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同時(shí)玻璃纖維土工格柵的低延伸率減小了路面的彎沉量,保證了路面不會(huì)發(fā)生過渡變形。由于高溫下瀝青混凝土具有流變性,在受到荷載時(shí),面層中沒有任何可以約束瀝青混凝土中集料運(yùn)動(dòng)的機(jī)制,造成瀝青面層的推移,這就是形成車轍的主要原因。在瀝青罩面層中使用玻璃纖維土工格柵,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(dòng),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,從而起到抵抗車轍的作用。通過在寧夏石中高速公路姚葉段(銀川段)進(jìn)行試驗(yàn),認(rèn)為在半剛性基層頂面設(shè)置預(yù)切縫防止反射裂縫效果明顯。同時(shí),在預(yù)切縫上鋪設(shè)玻璃纖維土工格柵來改變車輛荷載和溫度作用下的受力狀態(tài),減少接縫處應(yīng)力集中,增加路面的整體剛度,提高瀝青面層的抗高溫能力[4]。
冬季氣溫低,嚴(yán)寒地區(qū)的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(shí),產(chǎn)生裂紋,在裂紋集中的地方產(chǎn)生裂縫,形成病害。玻璃纖維土工格柵在瀝青罩面層中的應(yīng)用,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,即使因?yàn)榫植繀^(qū)域產(chǎn)生裂紋,使裂紋發(fā)生處的應(yīng)力過于集中,但經(jīng)玻璃纖維土工格柵的傳遞而逐漸消失,裂紋不再會(huì)發(fā)展成裂縫[5]。將土工格柵用于道路的不同部位時(shí),可以使道路具有更好的性能或更長(zhǎng)的使用期,或兩者兼有,主要功能包括玻璃纖維土工格柵用于路堤內(nèi)部加筋和側(cè)向加筋。該方面的進(jìn)展是在路基施工過程中加入連續(xù)纖維,已有人進(jìn)行過這方面的室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。迄今,成功是將分散的纖維(典型的有聚丙烯)應(yīng)用于碎石路基中。




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在介紹土工合成材料行業(yè)發(fā)展歷史之前,先來看下什么是土工合成材料,概括而言,土工合成材料是應(yīng)用于巖土工程的、以合成材料為原材料制成的各種產(chǎn)品的統(tǒng)稱。因?yàn)樗鼈冎饕糜趲r土工程,故冠以“土工”(geo一)兩字,稱為“土工合成材料”,以區(qū)別于天然材料。下文是對(duì)土工合成材料行業(yè)發(fā)展歷史分析。土工合成材料行業(yè)發(fā)展歷史如何?土工合成材料在早期曾被稱為“土工織物”(geotextile)和“土工膜”(geomembrane)。隨著工程需要,這類材料不斷有新的品種出現(xiàn),例如土工格柵、土工網(wǎng)和土工模袋等,原來的名稱已不能準(zhǔn)確地涵蓋全部產(chǎn)品,這樣,在其后的一段時(shí)期內(nèi),把它們稱之為“土工織物、土工膜和相關(guān)產(chǎn)品(related product)”。顯然,這樣的名稱不宜作為一種技術(shù)名詞或?qū)W術(shù)名詞。為此,1994年在新加坡召開的第五屆國(guó)際土工合成材料學(xué)術(shù)會(huì)議上,正式確定這類材料的名稱為“土工合成材料”(geosynthetics)。土工合成材料行業(yè)發(fā)展歷史分析

  土工合成材料的早應(yīng)用可追溯到本世紀(jì)二三十年代。1926年美國(guó)南卡羅林拉州公路部門曾采用過在棉布上灑瀝青而制成的材料,其形式類似于土工膜。其后,人們?cè)捎镁勐纫蚁㏄VC土工膜作為游泳池的防滲材料。50年代初,美國(guó)墾務(wù)局采用PVC土工膜作防滲襯砌。前蘇聯(lián)以聚乙烯膜進(jìn)行渠道防滲也有較長(zhǎng)歷史。更多 土工合成材料行業(yè)分析息請(qǐng)查閱中國(guó)報(bào)告大廳發(fā)布的《2015-2020年中國(guó)土工合成材料行業(yè)研究報(bào)告》。



瀝青土工膜:主要成分為瀝青合成的土工膜。皂土土工膜:主要成分為粉未或顆粒性皂土的土工膜,通常叫作土工合成材料粘土墊。土工格柵:加工成單向或雙向片狀的聚合物結(jié)構(gòu),由內(nèi)部成分連接的一般網(wǎng)組成,可以是擠壓、粘接或交織連接,開口比組份要大,用于土工技術(shù)、環(huán)境、水工和運(yùn)輸工程。單向土工格柵:一個(gè)方向(縱向或橫向)的拉伸強(qiáng)度比另一個(gè)方向大得多的土工格柵。雙向土工格柵:縱向和橫向兩個(gè)方向的拉伸強(qiáng)度相差不多的土工格柵。擠壓土工格柵:單向或雙向拉伸擠壓而成的整體式土工格柵。粘接土工格柵:通常以直角粘接一根或多根紗線,單纖維或其它物質(zhì)加工而成的土工格柵。土工網(wǎng):加工成片狀的聚合物結(jié)構(gòu),由內(nèi)部相互重疊的筋狀規(guī)則網(wǎng)組成,開口通常比組份要大,用于土工技術(shù)、環(huán)境、水工和運(yùn)輸工程。
土工墊:加工成片狀的聚合物結(jié)構(gòu),由無規(guī)律的纖維、紗線、單纖維、帶或其它成分(可以是加熱或機(jī)械連接的)網(wǎng)構(gòu)成,開口通常比組份要大,用于土工技術(shù)、環(huán)境、水工和運(yùn)輸工程。土工格室:峰窩狀聚合物結(jié)構(gòu),由經(jīng)擠壓,粘接或其它方法連接成的帶狀并有規(guī)律的網(wǎng)組成,用于土工技術(shù)、環(huán)境、水工和運(yùn)輸工程。復(fù)合土工材料:組合好的聚合物材料,呈片狀或帶狀,其組成成分至少有一種為土工合成材料,用于土工技術(shù)、環(huán)境、水工和運(yùn)輸工程。生物墊:可滲透的自然聚合物材料,呈片狀,通常有一層或兩層合成或自然網(wǎng)格粘結(jié)的纖維(稻草、可可、劍麻或其它組成),用于土工技術(shù)、環(huán)境、水工和運(yùn)輸工程。生物網(wǎng):可滲透的自然聚合物材料,呈片狀,由有規(guī)律的交錯(cuò)或打結(jié)的紗線構(gòu)成,其開口通常比組份要大,用于土工技術(shù)、環(huán)境、水工和運(yùn)輸工程。




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