公路工程用玻璃纖維土工格柵

1 前言
土工合成材料是土建工程中所用合成纖維織物的統(tǒng)稱。實(shí)際上，它己超出了傳統(tǒng)的織物范疇，出現(xiàn)了如土工膜、土工格柵、土工墊和土工網(wǎng)等新品種。由于土工合成材料在土建工程中，如江河堤壩及水庫防護(hù)、土壤加固、給排水溝渠防滲、公路基的維護(hù)加固等應(yīng)用中，起過濾、排水、隔離、加筋、防護(hù)等作用，因此目前在發(fā)達(dá)國家已有相當(dāng)廣泛地應(yīng)用，北美地區(qū)每年對其的消耗量接近40萬t。
土工合成材斜大體分為四類；織造型、非織造型、合成型和復(fù)合型。一般非織造型的耗量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于織造型。從原材料角度看，有玻璃纖維、天然植物纖維、金屬/聚合物混合材科以及聚合物纖維，其中聚合物纖維，特別是聚丙烯纖維占非常大部份。玻璃纖維的用量雖然遠(yuǎn)不及聚合物纖維，但在特定領(lǐng)域卻有著它們無法代替的作用。
2 玻璃纖維土工格柵
在建造和維護(hù)新公路和老路，特別是維護(hù)已出現(xiàn)裂縫的公路表面時，為了增強(qiáng)瀝青混凝土同路基表面的粘結(jié)以及鋪路材料的使用壽命，在路基表面和鋪面材料之間使用了玻璃纖維土工格柵，它由玻璃纖維無捻粗紗經(jīng)編而成。當(dāng)然，也可使用其它高摸量纖維，如芳綸纖維。
3 涂覆玻璃纖維格柵的粘結(jié)劑
玻璃纖維格柵成型后須經(jīng)粘結(jié)劑處理。能用于玻璃纖維土工格柵的粘結(jié)劑的種類很多，如瀝青、橡膠改性瀝青、不飽和聚酯、乙烯脂、環(huán)氧樹脂、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚烯烴和酚樹脂等。涂覆實(shí)踐表明，粘結(jié)劑較好是采用合成彈性體粘結(jié)劑和合成熱塑性粘結(jié)劑，如丙烯類、苯乙烯一丁二烯橡膠、增粘性瀝青、增粘性鑄烯等。就粘結(jié)劑而言，它必須是穩(wěn)定的，還應(yīng)具備下述特征；粘結(jié)劑被涂覆到格網(wǎng)上后，其復(fù)合材料應(yīng)存放1年以上。這期間粘結(jié)劑不應(yīng)明顯降解和喪失粘結(jié)性能，否則會發(fā)生某種有害的化學(xué)變化或與浸涂格柵的樹脂相互作用，如樹脂透過粘結(jié)劑揮發(fā)并玻壞它的性能，以及在大氣中氧化或發(fā)生其它有害反應(yīng)。另外，粘結(jié)劑不應(yīng)明顯地溶于或滲透到浸涂過樹脂的格柵中。在適當(dāng)?shù)拇娣艤囟群蜅l件下，其應(yīng)有足夠的粘度并能使格柵保持其成型外觀，還要抗張力作用下發(fā)生卷曲變形等。
粘結(jié)劑還必須保持相應(yīng)的性能平衡，如壓敏型粘結(jié)劑應(yīng)有很好的粘結(jié)強(qiáng)度、較高的剪切強(qiáng)度，而對其剝離強(qiáng)度的要求不必太高，同時其內(nèi)聚強(qiáng)度要超過粘結(jié)強(qiáng)度，熔點(diǎn)和粘度也應(yīng)分別為160℃和較好低于6000厘泊，軟化點(diǎn)應(yīng)在60℃以上。 .
4 玻璃纖維格柵涂覆粘結(jié)劑的方法
正如上所述，有許多樹脂可以用來浸漬格網(wǎng)并賦予它所需的硬度、相容性和耐腐蝕性等。另外還可以使用聚合物材料來改性瀝青乳液，如丙烯類聚合物，當(dāng)用來改性瀝青乳液時能降低其低溫脆性。粘結(jié)劑較好是合成材料，可用任一適合的方式涂覆到玻璃纖維格柵上，如膠乳法、溶劑法或熱溶法等。
使用膠乳法時，粘結(jié)劑分別在水中，用凹凸印花輥將膠乳狀粘結(jié)劑印涂在纖維上，然后干燥；采用溶劑法時，要將粘結(jié)劑溶于溶劑中并輥印到格柵上，然后使溶劑蒸發(fā)，熱溶法是比較受歡迎的一種方法，在此方法中，粘結(jié)劑在反應(yīng)槽中溶化后先粘涂在輥上并用準(zhǔn)確控制的刀刃對輥上的粘結(jié)劑進(jìn)行計量供應(yīng)，以便在輥上形成均勻的液體粘結(jié)劑膜，當(dāng)輥與格網(wǎng)接觸時粘結(jié)劑就涂到玻璃纖維格柵上。
無論采用何種涂覆方法，都必須適量的粘結(jié)劑涂在玻璃纖維格網(wǎng)的一側(cè)表面上。要是將粘結(jié)劑涂在兩個面上或者從格網(wǎng)的一側(cè)滲透到另一側(cè)，就會在鋪放施工時對工程車輛和人員發(fā)生粘連，而且還會造成格柵變形。
粘結(jié)劑較好涂覆在格柵的表面部分，而且僅為玻璃纖維紗線表面積的30%～50%，這祥不但比較經(jīng)濟(jì)，而且有利于格柵在鋪放時，順利展開在路基表面。為此有人建議，在涂覆時應(yīng)采用刻花輥吸附粘結(jié)劑的方法將它傳遞到網(wǎng)格上。鋪放施工實(shí)踐表明，采用這種涂敷方法能使格網(wǎng)牢固地粘接在粗糙多孔的路基面上并能獲得滿意的粘結(jié)強(qiáng)度。格網(wǎng)上浸涂的粘結(jié)劑量應(yīng)為格岡質(zhì)量的60%左右。
5 玻璃纖維格柵的實(shí)際使用方法
鋪放程序?yàn)椋皇紫纫瓿善胀ǖ缆繁砻娴臏?zhǔn)備，如路基的修整、裂縫密封、吭洼填補(bǔ)與找平、表面的清理和清潔、干燥等，然后在玻損的道路表面噴涂乳化瀝青，再鋪放土工格柵。格網(wǎng)無論用機(jī)械還是人工鋪設(shè)，鋪好后都應(yīng)立即用通用設(shè)備和工藝鋪放瀝青混凝土路面材料。若是鋪?zhàn)哉承愿駯�，在道路表面�?zhǔn)備好后將格網(wǎng)涂有粘結(jié)劑的一面向下鋪放在道路表面，用刷子加壓后再用帶有充氣輪胎的輥加壓，這樣能獲得更好的粘結(jié)效果。然后用普通設(shè)備和工藝鋪放瀝青混凝土路面材料。