CN1986968A - 公路用复合土工布 - Google Patents

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CN1986968A CN 200510097158 CN200510097158A CN1986968A CN 1986968 A CN1986968 A CN 1986968A CN 200510097158 CN200510097158 CN 200510097158 CN 200510097158 A CN200510097158 A CN 200510097158A CN 1986968 A CN1986968 A CN 1986968A
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陈蔚
李康
汤惠工
何唯平
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Shenzhen Oceanpower Industrial Co Ltd
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Shenzhen Oceanpower Industrial Co Ltd
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Abstract

本发明公开一种复合土工材料—复合土工布，它由一层土工布和一层土工格栅编织而成。其中土工布可以采用聚酯长丝针刺无纺土工布，土工格栅可以采用玻璃纤维或碳纤维或聚酯纤维材料；二者经编织缝合在一起。根据实际工程的需要，可以采用不同单位克重的土工布和不同规格的土工格栅。采用这种复合土工布，可以充分发挥土工布与路面结合性强、耐高温、耐酸碱腐蚀、耐候性、耐光性、防水、应力隔离的优点，又可以发挥土工格栅强度高、加筋增强面层的优点。结合土工布与土工格栅两种材料的优点，互相取长补短，解决沥青路面反射裂缝的同时，防止水分的渗透，提供加筋作用，延长路面的使用寿命等。这种复合土工布具有强度高，弹性模量高、延伸率小，耐高温及低温，抗老化等特点。该材料施工简单，广泛应用于各种等级公路，市政道路的沥青路面中，是提高沥青路面路用性能的理想材料。还可用于高等级公路路面与半刚性基层或旧路面之间作为应力吸收与加筋的增强层。

