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1.1玻纤格栅的性能
玻纤土工格栅技术性能如下:断裂强度(kN/m)30~80;伸长率(%)≤3;栅格尺寸(mm×mm)12.7×12.7~2514×2514; 弹性模量(MPa)6.7×104;耐温性(℃ )-100~280;幅宽(m)1.5~4.0;耐腐蚀性优异;表面处理改性沥青;单位面积质量(g/m)270~600;厚度(mm)<1。
可见玻纤格栅有以下的优良性能:①强度高、模量大、变形小;②与沥青砼相容性很高;③各种稳定性好。
1.2玻纤格栅的作用机理
(1)抗疲劳开裂:玻纤格栅在沥青面层中,能够将车轮压过路面而产生的压应力和拉应力分散,在两块受力区域之间形成 缓冲带,应力逐步变化而不是突变,减少了应力突变对沥青面层的破坏。同时玻纤格栅的低延伸率减小了路面的弯沉量,保证了路面不会发生过度变形。
(2)耐高温车辙:在沥青面层中使用玻纤格栅,其在沥青面层中起到骨架作用。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:在低温条件下,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。玻纤格栅在沥青面层中起到了加筋作用,提高了面层横向拉伸强度,使得沥青混凝土的拉伸强度大大提高,可以抵抗较大的拉应力而不致发生破坏。另外,即使局部区域产生裂纹,在裂纹发生的应力集中,经玻纤格栅的传递而消失,裂纹也不会发展成裂缝。
(4)延缓减少反射裂缝:在沥青面层与基层间加铺玻纤格栅,利用其高抗拉强度和低延伸率,分散应力,释放应变,阻止基层裂缝向路面延伸,从而防止底层裂缝向路面反射。
玻璃纤维格栅作为一种加筋格栅,由于其具有高抗拉强度和高弹性模量,近几年被广泛应用于新建或改建道路的沥青混凝土路面中,用来提高沥青混合料的整体抗拉强度,减少永久变形,防止和减少路面反射裂缝、延迟疲劳损坏,达到延长路面使用寿命的目的。而对于高速公路路面整修工程,由于其具有与新建工程显著不同的工程特性,还较少应用玻璃格栅进行路面加筋,目前仍没有较为成功的经验可以借鉴。基于北方某高速公路路面整修工程,利用玻璃纤维格栅对沥青混凝土路面进行不同方案的加筋改良,经过试验测定和行车检验,沥青混凝土路面状况指数、强度指数和行驶质量指数等指标均得到较大提高,获得了较好的加筋效果。
玻纤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。玻纤土工格栅高强无碱玻璃纤维通过国际先进的经编工艺制成网状基材,经表面涂覆处理而制成的半刚性制品。具有经、纬双向很高的抗拉强度和较低的延伸率,并具有耐高温、耐低寒、抗老化、耐腐蚀等优良性能,广泛应用于沥青路面、水泥路面及路基的增强和铁路路基、堤坝护坡、机场跑道、防沙治沙等工程项目。