聚酯玻纖布在瀝青砼罩面施工中的應用及技術分析

1、聚酯玻纖布在瀝青砼罩面施工中的應用及技術分析2013-05-23 09:12:17 作者：朱小軍 來自：江蘇美華交通工程有限公司 字體大小：【大】 【中】【摘要】本文通過對聚酯玻纖布的材料特性、防裂性能進行分析，深入探討施工中聚酯玻纖布的使用效果、罩面材料的相容性以及相關的施工工藝技術，論述了聚酯玻纖布在道路罩面施工中的應用?！娟P鍵詞】聚酯玻纖布；罩面；應用分析1. 前言聚酯玻纖布是一種新型的路用土工材料，是玻璃纖維筋帶和聚酯纖維布的復合體，具有玻璃纖維的強度及聚酯纖維的柔韌性，其與瀝青混合料層復合后會提高瀝青混合料的抗彎拉強度和抵抗變形的能力，明顯提高其抗疲勞性能，減少、延緩或消除反射性裂縫

2、；熱瀝青粘層油均勻地滲透聚酯玻纖布后形成防水層，即使面層出現(xiàn)裂縫，也能有效防止表面水的下滲，保證基層材料免于水損壞，是一種新型的土工材料。我國瀝青路面一般采用半剛性基層，這種材料具有明顯的干縮和溫縮性， 容易產(chǎn)生裂縫。基層裂縫在車輛荷載和降溫作用下會反射到瀝青面層上來， 另外由于超載、冰雪、雨水及質(zhì)量控制等原因， 而引起瀝青路面早期損壞，出現(xiàn)了如坑槽、翻漿、網(wǎng)裂、車轍等病害。路面使用品質(zhì)不斷下降，為恢復路面使用性能、提高道路通行能力常需要對公路進行罩面處理。聚酯玻纖布的經(jīng)濟成本與稀漿封層差不多，但效果更佳。研究這種新材料在我國公路建設中的應用對提高我國公路建設和養(yǎng)護技術，延長路面使用壽命具有重

3、大的研究和應用價值。2.1聚酯玻纖布的材料特性。 聚酯玻纖布是全新玻纖復合防裂材料， 是由60%玻璃纖維和40%聚酯纖維組成的一種復合土工合成材料。聚酯玻纖布是繼土工布、土工格柵、條帶聚合物之后發(fā)展起來的一種新型復合土工合成材料， 其與瀝青混合料有良好的相容性，而且具有很好的高溫穩(wěn)定性。工程實踐表明， 玻纖格柵沒有防水功能， 其網(wǎng)格能與瀝青混合料形成嵌擠作用， 但使用中難以固定， 易于膨脹而不服貼， 影響瀝青混合料的正常攤鋪和其加筋作用； 土工布能防止水下滲， 但是土工布在熱瀝青混合料攤鋪溫度超過160時，其強度和抗蠕變性能較差而無法發(fā)揮加筋抗裂效果； 而聚酯玻纖布克服了這兩者的缺點。它能有效

4、處理老路面裂縫防止水損壞。聚酯玻纖布與其它土工織物相比， 具有如下特點： 延伸率低，沒有長期蠕變性； 高溫穩(wěn)定性好，與瀝青和瀝青混合料具有良好的相容性，聚酯玻纖布的熔點在230以上， 在瀝青混凝土施工溫度達到170時穩(wěn)定性不受任何影響；能防止各類化學侵蝕，抵制生物侵蝕和氣候變化；聚酯玻纖布與熱瀝青粘層油相浸形成防水層，即使面層出現(xiàn)裂縫，也能有效防止表面水下滲損壞基層； 可以粉碎和再生使用，銑刨時會被粉碎成非常小的纖維而增進再生料的性能。2.2聚酯玻纖布的路用特性。（1）聚酯玻纖布的加固機理。 加鋪在路面結構中的聚酯玻纖布實際上是和瀝青混凝土結合在一起形成了一個復合結構土工織物加筋瀝青混凝土，這

