
TGSG3030 |
≥30.0 |
≥10.5 |
≥21.0 | |
|
TGSG3535 |
≥35.0 |
≥12.0 |
≥24.0 | |
|
TGSG4040 |
≥40.0 |
≥14.0 |
≥28.0 | |
|
TGSG4545 |
≥45.0 |
≥16.0 |
≥32.0 | |
|
TGSG5050 |
≥50.0 |
≥17.5 |
≥3 |