Description

公路用复合土工布
技术领域
本发明涉及一种铺设公路用的工程材料，尤其是一种复合土工布。
背景技术
裂缝是沥青路面最主要的一种破坏形式，沥青路面的反射裂缝问题由来已久。新建的沥青路面的半刚性层，由于自身刚度大、抗变形能力差，在温度骤降或水分散失时，会产生收缩变形。而其下卧层(土基或底基层)与该层之间的摩阻作用抑制了其收缩，从而在该层内部产生拉应力，当此应力超过其抗拉强度时发生断裂。当半刚性基层开裂后，在沥青面层与半刚性基层层间的裂缝处形成一个薄弱点，由于荷载应力与温度应力的共同作用，该点的沥青面层底面产生应力集中，如果沥青面层较薄，则会引起开裂。随后在行车和大气因素的反复作用下，裂缝逐渐向上扩展，直至沥青层表面，这种裂缝通常称为反射裂缝。对于旧沥青或旧水泥路面加铺沥青面层的情形，原路面存在裂缝，在使用过程中，加铺层的底部的裂缝处产生应力集中，造成路面开裂，进而延伸至路面形成反射裂缝。
为了延缓和减少反射裂缝的发生，以往采取的措施为在半刚性基层或旧路面与加铺上面层之间设置土工布或土工格栅。土工布虽然依靠自身的形变可以吸收隔离下层开裂应力，以保护面层不受破坏，但土工布自身强度有限，在一些苛刻条件下不能够充分满足高等级路面防护层的要求。土工格栅本身强度比土工布高几倍，通过加筋增强作用提高面层抗开裂能力。但是土工格栅与下层路面结合性能差，造成上面层与下面层之间水平位移，发生推移病害。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服以往单纯使用土工布时因自身强度有限、在一些苛刻条件下不能满足高等级路面的防护层要求的缺点，或单纯使用土工格栅时容易造成土工格栅与下层路面结合性能差、面层与下面层之间发生推移病害的缺点。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种复合土工材料—复合土工布，它由一层土工布和一层土工格栅编织而成。其中土工布可以采用聚酯长丝针刺无纺土工布，土工格栅可以采用玻璃纤维或碳纤维或聚酯纤维材料，二者经编织缝合在一起。
根据实际工程的需要，可以采用不同单位克重的土工布和不同规格的土工格栅。铺设时，土工布朝下、格栅朝上。
土工布采用聚酯长丝针刺无纺土工布，聚酯耐温达230℃。抗拉强度为大于5.7kN，延伸率大于40％。由于土工布的强度小，延伸率高，在车辆荷载作用下能够产生较大的变形而不发生破坏，所以能够降低沥青层和半刚性基层或旧路面的相互约束，依靠其自身较大的变形能力来抑制温度型反射裂缝的发生，减小底板对沥青层的附加温度应力，起到吸收扩散应力的作用，从而延缓温度型反射裂缝的发生。由于土工布浸透沥青油变成了不透水的材料，可以有效防止地表水渗入基层，使基层不致进一步恶化；具有保温作用，减缓基层降温。
土工格栅采用玻璃纤维、聚酯纤维编制的土工格栅，耐温超过230℃，抗拉强度15～35kN，延伸率小于15％，弹性模量大于67GPa。由于土工格栅的强度高，刚度大，可全面提高路面材料的强度，改变路面结构的应力分布。设置土工格栅能够增加路面的整体刚度，使沥青层弯沉减小，提高沥青面层的抗车辙能力，其防裂作用实质是一种隔离功能，分隔了沥青面层和底部的半刚性基层或旧路面，避免了沥青层直接处于裂缝尖端的应力集中，而由其自身强度承受较大的拉应力，从而阻碍了裂缝的迅速扩展。
采用本发明所述的复合土工布，可以充分发挥土工布与路面结合性强、耐高温、耐酸碱腐蚀、耐候性、耐光性、防水、应力隔离的优点，又可以发挥土工格栅强度高、加筋增强面层的优点。结合土工布与土工格栅两种材料的优点，互相取长补短，解决沥青路面反射裂缝的同时，防止水分的渗透，提供加筋作用，延长路面的使用寿命等。这种复合土工布具有强度高，弹性模量高、延伸率小，耐高温及低温，抗老化等特点。
复合土工布中玻璃纤维格栅的指标如下：
玻璃纤维格栅
  抗拉强度     伸长率   网格尺寸   弹性模量
  径向(KN/m)   纬向(KN/m)     ％   mm×mm   Gpa
  30   30     ≤3   25.4×25.4   67
  50   50     ≤3   25.4×25.4   67
  60   60     ≤3   25.4×25.4   67
  80   80     ≤3   25.4×25.4   67
  60   60     ≤3   12.7×12.7   67
  80   80     ≤3   12.7×12.7   67
复合土工布中聚酯格栅的指标如下：
聚酯格栅
    抗拉强度     伸长率     网格尺寸
    径向(KN/m)     纬向(KN/m)     ％     mm×mm
    40     10     ≤15     25.4×25.4
    50     10     ≤15     25.4×25.4
80 10 ≤15 25.4×25.4
    100     10     ≤15     25.4×25.4
    20     20     ≤15     25.4×25.4
    30     30     ≤15     25.4×25.4
    40     40     ≤15     25.4×25.4
    50     35     ≤15     25.4×25.4
    50     50     ≤15     25.4×25.4
    80     50     ≤15     25.4×25.4
    80     80     ≤15     25.4×25.4
    100     100     ≤15     25.4×25.4
    120     120     ≤15     25.4×25.4
复合土工布中聚酯土工布的指标如下：
聚酯长丝无纺土工布
 单位面积质量(g/m2)     厚度(mm)   断裂强力(KN/m)   断裂伸长率(％)
 120±10％     1.4±15％   ≥5.7   40～80
 150±10％     1.6±15％   ≥8.0   40～80
 160±10％     1.9±15％   ≥8.5   40～80
该材料施工简单，广泛应用于各种等级公路、市政道路的沥青路面中，是提高沥青路面路用性能的理想材料。尤其可用于高等级公路路面与半刚性基层或旧路罩面之间作为应力吸收与加筋的增强层。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的描述：
图1所示为采用了本发明所述复合土工布的实施例1的路面结构示意图；
图2所示为采用了本发明所述复合土工布的实施例2的路面结构示意图；
图3所示为采用了本发明所述复合土工布的实施例3的路面结构示意图；
各附图标记说明如下：
1是旧水泥砼路面；2是复合土工布；3是粘层油；4是透层；5是半刚性基层；
6是15cm沥青砼面层；7是2cm AC-5 I沥青调平层；8是6cm AC-13沥青砼面层；
9是4cm AC-13 II沥青砼面层。
具体实施方式
实施例1：
如图1所示，一种设置了复合土工布的新建高速公路，基层为半刚性基层，路面为沥青混凝土路面。
由于半刚性基层的平整度和清洁度较差，所以先喷洒一层乳化沥青做为透层，喷洒量为0.7～1.5L/m2，待乳化沥青渗透且水分蒸发后摊铺2cm AC-5 I沥青混凝土调平层，压实硬化后再均匀喷洒热沥青油作为复合土工布的粘层油，沥青用量为0.95～1.2kg/m2，温度在150～170℃之间，然后采用机器铺设复合土工布，并用胶轮压路机碾压两遍，最后摊铺三层共计15cm沥青混凝土面层。
实施例2：
如图2所示，一种设置了热复合土工布的改造市政旧道路，原路面为水泥混凝土路面，加铺层为沥青混凝土路面。
由于原路面的平整度和整体刚度均达到要求，所以未作任何处理，只是清扫路面和接缝处，上面均匀喷洒一层0.95～1.2kg/m2的热沥青油作为粘层油，温度保持在150～170℃，喷洒热沥青同时间隔20-30米铺复合土工布，随后开始摊铺1层6cm AC-13沥青混合料，用压路机压实即可。
实施例3：
如图3所示，一种设置热复合土工布的改造市政旧道路，原路面为沥青混凝土路面，加铺层为沥青混凝土路面。
由于原路使用时间较长，不但表面光滑，而且沥青有不同程度的老化，所以先用铣刨机铣刨4cm原路面，以达到必要的构造深度，清扫干净，然后均匀喷洒一层0.95～1.2kg/m2的热沥青油作为粘层油，沥青采用道路石油沥青A级90号沥青，温度应为150～170℃，喷洒1分钟后开始铺设复合土工布，用胶轮压路机碾压两遍，随后开始摊铺一层4cm AC-13 I细粒式沥青混凝土面层。

Claims (4)

1.一种公路用复合土工布，其特征在于：它由土工布和土工格栅编织而成。
2.根据权利要求1所述的一种公路用复合土工布，其特征在于：土工布采用聚酯长丝针刺无纺土工布。
3.根据权利要求1所述的一种公路用复合土工布，其特征在于：土工格栅采用玻璃纤维或碳纤维或聚酯纤维材料。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种公路用复合土工布，其特征在于：铺设时，土工布朝下、格栅朝上。
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