CN105821735A - 一种玻璃纤维网格增强水泥混凝土路面抗裂性能的技术 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种利用玻璃纤维网格增强水泥混凝土路面抗裂性能的技术，其原理为沿道路路线方向、在水泥混凝土路面（1）结构内部连续设置一层或多层与路表面平行、且与路面基本等宽的玻璃纤维网格（2）。使用本发明技术，具有抗裂性能好、施工方便、性价比高等优点，可显著增强水泥混凝土路面的抗裂性能，延长道路使用寿命。

Description

一种玻璃纤维网格增强水泥混凝土路面抗裂性能的技术

技术领域

本发明属于道路工程技术领域，特别是一种抗裂性能好、施工方便、性价比高的道路工程应用技术。

背景技术

水泥混凝土路面是一种刚度大、扩散荷载能力强、稳定性好的路面结构，它的造价比沥青路面低得多，因而我国农村公路以水泥混凝土路面为主要形式，农村公路建设也是今后相当长的时期内我国交通建设的重点内容之一。但是水泥混凝土路面的破损、断板、裂缝、磨损等现象时有发生。为了克服上述问题，国内外近百年来的技术措施主要有：一是提高水泥混凝土的强度。特别是近50年，对水泥和水泥混凝土强度的要求越来越高，但单一追求高强度也带来了如材料的延性和柔韧性不足、水化热问题、非荷载裂缝问题及耐久性问题等等。二是利用聚合物来改性水泥混凝土，但许多聚合物改性技术由于工艺复杂或造价过高而难以推广，有的聚合物掺加后甚至影响了混凝土的其它性能。三是纤维增强混凝土，是在素水泥混凝土中掺入分散的纤维而组成的一种复合材料，纤维的掺入改善了普通混凝土的脆性，使其具有良好的抗拉、抗弯、抗疲劳、抗冲击性能以及耐磨耗、韧性高等特点，但由于当前的施工工艺限制，纤维在混凝土内部的分布不均匀而影响了纤维作用的发挥，其中钢纤维混凝土的拌和、振捣、成型比较困难、纤维价格太高，耐久性也缺乏令人信服的数据；而利用碳纤维、有机合成纤维、木纤维、玻璃纤维等品种的短纤维掺加到水泥混凝土中，虽然能一定程度上控制混凝土因收缩而产生的微裂缝，但抵抗车辆荷载下路面板弯拉断裂的作用不够显著，尤其是一旦路面板断裂后则各种短纤维都难以再传递荷载。四是采用土工格栅加筋水泥混凝土路面，但由于土工格栅的成品一般材质较硬、网格尺寸较小，不仅在施工中不太好控制，而且土工格栅材料表面较光滑，与水泥混凝土的结合性能不好，成型后容易在混凝土内部发生分层现象，甚至影响了混凝土结构的受力性能。五是采用连续配筋的混凝土路面，这种路面是采用焊接成型钢筋网格连续铺设在水泥混凝土内部，在路面表面可以不设伸缩缝，能起到加强水泥混凝土抗折、抗裂等性能，而且延长了路面的使用寿命，但由于利用钢筋网格加强路面的造价较高，且钢筋网格本身的刚度、重量均较大，网格运输和施工中存在一定的不方便性。

目前我国农村公路的建设投入普遍较低，水泥混凝土路面较薄而车辆超载现象经常性发生，水泥混凝土路面板极易破损断裂，迫切需要一种代价低、抗裂性能好的技术措施来解决农村公路水泥混凝土路面的破坏问题。

总之，针对农村公路建设现有增强水泥混凝土路面抗裂性能技术存在的问题是：抗裂效果不佳、施工难度大、造价较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用玻璃纤维束编织的网格连续设置在水泥混凝土路面内部，既满足提高路面抗裂性能要求，又能显著减少工程造价，方便施工，从而可极大程度地减轻农村公路缺少养护资金和养护难度大的问题，延长农村公路的使用寿命。

实现本发明目的的技术解决方案为：沿路线方向、在水泥混凝土路面结构内部连续设置一层或多层与路表面平行、且与路面基本等宽的玻璃纤维网格，就能实现上述目的。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

1、抗裂效果好：本发明的玻璃纤维网格，其主体材料为玻璃纤维束，与水泥混凝土的结合性好，可与水泥混凝土共同受力，且其抗拉强度显著大于水泥混凝土，不仅增强了水泥混凝土路面的抗弯能力，降低了水泥混凝土路面板的断裂可能性及破坏程度；即使当水泥混凝土受载过大而断裂后，玻璃纤维网格能使路面板仍保持一定的整体性，而且玻璃纤维网格能完全独立传递路面荷载，道路能继续使用，从而延长了道路使用寿命。

