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山東茂隆新材料科技有限公司 2025-03-04 2062
鋼塑土工格柵與玻璃纖維格柵都是工程中常用的材料,那么,兩者可以混用嗎?
鋼塑土工格柵
一、材料特性對(duì)比與功能差異
1、材質(zhì)構(gòu)成差異
鋼塑土工格柵以高強(qiáng)度鋼絲為骨架,表面復(fù)合聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)涂層,形成“剛?cè)峤Y(jié)合”的復(fù)合結(jié)構(gòu)。玻璃纖維格柵則以玻璃纖維為增強(qiáng)基材,經(jīng)經(jīng)編工藝與樹(shù)脂涂層復(fù)合而成,屬于全無(wú)機(jī)-有機(jī)復(fù)合體系。
2、力學(xué)性能對(duì)比
(1)抗拉強(qiáng)度:鋼塑格柵雙向抗拉強(qiáng)度可達(dá)30-100kN/m,玻璃纖維格柵一般為50-200kN/m(經(jīng)向)。
(2)延伸率:鋼塑格柵斷裂延伸率≤3%,玻璃纖維格柵為3-5%,二者都屬于低延伸材料。
(3)耐候性:鋼塑格柵耐酸堿范圍pH 2-12,玻璃纖維格柵耐溫性更優(yōu)(-70℃~280℃)。
3、功能定位區(qū)分
鋼塑格柵側(cè)重軟基加固與高填方邊坡穩(wěn)定,玻璃纖維格柵可以用在瀝青路面防裂及反射裂縫抑制中。
二、混用潛在風(fēng)險(xiǎn)分析
1、界面結(jié)合失效
兩類(lèi)材料模量差異顯著(鋼塑格柵彈性模量≥1.5GPa,玻璃纖維格柵≥67GPa),混用時(shí)易因變形不協(xié)調(diào)導(dǎo)致層間剪切破壞。
2、施工工藝沖突
(1)鋼塑格柵要采用U型釘固定,搭接寬度100-150mm;玻璃纖維格柵要求熱瀝青粘結(jié),搭接寬度50-100mm。
(2)混合施工易造成固定點(diǎn)應(yīng)力集中。
3、長(zhǎng)期性能衰減
鋼塑格柵聚乙烯層與玻璃纖維樹(shù)脂涂層的熱膨脹系數(shù)差異(分別為12×10??/℃、5×10??/℃),在溫度交變環(huán)境下可能引發(fā)結(jié)構(gòu)脫粘。
三、工程替代方案建議
1、分層應(yīng)用策略
在復(fù)合地基處理中,可分層鋪設(shè)鋼塑格柵(底層)與玻璃纖維格柵(面層),通過(guò)級(jí)配碎石過(guò)渡層實(shí)現(xiàn)應(yīng)力傳遞。
2、功能互補(bǔ)設(shè)計(jì)
針對(duì)特殊路段(如凍土區(qū)),可采用鋼塑格柵加強(qiáng)基礎(chǔ)承載力,玻璃纖維格柵作為路面防裂層,兩者間隔≥200mm填筑層。
3、新型復(fù)合產(chǎn)品
選用玻纖-鋼塑復(fù)合格柵(抗拉強(qiáng)度≥80kN/m,延伸率≤4%),通過(guò)工廠(chǎng)預(yù)制實(shí)現(xiàn)性能協(xié)同。
四、規(guī)范遵循與檢測(cè)要求
1、選型依據(jù)
(1)參照J(rèn)T/T 514-2019《公路工程土工合成材料》分類(lèi)選型
(2)混用方案要通過(guò)CBR頂破試驗(yàn)(≥3kN)及寬條拉伸試驗(yàn)驗(yàn)證
2、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)指標(biāo)
(1)界面剪切強(qiáng)度≥15kPa(ASTM D5321)
(2)搭接部位滲透系數(shù)≤1×10??cm/s
從上面可以看出,鋼塑土工格柵與玻璃纖維格柵在材料性能、施工工藝及功能定位上存在本質(zhì)區(qū)別,常規(guī)工程中不建議直接混用。特殊工況下要通過(guò)分層設(shè)計(jì)、過(guò)渡結(jié)構(gòu)或新型復(fù)合材料實(shí)現(xiàn)功能互補(bǔ),并嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)程序。
鋼塑土工格柵