玄武岩纤维土工格栅技术手册

航天拓鑫纤维科技玄武岩土工格栅---------BasaltGeogrid技术手册四川航天拓鑫玄武岩实业有限公司公司介绍四川航天拓鑫玄武岩实业有限公司是由中国航天科技集团投资控股有限公司、深圳航天科技创新研究院、深圳国创恒科技发展有限公司、哈尔滨工业大学深圳研究院及成都航天万欣科技有限公司共同投资兴办的以研发、生产和销售高性能玄武岩纤维和纤维制品为主业的高新技术公司。公司自主研发的玄武岩持续纤维生产工艺和生产设备充足展示了校企联合的优势，在纤维生产工艺及设备运行稳定性、纤维性能、终端纤维制品的开发等方面已经达成国内外领先水平。公司依靠中国航天和哈尔滨工业大学强大的科研技术实力及公司自有的研发技术实力，是“中国航天科技集团工程纤维材料研制基地之一”，承当了航天领域、国防军事领域的多项科研项目，获得6项国家专利。公司非常重视原则化的建设和实施，除制订了严格的公司原则外，还参加制订了国家和行业原则，其中涉及国标《水泥混凝土和砂浆用短切玄武岩纤维》、《FRP增强复合筋》、交通部原则《公路工程玄武岩纤维及其制品》和建设部原则《纤维增强复合材料格栅》和《构造加固修复玄武岩纤维片材》。公司于在本行业领域中第一家通过了ISO9001质量体系认证，拓鑫纤维产品通过了CTS第三方公正检查产品认证，其性能、质量处在行业领先水平。产品介绍1、玄武岩纤维介绍玄武岩持续纤维材料被誉为“21世纪的新材料”，以玄武岩矿石为原料，将矿石破碎后加入熔炉中，在1450℃～1500℃熔融后，将均匀的熔融物通过拉丝漏板先拉成粗纤维，然后粗纤维由拉丝机拉制成多个规格的持续纤维，并根据后续用途采用不同的浸润剂进行浸润解决，加工形成最后产品。与玻璃纤维、碳纤维、芳纶等其它高性能纤维相比，玄武岩纤维不仅力学性能佳，并且含有诸多优秀功效性，如耐高温性能好，可在-260～700℃范畴内持续工作；耐酸耐碱，抗紫外线性能强，吸湿性低，有更加好的耐环境性能；绝缘性能好，高温过滤性佳，抗辐射等。因此玄武岩纤维是碳纤维的低价替代品，是继碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维之后的第四大高技术纤维。（1）、优秀的力学性能：玄武岩纤维的抗拉强度为3000～4900Mpa，比大丝束碳纤维、芳纶、PBI纤维、钢纤维、硼纤维、氧化铝纤维都要高，与S玻璃纤维相称。而断裂伸长率则不不大于碳纤维，成品的耐冲击性能要好于碳纤维。表1多个纤维材料的机械性能对比性能玄武岩纤维聚丙烯纤S玻纤芳纶碳纤维抗拉强度（MPa）3000～4800410-8004020～46502900～34002500～6000弹性模量（GPa）95～1104.2～6.088～9170～140230～600断裂伸长率（%）1.5～3.24.75.32.8～3.61.5～2.0（2）、突出的化学稳定性：玄武岩纤维耐酸碱和水的腐蚀。玄武岩纤维含有的K2O、MgO和TiO2等成分对提高纤维耐化学腐蚀及防水性能起到重要的作用。玄武岩纤维在饱和Ca(OH)2溶液以及在水泥等碱性介质中耐久性好，能保持高度的稳定性。表2玄武岩纤维与E玻纤的化学稳定性对比介质种类在多个介质中煮沸3小时后的质量损失（%）玄武岩纤维E－玻璃纤维H2O（水）1.66.22NNaOH（碱）2.86.02NHCL（酸）2.238.9（3）、突出的物理性能：玄武岩纤维耐温性能好，使用温度范畴为：-260～700℃（软化点为960℃），而玻璃纤维为-60～450℃。玄武岩纤维在400℃下工作时，其断裂强度能够保持85%。