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玻纖土工格柵特性及防治反射裂縫的作用機理

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玻纖土工格柵特性及防治反射裂縫的作用機理

發布日期:2018-07-28 作者:江蘇旧版草莓视频入口機械有限公司 點擊:

玻纖土工格柵具有兩種功能,一是能提高瀝青結構層的強度,具有長期抵抗拉應力的能力:二是能使應力均勻分布在較大的麵積範圍內,大大減輕瀝青結構層的徐變作用,最終達到防止瀝青路麵開裂的目的。

在舊混凝土路麵上加鋪瀝青罩麵層是一種改善其使用性能的有效措施,但在瀝青加鋪層中出現反射裂縫是需要解決的主要問題。反射裂縫本身對罩麵層的使用性能影響不大,但環境因素(雨雪、氧化、粉塵)的負效應,常常使得裂縫迅速向四周擴展,縮短罩麵層壽命。為了能有效地減緩舊水泥混凝土路麵上裂縫的反射速度,或減薄瀝青罩麵層厚度,國內外研究人員進行了大量的試驗,既積累了成功經驗,也吸取了許多失敗的教訓。     

瀝青混凝土加筋能提高路麵結構層對裂縫的抑製能力、對橫向剪切破壞的抵抗能力等,達到延長路麵結構的疲勞壽命、節省材料、降低費用的目的。在瀝青混凝土路麵中采用加筋的方法來改善路麵使用性能的設想由來已久,自三十年代開始摻加石棉纖維,到五、六十年代美國、加拿大和英國試用以金屬網作為瀝青混合料中的加筋材料使用,均因材料不過關未能推行。八十年代開始對PG(Polymer Geogrid)聚合物網柵進行應用研究,英國以NETLON有限公司為代表,研究了塑料格柵的材料性能及路用性能,並逐步推廣應用。www.tugonggeshanly.com  聯拓新材料公司      舊水泥混凝土路麵上加鋪瀝青層是一種特殊的路麵結構,其應力應變特性與一般彈性層狀體係有較大的差別。由於接裂縫的存在,舊水泥混凝土路麵作為基層的整體強度降低,而且在外力荷載作用下,瀝青混凝土加鋪層處於複雜的三維應力狀態。車輛通過不連續的板體時,瀝青混凝土加鋪層中由於接裂縫兩側相鄰板塊產生豎向位移差,而出現較大的剪切應力,這種剪切應力是瀝青混凝土加鋪層產生荷載型反射裂縫的最主要原因。另外,由於路麵暴露在大氣中,受氣溫周期性變化的影響,瀝青加鋪層和舊水泥混凝土麵板都會膨脹,產生溫度應力。

由於舊水泥混凝土路麵的應力在接縫處不連續,因此瀝青加鋪層同時承受它本身以及舊路麵所產生的溫度應力,特別是在冬季氣溫較低時,瀝青混凝土加鋪層會因為與接裂縫對應處的拉應力過大而開裂,形成所謂的溫度型反射裂縫。因此,瀝青加鋪層設計是瀝青加鋪層厚度設計,而厚度由行車荷載和防止反射裂縫兩個因素控製。由於水泥混凝土麵板強度較高,將其作為基層,在其上加鋪瀝青混凝土的這種路麵結構,強度一般能滿足要求,關鍵是防止反射裂縫的產生。    

為防止反射裂縫的產生,國外多采用加厚瀝青加鋪層的辦法。但單純依靠增加加鋪層厚度有其弊端:一方麵增加加鋪層厚度受到街道標高的限製:再就是大幅度增加加鋪層厚度必將增加路麵造價,而且在夏季高溫情況下瀝青混合料高溫蠕變易產生車轍,也就失去了由於舊水泥混凝土板作基層所產生的強基薄麵的優勢,因而加厚瀝青加鋪層這一方法不可取。針對這一情況,在查閱大量資料,進行理論分析和論證的基礎上,最終決定在舊水泥混凝土路麵上布置玻纖格柵加筋層,其上再鋪築瀝青混凝土麵層。這樣鋪築的路麵對防止基層裂縫反射、減少路麵車轍、延長路麵壽命具有顯著效果。       玻纖格柵具有高抗拉強度、低延伸率、無蠕變,與瀝青混合料的相容性好、物理化學性能穩定、耐高溫、嵌鎖與限製作用強等特點,其主要作用為均勻傳遞軸載,並將反射裂縫應力由垂直方向轉為水平方向。使用聯拓玻纖格柵,可增強瀝青混合料的整體抗拉強度,有效地改善路麵結構應力分布,抵抗和延緩由於路麵的基層裂縫引起的瀝青混凝土路麵反射裂縫的發生,從而提高路麵的使用壽命。根據城市道路舊水泥混凝土破損情況,多采用3cm細粒式瀝青混凝土+5cm中粒式瀝青混凝土+玻纖格柵。   

玻纖格柵的鋪設:

鋪設路麵的處理玻纖格柵的使用效果與鋪設路麵的處理情況密切相關,在鋪設前必須將路麵上可能影響格柵與底層結合強度的物質如油脂、油漆、水漬、汙物等徹底清除幹淨,使鋪設表麵清潔幹燥。鋪設格柵之前需灑粘層油,粘層油如使用乳化瀝青,需在完全破乳幹燥後鋪設格柵。   

玻纖土工格柵的鋪設與固定格柵鋪設可由拖拉機或汽車改裝的專用設備進行鋪設,也可人工鋪設。玻纖格柵每卷產品的紙筒兩端各標有橙色和藍色標記,在開始鋪設之前,應選擇膠麵向下,確定上述標記顏色各在某一端,以方便施工而不致將膠麵鋪錯。格柵鋪設時,應保持其平整、拉緊,不得起皺,使格柵具備有效的張力,鋪完之後再用幹淨的鋼輪壓路機碾壓一遍。

目前常用的玻纖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上鋪設,不帶自粘膠的通常采用鋼釘固定法。城市道路多采用帶自粘膠的玻纖格柵。格柵搭接為縱向搭接,搭接寬度不小於20cm,橫向搭接寬度不小於15cm,縱向搭接應根據瀝青攤鋪方向將前一幅置於後一幅之上。在工程實踐中,有些施工單位采用灑布粘層油後直接攤鋪玻纖格柵,壓路機緊隨後碾壓,其效果較好,玻纖格柵也不易起波浪。玻纖格柵施工質量的好壞對今後的使用效果有著很大影響。因此,必須加強質量監督對施工作業人員進行技術交底,認真做好每卷格柵的鋪設,把握住關鍵工序的施工。 

施工注意事項嚴格控製運送混合料的車輛出入,在格柵層上禁止車輛急轉向、急刹車和傾瀉混合料腳料,以防止對玻纖格柵的損壞;玻纖格柵背膠易溶於水,雨天或路麵潮濕時不得施工;玻纖格柵為玻璃纖維製造,對人體皮膚易產生刺激作用,施工人員須戴防護手套;格柵鋪設時,要求路麵溫度在5℃~60℃之間。      

國內用於瀝青路麵加筋的玻纖格柵種類較多,應優先采用性能好、抗拉強度高的玻纖格柵;采用玻纖格柵加筋瀝青混凝土路麵能大大改善其結構性能,但改善的原因尚有待於進一步研究。從目前幾處城市道路舊水泥混凝土路麵改造中采用玻纖格柵加筋瀝青混凝土麵層來看,效果較為理想,有的已經通車四年,仍很少出現裂縫,不失為城市道路舊水泥混凝土路麵改造的一種省時省力、經濟實用的好方法。 

相關標簽:玻纖土工格柵

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