EPS工程泡沫塑料的应用.ppt

软基处理新技术 EPS工程泡沫塑料的应用 1 引言2 EPS性能简介3 EPS在工程上的应用 1 引言 在软基上建设公路和铁路主要面临的问题 沉降与稳定及对邻近其它建筑物地基的影响 加固地基 如打路堤桩 设置有效排水设施 如塑料排水板 减少路堤自重 如采用轻型填筑材料EPS 高边坡的稳定 被动措施 如加筋土结构 主动措施 如采用容重轻 自立性强 侧压力系数小的EPS 寒冷地区 保温基础 采用导热系数低 抗压强度高的EPS 高边坡的稳定问题 保温问题 几种轻型填筑材料的对比 泡沫混凝土 FoamConcrete 容重至少400kg m3 抗静载能力好但抗动载能力不佳 陶粒 Leca 容重250 350kg m3 但松散度大 空隙率高 侧压系数较大 烧制陶粒需用大量粘土和燃料 故不宜普遍推广 喷发型工程泡沫塑料XPS ExtrudedPolystyrene 容重15 50kg m3 宏观空隙率很低 而且强度会随时间而增长 自立性很强 对高边坡的稳定十分有利 膨胀型工程泡沫塑料EPS ExpandedPolystyrene 除了具有XPS的优秀特性外 还具有经济 方便运输等优势 2 EPS性能简介 EPS的微观物理结构是由无数连接强韧的空心球体组成 EPS构件体积的98 左右是空气 空心球体间可透水 其具有轻质 高强 隔热 透水等特性 试验显示其在 80 178 的温度范围内的物理性能是稳定的 EPS的微观物理结构a 显微镜下EPS的切面 b EPS工作原理示意图 1 轻质容重15 50kg m3 2 高强 抗压强度的定义 EPS的抗压强度是指极限压应力和当压应变达到10 时中的较低者 工程泡沫塑料抗压强度应力应变图a 极限压应力 b 压应变达10 的压应力 试验证明 当原料和生产设备相同时 EPS的容重越大 抗压强度越高 下表为EPS容重和抗压强度 导热系数的关系 可以看到 抗压强度最小在50kPa以上 另外 承受恒载的EPS的抗压强度有随时间而增加的趋势 设计容许抗压强度 右图为瑞典EPS公路路堤施工规范对不同容重的EPS在恒载下徐变的试验室统计数据 可知 恒载下的容许抗压强度相应的徐变值几乎为零 因此 规范不要求计算它的后期沉陷 3 吸水性 4 耐腐蚀性 保温隔热性 导热系数不大于0 039 定义 EPS的吸水性是根据它的浸泡入水面以下50mm 4d后浮力减少而换算的体积负增量的百分数来衡量的 根据北欧地区的试验资料 容重17kg m3产品吸水率为4 6 容重在22kg m3以上的产品吸水率为2 3 由于EPS的容重比土体的容重低得多 吸水引起的EPS容重增量对工程实践影响可以忽略不计 通过对21种物理 化学 生物物质对EPS的作用状况调查发现 仅有汽油 柴油和植物油对EPS有轻度影响 3 EPS在工程上的应用 在公路工程上的应用 在桥台工程上的应用 在软基上修筑桥台一般都在桥基下打桩克服桥台的过量沉降 但是台后填土和桥台间的相对沉降仍然存在 致使车辆在此处产生跳动 目前 比较有效的手段是填筑EPS 另外它还可以大大减少台背土压力和台底内力 伸缩缝是常见的养护难点和车辆跳车动点之一 采用EPS填筑桥台可以不设置伸缩缝 下图为无伸缩缝桥台 在铁路工程上的应用 1996年 瑞典颁布了 轻质路堤填料的铁路规范 主要特点是只要符合下图的规定并对EPS材料通过静 动载试验加以质量控制 在设计中不需要进行结构受力计算 EPS填料构造图 在基础工程上的应用 钢筋混凝土结构的导热系数随其含筋率和布筋方向的不同约为1 7 6W m 大致是EPS导热系数的44 182倍 因此在北欧地区的房屋建筑中普遍采用EPS基础连身模以阻隔室内热量通过钢筋混凝土基础大量散失 EPS条形基础连身模a 单竖墙式的断面图 b 浇筑混凝土前的双竖墙式的透视图 c 浇筑混凝土后的双竖墙式的透视图 下图是EPS连身胎模和底模应用于空心板式基础的施工照片 谢谢