双色球红球5连号:玻璃纖維土工格柵在瀝青罩面中的應用

放大字體  縮小字體 發布日期:2017-10-14  來源:中國戶外用品網
核心提示:  在瀝青路面中的作用機理,列出了玻璃纖維土工格柵的性能指標,并介紹了玻璃纖維土工格柵在瀝青革面中應用的施工工藝?! 」鶼臀洌耗?,深圳市市政工程設計院一、刖目。在公路與城市道路建設中,經常需要對舊路進

双色球走势图预测红球 www.wbiaso.com.cn   在瀝青路面中的作用機理,列出了玻璃纖維土工格柵的性能指標,并介紹了玻璃纖維土工格柵在瀝青革面中應用的施工工藝。

  桂賢武:男,深圳市市政工程設計院一、刖目。在公路與城市道路建設中,經常需要對舊路進行改造,以滿足不斷增長的交通需求。為了充分利用舊有路面,并改善其路面使用性能,通常采用瀝青混凝土對舊路面進行罩面補強。隨著瀝青罩面層使用時間的增長,將會逐步出現各種病害,如疲勞開裂、車轍、低溫收縮開裂、由下臥層接縫或裂縫引發的反射裂縫等。近年來,為改善瀝青路面的使用性能,各種各樣的新型路面加筋材料被應用到路面中來,其中較為引人注目的,當屬玻璃纖維土工格柵(以下簡稱玻纖格柵)。采用玻纖格柵對瀝青路面進行加筋增強處理,已經成為道路建設技術人員致力研究的一個方向。

  本文將結合本人的工程實踐,談談玻纖格柵在瀝青罩面中的應用。

  二、玻纖格柵特性玻璃纖維土工格柵是以無堿玻璃纖維網布為基材經表面涂覆處理而成的半剛性制品,是一種增強道路路面性能的新型優良土工基材。玻璃纖維的主要成分屬硅酸鹽,是一種理化性能極其穩定的材料。它具有很高的耐熱性和優異的耐寒性(一般工作溫度為-10028(TC),強度大、模量高、化學穩定性好、耐腐蝕、膨脹系數低、尺寸穩定性好等特點。經表面改性并涂覆處理后,改變了玻璃纖維的表面性能,提高了其同瀝青的復合性能,極大提高了該基材的耐磨性能及抗剪切能力。)高抗拉強度、低延伸率玻纖格柵是以玻璃纖維為原料,而玻璃纖維的強度較高,超過了其它纖維和金屬。同時它的模量很高,具有很高的抗變形能力,斷裂延伸率小于3%.無長期蠕變作為增強材料,具備在長期荷載的情況下抵抗變形的能力即抗橘變性是極為重要的,玻璃纖維不會發生蠕變,這保證產品能夠長期保持性能。

  熱穩定性玻璃纖維的熔化溫度在1000 C以上,這確保了玻纖格柵在攤鋪作業中承受熱的穩定性。

  與瀝青混合的相容性玻纖格柵在后處理工藝中涂覆的材料是針對瀝青混合料設計的,每根纖維都被充分涂覆,與瀝青具有很高的相容性,從而確保了玻纖格柵在瀝青層中不會與瀝青混合料產生隔離,而是牢固的結合在一起。

  物理化學穩定性經過特殊后處理劑進行涂覆處理后,玻纖格柵能夠抵抗各類物理磨損和化學侵蝕,還能抵御生物侵蝕和氣候變化,保證其性能不受影響。

  集料嵌鎖和限制―一由于玻纖格柵是網狀結構,瀝青混凝土中的集料可以貫穿其中,這樣就形成了機械嵌鎖。這種限制阻礙了集料的運動,使瀝青混合料在受荷載的情況下能夠達到更好的壓實狀態,更高的承重能力,更好的荷載傳遞性能及較小的變形。

  三、玻纖格柵作用機理玻纖格柵具有上述特點,當它應用于瀝青罩面時,可以在以下幾方面發揮重要作用。

  防止和控制反射裂縫是瀝青罩面層設計的重點。由于水泥混凝土路面是剛性路面,H時具有接縫設計,因此舊水泥混凝土路面接縫和裂縫更容易導致瀝青罩面層內反射裂縫的出現。本文將以舊水泥混凝土路面上的瀝青加鋪層設計為例,談談玻纖格柵減緩反射裂縫的作用機理。

