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目前,很多城市每年都有大量的舊路需要改造。城市瀝青道路往往是因其經(jīng)多年局部修補(bǔ),路面破敗不堪,影響市容市貌;路面坑洼不平,行車條件惡化,路面積水等原因而需改造。采用在老路上先鋪一種新型材料———玻纖格柵,后再鋪瀝青面層的方法,則既可解決標(biāo)高問題,又可解決反射裂縫的問題;從經(jīng)濟(jì)上看,一層玻纖格柵與1cm厚瀝青砼價(jià)格相當(dāng),但其作用絕非1cm厚的瀝青砼所能代替,可見玻纖格柵的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)及社會效果都很好。
1玻纖格柵
玻纖格柵作為一種新材料,如今已經(jīng)在道路工程中被廣泛采用。中華人民共和國交通部在1998年12月30日發(fā)布了行業(yè)標(biāo) 準(zhǔn)《公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(JTJ/T019—98),并于1999年2月1日起施行。鹽城市區(qū)早在1998年建軍路(建軍路魚市 口)改造工程中就已經(jīng)開始應(yīng)用。 玻纖格柵是土工合成材料中的一種。在《公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》中對土工合成材料定義為:以人工合成的聚合物為原材料制成的各種類型的產(chǎn)品,可置于工程結(jié)構(gòu)內(nèi)部或各結(jié)構(gòu)層之內(nèi),具有加強(qiáng)、保護(hù)結(jié)構(gòu)功能的一種新型工程材料。而玻纖格柵是以玻璃纖維為原料,經(jīng)編織機(jī)編織的平面網(wǎng)格,再用優(yōu)質(zhì)改性瀝青表面涂覆處理而成的一種土工合成材料。
1.1玻纖格柵的性能
玻纖土工格柵技術(shù)性能如下:斷裂強(qiáng)度(kN/m)30～80;伸長率(%)≤3;柵格尺寸(mm×mm)12.7×12.7～2514×2514; 彈性模量(MPa)6.7×104;耐溫性(℃ )-100～280;幅寬(m)1.5～4.0;耐腐蝕性優(yōu)異;表面處理改性瀝青;單位面積質(zhì)量(g/m)270～600;厚度(mm)<1。
可見玻纖格柵有以下的優(yōu)良性能:①強(qiáng)度高、模量大、變形小;②與瀝青砼相容性很高;③各種穩(wěn)定性好。
1.2玻纖格柵的作用機(jī)理
(1)抗疲勞開裂:玻纖格柵在瀝青面層中,能夠?qū)④囕唹哼^路面而產(chǎn)生的壓應(yīng)力和拉應(yīng)力分散,在兩塊受力區(qū)域之間形成 緩沖帶,應(yīng)力逐步變化而不是突變,減少了應(yīng)力突變對瀝青面層的破壞。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(fā)生過度變形。
(2)耐高溫車轍:在瀝青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(fù)合力學(xué)嵌鎖體系,限制集料運(yùn)動,增加了瀝青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。
(3)抗低溫縮裂:在低溫條件下,瀝青混凝土遇冷收縮,產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力超過瀝青混凝土拉伸強(qiáng)度時,產(chǎn)生裂紋。玻纖格柵在瀝青面層中起到了加筋作用,提高了面層橫向拉伸強(qiáng)度,使得瀝青混凝土的拉伸強(qiáng)度大大提高,可以抵抗較大的拉應(yīng)力而不致發(fā)生破壞。另外,即使局部區(qū)域產(chǎn)生裂紋,在裂紋發(fā)生的應(yīng)力集中,經(jīng)玻纖格柵的傳遞而消失,裂紋也不會發(fā)展成裂縫。
(4)延緩減少反射裂縫:在瀝青面層與基層間加鋪玻纖格柵,利用其高抗拉強(qiáng)度和低延伸率,分散應(yīng)力,釋放應(yīng)變,阻止基層裂縫向路面延伸,從而防止底層裂縫向路面反射。 正因其具有上述性能及作用機(jī)理,玻纖格柵在許多方面都能發(fā)揮其積極作用,如道路拓寬時新老結(jié)合部的裂紋,軟弱路基處理,防新建道路半剛性基層收縮裂縫的反射等,而玻纖格柵在城市瀝青道路改造中的應(yīng)用更具顯著效果。
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