聚丙烯长丝防裂基布物理力学性能
选择聚丙烯长丝防裂基布、聚酯长丝针刺土工布及聚酯玻璃纤维布3种土工合成材料进行防反射裂缝性能研究。其中聚丙烯长丝防裂基布具有极强的化学稳定性,其内部纤维相互叠加,形成三维结构,在力学上表现为各向同性,结合沥青可形成牢固的增强复合材料。聚酯长丝布由聚酯切片熔融纺丝、牵伸成网、针刺加固、单面烧毛制成,但聚酯材料耐碱性较差。聚酯玻纤布是由玻璃纤维和聚酯纤维加工而成的短纤针刺无纺土工布,既具备玻璃纤维的高强度,又具备聚酯纤维的柔韧性,表现为较强的应力分散能力,同时与沥青混合料具有良好的相容性。
聚丙烯长丝防裂基布单位体积质量最小,这便于其在施工过程中运输及铺设作业。土工材料密度和纤维密度之比即制作土工材料所用纤维丝的数量,计算得到聚丙烯长丝防裂基布为0.115,高于聚酯长丝针刺土工布的0.085和聚酯玻纤布的0.067。可见,聚丙烯长丝防裂基布所用纤维丝的数量多于聚酯长丝针刺土工布和聚酯玻纤布,相较于聚酯长丝针刺土工布和聚酯玻纤布,聚丙烯长丝防裂基布更加轻质、密实。
聚丙烯长丝防裂基布与聚酯长丝针刺土工布纵、横向断裂强度与最大负荷下伸长率相近。聚丙烯长丝防裂基布纵向、横向断裂强度与聚酯长丝针刺土工布基本相当,但聚丙烯长丝防裂基布的最大负荷下伸长率明显高于聚酯长丝针刺土工布,聚丙烯长丝防裂基布纵横向最大负荷下伸长率为聚酯长丝针刺土工布的1.58和1.44倍。聚酯玻纤布的断裂强度有明显的各向异性,纵向的断裂强度约为横向断裂强度的2倍。造成这一差异的主要原因为纤维的差异性。因此,在使用过程中,聚丙烯长丝防裂基布与聚酯长丝针刺土工布能更均衡承受纵横向的应力,并且聚丙烯的抗应变性能更加优异,而聚酯玻纤虽然承受纵向应力性能优异,但承受横向应力性能较差。
聚丙烯长丝防裂基布与聚酯长丝针刺土工布的CBR顶破强力接近,并且明显高于聚酯玻纤布。这说明聚丙烯长丝防裂基布与聚酯长丝针刺土工布的抗顶破应力的能力明显优于聚酯长丝针刺土工布。