1.瀝青混凝土路面在車輛荷載和自然環(huán)境等因素的作用下，其中瀝青混合料的物理、力學(xué)性能隨時(shí)間逐漸衰減，易產(chǎn)生龜裂、縱橫向裂縫、車轍等路面病害。
基于土工合成材料整體性強(qiáng)、抗拉強(qiáng)度高、高溫性能穩(wěn)定、耐久性好等優(yōu)良的工程特性，在瀝青混凝土面層中采用土工合成材料加筋技術(shù)可顯著提高瀝青路面的抗疲勞壽命、抗反射裂縫和抗高溫車轍能力等。因此，采用土工合成材料加筋技術(shù)已經(jīng)成為改善提升瀝青混凝土路面性能的一種有效方法。
玻璃纖維土工格柵（簡稱玻纖格柵）是選用無堿玻纖紗，利用先進(jìn)經(jīng)編機(jī)織成基材，采用經(jīng)編定向結(jié)構(gòu)，并經(jīng)過改性瀝青涂覆處理而成的平面網(wǎng)絡(luò)狀材料?？沙浞掷每椢镏屑喚€強(qiáng)力，改善其力學(xué)性能，使其具有良好的抗拉強(qiáng)度、抗撕裂強(qiáng)度和耐蠕變性能。由于其與瀝青混合料具有很高的相容性，與瀝青混合料復(fù)合后可充分保護(hù)玻纖基材，提高基材的耐磨性及抗剪切能力，提升路面抵抗裂縫、車轍等病害的能力。
聚酯玻纖布是一種新型玻纖復(fù)合防裂材料，由玻璃纖維和聚酯纖維組成的一種復(fù)合土工合成材料，融合了玻璃纖維的強(qiáng)度和聚酯纖維的柔韌性、與瀝青混合料有良好的相容性等特點(diǎn)。它通過吸收瀝青材料后形成的一個(gè)結(jié)構(gòu)層，具有防水耐熱和耐腐的物理特性，并具有膨脹系數(shù)低、韌性好、耐蠕變性能、便于施工；其與瀝青混合料層復(fù)合后能提高其低溫抗裂性、抗疲勞性、抗反射性能，從而延長路面使用壽命。
通過室內(nèi)試驗(yàn)研究了玻纖格柵和聚酯玻纖布對(duì)瀝青路面低溫抗裂性和高溫穩(wěn)定性的改善提高。試驗(yàn)對(duì)比分析了無加筋層、加筋兩種不同強(qiáng)度的玻纖土工格柵和加筋聚酯玻纖布后的路面性能。
試驗(yàn)所采用的玻纖格柵抗拉強(qiáng)度分別為50kN/m、20kN/m，聚酯玻纖布抗拉強(qiáng)度為8kN/m。
2.低溫抗裂試驗(yàn)
2.1試驗(yàn)方案
通過小梁低溫彎曲試驗(yàn)來評(píng)價(jià)加筋路面的低溫抗裂性能。試驗(yàn)采用AC-13和AC-20兩種級(jí)配瀝青混合料，作為對(duì)比設(shè)計(jì)了純?yōu)r青混合料、高強(qiáng)度玻纖格柵復(fù)合瀝青混合料、低強(qiáng)度玻纖格柵復(fù)合瀝青混合料及聚酯玻纖布復(fù)合瀝青混合料四種結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)《公路瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》先碾壓成型300mm×300mm×50mm車轍板，為了符合施工現(xiàn)場實(shí)際情況，先制作一個(gè)車轍板試件而后在其上鋪設(shè)土工合成材料，再在其上制作車轍板。車轍板成型完成后，隔日脫模后切割成250mm×35mm×30mm小梁試件，切割時(shí)注意土工材料位于車轍板中部。試驗(yàn)采用微控電子萬能材料試驗(yàn)機(jī)，試驗(yàn)溫度為-10℃，加載速率為50mm/min，試驗(yàn)數(shù)據(jù)由試驗(yàn)機(jī)自動(dòng)記錄。
(a) 1#純?yōu)r青混合料 (b) 2#中間加低強(qiáng)度玻纖格柵(c) 3#中間加高強(qiáng)度玻纖格柵 (d) 4#中間加聚酯玻纖布
2.2 試驗(yàn)結(jié)果分
根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算其評(píng)價(jià)指標(biāo)：抗彎拉強(qiáng)度、破壞時(shí)的梁底最大彎拉應(yīng)變及破壞時(shí)的彎曲勁度模量。