2、施工方便：本发明的玻璃纤维网格，以卷状形态储存和运输，由于其重量很轻、很柔，施工时只需要少量人员将其沿路线方向展开，并用简易支撑架或钉子固定在距离道路路基表面一定的高度，之后即可按照常规方法浇筑水泥混凝土路面，作业快速且十分方便。

3、性价比高：使用本发明的玻璃纤维网格，在能确实提高水泥混凝土道路使用寿命的前提下，相比于连续铺设钢筋网格的造价要减少70%以上，具有十分明显的经济优势。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

附图说明

图1为在水泥混凝土内部设置一层玻璃纤维网格的横断面示意图。

图2为玻璃纤维网格的示意图。

图3为相邻的两卷玻璃纤维网格纵向搭接示意图。

图4为玻璃纤维网格支撑架示意图。

图5为在水泥混凝土内部设置二层玻璃纤维网格的横断面示意图。

图中，1水泥混凝土路面，2玻璃纤维网格，21纵向玻璃纤维束，22横向玻璃纤维束，23斜向玻璃纤维束，4网格支撑架，5横向架立钢筋，6网格连接扣，7路基。

具体实施方式

如图1所示，在水泥混凝土1内部，设置了一层平行于水泥混凝土路表面的玻璃纤维网格2，可有效提高水泥混凝土路面板的抗裂性能。在施工时，先将网格支撑架4（如图4所示）按照设计要求固定在路基上，然后将横向架立钢筋5绑扎在网格支撑架4，之后只需要少量人员将玻璃纤维网格2沿路线方向展开并固定在横向架立钢筋5之上，即可保证玻璃纤维网格2距离道路路基表面有一定的高度。在路段的玻璃纤维网格2铺设好后，即可按照常规方法浇筑水泥混凝土路面。

如图2所示，玻璃纤维网格2由沿其纵向设置的玻璃纤维束21、沿其横向设置的玻璃纤维束22相互交错、利用编织机编织而形成网格，并在一卷玻璃纤维网格2长度方向的端部设置有斜向玻璃纤维束23。斜向玻璃纤维束23是为了便于沿路线方向相邻两卷玻璃纤维网格2在搭接位置的传力可靠。其中，每根玻璃纤维束21、22、23均由多根玻璃纤维拧制而成。玻璃纤维网格2以卷状形态储存和运输，一卷展开后可长达数十米或上百米、宽几米。

如图3所示，在沿路线方向设置相邻的两卷玻璃纤维网格2时应该采取搭接方式。搭接时，相邻两卷玻璃纤维网格2的搭接头要重叠一部分，并用网格连接扣6（如塑料连接扣等）将两者进行多点扣接。这种斜向搭接的方式，避免了相邻两卷玻璃纤维网格2若采取横向搭接方式而容易导致水泥路面板在该处横断面上弯断或折断。若道路路幅较宽，需要多条玻璃纤维网格2横向拼接时，其搭接方式类似玻璃纤维网格2之间的纵向拼接方式。

如图4所示，网格支撑架4可采用两根较长的钢筋41与一根较短的钢筋42焊接而成，将其设置在路基上，可以用来支撑横向架立钢筋5。

图5为在水泥混凝土1内部设置了二层平行于水泥混凝土路表面的玻璃纤维网格2，可进一步有效提高水泥混凝土路面板的抗收缩裂缝和抗弯拉开裂的性能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种利用玻璃纤维网格增强水泥混凝土路面抗裂性能的技术，其主要原理为沿路线方向、在水泥混凝土路面（1）结构内部连续设置一层或多层与路表面平行、且与路面基本等宽的玻璃纤维网格（2）。

2.根据权利要求1所述的玻璃纤维网格增强水泥混凝土路面抗裂性能的技术，其特征在于：所述玻璃纤维网格（2）是由沿其纵向设置的玻璃纤维束（21）、沿其横向设置的玻璃纤维束（22）相互交错、机械编织而成的网格。

3.根据权利要求1所述的玻璃纤维网格增强水泥混凝土路面抗裂性能的技术，其特征在于：所述玻璃纤维网格（2），在其长度方向的端部为斜向设置的玻璃纤维束（23）。

4.根据权利要求2或3所述的玻璃纤维网格增强水泥混凝土路面抗裂性能的技术，其特征在于：所述玻璃纤维束（21）、（22）、（23），均由多根玻璃纤维拧制而成。