玄武岩纤维土工格栅在沥青路面上的应用

2015-08-15

山东纺织经济 2015年1期

（山西晋投玄武岩开发有限公司山西大同 037000)

玄武岩纤维土工格栅是以耐碱耐酸的玄武岩纤维为原料，通过先进的经编工艺制成网状基材，经表面涂成处理而制成的半刚性成品。具有经、纬双向很高的断裂强度和较低的延伸率，并具有耐腐蚀、耐高温、抗老化、耐寒冷等优良特性，在常温下弹性模量与沥青混凝土弹性模量高达24：1。

1 玄武岩纤维土工格栅的特性

（1）断裂强度高：玄武岩纤维土工格栅经、纬方向的断裂强度比玻璃纤维土工格栅的高（在相同线密度下）。

（2）低延伸率：玄武岩纤维土工格栅经、纬方向断裂延伸率≤3%。

（3）物理化学稳定性极好：玄武岩纤维本身具有很强的耐酸碱耐腐蚀性，玄武岩土工格栅能够抵抗各种化学侵蚀和物理磨损，还能抵御气候变化和生物侵蚀，保证其性能不受任何损失。

（4）抗蠕变性：玄武岩纤维作为增强材料，不会发生蠕变。抗蠕变性是在长期荷载的情况下抵抗变形的能力，以至于该产品能够长时间保持其性能。

（5）玄武岩纤维土工格栅耐高温：在170℃，加热1h后，其经向和纬向拉伸断裂强力仍保留率不小于90%[1]。

（6）玄武岩纤维土工格栅耐低温：在-40℃，冷冻1h后，其经向和纬向拉伸断裂强力仍保留率不小于80%。

（7）集料的嵌锁和限制作用：机械嵌锁能限制阻碍原料的运动，在受到荷载的情况下沥青混合料达到更高的承重能力，更好的压实状态，更好的荷载传递性能及较小的变形。这主要是因为玄武岩纤维土工格栅是二维网格状构造，能把沥青混凝土中的原料放进入里面。

2 在沥青路面中玄武岩纤维土工格栅的优越性

沥青涂成的玄武岩纤维土工格栅能让路面结构的疲劳寿命延长、成本降低、节约工程造价。这主要是由于玄武岩纤维土工格栅在路面结构层对裂缝的抑制能力的提高，对横向剪切破坏的抵抗能力的增强。随着公路交通量和汽车载重量的不断增大，对道路路面结构的破坏越来越严重，特别是目前越来越多的超大型车辆的出现使得道路路面承受压力越来越大,更多的旧道路路面面临着修补工作[2]。在旧道路路面上的沥青加铺层，可以提高道路路面的使用功能，然而在沥青加铺层中出现反射裂缝仍是需要解决的主要问题。反射裂缝本身对罩面层的使用性能影响不大，但环境因素如粉尘、雨雪、氧化的负效应，常常会使得裂缝迅速向周边扩展，缩短罩面层的寿命。采用沥青涂成玄武岩纤维土工格栅可以满足其作为控制反射裂缝夹层时有足够的横截面积来充分消散裂缝能量。

使用玄武岩纤维土工格栅，可以让沥青混凝土的拉伸强度大大提高，道路路面结构应力分布得到有效的改善，抵抗和延缓由于路面的基层裂缝引起的沥青混凝土路面反射裂缝的发生，从而提高路面的使用寿命[3]。

3 在沥青路面中玄武岩纤维土工格栅的施工方法

（1）用作粘层的沥青宜采用快裂的洒布型乳化沥青，也可以用快、中凝液体石油沥青，其规格与质量应符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ032-94）中附录C（表C3、表C4和表C5）的要求[4]。

（2）铺设玄武岩纤维土工格栅铺应该底面平整、密实，必须平铺，拉直、不得重叠，不得卷曲、扭结，相邻的两幅玄武岩纤维土工格栅需搭接0.3m，并沿路基横向对玄武岩纤维土工格栅搭接部分每隔1.5米用8号铁丝进行穿插连接，并在铺设的格栅上，每隔1.3-2m用U型钉紧紧固定于地面，使得的玄武岩纤维土工格栅被牢牢的固定住。

（3）在铺设玄武岩纤维土工格栅前，必须把路面上可能影响的封层料、油脂、水渍、油漆、污物等彻底打扫干净，这样格栅与底层结合强度提高。施工时应将背腹水溶性物质面向下，保持格栅平整。铺设格栅之前需要洒粘乳化沥青（完全破乳干燥后），粘层油的撒布量不要太大。

（4）玄武岩纤维土工格栅搭接为纵向搭接，搭接宽度不小于20cm，横向搭接宽度不小于15cm，纵向搭接根据沥青摊铺方向将前一幅置于后一幅之上。固定时不能将钢钉钉于玄武岩纤维土工格栅上，不能用锤子直接敲击玄武岩纤维土工格栅，固定后如发现钢钉断裂或铁皮松动，则需重新固定。玄武岩纤维土工格栅铺设固定完毕后，须用胶辊压路机适度碾压稳定，使格栅与原路表面粘结牢固。

（5）立即碾压后，效果更好，玄武岩纤维土工格栅也不易产生浪波。在实际操作中，施工质量的好坏对今后使用玄武岩纤维土工格栅的效果有着显著的影响。因此，要加强质量的监管，提高施工人员的技术水平就显得尤为重要。