  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。

  美國瀝青協會(AI)認為舊混凝土面層接縫或裂縫處的彎沉量和彎沉差是引起瀝青加鋪層反射裂縫的主要原因,因為輪載的施加速度遠高于溫度變化產生的面層板仲縮位移的速率。因此,控制反射裂縫應主要采用降低接縫或裂縫處的彎沉量和彎沉差以及增加加鋪層彎拉強度和剪切強度的措施。

  由于玻纖格柵的模量很大,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。玻纖格柵對于降低加鋪層內因溫度下降引起的應力和應變作用不如橡膠瀝青應力吸收夾層、土工織物等軟夾層,但對于降低荷載產生的應力和應變的作用則遠大于軟夾層。

  玻纖格柵近年來發展迅速,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。澳大利亞新南威爾士州伍倫貢市政局曾對玻纖格柵、聚丙烯格柵、土工織物及厚瀝青混凝土罩面層等控制反射裂縫的產品進行了現場對比試驗,結論是玻纖格柵鋪設方便,控制反射裂縫效果最為顯著,且造價適中,因而建議推廣應用。

  由于玻纖格柵對瀝青罩面層的加筋作用,因而可以在有效控制反射裂縫的前提下,減小沏青罩面層的厚度(與不加鋪玻纖格柵相比),降低造價,從而取得較好的經濟效益。

  在舊水泥混凝土路面上的瀝青加鋪層,其主要作用是提篼路面的使用功能,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曲則+同,瀝青加鋪層將與舊瀝青混凝土路面起承載。

  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宵加鋪層受荷情況做受力分析:由于瀝青罩面尼K為4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扉罩面層受到壓力,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。

  玻纖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度變形。

  瀝青混凝土在高溫時具有流變性,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變性,而在受到荷載時,面層中沒有任何可以約束瀝青混凝七中集料運動的機制,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,限制集料運動,增加了瀝青罩面層中的橫向約束力,瀝青面層中各部分彼此牽制,防止了瀝青面層的推移,從而起到抵抗車轍的作用。

  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,在裂紋集中的地方產生裂縫,形成病害。從裂紋的成因看,如何使瀝青混凝丨:強度抵抗住拉應力是解決問題的關鍵。

  玻纖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,但經玻纖格柵的傳遞而逐漸消失,裂紋不再會發展成裂縫。

  四、玻纖格柵性能指標玻纖格柵的產品規格及產品代號應符合建材行業標準玻璃纖維土工格柵第1部分瀝青路面用玻璃纖維土工格柵C839.1-1998的規定。

  在選用玻纖格柵時,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最大粒徑的0.51.0倍,這樣有助于達到最佳剪切膠粘性,促進集料嵌鎖與限制。

  五、玻纖格柵的應用bookmark1在一些發達國家,如德國、美國、加拿大、澳大利亞及日本等,玻纖格柵的應用己有十多年時間,在高等級公路、市政道路及機場道面等要求較篼的領域應用相當廣泛,對其作用機理也作了大量系統研究,制定了一些相應的設計應用規范。

  在我國,玻纖格柵的應用相對較晚,1 9951996年的滬寧高速公路建設率先采用玻纖格柵用于瀝青路面中防止因基層裂縫而引起的瀝青面層反射裂縫的產生,經多年來的觀察,效果明顯,故在1997年至2002年滬寧高速公路的維工程中,仍采用玻纖格柵,用于原路面銑刨后的新面層中,以增強罩面層強度,防止反射裂縫產生。

  近幾年來,在由我院承擔的舊路改造工程設計中,普遍采用玻纖格柵來防止和減緩瀝青面層中反射裂縫的產生,路面結構如下圖所示。如2000年(下面層)破和m玻纖格柵應采用無堿玻璃纖維,其堿金屬氧化物的含量不大于0.8%.玻纖格柵其它性能指標應符合下表規定:的G107深圳寶安段改造工程、東莞大道工程舊路改造段,剛建成的東莞八一路鴻福。路改造工程、東莞厚街256省道改造工程,以及在建的東莞市港口大道工程舊路改造段,均在瀝青罩面層中采用了玻纖格柵。通過幾年來的觀察,發現玻纖格柵用在瀝青罩面層中,對于減緩反射裂縫的產生,改善瀝青罩面層的使用性能,效果顯著。

