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玻纖土工格柵在瀝青罩面層中,能夠?qū)⑸鲜龅膲簯?yīng)力與拉應(yīng)力分散,在兩塊受力區(qū)域之間形成緩沖帶,在這里應(yīng)力逐步變化而不是突變,減少了應(yīng)力突變對(duì)瀝青罩面層的破壞。同時(shí)玻纖土工格柵的低延伸率減小了路面的彎沉量,保證了路面不會(huì)發(fā)生過(guò)渡變形。耐高溫車(chē)轍:瀝青混凝土在高溫時(shí)具有流,具體表現(xiàn)在:夏季瀝青道路面層發(fā)軟、發(fā)粘;在車(chē)輛荷載作用下,受力區(qū)域產(chǎn)生凹陷,車(chē)輛荷載撤除后瀝青面層無(wú)法完全恢復(fù)至受荷前的狀況,即產(chǎn)生了塑性變形;在車(chē)輛的反復(fù)碾壓的作用下塑性變形不斷積累,形成車(chē)轍。我們對(duì)瀝青面層結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析后,可以知道由于高溫下瀝青混凝土具有流,而在受到荷載時(shí),面層中沒(méi)有任何可以約束瀝青混凝土中集料運(yùn)動(dòng)的機(jī)制。
造成瀝青面層的推移,這就是形成車(chē)轍的主要原因。在瀝青罩面層中使用玻纖土工格柵,其在瀝青面層中起到骨架作用。瀝青混凝土中集料貫穿于格柵間,形成復(fù)合力學(xué)嵌鎖體系。玻纖土工格柵在瀝青罩面層中的應(yīng)用,使得瀝青混凝土的拉伸強(qiáng)度大大提高,可以抵抗住較大的拉應(yīng)力而不致發(fā)生破壞。另外,即使因?yàn)榫植繀^(qū)域產(chǎn)生裂紋,使裂紋發(fā)生處的應(yīng)力過(guò)于集中,但經(jīng)玻纖土工格柵的傳遞而逐漸消失,裂紋不再會(huì)發(fā)展成裂縫。在選用玻纖土工格柵時(shí),除其性能指標(biāo)應(yīng)符合上表規(guī)定之外,還應(yīng)特別注意保證其幅寬不小于1.5m,以滿(mǎn)足其作為控制反射裂縫夾層時(shí)有足夠的橫截面積來(lái)充分消散裂縫能量;同時(shí),其網(wǎng)眼尺寸宜為其上瀝青面層材料大粒徑的0.5~1.0倍,這樣有助于達(dá)到佳剪切膠粘性。
促進(jìn)集料嵌鎖與限制。主要用途:(1)舊瀝青砼路面,加筋增強(qiáng)瀝青面層,防治病害。(2)水泥砼路面改建復(fù)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(jié)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(jié),有效抑制沉降,均勻應(yīng)力分布,增強(qiáng)路基整體強(qiáng)度。(5)新建道路半鋼性基層產(chǎn)生收縮裂縫,加筋增強(qiáng)防止基礎(chǔ)裂紋反射而引起的路面裂縫。玻纖土工格柵近段時(shí)間來(lái)發(fā)展迅速,并廣泛應(yīng)用于瀝青路面,尤其是用在瀝青罩面層用來(lái)減緩反射裂縫。加拿大AM大學(xué)的Texas交通學(xué)院用其特有的罩面試驗(yàn)儀對(duì)玻纖土工格柵加筋罩面做了大量的模擬溫度循環(huán)效果的疲勞試驗(yàn),試驗(yàn)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。
土工格柵分為塑料土工格柵、鋼塑土工格柵、玻璃纖維土工格柵和聚酯經(jīng)編滌綸土工格柵四大類(lèi)。格柵是用聚丙烯、聚氯乙烯等高分子聚合物經(jīng)熱塑或模壓而成的二維網(wǎng)格狀或具有一定高度的三維立體網(wǎng)格屏柵,當(dāng)作為土木工程使用時(shí),稱(chēng)為土工格柵。土工格柵往往用在加筋擋土墻上,加筋擋土墻屬于柔性結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)可以適應(yīng)地基因?yàn)楦鞣N壓力原因引起的變形,它比傳統(tǒng)的剛性結(jié)構(gòu)在不良路基的處理上優(yōu)勢(shì)更強(qiáng)。鋼塑土工格柵在龐大的土工材料行業(yè)中,只是土工格柵的一個(gè)小的品種,然而幾乎在所有的公路路基建設(shè)中,你都能看到鋼塑土工格柵的身影。鋼塑土工格柵依靠著自己的抗腐蝕性、抗老化性以及更多的承載能力、施工方便這些特點(diǎn)極大的滿(mǎn)足了市場(chǎng)需要,除此之外還有一個(gè)大家想不到的作用---保溫隔熱。
