沥青路面聚酯玻纤布层间阻裂机理与路用性能研究

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半刚性基层沥青路面反射裂缝是我国高速公路沥青路面早期破坏的主要类型之一,裂缝的存在破坏了路面结构的整体性和连续性,严重影响路面的使用寿命和行车安全。目前新建沥青路面通常在基层和面层之间采用土工布、玻纤格栅等土工合成材料、特种防水卷材等作为层间材料,或设置应力吸收层、裂缝缓冲层等来防治反射裂缝或延缓反射裂缝的扩展。聚酯玻纤布作为防治反射裂缝的土工合成材料,具有良好的层间阻裂以及防水性能,在实际工程中应用较好。但目前国内外对于聚酯玻纤布的层间阻裂机理研究较少。基于此,本文综合国内外研究现状,对聚酯玻纤布层间阻裂作用机理和路用性能进行研究。
  通过室内模型试验对聚酯玻纤布及其复合体的流变性能与路用性能进行研究。结果表明,在层间使用聚酯玻纤布提高了沥青路面的抗永久变形能力,改善其高温性能。
  利用室内层间复合体剪切试验研究了聚酯玻纤布在半刚性基层和水泥混凝土板上的粘结性能,选用SBS改性沥青作为聚酯玻纤布复合体的粘层油,有效提高聚酯玻纤布与不同层间结构的抗剪强度超过20%;对比防水卷材和土工格栅这两种阻裂材料而言,聚酯玻纤布与路面结构层之间的粘结性更好,其复合体层间耐久性更强。同时结合表面自由能试验研究了聚酯玻纤布-沥青粘结性能,探究了不同沥青与聚酯玻纤布之间的粘附功,从而为材料的选择提供理论依据。
  利用有限元与室内试验模拟分析了聚酯玻纤布复合体夹层的耐久性。通过理论模型计算与室内试验,设置复合体夹层可以延迟反射裂缝进一步扩展,并有效提高沥青面层的使用寿命。在沥青层一定厚度范围内,增加厚度会加速弯拉型反射裂缝的发展,但可以抑制剪切型反射裂缝发展。若超过一定厚度后,增加沥青层厚度对抑制裂缝发展的作用较小。
  结合试验路情况与现场实验结果,提出聚酯玻纤布在沥青路面中的施工工艺、质量控制措施,并评价分析了其阻裂性能,以上结果表明聚酯玻纤布复合体具有良好的粘结性与长期阻裂性能。
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