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我國自上世紀90年代從國外引入土工格柵產品以來,土工格柵廠家如雨后春筍般在全國鋪開,其中以江蘇省 早,然后是山東省。以江蘇省為土工格柵廠家為 早發源地開始,山東省在2000年左右開始發力,數量眾多的土工格柵廠家投資建成。2010年后,其他省份像河北省、四川省、甘肅省、新疆、東三省等地區也開始陸續投入一些低成本的土工格柵設備。
土工格柵廠家的規模大小不一,其中以玻璃纖維土工格柵和塑料土工格柵的設備投入 ,每個廠家每臺設備要投入200-300萬元,鋼塑格柵、聚丙烯、聚乙烯塑料焊接格柵的設備投入較低,每臺設備投入80萬元左右,所以后者類型的土工格柵廠家 多。但從產量上來看,前者要遠遠高于后者,因為設備及工藝的原因,前者產品成卷的速度遠遠高于后者,前者每天每臺機器平均產出8萬平方米,后者每天只能 生產2萬平方米。
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玻璃纖維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。在處理瀝青 路面反射裂紋應用上,已成為不可替代的材料。該產品是以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。
玻纖格柵是選用優質增強型無堿玻纖紗,利用國外先進經編機織成基材,采用經編定向結構,充分利用織物中紗線強力,改善其力學性能,使其具有良好的抗拉強 度,抗撕裂強度和耐蠕變性能,并經過優質改性瀝 青涂覆處理而成的平面網絡狀材料。其因循相似相容原理,重點突出其與瀝青混合料的復合性能,并充分保護玻纖基材, 大提高了基材的耐磨性及抗剪切能力,從 而得以用于路面增強,抵抗裂縫車轍等公路病害產生,結束了瀝青路面難以增強的難題。
玻璃纖維鋼塑土工格柵產品特點:
產品有強度高、伸長率低、耐高溫、模量高、重量輕、韌性好、耐腐蝕、壽命長等特點,可廣泛應用于舊的水泥路面、機場跑道的維修、堤壩、河岸、邊坡防護、道 橋路面增強處理等工程領域,可給路面增強、補強,防止路面車轍疲勞裂紋,熱冷伸縮裂紋和下面的反射裂紋,并能將路面承載應力分散,延長路面使用壽命,高抗 拉強度低延伸率,無長期蠕變,物理化學穩定性好,熱穩定性好,抗開裂,耐高溫,抗低溫縮裂,延緩減少反射裂縫。
玻璃纖維土工格柵產品用途:
1. 舊瀝青砼路面,加筋增強瀝青面層。
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。
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。
1、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。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伸縮位移的速率。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 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;減小瀝青罩面層的厚度,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。
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