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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,可使土體的垂直應力、水平應力明顯降低,土體剪應力(土顆粒之間的磨擦作用)明顯提高,土體的抗剪強度得到充分發揮,可以大大提高土體的承載能力,抗變形能力和抗裂能力。玻纖土工格柵在加筋土體中的內聚力效應、隔離效應、波紋效應、拱效應、嵌鎖效應等各種加筋效應,有些是先后依次出現的,有些是重疊交叉作用,這些重疊的復合效應,終將改變或阻止塑性區的形成和發展。玻纖土工格柵是一種用于路面增強、老路補強,加固路基及軟土基的優良土工合成材料。玻纖土工格柵高強無堿玻璃纖維通過國際先進的經編工藝制成網狀基材,經表面涂覆處理而制成的半剛性制品。
具有經、緯雙向很高的抗拉強度和較低的延伸率,并具有耐高溫、耐低寒、抗老化、耐腐蝕等優良性能,廣泛應用于瀝青路面、水泥路面及路基的增強和鐵路路基、堤壩護坡、機場跑道、防沙治沙等工程項目。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。
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瀝青砼遇冷收縮,產生拉應力,在受到荷載反復作用下,拉應力進一步增加,當拉應力超過瀝青砼拉伸強度時,產生裂紋,在裂紋兩端處,拉應力更加集中,裂紋逐步形成裂縫,造成病害。玻纖土工格柵置于瀝青中,使得瀝青砼的拉伸強度大大提高,足夠抵抗住較大的拉應力而不致發生路面破壞。玻纖土工格柵是以玻璃纖維為材質,采用一定的編織工藝制成的網狀結構材料,為保護玻璃纖維,提高整體使用性能,經過特殊的涂復處理工藝而成的土工復合材料。是無機材料,其理化性能穩定,并具有強度大,模量高,很高的耐磨性和優異的對寒性,無長期蠕變,熱穩定性好,網狀結構使集料嵌鎖和限制,提高瀝青混合料的承重能力。玻璃纖維的主要成份是:氧化硅因表面涂有特殊的改性瀝青使其具有兩重的復合性能。
極大地提高了土工格柵的耐磨性及剪切能力。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。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。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。由于土工格柵的模量很大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。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。玻纖土工格柵在瀝青罩面層中保證了路面不會發生過渡變形。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。在瀝青罩面層中使用玻纖土工格柵從而起到抵抗車轍的作用。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。在一些發達,如德國、美國、加拿大、澳大利亞及日本等,玻纖格柵的應用已有十多年時間,在高等級公路、市政道路及機場道面等要求較高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,玻纖土工格柵的應用相對較晚,
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