工程設(shè)計(jì)者們發(fā)現(xiàn)鋼塑土工格柵的導(dǎo)熱系數(shù)是0.023W/(m·k),而這個(gè)系數(shù)標(biāo)明了,鋼塑格柵的保溫隔熱性能要比常用的外墻保溫產(chǎn)品效果都要好很多,也更節(jié)省成本。正因?yàn)槿绱耍撍芡凉じ駯砰_(kāi)始漸漸的被用在工業(yè)石油化工國(guó)防冷庫(kù)等保溫隔熱工程中,以及現(xiàn)在新建的高層建筑以及舊房改造工程,這也將是鋼塑土工格柵未來(lái)的發(fā)展前景。一般土工格柵處理軟基或路堤主要是為了提高土體整體穩(wěn)定性和承載力,而在橋頭路堤使用雙向土工格柵則是為了使橋臺(tái)與橋頭路堤沉降差得到平穩(wěn)過(guò)渡,從而跳車(chē)。其主要處治機(jī)理為:
在瀝青罩面層中加鋪玻纖土工格柵夾層,抑制應(yīng)力,釋放應(yīng)變,增強(qiáng)瀝青混凝土整體強(qiáng)度,達(dá)到防止裂縫向上或向下反射的目的。路基是公路系統(tǒng)中重要的結(jié)構(gòu)組織之一,在運(yùn)輸工具變應(yīng)力的作用下,基礎(chǔ)層局部地域承受較大的應(yīng)力和應(yīng)變,因長(zhǎng)時(shí)間局部地域受應(yīng)力變化,基礎(chǔ)層開(kāi)始出現(xiàn)沉降、位移、開(kāi)裂等現(xiàn)象。由于基礎(chǔ)層的變化,導(dǎo)致路面發(fā)生不規(guī)則的曲率變化,使路面出現(xiàn)裂縫、起皺等現(xiàn)象。因此,基礎(chǔ)層增強(qiáng)十分重要。采用經(jīng)特殊處理的玻纖土工格柵,能使基礎(chǔ)層的整體強(qiáng)力大大提高,其作用就像鋼筋增強(qiáng)水泥混凝土一樣。土與玻纖土工格柵相互作用的加筋機(jī)理,在室內(nèi)進(jìn)行的大量試驗(yàn)表明:在土體中合理布置玻纖土工格柵,可使土體的垂直應(yīng)力、水平應(yīng)力明顯降低。
土體剪應(yīng)力(土顆粒之間的磨擦作用)明顯提高,土體的抗剪強(qiáng)度得到充分發(fā)揮,可以大大提高土體的承載能力,抗變形能力和抗裂能力。玻纖土工格柵在加筋土體中的內(nèi)聚力效應(yīng)、隔離效應(yīng)、波紋效應(yīng)、拱效應(yīng)、嵌鎖效應(yīng)等各種加筋效應(yīng),有些是先后依次出現(xiàn)的,有些是重疊交叉作用,這些重疊的復(fù)合效應(yīng),終將改變或阻止塑性區(qū)的形成和發(fā)展。玻纖土工格柵是一種用于路面增強(qiáng)、老路補(bǔ)強(qiáng),加固路基及軟土基的優(yōu)良土工合成材料。玻纖土工格柵高強(qiáng)無(wú)堿玻璃纖維通過(guò)國(guó)際先進(jìn)的經(jīng)編工藝制成網(wǎng)狀基材,經(jīng)表面涂覆處理而制成的半剛性制品。具有經(jīng)、緯雙向很高的抗拉強(qiáng)度和較低的延伸率,并具有耐高溫、耐低寒、抗老化、耐腐蝕等優(yōu)良性能,廣泛應(yīng)用于瀝青路面、水泥路面及路基的增強(qiáng)和鐵路路基、堤壩護(hù)坡、機(jī)場(chǎng)跑道、防沙治沙等工程項(xiàng)目。
抗疲勞開(kāi)裂:在舊水泥混凝土路面上的瀝青加鋪層,其主要作用是提高路面的使用功能,對(duì)承載作用則貢獻(xiàn)不大,加鋪層下的剛性混凝土路面仍起關(guān)鍵的承載作用。而在舊瀝青混凝土路面上進(jìn)行瀝青罩面則不同,瀝青加鋪層將與舊瀝青混凝土路面一起承載。因此,在瀝青混凝土路面上進(jìn)行瀝青罩面,除了會(huì)出現(xiàn)反射裂縫,同時(shí)還會(huì)因?yàn)楹奢d的長(zhǎng)期作用而出現(xiàn)疲勞開(kāi)裂。我們對(duì)舊瀝青混凝土路面上的瀝青加鋪層受荷情況做受力分析:由于瀝青罩面層下為與瀝青罩面層同一性質(zhì)的柔性面層,當(dāng)受到荷載作用時(shí),路表將發(fā)生彎沉
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