物理化学稳定性——经过特殊后处理剂进行涂覆处理,玻纤土工格栅能够抵抗各类物理磨损和化学侵蚀,还能抵御生物侵蚀和气候变化,其性能不受影响。集料嵌锁和限制——由于玻纤土工格栅是网状结构,沥青混凝土中的集料可以贯穿其中,这样就形成了机械嵌锁。这种限制阻碍了集料的运动,使沥青混合料在受荷载的情况下能够达到更好的压实状态,更高的承重能力,更好的荷载传递性能及较小的变形。
由于土工格栅的模量很大,达到67Gpa,作为刚度大的硬夹层应用在沥青罩面层中,其作用是抑制应力,释放应变,同时作为沥青混凝土加筋材料,提高加铺层结构的抗拉和抗剪能力,从而达到减少裂缝的目的。实践表明,一条改变了方向的水平裂缝的对应裂缝能量可从其起点移动0.6米,1.5米以上宽度的加筋材料有助于确保能量在裂缝两侧完全消散。
玻纤土工格栅在沥青罩面层中,能够将上述的压应力与拉应力分散,在两块受力区域之间形成缓冲带,在这里应力逐步变化而不是突变,减少了应力突变对沥青罩面层的破坏。同时玻纤土工格栅的低延伸率减小了路面的弯沉量,了路面不会发生过渡变形。在直接与车轮接触的沥青罩面层受到压力,在轮载边缘以外的区域,面层受到拉力作用,由于两处受力区域所受力性质不同,而又彼此紧靠,因此在两块受力区域的交界处即力的突变处容易发生破坏。在长期荷载的作用下,发生疲劳开裂。
沥青混凝土在高温时具有流变性,具体表现在:夏季沥青道路面层发软、发粘;在车辆荷载作用下,受力区域产生凹陷,车辆荷载撤除后沥青面层无法完全恢复至受荷前的状况,即产生了塑性变形;在车辆的反复碾压的作用下塑性变形不断积累,形成车辙。我们对沥青面层结构进行分析后,可以知道由于高温下沥青混凝土具有流变性,而在受到荷载时,面层中没有任何可以约束沥青混凝土中集料运动的机制,造成沥青面层的推移,这就是形成车辙的主要原因。
现常用的玻纤土工格栅有带自粘胶和不带自粘胶两种,带自粘胶的可直接在已平整的基层铺设,不带自粘胶的,通常采用钉子固定法。在平整压实的场地上,安装铺设的格栅其主要受力方向(纵向)应垂直于路堤轴线方向,铺设要平整,无皱折,尽量张紧。用插钉及土石压重固定,铺设的格栅主要受力方向好是通长无接头,幅与幅之间的连接可以人工绑扎搭接,搭接宽度不小于10cm。如设置的格栅在两层以上,层与层之间应错缝。大面积铺设后,要整体调整其平直度。当填盖一层土后,未碾压前,应再次用人工或机具张紧格栅,力度要均匀,使格栅在土中为绷直受力状态。
土工格栅适用于各种堤坝和路基补强、边坡防护、洞壁补强。大型机场、停车场、码头货场等性承载的地基补强。土工格栅用于增大路(地)基的承载力,延长路(地)基的使用寿命。土工格栅用于防止路(地)面塌陷或产生裂纹,保持地面美观整齐。土工格栅用于施工方便,省时,省力,缩短工期,减少维修费用。土工格栅用于防止涵洞产生裂纹。土工格栅用于增强土坡,防止水土流失。土工格栅用于减少垫层厚度,节约造价。土工格栅用于支撑边坡植草网垫的稳定性绿化环境。土工格栅可有效隔阻地震力传递,并对增强路堤的地震刚度、强度、稳定性具有重要作用。
聚酯玻纤布是继土工布、土工格栅、条带聚合物之后发展起来的一种新型复合土工合成材料,与沥青混合料有良好的相容性。工程实践表明,玻纤格栅没有防水功能,其网格能与沥青混合料形成嵌挤作用,但使用中难以固定,易于膨胀而不服贴,影响沥青混合料的正常摊铺和其加筋作用;土工布能防止水下渗,但是土工布在热沥青混合料摊铺温度超过160℃时,其强度和抗蠕变性能较差而无法发挥加筋抗裂效果;而聚酯玻纤布克服了这两者的缺点。它能有效处理路面裂缝以及桥面和路面水损坏。
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、、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。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网格布的高(在相同线密度下)。低延伸率:玄武岩纤维土工格栅经、纬方向断裂延伸率≤3%,而玻璃纤维土工网格布经、纬方向断裂延伸率≤4%。
抗疲劳开裂:玄武岩纤维土工格栅在沥青路面层中,能够将车轮压过路面而产生的压应力和拉应力分散,在两块受力区域之间形成缓冲带,应力逐步变化而不是突变,减少了应力突变对沥青面层的破坏。同时玄武岩纤维土工格栅的低延伸率减小了路面的弯沉量,了路面不会发生过度变形。与沥青混合料的相容性:玄武岩纤维土工格栅在后处理工艺中涂覆的材料是针对沥青混合料设计的,每根纤维都被充分涂覆,与沥青具有很高的相容性,从而确保了玄武岩纤维土工格栅在沥青层中不会与沥青混合料产生隔离,而是牢固地结合在一起。