玻纤格栅****反射裂缝作用机理
计算的旧水泥混凝土路面上沥青加铺层的厚度是作出一些假设后,按理论方法或是在国外一些试验结果的基础上得出的。为****反射裂缝的产生,国外多采用加厚沥青加铺层的办法。但单纯依靠增加加铺层厚度有其弊端:一方面增加加铺层厚度受到路面标高的限制(宁通公路上跨桥桥下净空在加铺后需满足4.8m要求);再就是大幅度增加加铺层厚度必将增加路面造价,而且在夏季高温情况下沥青混合料高温蠕变易产生车辙,也就失去了由于旧水泥混凝土板作基层所产生的强基薄面的优势,因而加厚沥青加铺层这一方法不可取。
针对这一情况,在查阅大量资料,进行理论分析和论证的基础上,*终决定在旧水泥混凝土路面上布置玻纤格栅加筋层,其上再铺筑沥青混凝土面层。这样铺筑的路面对****基层裂缝反射、减少路面车辙、延长路面寿命具有显着效果。玻纤格栅具有高*拉强度、低延伸率、无蠕变,与沥青混合料的相容性好、物理化学性能稳定、耐高温、嵌锁与限制作用强等特点,其主要作用为均匀传递轴载,并将反射裂缝应力由垂直方向转为水平方向。
使用玻纤格栅,可增强沥青混合料的整体*拉强度,有效地****路面结构应力分布,抵*和延缓由于路面的基层裂缝引起的沥青混凝土路面反射裂缝的发生,从而****路面的使用寿命。
根据宁通公路六合东至江都段旧水泥混凝土板*损情况,不同路段采用了不同的处理方案:南京段加铺方案为4cm改性沥青SMA 6cm粗粒式沥青混凝土 玻纤格栅 2cm沥青找平层 18cm二灰碎石;扬州段加铺方案为4cm改性沥青SMA 6cm粗粒式沥青混凝土 玻纤格栅 2cm沥青找平层 改性沥青油毛毡贴缝。
玻纤土工格栅在沥青路面、水泥公路中的应用
玻纤土工格栅具有上述特点,当它应用于沥青罩面时,可以在以下几方面发挥重要作用。
1、减缓反射裂缝。
****和控制反射裂缝是沥青罩面层设计的*。由于水泥混凝土路面是刚性路面,同时具有接缝设计,因此旧水泥混凝土路面接缝和裂缝更容易导致沥青罩面层内反射裂缝的出现。本文将以旧水泥混凝土路面上的沥青加铺层设计为例,谈谈玻纤土工格栅减缓反射裂缝的作用机理。
反射裂缝是由于旧混凝土面层在接缝或裂缝附近的较大位移引起其上方沥青加铺层内出现应力集中所造成的,它包括因温度和湿度变化而产生的水平位移,以及因交通荷载作用而产生的竖向剪切位移。前者导致接缝或裂缝上方的沥青加铺层内出现较集中的拉应力;后者则使接缝上方的沥青加铺层经受较大的弯拉应力和剪切应力。
美国沥青协会(AI)认为旧混凝土面层接缝或裂缝处的弯沉量和弯沉差是引起沥青加铺层反射裂缝的主要原因,因为轮载的施加速度远高于温度变化产生的面层板伸缩位移的速率。因此,控制反射裂缝应主要采用降低接缝或裂缝处的弯沉量和弯沉差以及增加加铺层弯拉强度和剪切强度的措施。
由于玻纤土工格栅的模量很大,达到67Gpa,作为刚度大的硬夹层应用在沥青罩面层中,其作用是*应力,释放应变,同时作为沥青混凝土加筋材料,****加铺层结构的*拉和*剪能力,从而达到减少裂缝的目的。实践表明,一条改变了方向的水平裂缝的对应裂缝能量可从其起点移动0.6米,1.5米以上宽度的加筋材料****于确保能量在裂缝两侧完全消散。玻纤土工格栅对于降低加铺层内因温度下降引起的应力和应变作用不如橡胶沥青应力吸收夹层、土工织物等软夹层,但对于降低荷载产生的应力和应变的作用则远大于软夹层。
玻纤土工格栅近年来发展迅速,并广泛应用于沥青路面,尤其是用在沥青罩面层用来减缓反射裂缝。加拿大AM大学的Texas交通学院用其特有的罩面试验仪对玻纤土工格栅加筋罩面做了大量的模拟温度循环效果的疲劳试验,试验表明,加筋的沥青试件其*裂能力要比未加筋的试件高二倍以上。澳大利亚新南威尔士州伍伦贡市政局曾对玻纤格栅、聚丙希格栅、土工织物及厚沥青混凝土罩面层等控制反射裂缝的产品进行了现场对比试验,结论是玻纤土工格栅铺设方便,控制反射裂缝效果****为显著,且造价适中,因而建议推广应用。
