軟基處理新技術(shù)-ES工程泡沫塑料的應用

軟基處理新技術(shù)——

EPS工程泡沫塑料的應用1.引言2.EPS性能簡介3.EPS在工程上的應用

1.引言在軟基上建設(shè)公路和鐵路主要面臨的問題：沉降與穩(wěn)定及對鄰近其它建筑物地基的影響加固地基,如打路堤樁

;設(shè)置有效排水設(shè)施,如塑料排水板

;減少路堤自重,如采用輕型填筑材料EPS.高邊坡的穩(wěn)定措施被動措施,如加筋土結(jié)構(gòu);主動措施,如采用容重輕、自立性強、側(cè)壓力系數(shù)小的EPS.寒冷地區(qū)--保溫基礎(chǔ)措施采用導熱系數(shù)低、抗壓強度高的EPS.措施高邊坡的穩(wěn)定問題：保溫問題：幾種輕型填筑材料的對比泡沫混凝土（FoamConcrete）:容重至少400kg/m3,抗靜載能力好但抗動載能力不佳;陶粒（Leca）:容重250~350kg/m3,但松散度大、空隙率高、側(cè)壓系數(shù)較大、燒制陶粒需用大量粘土和燃料，故不宜普遍推廣；噴發(fā)型工程泡沫塑料XPS（ExtrudedPolystyrene）:容重15~50kg/m3,宏觀空隙率很低,而且強度會隨時間而增長,自立性很強,對高邊坡的穩(wěn)定十分有利;膨脹型工程泡沫塑料EPS（ExpandedPolystyrene）:除了具有XPS的優(yōu)秀特性外,還具有經(jīng)濟、方便運輸?shù)葍?yōu)勢.2.EPS性能簡介

EPS的微觀物理結(jié)構(gòu)是由無數(shù)連接強韌的空心球體組成.EPS構(gòu)件體積的98%左右是空氣,空心球體間可透水.其具有輕質(zhì)、高強、隔熱、透水等特性,試驗顯示其在+80℃～-178℃的溫度范圍內(nèi)的物理性能是穩(wěn)定的.EPS的微觀物理結(jié)構(gòu)a)顯微鏡下EPS的切面；b)EPS工作原理示意圖1）輕質(zhì)容重15~50kg/m32）高強抗壓強度的定義EPS的抗壓強度是指極限壓應力和當壓應變達到10%時中的較低者工程泡沫塑料抗壓強度應力應變圖a)極限壓應力；b)壓應變達10%的壓應力試驗證明，當原料和生產(chǎn)設(shè)備相同時，EPS的容重越大，抗壓強度越高。下表為EPS容重和抗壓強度、導熱系數(shù)的關(guān)系?？梢钥吹?，抗壓強度最小在50kPa以上。另外，承受恒載的EPS的抗壓強度有隨時間而增加的趨勢。設(shè)計容許抗壓強度右圖為瑞典EPS公路路堤施工規(guī)范對不同容重的EPS在恒載下徐變的試驗室統(tǒng)計數(shù)據(jù)?？芍爿d下的容許抗壓強度相應的徐變值幾乎為零。因此，規(guī)范不要求計算它的后期沉陷。3）吸水性4）耐腐蝕性５）保溫隔熱性

導熱系數(shù)不大于0.039定義：EPS的吸水性是根據(jù)它的浸泡入水面以下50mm，4d后浮力減少而換算的體積負增量的百分數(shù)來衡量的。根據(jù)北歐地區(qū)的試驗資料，容重17kg/m3產(chǎn)品吸水率為4%~6%，容重在22kg/m3以上的產(chǎn)品吸水率為2%~3%。由于EPS的容重比土體的容重低得多，吸水引起的EPS容重增量對工程實踐影響可以忽略不計。通過對21種物理、化學、生物物質(zhì)對EPS的作用狀況調(diào)查發(fā)現(xiàn)：僅有汽油、柴油和植物油對EPS有輕度影響

3.EPS在工程上的應用在公路工程上的應用在橋臺工程上的應用在軟基上修筑橋臺一般都在橋基下打樁克服橋臺的過量沉降。但是臺后填土和橋臺間的相對沉降仍然存在，致使車輛在此處產(chǎn)生跳動。目前，比較有效的手段是填筑EPS，另外它還可以大大減少臺背土壓力和臺底內(nèi)力。伸縮縫是常見的養(yǎng)護難點和車輛跳車動點之一，采用EPS填筑橋臺可以不設(shè)置伸縮縫，下圖為無伸縮縫橋臺在鐵路工程上的應應用1996年，瑞典典頒布了《輕質(zhì)路路堤填料的鐵路規(guī)規(guī)范》，主要特點點是只要符合下圖圖的規(guī)定并對EPS材料通過靜、、動載試驗加以質(zhì)質(zhì)量控制，在設(shè)計計中不需要進行結(jié)結(jié)構(gòu)受力計算。EPS填料構(gòu)造圖圖在基礎(chǔ)工程上的應應用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的的導熱系數(shù)隨其含含筋率和布筋方向向的不同約為1.7～6W/m··℃，大致是EPS導熱熱系數(shù)的44～182倍。因此在在北歐地區(qū)的房屋屋建筑中普遍采用EPS基礎(chǔ)連身身模以阻隔室內(nèi)熱熱量通過鋼筋混凝凝土基礎(chǔ)大量散失失。EPS條形基礎(chǔ)連連身模a)單豎墻式的的斷面