根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，可以看出
各種路面結(jié)構(gòu)類型小梁的彎拉強(qiáng)度指標(biāo)：3#>4#>1#>2#；彎拉應(yīng)變指標(biāo)：3#>4#>1#>2#；勁度模量指標(biāo)：2#>3#>1#>4#。加鋪高強(qiáng)度玻纖格柵及聚酯玻纖布后試件抗彎拉強(qiáng)度及彎拉應(yīng)變均提高，只有聚酯玻纖布加筋路面結(jié)構(gòu)彎曲勁度模量減小。3#試樣的彎曲勁度模量較1#試樣增加了6.8%，而4#的彎曲勁度模量比1#試樣減小了6.0%?？梢?，在抗低溫裂縫方面聚酯玻纖布比玻纖格柵加筋效果會(huì)更好一些。
瀝青混凝土路面材料的脆性由于土工合成材料的韌性而得到緩解，土工合成材料鋪設(shè)在瀝青面層中，提高了面層內(nèi)的橫向拉伸強(qiáng)度。當(dāng)試件底部拉應(yīng)力超過瀝青混凝土拉伸強(qiáng)度后底層出現(xiàn)裂縫，裂縫延伸到土工合成材料處時(shí)，由于土工合成材料的存在改變了裂縫尖端的受力狀況，使得應(yīng)力集中得到分散，限制了裂縫的擴(kuò)展。說明土工合成材料加筋路面具有良好的韌性，即低溫抗裂能力。
3.高溫抗車轍試驗(yàn)
3.1試驗(yàn)方案
試驗(yàn)采用上層為AC-13、下層為AC-20材料，試樣尺寸為300×300×100mm車轍板，試樣制備方法與小梁彎曲試驗(yàn)相同。試驗(yàn)采用雙輪自動(dòng)車轍試驗(yàn)儀，試驗(yàn)溫度為60℃，輪壓為0.7MPa，試驗(yàn)數(shù)據(jù)由試驗(yàn)機(jī)自動(dòng)記錄。
試驗(yàn)通過板塊狀試件與車輪之間的反復(fù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使試件在車輪的重復(fù)荷載作用下，在規(guī)定的溫度條件下，產(chǎn)生壓密、剪切、推移和流動(dòng)而形成轍槽，以轍槽的深度RD(mm)和動(dòng)穩(wěn)定度DS(每產(chǎn)生1mm轍槽所需碾壓次數(shù))來評(píng)價(jià)瀝青混合料在規(guī)定溫度下抵抗塑性流動(dòng)變形的能力。
3.2 試驗(yàn)結(jié)果分析
根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可以看出：路面中加入土工合成材料后，車轍深度大小依次為2#>1#>4#>3#，動(dòng)穩(wěn)定度大小依次為3#>4#>2#>1#。因此，加入高強(qiáng)度玻纖格柵或聚酯玻纖布后可明顯減小車轍深度，增大其動(dòng)穩(wěn)定度。
采用一定強(qiáng)度玻纖格柵加筋瀝青混凝土可顯著提高瀝青路面的高溫穩(wěn)定性。加入玻纖格柵后，格柵與瀝青混合料之間由于網(wǎng)孔產(chǎn)生的相互嵌鎖作用限制了集料的移動(dòng)、抑制了塑性變形的累積，從而保持了礦質(zhì)骨架的穩(wěn)定。聚酯玻纖布會(huì)降低面層之間的結(jié)合力，與瀝青混合料的整體性結(jié)合弱于玻纖格柵。
4.結(jié)束語
分析上述試驗(yàn)結(jié)果可得到如下結(jié)論：
◆玻纖格柵和聚酯玻纖布加筋均能提高路面的低溫抗裂性和高溫抗車轍性。
◆低強(qiáng)度玻纖格柵做加筋材料，對(duì)瀝青混凝土路面的性能改善不明顯。
◆玻纖格柵加筋路面的高溫穩(wěn)定性優(yōu)于聚酯玻纖布加筋路面。
◆玻纖格柵加筋路面的低溫抗裂性劣于聚酯玻纖布加筋路面。
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