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湖南玻纤土工格栅在沥青路面起到骨架作用

湖南玻纤土工格栅在沥青路面起到骨架作用

随着公路交通量和汽车载重量的增大,对路面结构的破坏日渐加重,越来越多的旧混凝土路面面临着修复工作。与沥青路面相比,水泥混凝土路面的修复比较困难,即使在旧混凝土路面上加铺沥青罩面层是一种改善其使用性能的有效措施,但在沥青加铺层中出现反射裂缝仍是需要解决的主要问题。

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沥青混凝土在高温时具有流变性,具体表现在:夏季沥青道路面层发软、发粘;在车辆荷载作用下,受力区域产生凹陷,车辆荷载撤除后沥青面层无法完全恢复至受荷前的状况,即产生了塑性变形;在车辆的反复碾压的作用下塑性变形不断积累,形成车辙。我们对沥青面层结构进行分析后,可以知道由于高温下沥青混凝土具有流变性,而在受到荷载时,面层中没有任何可以约束沥青混凝土中集料运动的机制,造成沥青面层的推移,这就是形成车辙的主要原因。

在沥青罩面层中使用湖南衡阳玻纤土工格栅,其在沥青面层中起到骨架作用。沥青混凝土中集料贯穿于格栅间,形成复合力学嵌锁体系,限制集料运动,增加了沥青罩面层中的横向约束力,沥青面层中各部分彼此牵制,防止了沥青面层的推移,从而起到抵抗车辙的作用。在沥青混凝土路面中采用加筋的方法来改善路面使用性能的设想由来已久,自三十年代开始掺加石棉纤维,到五、六十年代美国、加拿大和英国试用以金属网作为沥青混合料中的加筋材料使用,均因材料不过关未能推行。八十年代开始对PG(Polymer Geogrid聚v合物网栅)进行应用研究,英国以NETLON有限公司为代表,研究了湖南衡阳玻纤土工格栅的材料性能及路用性能,并逐步推广应用。

严寒地区的沥青道路,冬季面层温度接近于气温,在这样的温度条件下,沥青混凝土遇冷收缩,产生拉应力。当拉应力超过沥青混凝土拉伸强度时,产生裂纹,在裂纹集中的地方产生裂缝,形成病害。从裂纹的成因看,如何使沥青混凝土强度抵抗住拉应力是解决问题的关键。

湖南衡阳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。同时湖南衡阳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。湖南衡阳玻纤土工格栅在沥青罩面层中的应用,使得沥青混凝土的拉伸强度大大提高,可以抵抗住较大的拉应力而不致发生破坏。另外,即使因为局部区域产生裂纹,使裂纹发生处的应力过于集中,但经湖南衡阳玻纤土工格栅的传递而逐渐消失,裂纹不再会发展成裂缝。

在选用湖南衡阳玻纤土工格栅时,除其性能指标应符合上表规定之外,还应特别注意保证其幅宽不小于1.5m,以满足其作为控制反射裂缝夹层时有足够的横截面积来充分消散裂缝能量;同时,其网眼尺寸宜为其上沥青面层材料大粒径的0.5~1.0倍,这样有助于达到剪切胶粘性,促进集料嵌锁与限制。

反射裂缝本身对罩面层的使用性能影响不大,但环境因素(雨雪、氧化、粉尘)的负效应,常常使得裂缝迅速向四周扩展,缩短罩面层寿命。为了能有效地减缓旧水泥混凝土路面上裂缝的反射速度,或减薄沥青罩面层厚度,国内外研究人员进行了大量的试验,既积累了成功经验,也吸取了许多失败的教训。沥青混凝土加筋能提高路面结构层对裂缝的抑制能力、对横向剪切破坏的抵抗能力等,达到延长路面结构的疲劳寿命、节省材料、降低费用的目的。

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