由于玻纤土工格栅对沥青罩面层的加筋作用,因而可以在有效控制反射裂缝的前提下,减小沥青罩面层的厚度(与不加铺玻纤土工格栅相比),降低造价,从而取得较好的经济效益。
2、*开裂
在旧水泥混凝土路面上的沥青加铺层,玻纤土工格栅,其主要作用是****路面的使用功能,对承载作用则贡献不大,加铺层下的刚性混凝土路面仍起关键的承载作用。而在旧沥青混凝土路面上进行沥青罩面则不同,沥青加铺层将与旧沥青混凝土路面一起承载。因此,在沥青混凝土路面上进行沥青罩面,除了会出现反射裂缝,同时还会因为荷载的长期作用而出现疲劳开裂。我们对旧沥青混凝土路面上的沥青加铺层受荷情况做受力分析:由于沥青罩面层下为与沥青罩面层同一性质的柔性面层,当受到荷载作用时,路表将发生弯沉。在直接与车轮接触的沥青罩面层受到压力,在轮载边缘以外的区域,玻纤土工格栅规格,面层受到拉力作用,由于两处受力区域所受力性质不同,而又彼此紧靠,因此在两块受力区域的交界处即力的突变处容易发生*。在长期荷载的作用下,发生疲劳开裂。
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*。同时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。
3、耐高温车辙
沥青混凝土在高温时具有流变性,玻纤土工格栅多少钱,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,****了沥青面层的推移,从而起到抵*车辙的作用。
4、*低温收缩开裂
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*住拉应力是解决问题的关键。
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****,可以抵*住较大的拉应力而不致发生*。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,但经玻纤土工格栅的传递而逐渐消失,裂纹不再会发展成裂缝。
****施工车辆的轮胎将玻纤格栅和粘油粘起来
土工格栅张拉固定 将石渣装入编织袋,按照设计坡面线码放成墙体,同时将单向土工格栅远离坡面一端进行张拉,拉紧后用木锲固定,此时,玻纤土工格栅公司,土工格栅处于绷紧状态,不出现褶皱现象。土工格栅回填 在土工格栅铺设后应及时进行回填,避免阳光直接暴晒,用推土机或装载机运送回填料,从两端向中间铺填。土工格栅是一种主要的土工合成材料,土工格栅与其他土工合成材料相比,它具有*的性能与****。土工格栅常用作加筋土结构的筋材或复合材料的筋材等。土工格栅分为塑料类和玻璃纤维类两种类型。为****施工车辆的轮胎将玻纤格栅和粘油粘起来。和沥青混凝土摊铺机机轮打滑的现象,应在粘层油表面撒石屑,石屑用量为3m3/1000m2-5m3/1000m2。 大气温度低于10摄氏度或路面潮湿时不得施工。 沥青面层施工方法与普通沥青路面面层施工方法一致,但应注意施工车辆不得在玻纤格栅表面表面急转弯,急刹车。自粘式玻璃纤维土工格栅直铺法 自粘式玻璃纤维土工格栅是我集团的专利产品,其施工方法便捷,质量稳定。施工方法如下: 对旧沥青混凝路面和旧水泥混凝路面,做20mm-30mm厚的调平层,使用真空车或洒水车保证路表面清洁干净。铺好土工格栅后,人工铺设上层填料,及时完成碾压,避免长期暴晒,然后采用机械运料、整平、碾压,机械摊铺、碾压从两边向中间推进,碾压自两边向中间进行,其压实度保持达到规范要求。 杜绝一切施工车辆和施工机械行驶或停放在已铺好的土工格栅上,施工中随时检查土工格栅的质量,发现有折损、刺*、撕裂等损坏时,视程度修补或更换。