5、種復合結構共同承受著荷載的作用， 發(fā)揮其高強度、高韌性的特點。聚酯玻纖布與瀝青粘油層形成應力吸收膜， 在加鋪層與舊路面之間或路面與基層之間構成緩沖層， 避免應力集中以減緩或抑制反射裂縫。因此不能孤立的分析聚酯玻纖布本身的力學性質(zhì)， 應綜合考慮。通過浸潤熱瀝青前后的拉伸試驗對比， 可以發(fā)現(xiàn)浸潤后其破壞時所需的力有了明顯的提高， 但破壞時變形量沒有明顯增加， 且變形都在彈性范圍內(nèi)（拉伸對比曲線見圖1和圖2，虛線為橫向拉伸曲線， 實線為縱向拉伸曲線）。（2）聚酯玻纖布的粘結性能。 公路罩面與舊瀝青混凝土路面之間的聚酯玻纖布，能承受行車荷載作用下產(chǎn)生的剪應力的反復作用，根據(jù)層狀彈性體系理論，如圖3所示

6、的路面結構和路面計算參量，計算出4cm道路罩面下粘結夾層位置的剪切應力的范圍處于0.180.40MPa之間。而室內(nèi)直剪試驗和斜剪試驗表明，加單層聚酯玻纖布的瀝青混凝土試件的抗剪切強度遠大于0.40MPa， 因此其與瀝青面層的粘接性能滿足路面使用要求。（3）聚酯玻纖布的防裂性能。 當瀝青混凝土加鋪到舊路面上時， 前者經(jīng)常受后者約束。下層路面的接縫或裂縫發(fā)生一點點移動將在罩面層產(chǎn)生應力，并且如果罩面的應力超過其抗拉強度時會引起表層開裂。當裂縫通過加鋪層反射到罩面上來時， 水分可滲透入路面結構而引起路面進一步的損壞惡化， 加速路面功能性損壞。聚酯玻纖布的抗裂性能的試驗分析結果： 加聚酯玻纖布后， 延

7、緩了裂縫的出現(xiàn)， 顯著降低了裂縫的擴散速度， 提高了混合料的疲勞壽命和抗反射裂縫的能力；通過彎拉型反射裂縫模擬試驗表明聚酯玻纖布可以明顯提高瀝青混合料的抗裂性能。3. 聚酯玻纖布的應用為了確保聚酯玻纖布的施工質(zhì)量，充分發(fā)揮其加筋抗裂和防水的效果，總結聚酯玻纖布施工工藝和技術要求如下：3.1施工準備。（1）施工前設備準備。施工前必須配備齊全的施工設備和器具，機械設備主要有：瀝青智能灑布車、森林滅火器；施工器具：鐵輥子、涂刷、透明眼罩等。（2）材料準備。主要的施工材料：聚酯土工布、熱石油瀝青或SBS改性瀝青施工前材料的檢驗：經(jīng)檢驗材料各項滿足技術指標，將足量經(jīng)檢驗合格的聚酯土工布運至現(xiàn)場，土工布鋪

8、筑現(xiàn)場準備一次不小于200m；在施工前半小時，將熱瀝青放于智能灑布車內(nèi)運至現(xiàn)場。（3）基層檢查驗收。在鋪裝聚酯土工布前，對新、老路面基層現(xiàn)場拼接縫進行詳細的標識和統(tǒng)計，對橫向裂縫做出標記，用清潔工具清掃并吹凈路面，對拼接縫殘留的石子或其他碎落物進行清理，對坑槽深度大于2cm的采用乳化瀝青或瀝青混合料進行填補。3.2聚酯土工布施工工藝及方法。聚酯土工布施工工序為：拼接縫（橫向裂縫）表面清掃處理-放樣劃線-噴灑熱瀝青粘層油-鋪裝聚酯土工布-整平滾壓-交通管制3.2.1拼接縫（裂縫）清掃修補。（1）施工前將新、老路面基層拼接縫、老路面的橫向裂縫處的塵土、松散顆粒及雜物等清掃干凈，對污染嚴重的進行清洗

9、，并用乳化瀝青補灑。（2）將路面上尖銳、突兀部位予以鏟平，若路面破損、凹陷、破碎嚴重處，鏟除其破碎部位并用瀝青料填補和找平。 （3）對新、老路面間裂縫寬度大于6mm進行灌縫處治。（4）噴灑粘層油前一般保持不小于200m長的工作面。（5）保持工作面干燥無水分，雨后必需待路面干燥后方可施工。3.2.2放樣劃線。在經(jīng)驗收合格后的基層或老路面上，按擬鋪裝的聚酯土工布寬度在拼接縫和裂縫兩側定好基準線，以拼裝縫和裂縫為中心線，按鋪筑土工布寬度兩側各加510cm用粉筆劃線，作為鋪裝聚酯土工布的定位線。3.2.3噴灑熱瀝青粘層油。（1）土工布攤鋪器就位，將設備就位后將支架上的土工布位置擺正，垂直于拼接縫，使土

