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在直接與車輪接觸的瀝青罩面層受到壓力,在輪載邊緣以外的區域,面層受到拉力作用,由于兩處受力區域所受力性質不同,而又彼此緊靠,因此在兩塊受力區域的交界處即力的突變處容易發生破壞。
在長期荷載的作用下,發生疲勞開裂。減緩反射裂縫:反射裂縫是由于舊混凝土面層在接縫或裂縫附近的較大位移引起其上方瀝青加鋪層內出現應力集中所造成的,它包括因溫度和濕度變化而產生的水平位移,以及因交通荷載作用而產生的豎向剪切位移。前者導致接縫或裂縫上方的瀝青加鋪層內出現較集中的拉應力;后者則使接縫上方的瀝青加鋪層經受較大的彎拉應力和剪切應力。由于土工格柵的模量很大,達到67Gpa,作為剛度大的硬夾層應用在瀝青罩面層中,其作用是抑制應力,釋放應變,同時作為瀝青混凝土加筋材料,提高加鋪層結構的抗拉和抗剪能力,從而達到減少裂縫的目的。實踐表明,一條改變了方向的水平裂縫的對應裂縫能量可從其起點移動0.6米,1.5米以上寬度的加筋材料有助于確保能量在裂縫兩側完全消散。
抗疲勞開裂: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,對承載作用則貢獻不大,加鋪層下的剛性混凝土路面仍起關鍵的承載作用。而在舊瀝青混凝土路面上進行瀝青罩面則不同,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行瀝青罩面,除了會出現反射裂縫,同時還會因為荷載的長期作用而出現疲勞開裂。我們對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的柔性面層,當受到荷載作用時,路表將發生彎沉。在直接與車輪接觸的瀝青罩面層受到壓力,在輪載邊緣以外的區域,面層受到拉力作用,由于兩處受力區域所受力性質不同,而又彼此緊靠,因此在兩塊受力區域的交界處即力的突變處容易發生破壞。
在長期荷載的作用下,發生疲勞開裂。耐高溫車轍:瀝青混凝土在高溫時具有流,具體表現在:夏季瀝青道路面層發軟、發粘;在車輛荷載作用下,受力區域產生凹陷,車輛荷載撤除后瀝青面層無法完全恢復至受荷前的狀況,即產生了塑性變形;在車輛的反復碾壓的作用下塑性變形不斷積累,形成車轍。我們對瀝青面層結構進行分析后,可以知道由于高溫下瀝青混凝土具有流,而在受到荷載時,面層中沒有任何可以約束瀝青混凝土中集料運動的機制,造成瀝青面層的推移,這就是形成車轍的主要原因。抗低溫收縮開裂:嚴寒地區的瀝青道路,冬季面層溫度接近于氣溫,在這樣的溫度條件下,瀝青混凝土遇冷收縮,產生拉應力。當拉應力超過瀝青混凝土拉伸強度時,產生裂紋。
自粘感壓膠或者改性瀝青表面涂覆。由此,避免了普通玻纖土工格柵使用中巨大的U形釘的使用成本。并且延長了路基老化時間。減少了由于玻纖土工格柵與地基分離造成的裂縫、沉降等病害。
根據表面涂層可分為:自粘感壓膠和改性瀝青表面涂覆的玻纖土工格柵和無表面特殊工藝處理的普通玻纖土工格柵兩種。在瞬息萬變的玻纖土工格柵行業中、經濟走勢中,我們的目標始終堅若磐石,但靈活開放、以萬變應變一直是旗昌勃發成長的動力之源。即使因為局部區域產生小裂紋,裂紋處的應力集中,經玻纖土工格柵的傳遞而消失,裂紋不會發展成裂縫。延緩反射裂縫裂縫產生的反射有兩種,一種是面層產生裂縫后,裂縫向下反射,破壞下層結構,降低路面結構強度,在雨水時節,水進入裂縫中,在交通荷載(輪胎壓力)的反復抵壓,水在裂縫中產生水壓,水不斷的沖擊瀝青混合料,導致裂縫擴大。另一種是舊面層原有裂縫,路基層或下層路基層產生的裂縫向上反射。
新罩路面無法承受因底層移動而產生的剪切力和抗伸應力,導致路面面層裂縫。在瀝青罩面層中加鋪玻纖土工格柵夾層,抑制應力,釋放應變,增強瀝青混凝土整體強度,達到防止裂縫向上或向下反射的目的。路基是公路系統中重要的結構組織之一,在運輸工具變應力的作用下。基礎層局部地域承受較大的應力和應變,因長時間局部地域受應力變化,基礎層開始出現沉降、位移、開裂等現象。由于基礎層的變化,導致路面發生不規則的曲率變化,使路面出現裂縫、起皺等現象。因此,基礎層增強十分重要。采用經特殊處理的玻纖土工格柵,能使基礎層的整體強力大大提高,其作用就像鋼筋增強水泥混凝土一樣。土與玻纖土工格柵相互作用的加筋機理,在室內進行的大量試驗表明:在土體中合理布置玻纖土工格柵。
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玻纖土工格柵在瀝青罩面層中,能夠將上述的壓應力與拉應力分散,在兩塊受力區域之間形成緩沖帶,在這里應力逐步變化而不是突變,減少了應力突變對瀝青罩面層的破壞。同時玻纖土工格柵的低延伸率減小了路面的彎沉量,保證了路面不會發生過渡變形。耐高溫車轍:瀝青混凝土在高溫時具有流,具體表現在:夏季瀝青道路面層發軟、發粘;在車輛荷載作用下,受力區域產生凹陷,車輛荷載撤除后瀝青面層無法完全恢復至受荷前的狀況,即產生了塑性變形;在車輛的反復碾壓的作用下塑性變形不斷積累,形成車轍。我們對瀝青面層結構進行分析后,可以知道由于高溫下瀝青混凝土具有流,而在受到荷載時,面層中沒有任何可以約束瀝青混凝土中集料運動的機制。
造成瀝青面層的推移,這就是形成車轍的主要原因。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,形成復合力學嵌鎖體系。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大粒徑的0.5~1.0倍,這樣有助于達到佳剪切膠粘性。
促進集料嵌鎖與限制。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。
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