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玻璃纖維土工格柵是以玻璃纖維為材質,采用一定的編織工藝制成的網狀結構材料,為保護玻璃纖維、提高整體使用性能,經過特殊的涂復處理工藝而成的土工復合材料。玻璃纖維的主要成份是:氧化硅、是無機材料,其理化性能極具穩定,并具有強度大、模量高,很高的耐磨性和優異的對寒性,無長期蠕變;熱穩定性好;網狀結構使集料嵌鎖和限制;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合
性能,極大地提高了土工格柵的耐磨性及剪切能力。 有時配合自粘感壓膠和表面瀝青浸漬處理,使格柵和瀝青路面緊密結合成一體。由于土石料在土工格柵網格內互鎖力增高,它們之間的摩擦系數顯著增大(可達08~10),土工格柵埋入土中的抗拔力,由于格柵與土體間的摩擦咬合力較強而顯著增大,因此它是一種很好的加筋材料。同時土工格柵是一種質量輕,具有一定柔性的塑料平面網材,易于現場裁剪和連接,也可重疊搭接,施工簡便,不需要特殊的施工機械和專業技術人員。 玻璃纖維土工格柵 1)高抗拉強度、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%。 2)無長期蠕變——作為增強材料,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,玻璃纖維不會發生蠕變,這保證產品能夠長期保持性能。 3)熱穩定性——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中承受熱的穩定性。 4)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計的,每根纖維都被充分涂覆,與瀝青具有很高的相容性,從而確保了玻纖土工格柵在瀝青層中不會與瀝青混合料產生隔離,而是牢固的結合在一起。 5)物理化學穩定性——經過特殊后處理劑進行涂覆處理,玻纖土工格柵能夠抵抗各類物理磨損和化學侵蝕,還能抵御生物侵蝕和氣候變化,保證其性能不受影響。 6)集料嵌鎖和限制——由于玻纖土工格柵是網狀結構,瀝青混凝土中的集料可以貫穿其中,這樣就形成了機械嵌鎖。這種限制阻礙了集料的運動,使瀝青混合料在受荷載的情況下能夠達到更好的壓實狀態,更高的承重能力,更好的荷載傳遞性能及較小的變形。
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提高,可以抵抗住較大的拉應力而不致發生破壞。另外,即使因為局部區域產生裂紋,使裂紋發生處的應力過于集中,但經玻纖土工格柵的傳遞而逐漸消失,裂紋不再會發展成裂縫。在選用玻纖土工格柵時,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,以滿足其作為控制反射裂縫夾層時有足夠的橫截面積來充分消散裂縫能量;同時,其網眼尺寸宜為其上瀝青面層材料最大粒徑的0.5~1.0倍,這樣有助于達到最佳剪切膠粘性,促進集料嵌鎖與限制。
應用 折疊
主要用途
1. 舊瀝青砼路面,加筋增強瀝青面層,防治病害。
2. 水泥砼路面改建復合式路面,抑制板塊收縮等引起反射裂縫。
3. 道路拓改工程,防治新老結合部及不均勻沉降而造成裂紋。
4. 軟土基加筋處理,利于軟土析水固結,有效抑制沉降,均勻應力分布,增強路基整體強度。
5. 新建道路半鋼性基層產生收縮裂縫,加筋增強防止基礎裂紋反射而引起的路面裂縫。
玻纖土工格柵近段時間來發展迅速,并廣泛應用于瀝青路面,尤其是用在瀝青罩面層用來減緩反射裂縫。加拿大AM大學的Texas交通學院用其特有的罩面試驗儀對玻纖土工格柵加筋罩面做了大量的模擬溫度循環效果的疲勞試驗,試驗表明,加筋的瀝青試件其抗裂能力要比未加筋的試件高二倍以上。澳大利亞新南威爾士州伍倫貢市政局曾對玻纖土工格柵、聚丙烯土工格柵、土工織物及厚瀝青混凝土罩面層等控制反射裂縫的產品進行了現場對比試驗,結論是玻纖土工格柵鋪設方便,控制反射裂縫效果最為顯著,且造價適中,因而建議推廣應用。
在一些發達國家,如德國、美國、加拿大、澳大利亞及日本等,玻纖格柵的應用已有十多年時間,在高等級公路、市政道路及機場道面等要求較高的領域應用相當廣泛,對其作用機理也作了大量系統研究,制定了一些相應的設計應用規范。
在我國,玻纖土工格柵的應用相對較晚,1995~1996年的滬寧高速公路建設率先采用玻纖土工格柵用于瀝青路面中防止面基層裂縫而引起的瀝青面層反射裂縫的產生,經多年來的觀察,效果明顯,故在1997年至2002年滬寧高速公路的維修工程中,仍采用玻纖土工格柵,用于原路面洗刨后的新罩面層中,以增強罩面層強度,防止反射裂縫產生。
分類及施工 折疊
現常用的玻纖土工格柵有帶自粘膠和不帶自粘膠兩種,帶自粘膠的可直接在已平整的基層鋪設,不帶自粘膠的,通常采用釘子固定法。
1、施工場地:要求壓實平整、呈水平狀、清除尖刺突起物。
2、格柵鋪設:在平整壓實的場地上,安裝鋪設的格柵其主要受力方向(縱向)應垂直于路堤軸線方向,鋪設要平整,無皺折,盡量張緊。用插釘及土石壓重固定,鋪設的格柵主要受力方向最好是通長無接頭,幅與幅之間的連接可以人工綁扎搭接,搭接寬度不小于10cm。如設置的格柵在兩層以上,層與層之間應錯縫。大面積鋪設后,要整體調整其平直度。當填蓋一層土后,未碾壓前,應再次用人工或機具張緊格柵,力度要均勻,使格柵在土中為繃直受力狀態。
3、填料的選擇:填料應按設計要求選取。實踐證明,除凍結土、沼澤土、生活垃圾、白堊土、硅藻土外均可用做填料。但礫類土和砂類土力學性能穩定,受含水量影響很小,宜優先選用。填料粒徑不得大于15cm,并注意控制填料級配,以保證壓實重量。
4、填料的攤鋪和壓實:當格柵鋪設定位后,應及時填土覆蓋,裸露時間不得超時48小時,亦可采取邊鋪設邊回填的流水作業法。先在兩端攤鋪填料,將格柵固定,再向中部推進。碾壓的順序是先兩側后中間。碾壓時壓輪不能直接與筋材接觸,未壓實的加筋體一般不允許車輛在上面行駛,以免筋材錯位。分層壓實度為20-30cm。壓實度必須達到設計要求,這也是加筋土工程的成敗關鍵。
5、防排水措施:在加筋土工程中,一定要做好墻體內外的排水處理;要做好護腳,防沖刷;在土體內要設置濾、排水措施,必要時,應設置土工布、
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