EPS材料在工程中的應用

1、EPS材料在工程中的應用EPS材料在工程中的應用當今世界科學技術論文聯盟日新月異，巖土工程技術也不例外。隨著人類工程活動的力度加大，化學工業(yè)的蓬勃開展，材料的新技術革命，各種各樣的地基處理方法與技術應運而生。其中，輕量土技術就是當今地基處理方法中非常引人注目的方法之一。為推動、促進我國EPS及其在工程中的研究和應用，下文將對EPS的分類、特點，以及在工程中應用作了簡要介紹。1EPS的種類泡沫塑料按制造工藝可分為兩大類型：EPS和XPS，共6個品種參見表1表12EPS材料的特性2.1物理特性1密度EPS的密度由成型階段聚苯乙烯顆粒的發(fā)泡率決定,發(fā)泡率增加，密度減少。發(fā)泡率的變化范圍為34.5%8

2、3.3%，密度的變化范圍一般介于1045kg/3之間,作為工程中使用的EPS其表觀密度一般在1530kg/3,目前在道路工程用作輕質填料的EPS,其密度為20kg/3,為普通道路填料的1%2%。圖1的抗壓強度與其密度的關系2耐久性大量的室內外試驗說明：EPS材料自身具有良好的耐久性。但EPS屬高分子合成材料，受紫外線、高溫及油污的影響大；也易受微生物等的影響。由于以上原因，在把EPS用作輕質路堤等填料時要注意覆蓋保護外表。(3)優(yōu)良隔熱性能。由于EPS泡孔中的氣體不容易產生對流作用而氣體又是熱的不良導體,因此使得EPS具有優(yōu)良的隔熱性能,常用在道路工程中的隔溫層,以滿足嚴寒季節(jié)對道路防凍的要求

3、。圖2傳導系數隨時間的變化關系4吸水特性挪威國立公路研究所說明：在地下水位以下放置了9年的EPS的最大吸水量為體積的9%，而在發(fā)生周期性變化的反復干濕狀態(tài)中，最大吸水量為體積的4%。因此，把EPS設置在地下水位附近或地下水位以下時，須考慮其吸水性。圖3吸水量與時間的關系2.2力學特性1壓縮特性單軸壓縮試驗是在標準固結儀上進展的，試件的尺寸為505050。壓縮試驗結果說明：壓縮應變小于2%時，處于彈性狀態(tài)，超過2%時進入塑性狀態(tài)。EPS與土不同，即使處于塑性狀態(tài)，單軸壓縮性也顯著，不產生明顯的剪切區(qū)域。壓縮強度隨容重的增加而增大。2變形特性壓縮壓力處于彈性區(qū)域內時，EPS幾乎找不到永久的壓縮蠕變

4、。由試驗可知，當5%應變的壓縮強度小于1/2載荷時，不考慮壓縮蠕變；EPS壓縮屈從時或屈從后，僅在壓縮方向的最大主應力變化顯著，可認為無剪切區(qū)域。2.3其他特性1施工性由以上幾個特點可見，EPS具有足夠的強度和彈性模量，滿足承載力要求，且具有化學性能較穩(wěn)定、耐腐蝕、耐微生物等良好性能，作為道路橋梁上的在技術上是可行。2環(huán)境性根據日本財團法人化學品檢查協會的資料，微生物破壞試驗、腐爛抵抗性試驗也說明，EPS不會產生環(huán)境問題?；瘜W分析沒有檢測出汞化合物、鎘、砒霜等有害物質，對地下水、土壤和生態(tài)環(huán)境不產生任何影響。EPS是由碳、氫元素組成的，不含氯、氮元素，燃燒時產生的是二氧化碳和水，不會發(fā)生PDD

5、和PDF有害物質。發(fā)泡劑碳水化合物，不含有破壞臭氧層的氟離胺。EPS還可以100%地在循環(huán)利用,有利于環(huán)境保護。3EPS在工程中的應用EPS目前主要作為一種輕質和可壓縮性填筑材料應用于公路修筑中,起著減重和減壓的作用。EPS也常作為隔熱材料應用于防護邊坡凍脹破壞。試圖把EPS用于減振目的,目前已有階段性成果。3.1在軟土路基中的應用圖-4(a)為EPS路基的應用例子.路基的載荷大幅度減小，可使地基的沉降量、差異沉降量大為減校圖-4(b)為輕量土在地下構造物中的應用例子。由于側向土壓力和鉛直方向的土壓力都很小，地基根本上不發(fā)生沉降，所以對地下構造物不會產生的不良的影響。圖-4()為輕量土在便道設置中的應用例子。利用輕量土的密度比水輕的特點，設置便道，施工快且平安。圖4輕量土在軟土中的應用例子3.2在橋梁工程中的應用在軟土地基論文聯盟上修筑橋梁，橋頭差異沉降是影響工程質量和正常使用的一個重要問題。了較好地解決該問題，一般都需要對軟基進展必要的處理。圖5EPS在橋梁地基中的應用4結論及今后開展前景EPS作為一種超輕質的路基填料,在國外已有較為廣泛的應用。理論證明,EPS有著優(yōu)良的性能,對減少軟基的沉降和差異沉降、減少橋臺和路基的差異沉降及橋臺的側向壓力和位移等有重要作用。且EPS的施工不需要大型施工機械，簡單快速,有利于環(huán)境保護，特別