而碳纤维氧化性差，300℃即有气体产生；芳纶最高使用温度也只有250℃。玄武岩纤维含有良好介电性能，其体积电阻率比E玻璃纤维高一种数量级。表3多个纤维材料的物理性能对比性能玄武岩纤维E玻纤芳纶碳纤维密度（g/cm3）2.6～2.82.541.451.78使用温度（oC）－260～700－60～450最高250最高热传导系数（w/m·k）0.031～0.0380.034～0.0400.04～0.135～185比体积电阻（ohm·M）1×10121×10113×10132×10－5吸音系数（%）0.9～0.990.8～0.93（4）、与硅酸盐的天然相容性：玄武岩纤维是由天然的火山岩直接拉制而成，本身密度、成分、容重均与水泥相称，且含有天然的耐碱性，与水泥、混凝土混合时分散性好，结合力强，热胀冷缩系数一致。2、玄武岩纤维土工格栅：

玄武岩纤维土工格栅是一种用于路面增强、老路补强，加固路基及软土基的优良土工合成材料。在解决沥青路面反射裂纹应用上，已成为不可替代的材料。该产品是以玄武岩纤维通过国际先进的经编工艺制成网状基材，经表面涂覆解决而制成的半刚性制品。含有经、纬双向很高的抗拉强度和较低的延伸率，并含有耐高温、耐低寒、抗老化、耐腐蚀等优良性能，广泛应用于沥青路面、水泥路面及路基的增强和铁路路基、堤坝护坡、机场跑道、防沙治沙等工程项目。（1）、产品介绍

玄武岩土工格栅是选用耐碱耐酸耐腐蚀的玄武岩纤维纱，运用国外先进经编机织成基材，采用经编定向构造，充足运用织物中纱线强力，使其含有良好的抗拉强度，抗撕裂强度和耐蠕变性能，并通过优质改性沥青涂覆解决而成的平面网络状材料。玄武岩土工格栅含有玄武岩纤维含有耐高温、抗冻融（-260-650℃）、与沥青混凝土热膨胀系数一致、抗拉强度高、防紫外线、耐化学稳定性好、抗老化等优点，玄武岩纤维沥青混凝土在常温下的弹性模量与沥青混凝土弹性模量比高达24:1，含有很高的抗变形能力，断裂延伸率在3.1%左右。玄武岩纤维含有耐高温、抗冻融（-260-650℃）、与沥青混凝土热膨胀系数一致、抗拉强度高、防紫外线、耐化学稳定性好、抗老化等优点，由于沥青混合料的拌合温度高达190℃以上，因此耐高温的玄武岩纤维是替代聚酯纤维、木质素纤维的极具竞争优势的新材料。它既适应高达（2）、产品特点<1>高抗拉强度低延伸率：玄武岩纤维土工格栅是以玄武岩纤维为原料，而玄武岩纤维的抗拉强度极高，超出了其它纤维与普通金属。同时它的模量很高，含有很高的抗变形能力，断裂延伸率不大于3%。<2>物理化学稳定性极好：玄武岩纤维本身含有很强的耐酸碱腐蚀性，玄武岩土工格栅能够抵抗多个物理磨损和化学侵蚀，还能抵抗生物侵蚀和气候变化，确保其性能不受损失。<3>无长久蠕变：作为增强材料，含有在长久荷载的状况下抵抗变形的能力即抗蠕变性是极为重要的，玄武岩纤维不会发生蠕变，确保了产品能够长久保持性能。<4>热稳定性好：玄武岩纤维的熔点在1500℃以上，长久使用温度在-260°~650°之间，<5>抗疲劳开裂：玄武岩土工格栅在沥青面层中，能够将车轮压过路面而产生的压应力和拉应力分散，在两块受力区域之间形成缓冲带，应力逐步变化而不是突变，减少了应力突变对沥青面层的破坏。同时玄武岩土工格栅的低延伸率减小了路面的弯沉量，确保了路面不会发生过分变形。<6>耐高温车辙：在沥青面层中使用玄武岩土工格栅，其在沥青面层中起到骨架作用。沥青混凝土中集料贯穿于格栅间，形成复合力学嵌锁体系，限制集料运动，增加了沥青面层中的横向约束力，沥青面层中各部分彼此牵制，避免了沥青面层的推移从而起到抵抗车辙的作用。