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玻璃纤维土工格栅是一种增强路面及路基的新型优良土工基材,产品以无碱玻璃纤维长丝为主要原料,采用独特的经编织造工艺编织,经特殊胶料涂覆后而成的网状结构材料。可有效改善道路结构应力分布,抵抗和延缓由于基层裂缝引起的反射裂缝的发生,提高道路的使用寿命,并可降低造价,提高施工质量。
采用玻璃纤维土工格栅涂覆自感压胶处理而成,在保持玻璃纤维土工格栅特性和功能的基础上,使格栅和接触面层紧密结合在一起,具有施工方便、摊铺平整等特点,尤其适用于公路建设、路面加固、旧路改造等工程的加筋增强。复合土工布是用玻璃纤维或高强聚酯纤维纱与无纺织物经经编织造或粘合而成的新型复合土工材料,有机地结合了玻璃纤维和无纺织物两者的优良性能,除具备土工格栅所具有的高强度,低延伸、高弹性模量、耐温等特性外,还具有良好的防渗透及反滤能力,是一种多功能的土工合成材料,能有效地延长工程使用寿命,减少维修频次,降低工程造价,适用于道路的路面路基、水利堤坝等工程的加筋增强及隔离防护。高强聚酯纤维土工格栅是一种增强路基的新型优质土工基材,采用高强涤纶纤维或丙纶纤维为原料,经过经编定向织造,经特殊工艺浸胶涂敷处理而成。具有极高的抗拉强度、较低的延伸率,在路基工程中能有效地防止路面开裂,提高软土地基的承载能力,防止基础沉降,减少工程造价,提高施工效率,从而提高公路、铁路等工程的使用质量及使用寿命。国内用于沥青路面加筋的玻璃纤维格栅种类较多,但测试指标不明确,测试方法和标准也不一,急需制定出适合我国国情的产品规格、性能要求、测试方法和标准
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。