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土工格柵是一種主要的土工合成材料,與其他土工合成材料相比,它具有獨特的性能與功效。土工格柵常用作加筋土結構的筋材或復合材料的筋材等。土工格柵分為塑料土工格柵、鋼塑土工格柵、玻璃纖維土工格柵和玻纖聚酯土工格柵四大類。
(1)塑料土工格柵
塑料土工格柵是經過拉伸形成的具有方形或矩形的聚合物網材,按其制造時拉伸方向的不同可為單向拉伸和雙向拉伸兩種。它是在經擠壓制出的聚合物板材(原料多為聚丙烯或高密度聚乙烯)上沖孔,然后在加熱條件下施行定向拉伸。單 向拉伸格柵只沿板材長度方向拉伸制成,而雙向拉伸 格柵則是繼續將單向拉伸的格柵再在與其長度垂直的方向拉伸制成。
由于塑料土工格柵在制造中聚合物的高分子會隨加熱延伸過程而重新排列定向,加強了分子鏈間的聯結力,達到了提高其強度的目的。其延伸率只有原板材的10%~15%。如果在土工格柵中加入炭黑等抗老化材料,可使其具有較好的耐酸、耐堿、耐腐蝕和抗老化等耐久性能。
雙向土工格柵
雙向土工格柵是用高分子聚合物通過擠壓、成板、沖孔過程后再縱向、橫向拉伸而成。該材料在縱向和橫向上都具有很大的拉伸強度,這種結構在土壤中同樣也能提供一個更為有效的力的承擔和擴散的理想的連鎖系統,適應于大面積 性承載的地基補強。
(3)鋼塑土工格柵
鋼塑土工格柵以高強鋼絲(或其他纖維),經特殊處理,與聚乙烯(PE),并添加其他助劑,通過擠出使之成為復合型高強抗拉條帶,且表面有粗糙壓紋,則為高強加筋土工帶。由此單帶,經縱、橫按一定間距編制或夾合排列,采用特殊強化粘接的熔焊技術焊接其交接點而成型,則為加筋土工格柵。
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。
減緩反射裂縫。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;同時具有接縫設計;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。
土工布的應用特性:
1、由于目前用于土工布生產的合成纖維主要為錦綸、滌綸、丙綸、乙綸,它們都具有很強的抗埋、耐腐性能
2、土工布為透水材料,所以具有很好的反濾隔離功能
3、無紡土工布由于結構蓬松,具有很好的排水性能
4、土工布有很好抗穿刺能力,所以具有很好的保護性能
5、土工布有很好的摩擦系數與抗拉強度,具有土工加筋性能
防滲土工布
防滲土工布以塑料薄膜作為防滲基材,與無紡布復合而成的土工防滲材料,它的防滲性能主要取決于塑料薄膜的防滲性能。目前,國內外防滲應用的塑料薄膜,主要有聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE),它們是一種高分子化學柔性材料,比重較小,延伸性較強,適應變形能力高,。耐腐蝕,耐低溫,抗凍性能好。其主要機理是以塑料薄膜的不透水性隔斷土壩漏水通道,以其較大的抗拉強度和延伸率承受水壓和適應壩體變形;而無紡布亦是一種高分子短纖維化學材料,通過針刺或熱粘成形,具有較高的抗拉強度和延伸性,它與塑料薄膜結合后,不僅增大了塑料薄膜的抗拉強度和抗穿刺能力,而且由于無紡布表面粗糙,增大了接觸面的摩擦系數,有利于復合土工膜及保護層的穩定。同時,它們對細菌和化學作用有較好的耐侵蝕性,不怕酸、堿、鹽類的侵蝕。
鋼塑土工格柵以高強鋼絲(或其它纖維),經特殊處理,與聚乙烯(PE),并添加其它助劑,通過擠出使之成為復合型高強抗拉條帶,且表面有粗糙壓紋,則為高強加筋土工帶。由此單帶,經縱、橫按一定間距編織或夾合排列,采用特殊強化粘接的熔焊技術焊接其交接點而成型,則為加筋土工格柵。
鋼塑土工格柵技術特點:
1、鋼塑土工格柵強度高、變形小;
2、鋼塑土工格柵蠕變小;
3、鋼塑土工格柵耐腐蝕、壽命長;鋼塑土工格柵以塑料材料為保護層,再輔以各種助劑使其具有抗老化、氧化性能,可耐酸、堿、鹽等惡劣環境的腐蝕。因此,鋼塑土工格柵可以滿足各類 性工程100年以上的使用需求,且性能優,尺寸穩定性好。
4、施工方便快捷、周期短、成本低;鋼塑土工格柵鋪設、搭接、定位容易、平整,避免了重疊交叉,可有效地縮短工程周期,節約工程造價的10%-50%.
鋼塑土工格柵工程應用領域:公路、鐵路、橋臺、引道、碼頭、護岸、水壩、渣場等的軟土地基地加固、擋墻和路面抗裂工程等領域。
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