[發明專利]一種用于路面的六維應力消散層狀材料及其使用方法

在審

• 申請號: 202010564084.7
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111676757A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 張燕軍
• 申請（專利權）人: 張燕軍
• 主分類號: E01C7/32
• 分類號: E01C7/32;E01C11/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種用于路面的六維應力消散層狀材料及其使用方法。該材料自上而下依次由加筋層、聚合纖維層復合而成；其中加筋層又包括橫向纖維筋和斜45度交叉纖維筋，由編織聚酯、玻纖、玄武纖維等材料構成；聚合纖維層可選自非機織滌綸土工布、玻纖聚酯布或熱熔土工布。在應用方面，將本發明材料鋪設于瀝青道路的面層之間或面層與半干性基層之間或水泥路面與瀝青路面之間，可有效抑制裂縫向上傳遞，在實際工程中發揮抗裂防水作用及吸能作用，同時具有施工方便的技術優勢。

技術領域

本發明涉及土工合成材料技術領域，具體涉及一種用于路面的六維應力消散層狀材料及其使用方法。

背景技術

目前，瀝青混凝土路面存在著早期破壞嚴重的問題。在新路面開通后，短則2～3年，長則6～8年即會出現坑糟、開裂、車轍、抗滑性能不足等問題，導致必須進行維修。早期破壞的原因，除設計和施工方面的因素外，主要外因是交通量增長過快，重載、超載嚴重，使道路長期處于超負荷運轉狀態；主要內因是材料(瀝青、骨料等)性能差，導致路面抵抗拉應力(如冷熱、干濕的脹縮應力、荷載彎拉與疲勞應力、反射裂縫的擴張應力等)、剪應力、滲水和粘結老化等能力相對不足。

針對此類問題，有研究者采用改性瀝青和SMA技術加以克服，但改性瀝青和SMA路面兩項新技術用于公路工程時仍存在缺陷：

1)它需要的專用設備和材料(優質骨料、改性劑、填料)一般地區難以具備，而且一次性投資較大，其要求的施工技術也比目前常規做法增加了不小的難度。

2)從增加路面抗裂、防滲、隔離、擴散的機理來說，過分依賴于增加瀝青結合料的彈性和粘結力，以及增大骨料強度與減少混合料空隙率的辦法并不是最優的。因為瀝青結合料的改性能使其抗拉、抗剪的力學性能增加，但幅度終究不會太高。另外其對路基承載力的改善也無能為力，反而要求更高。

3)瀝青材料本身的日曬老化、高溫軟化、低溫脆化、沖擊疲勞等問題還有待解決。

除以上方法外，引入土工合成材料也是實現路面防裂的一種技術手段，目前，所采用的土工合成材料主要是無紡土工布、玻璃纖維土工格柵、高強專用布等，其普遍存在一定的技術缺陷：

1)無紡土工布：在浸粘層油后原由滲透系數要降低約兩個數量級，所形成的瀝青布要比瀝青混凝土具有更好的抗滲性和傳熱性，當它與瀝青混凝土面層底部粘結時，會使面層的拉伸強度和摸量有所提高，裂縫大為減少。舊路面或路基如已有了裂縫，在向上新鋪面層反射時，會由于它的韌性及一定的蠕變性而被其吸收幾松弛，從而發揮它的應力阻隔作用。不足處：薄層非織造針刺土工織物(無紡土工布)的抗大強度和摸量均低、柔韌性大、施工不易平整。

2)玻璃纖維土工格柵：具有高抗拉強度和模量，無長期蠕變且熱穩定性好，表面經處置后與瀝青相容性、材質的化學穩定性較好。不足處：它鋪在瀝青混凝土面層下部或底面時，接觸面積小，粘結能力弱，由于是網格結構，嵌鎖骨料的作用實際不足，抗裂吸能不易達到理論設計要求，同時不具備防水功能。

發明內容

本發明旨在針對現有技術的技術缺陷，提供一種用于路面的六維應力消散層狀材料及其使用方法，以解決目前用于路面的常規土工合成材料，其抗裂、防水等性能有待改善的技術問題

為實現以上技術目的，本發明采用以下技術方案：

一種用于路面的六維應力消散層狀材料，該層狀材料包括聚合纖維層和編織在所述聚合纖維層之上的加筋層；所述加筋層包括橫向纖維筋和斜45度交叉纖維筋，所述橫向纖維筋與所述斜45度交叉纖維筋相互貼合且相互縫合。其中，橫向纖維筋與斜45度交叉纖維筋聯合，360度均衡受力作用。

作為優選，所述聚合纖維層為非機織滌綸土工布、玻纖聚酯布或熱熔土工布。

作為優選，所述聚合纖維層為非機織滌綸土工布，其厚度為1～2mm。