<7>抗低温缩裂：在低温条件下，沥青混凝土遇冷收缩，产生拉应力，当拉应力超出沥青混凝土拉伸强度时，产生裂纹。玄武岩土工格栅在沥青面层中的应用，提高了面层横向拉伸强度，使得沥青混凝土的拉伸强度大大提高，能够抵抗较大的拉应力而不致发生破坏。另外，即使由于局部区域产生裂纹，在裂纹发生的应力集中，经玄武岩土工格栅的传递而消失，裂纹不会发展成裂缝。<8>与沥青混合料的相容性：玄武岩土工格栅在后解决工艺中涂覆的材料是针对沥青混合料设计的，每根纤维都被充足涂覆，与沥青含有很高的相容性，从而确保了玄武岩纤维土工格栅在沥青层中不会与沥青混合料产生隔离，而是牢固地结合在一起。（3）、产品规格及性能参数：表4玄武岩纤维土工格栅技术参数玄武岩纤维土工格栅技术参数分类型号断裂强度(KN/m)断裂伸长率(%)网格尺寸(mm×mm)幅宽(m）经向纬向经向纬向玄武岩纤维土工格栅BG2525≥25≥25≤3≤312～501～6BG3030≥30≥30≤3≤312～501～6BG4040≥40≥40≤3≤312～501～6BG5050≥50≥50≤3≤312～501～6BG8080≥80≥80≤3≤312～501～6BG100100≥100≥100≤3≤312～501～6BG10≥120≥120≤3≤312～501～6自粘式玄武岩纤维土工格栅BGA2525≥25≥25≤3≤312～501～6BGA3030≥30≥30≤3≤312～501～6BGA4040≥40≥40≤3≤312～501～6BGA5050≥50≥50≤3≤312～501～6BGA8080≥80≥80≤3≤312～501～6BGA100100≥100≥100≤3≤312～501～6BGA10≥120≥120≤3≤312～501～6备注:1、我公司生产的土工格栅常规的网格尺寸为12.7mm和25.4mm。2、常规幅宽为2m、4m和6m。3、土工格栅的强度、幅宽及网格尺寸能够根据顾客的规定定制。断裂强度（kN/m）经向30506580506580纬向30506580506580伸长率（%）≤3≤3≤3≤3≤3≤3≤3≤3网格尺寸（mm*mm）25.4×25.425.4×25.425.4×25.425.4×25.425.4×25.412.7×12.712.7×12.712.7×12.7弹性模量（Gpa）8585858585858585耐温性（℃）-260~650-260~650-260~650-260~650-260~650-260~650-260~650-260~650幅宽（m）1-61-61-61-61-61-61-61-6表面解决改性沥青改性沥青改性沥青改性沥青改性沥青改性沥青改性沥青改性沥青耐腐蚀性优秀优秀优秀优秀优秀优秀优秀优秀表5玄武岩纤维土工格栅技术规格3玄武岩土工格栅有关原则中华人民共和国交通运输行业原则《JT/T776-公路工程玄武岩纤维及其制品》之第3部分：玄武岩纤维土工格栅，已于3月25日公布，7月1日正式实施。4玄武岩纤维土工格栅的施工办法现在公司生产的玄武岩土工格栅不带自粘胶，普通采用钉子固定法。钉子固定法所需材料：一是，40×40×0.3毫米的固定用铁皮，规定平整不翘角；二是，2英寸钢钉(优质水泥钉)。其具体施工及注意事项以下：（1）钉子固定法铺设玄武岩土工格栅时，先将一端用固定铁皮和钉子固定在已洒布粘层沥青的下层构造上，钉子可用锤击或射钉枪射入，再将格栅纵向拉紧并分段固定，每段长度为2-5米，对于水泥混凝土路面，可按收缩缝间距分段。钢钉位置设于接缝处，规定格栅拉紧时，其纵横向均