10、工布整體平面保持繃緊狀態(tài)。（2）在施工劃線范圍內(nèi)用瀝青噴灑車灑布熱瀝青粘層油，噴灑粘層油的橫向范圍要比聚酯土工布寬510cm。（3）灑布熱瀝青粘層油時，施工溫度應在5以上，熱瀝青最佳溫度應保持在160180。（4）灑布熱瀝青粘層油時要噴灑均勻，計量準確，其用量為0.81.0Kg/m2，必要時適度增加瀝青的用量，使粘結達到良好的效果，噴灑的量過大，高溫施工時容易出現(xiàn)粘輪現(xiàn)象。3.2.4聚酯土工布的鋪裝與搭接。（1）待熱瀝青粘層油噴灑后，還處于液體狀態(tài)時，立即采用聚酯玻纖布鋪裝車進行聚酯玻纖布鋪裝施工，不得使瀝青噴灑車與聚酯玻纖布鋪裝車距離過遠，攤鋪要緊跟灑布，工序要緊湊。（2）鋪裝聚酯玻纖布時應

11、保持車速平穩(wěn)均勻，不得忽快忽慢，并及時用人工進行調(diào)整，以達到鋪裝平整的目的。（3）鋪裝設備配置涂刷和鐵輥子，以保證鋪裝聚酯玻纖布時能及時將其壓實在瀝青粘層油上；若鋪裝時發(fā)生褶皺或打折現(xiàn)象，應當及時用工具刀切開褶皺部位，然后在鋪設方向上再搭接起來，用粘層油膠結并壓實，以保證聚酯玻纖布與粘層油的良好粘結。（4）聚酯玻纖布鋪裝施工時，應盡可能鋪裝成一條直線；當需要轉(zhuǎn)彎時，將聚酯玻纖布彎曲處剪開，重疊鋪設并噴吐粘層油膠結，并應盡量避免聚酯玻纖布打折起皺。在彎道安裝時若有不便，應盡量減少聚酯玻纖布鋪裝的長度。（5）聚酯玻纖布縱向接縫搭接寬度為510cm，橫向接縫為1015cm，橫向接縫搭接方向應當為攤鋪

12、瀝青混凝土的方向，將后一端壓在前一端之下，并用熱瀝青粘結好，接縫應當牢固。搭接寬度不宜過寬，以避免搭接處夾層變厚，而使面層與基層結合力減弱，導致面層起鼓、脫離、位移等不良影響。（6）在進行聚酯玻纖布施工時，現(xiàn)場操作人員應戴好防護手套，并佩戴防護眼罩，以避免被高溫熱瀝青燙傷或被聚酯玻纖布刺傷手指。3.2.5交通管制。（1）聚酯玻纖布鋪裝施工完成后，在熱瀝青粘層油未冷卻至常溫下應盡量避免行人或車輛進入；若需要立即開放交通，應及時拋灑適量的細沙或石屑，以防止車輛經(jīng)過時聚酯玻纖布時，由于車輪粘油將聚酯玻纖布帶起或破壞。（2）禁止任何車輛在聚酯玻纖布上行駛時突然剎車或急轉(zhuǎn)彎，以免對聚酯玻纖布造成破壞。4. 結束語通過對現(xiàn)有應用路段長期使用性能觀測的基礎上，進行跟蹤檢測，收集相關資料后，證明聚酯玻纖布在提高路面整體強度，有效防止表面水的下滲，延緩面層反射裂縫，延長路面使用壽命方面發(fā)揮著極其重要的作用。但是目前聚酯玻纖布應用于實體工程的時間還不長，施工中還有許多問題尚待進一步研究和解決：（1）作為一種復合土工合成材料，聚酯玻纖布的主要技術指標仍需進一步研究。（2）仍需結合大量的實體工程，以總結聚酯玻纖布的施工經(jīng)驗，并通過長期的檢測工作檢驗聚酯玻纖布的長期路用性能。（3）對這種新技術在路面長期使用過程進行經(jīng)濟效益的綜合評價。參考文獻