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玻璃纤维土工格栅近段时间来发展迅速,并广泛应用于沥青路面,尤其是用在沥青罩面层用来减缓反射裂缝。加拿大AM大学的Texas交通学院用其特有的罩面试验仪对玻纤土工格栅加筋罩面做了大量的模拟温度循环效果的疲劳试验,试验表明,加筋的沥青试件其抗裂能力要比未加筋的试件高二倍以上。澳大利亚新南威尔士州伍伦贡市政局曾对玻纤土工格栅、聚丙烯土工格栅、土工织物及厚沥青混凝土罩面层等控制反射裂缝的产品进行了现场对比试验,结论是玻纤土工格栅铺设方便,控制反射裂缝效果为显著,且造价适中,因而建议推广应用。
在一些发达 ,如德国、美国、加拿大、澳大利亚及日本等,玻纤格栅的应用已有十多年时间,在高等级公路、市政道路及机场道面等要求较高的领域应用相当广泛,对其作用机理也作了大量系统研究,制定了一些相应的设计应用规范。
在我国,玻纤土工格栅的应用相对较晚,1995~1996年的沪宁高速公路建设率先采用玻纤土工格栅用于沥青路面中防止面基层裂缝而引起的沥青面层反射裂缝的产生,经多年来的观察,效果明显,故在1997年至2002年沪宁高速公路的维修工程中,仍采用玻纤土工格栅,用于原路面洗刨后的新罩面层中,以增强罩面层强度,防止反射裂缝产生。




玻璃纤维土工格栅的主要成份是:氧化硅、是无机材料,其理化性能极具稳定,并具有强度大、模量高,很高的耐磨性和优异的对寒性,无长期蠕变;热稳定性好;网状结构使集料嵌锁和限制;提高沥青混合料的承重能力。因表面涂有特殊的改性沥青使其具有两重的复合性能,极大地提高了土工格栅的耐磨性及剪切能力。
玻纤土工格栅
有时配合自粘感压胶和表面沥青浸渍处理,使格栅和沥青路面紧密结合成一体。由于土石料在土工格栅网格内互锁力增高,它们之间的摩擦系数显著增大(可达08~10),土工格栅埋入土中的抗拔力,由于格栅与土体间的摩擦咬合力较强而显著增大,因此它是一种很好的加筋材料。同时土工格栅是一种质量轻,具有一定柔性的塑料平面网材,易于现场裁剪和连接,也可重叠搭接,施工简便,不需要特殊的施工机械和专业技术人员。



玻璃纤维土工格栅的施工方法
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。
不自粘式玻纤格栅施工方法钉子固定法所需材料为:40×40×0.3毫米的固定铁皮,要求平整不翘角;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。
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
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,布卷不至自由松动
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,格栅背胶即可摊铺沥青路面。




玻璃纤维土工格栅作用原理

抗疲劳开裂:在旧水泥混凝土路面上的沥青加铺层,其主要作用是提高路面的使用功能,对承载作用则贡献不大,加铺层下的刚性混凝土路面仍起关键的承载作用。而在旧沥青混凝土路面上进行沥青罩面则不同,沥青加铺层将与旧沥青混凝土路面一起承载。因此,在沥青混凝土路面上进行沥青罩面,除了会出现反射裂缝,同时还会因为荷载的长期作用而出现疲劳开裂。我们对旧沥青混凝土路面上的沥青加铺层受荷情况做受力分析:由于沥青罩面层下为与沥青罩面层同一性质的柔性面层,当受到荷载作用时,路表将发生弯沉。在直接与车轮接触的沥青罩面层受到压力,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容易发生破坏。在长期荷载的作用下,发生疲劳开裂。
玻纤土工格栅在沥青罩面层中,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,在这里应力逐步变化而不是突变,减少了应力突变对沥青罩面层的破坏。同时玻纤土工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渡变形。


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