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高性能聚酯玻纤布在路面工程的应用
日期:2011-03-19来源:作者:公路养护
王科欧文斯科宁复合材料  聚酯玻纤布(Fiberglass-Polyester pavig mat)
美国欧文斯科宁公司(Owes Corig)开发的一种新型土工合成材料。 抗拉强度高,延伸率低; 没有长期蠕变性。聚酯玻纤布不发生蠕变,保证了产品能够长期使用; 高温稳定性好。聚酯玻纤布的熔点在230℃以上,在230℃时聚酯玻纤布物理化学特性稳定。所以,在160℃热铺沥青混凝土下稳定性不受任何影响; 与沥青和沥青混合料具有良好的相容性。一般是在开裂的路面上均匀的喷洒沥青粘油,再铺土工织物夹层,热铺面层应能吸收织物下的粘油使其达到饱和,故要求织物有良好的吸附能力,聚酯玻纤布满足此要求。 化学稳定性,经过特殊处理后的聚酯玻纤布能防止各类化学侵蚀,抵制生物侵蚀和气候变化。
 聚酯玻纤布与粘层油形成防水层,即使面层出现裂缝,也能有效防止地表水下渗,从而保证基层材料不会被破坏。
 施工没有正反面,不易皱褶,方便施工。

荷载型反射裂缝力学分析与试验模型设计
计算模型、假定及分析方法
由于试验条件的限制,本文仅研究分析了荷载型反射裂缝,并设计了室内模拟模型。本文仅考虑半刚性基层已开裂沥青路面的情况,且裂缝贯穿整个基层和底基层,有一定的厚度,不考虑温度应力的联合作用,根据以往的研究,并参照试验路反算的模量,采用路面结构计算模型和参数见下图所示。

荷载型反射裂缝室内模拟试验及结果分析
试验材料与设计
本试验采用理论分析设计的弯拉型模型和剪切型模型,在MTS材料试验系统上进行荷载型反射裂缝模拟试验。弯拉型反射裂缝模拟试验采用两种基础沥青混合料,即AC-20I普通沥青(A)混合料和AC-20I SBS改性沥青(B)混合料。剪切型反射裂缝模拟试验采用两种沥青混合料,即AC-20I普通沥青混合料和AC-20I SBS改性沥青混合料。
试验夹层材料为1#聚酯玻纤布,1.27cm×1.27cm方孔的玻纤格栅,试验中采用AH-70#普通热沥青粘层油(0.8L/m2~1.2L/m2)。试验中裂缝宽为1cm,为了便于观测,在试件的两侧分别刷上白色油漆。加载为沥青混凝土半中梁软件顶部沿宽度方向对准接缝处的均布荷载,加载波形为半正弦波,加载频率为10Hz。为了模拟车辆超载情况或加速试验破坏,施加最大荷载为2k,试验温度为15℃。

荷载型反射裂缝室内模拟试验及结果分析
从试验结果和试验观测过程知:
 加1#聚酯玻纤布后,少量增加了试件初裂次数,延缓了裂缝的出现,显著降低了裂缝的扩散速度,提高了混合料的疲劳寿命和抗反射裂缝的能力。
 玻纤格栅能起到一定的延缓反射裂缝的作用,本试验中其试件承受荷载作用次数最大是纯试件的1.7倍,而1#聚酯玻纤布承受荷载的次数大于纯试件的4倍。由此可见,玻纤格栅的防裂效果远不如1#聚酯玻纤布。
 弯拉型反射裂缝模拟试验表明1#聚酯玻纤布的抗裂缝性能明显优于玻纤格栅及不作任何处理的对比试件。剪切型试验表明,1#聚酯玻纤布与普通沥青混合料复合的抗反射能力提高比例明显大于与改性沥青混合料复合。
 试验中发现,聚酯玻纤布复合沥青混凝土梁的自下向上发展的裂缝数量多而小,且试件在出现裂缝后,聚酯玻纤布并没有破坏,依然有防水和隔离效果。

详细请下载高性能聚酯玻纤布-王科.pdf

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