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土工格栅相關知識

土工格栅相關知識

土工格栅的定義:用聚丙烯、聚氯乙烯等高分子聚合物經熱塑或模壓而成的二維網格狀或具有一定高度的三維立體網格屏栅,當作為土木工程使用時,稱為土工格栅。

  土工格栅是一種主要的土工合成材料,與其他土工合成材料相比,它具有獨特的性能與功效。土工格栅常用作加筋土結構的筋材或複合材料的筋材等。土工格栅分為塑料土工格栅、鋼塑土工格栅、玻璃纖維土工格栅和玻纖聚酯土工格栅四大類。

  (1)塑料土工格栅

  塑料土工格栅是經過拉伸形成的具有方形或矩形的聚合物網材,按其制造時拉伸方向的不同可為單向拉伸和雙向拉伸兩種。它是在經擠壓制出的聚合物闆材(原料多為聚丙烯或高密度聚乙烯)上沖孔,然後在加熱條件下施行定向拉伸。單 向拉伸格栅隻沿闆材長度方向拉伸制成,而雙向拉伸 格栅則是繼續将單向拉伸的格栅再在與其長度垂直的方向拉伸制成。

  由于塑料土工格栅在制造中聚合物的高分子會随加熱延伸過程而重新排列定向,加強了分子鍊間的聯結力,達到了提高其強度的目的。其延伸率隻有原闆材的10%~15%。如果在土工格栅中加入炭黑等抗老化材料,可使其具有較好的耐酸、耐堿、耐腐蝕和抗老化等耐久性能。

   (2)雙向土工格栅

  雙向土工格栅是用高分子聚合物通過擠壓、成闆、沖孔過程後再縱向、橫向拉伸而成。該材料在縱向和橫向上都具有很大的拉伸強度,這種結構在土壤中同樣也能提供一個更為有效的力的承擔和擴散的理想的連鎖系統,适應于大面積永久性承載的地基補強。

  (3)鋼塑土工格栅

  鋼塑土工格栅以高強鋼絲(或其他纖維),經特殊處理,與聚乙烯(PE),并添加其他助劑,通過擠出使之成為複合型高強抗拉條帶,且表面有粗糙壓紋,則為高強加筋土工帶。由此單帶,經縱、橫按一定間距編制或夾合排列,采用特殊強化粘接的熔焊技術焊接其交接點而成型,則為加筋土工格栅。

  (4)玻璃纖維土工格栅

  玻璃纖維土工格栅是以玻璃纖維為材質,采用一定的編織工藝制成的網狀結構材料,為保護玻璃纖維、提高整體使用性能,經過特殊的塗複處理工藝而成的土工複合材料。玻璃纖維的主要成份是:氧化矽、是無機材料,其理化性能極具穩定,并具有強度大、模量高,很高的耐磨性和優異的對寒性,無長期蠕變;熱穩定性好;網狀結構使集料嵌鎖和限制;提高瀝青混合料的承重能力。因表面塗有特殊的改性瀝青使其具有兩重的複合性能,極大地提高了土工格栅的耐磨性及剪切能力。

  有時配合自粘感壓膠和表面瀝青浸漬處理,使格栅和瀝青路面緊密結合成一體。由于土石料在土工格栅網格内互鎖力增高,它們之間的摩擦系數顯著增大(可達08~10),土工格栅埋入土中的抗拔力,由于格栅與土體間的摩擦咬合力較強而顯著增大,因此它是一種很好的加筋材料。同時土工格栅是一種質量輕,具有一定柔性的塑料平面網材,易于現場裁剪和連接,也可重疊搭接,施工簡便,不需要特殊的施工機械和專業技術人員。

  玻璃纖維土工格栅的作用:

  1.高抗拉強度、低延伸率——玻纖土工格栅是以玻璃纖維為原料,具有很高的抗變形能力,斷裂延伸率小于3%。

  2.無長期蠕變——作為增強材料,具備在長期荷載的情況下抵抗變形的能力即抗蠕變性是極為重要的,玻璃纖維不會發生蠕變,這保證産品能夠長期保持性能。 

  3.熱穩定性——玻璃纖維的熔化溫度在1000℃以上,這确保了玻纖土工格栅在攤鋪作業中承受熱的穩定性。

  4.與瀝青混合的相容性——玻纖土工格栅在後處理工藝中塗覆的材料是針對瀝青混合料設計的,每根纖維都被充分塗覆,與瀝青具有很高的相容性,從而确保了玻纖土工格栅在瀝青層中不會與瀝青混合料産生隔離,而是牢固的結合在一起。 

  5.物理化學穩定性——經過特殊後處理劑進行塗覆處理,玻纖土工格栅能夠抵抗各類物理磨損和化學侵蝕,還能抵禦生物侵蝕和氣候變化,保證其性能不受影響。 

  6.集料嵌鎖和限制——由于玻纖土工格栅是網狀結構,瀝青混凝土中的集料可以貫穿其中,這樣就形成了機械嵌鎖。這種限制阻礙了集料的運動,使瀝青混合料在受荷載的情況下能夠達到更好的壓實狀态,更高的承重能力,更好的荷載傳遞性能及較小的變形。

  (5)聚酯纖維經編土工格栅

  聚酯纖維經編土工格栅選取用高強聚酯纖維為原料。采用經編定向結構,織物中的經緯向紗線相互間無彎曲狀态,交叉點用高強纖維長絲捆綁結合起來,形成牢固的結合點,充分發揮其力學性能,高強聚酯纖維經編土工格栅具有抗拉強度高,延伸力小,抗撕力強度大,縱橫強度差異小,耐紫外線老化、耐磨損、耐腐蝕、質輕、與土或碎石嵌鎖力強,對增強土體抗剪及補強提高土體的整體性與荷載力,具有顯著作用。

  (6)經編滌綸土工格栅

  經編滌綸土工格栅選取用聚酯滌綸纖維為原料。采用經編定向結構,織物中的經緯向紗線相互間無彎曲狀态,交叉點用高強纖維長絲捆綁結合起來,形成牢固的結合點,充分發揮其力學性能,經編滌綸土工格栅具有抗拉強度高,延伸力小,抗撕力強度大,縱橫強度差異小,耐紫外線老化、耐磨損、耐腐蝕、質輕、與土或碎石嵌鎖力強,對增強土體抗剪及補強提高土體的整體性與荷載力,具有顯著作用。

  經編滌綸土工格栅主要應用于

  1.用于各種高等級道路,鐵路的軟路基增強隔離不同的土基材料

  2.用于河岸,路堤邊坡加強穩固

  3.用子各種地基的加強穩固

  4.用于道橋加強