  六、玻纖格柵施工工藝在玻纖格柵鋪設前,應對舊路面進行病害處理,并用機械銑刨拉毛,舊路面接縫應進行重新封縫,在玻纖格柵鋪設前24小時起,進行路面清理,并進行交通管制。

  為了使玻纖格柵與原路面保持良好粘接,并能足瀝青混凝土機械化攤鋪的要求,必須在原路面上澆灑粘層瀝青。在灑布粘層瀝青后,待粘層瀝青己破乳或凝結時,應立即進行玻纖格柵的鋪設。如果情況特殊,也可先鋪設玻纖格柵,再澆灑粘層瀝青,然后在玻纖格柵上適量均勻地撒一些細粒石屑,再用輕型膠輥壓路機在其上作適度碾壓。

  1、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己平整的舊路面上鋪設,不帶自粘膠的,通常采用釘子固定法。固定用所需材料為30X30X0.3毫米的鐵皮,要求平整不彥角。)2英寸鋼釘或射釘(優質水泥釘)釘子固定法鋪設玻纖格柵時,先將一端用鐵皮和釘子固定在已灑布粘層瀝青的下層結構上,釘子可用錘擊或射釘槍射入,再將格柵縱向拉緊并分段固定,每段長度為2-5米。對于水泥混凝土路面,可按縮縫間距分段,鋼釘位置設于接縫處。要求格柵拉緊時玻纖格柵'縱橫向均處于挺直張緊狀態。

  2、土工格柵搭接距離為:縱向接頭搭接距離不小于20厘米,橫向搭接距離不小于15厘米。縱向搭接應根據瀝青攤鋪方向將前一幅置于后-幅之上。

  3、固定玻纖格柵時,不能將釘子釘于玻纖上,也不能用錘子直接敲擊玻纖。固定后如發現釘子斷裂或鐵皮松動,則應予以重新固定。

  4、玻纖格柵鋪設固定完畢后,需用輕型膠輥壓路機適度碾壓穩定,使格柵與原路面粘結牢固。并嚴格控制車輛在其上行駛,嚴禁車輛在格柵層上急轉向、急剎車和傾倒混合腳料,以防止對玻纖格柵造成損傷或破壞。

 ?。ㄋ模┢討で嗾置娌悴⒛胙鉤尚?、瀝青混合料的攤鋪必須在確認玻纖格柵鋪2、在玻纖格柵上鋪設瀝青混合料時,瀝青層最小厚度為4cm.瀝青混合料的拌制、運輸、攤鋪和壓實均應符合現行公路瀝青路面施工技術規范和公路改性瀝青路面施工技術規范的規定和要求。

  3、瀝青混合料攤鋪時;應防止攤鋪機的找平小車等金屬構件損壞己鋪設的玻纖格柵。

  七、結語玻璃纖維土工格柵是近年來發展迅速的一種增強瀝青路面性能的新型土工合成材料。由于玻纖格柵應用于瀝青路面中能有效增強路面的結構強度,抵抗各類裂縫的產生,特別是有效控制反射裂縫的產生,施工簡單易行,效果持久可靠,可提高瀝青路面的質量,延長路面使用壽命,減少道路養護費用,從而提高了道座埠行的綜合效益,因而不但被廣泛應用于在舊路面上的瀝青罩面中,也應用于在半剛性基層之上鋪設瀝青混凝土面層防止基層裂縫反射。同時,由于在瀝青罩面中使用了玻纖格柵,可以根據各自不同的情況減少瀝青罩面層的厚度,具有明顯的經濟價值。此外,由于玻纖格柵理化性能極其穩定,不受氣候條件及使用環境的限制,因此具有很高的推廣價值。

 
 
[ 行業資訊搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告訴好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 關閉窗口 ]

 
0條 [查看全部]  相關評論

 
推薦圖文
推薦行業資訊
點擊排行
 
双色球走势图预测红球
關閉