玻纖土工格柵的性能及作用機(jī)理

玻璃纖維的主要成分是硅酸鹽,是一種理化性能極其穩(wěn)定的材料。玻纖土工格柵是以玻纖為原料，而玻璃纖維的強(qiáng)度極高,超過(guò)了其它纖維與金屬。其抗拉強(qiáng)度達(dá)370MPa,抗拉模量達(dá)106 ~118GPa,具有很高的抗變形能力，而且延伸率低,斷裂伸長(zhǎng)率不大于4 %。作為增強(qiáng)材料，必須具備在長(zhǎng)期荷載的作用下抵抗變形的能力即抗嫖變性，玻璃纖維不會(huì)發(fā)生蠕變，這就使其能夠長(zhǎng)期保持良好性能。玻璃纖維在 1000°C才開(kāi)始熔化,這樣就確保了玻纖土工格柵在瀝青混合料攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中承受高溫而不會(huì)破壞。玻纖土工格柵在后處理工藝中涂覆的材料是針對(duì)瀝青混合料設(shè)計(jì)的,每根纖維都被充分涂覆,與瀝青具有很高的相容性,從而確保了玻纖土工格柵在瀝青混合料層面中不會(huì)與瀝青混合料產(chǎn)生隔離,而是牢固地結(jié)合在一起。經(jīng)過(guò)特殊處理劑進(jìn)行涂覆處理后,玻纖士工格柵能夠抵抗各類(lèi)物理磨損和化學(xué)侵蝕,還能抵御生物侵蝕和氣候變化,保證其性能不受損失。在碾壓過(guò)程中通過(guò)格柵網(wǎng)孔中的粒料互相包裹，嵌鎖可將格柵上面的瀝青混合料與下面的基層材料有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，使基層、面層形成一個(gè)上下嵌鎖的整體，從而使這種機(jī)械的咬合體形成一個(gè)高度的壓實(shí)體，通過(guò)格柵整體受力作用產(chǎn)生較強(qiáng)的抗滑動(dòng)摩阻力。由于格柵本身能承擔(dān)部分外來(lái)作用力，使瀝青混合料所受應(yīng)力減小，即使局部受到集中荷載，格柵與礦料也將產(chǎn)生整體效應(yīng)來(lái)抵抗外來(lái)荷載對(duì)路面的作用力。玻纖格柵能有效降低裂縫處拉應(yīng)力，玻纖格柵在受力變形時(shí)所產(chǎn)生的張力通過(guò)增大士工合成材料與結(jié)構(gòu)層的層間剪應(yīng)力來(lái)傳遞，即增大裂縫處剪應(yīng)力集中。但只有當(dāng)玻纖格柵張拉模量大于某一數(shù)值時(shí)才能起到加筋作用。玻纖格柵與結(jié)構(gòu)層的結(jié)合狀態(tài)對(duì)其加筋作用影響很大。只有在玻纖格柵與瀝青面層底部完全聯(lián)結(jié)時(shí)才能起到加筋作用。玻纖格柵與半剛性基層之間完全結(jié)合有利于降低瀝青面層底部拉應(yīng)力集中，但它與半剛性基層處于光滑接觸狀態(tài)，有利于改善剪應(yīng)力集中情況。從復(fù)合應(yīng)力強(qiáng)度和裂縫擴(kuò)展角度兩方面考慮，玻纖格柵與半剛性基層結(jié)合完好可以延長(zhǎng)瀝青面層的使用壽命。