软基处理新技术——EPS工程泡沫塑料的应用.ppt

同济大学,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,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,措施,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,措施,采用导热系数低、抗压强度高的EPS,.,措施,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,（Foam Concrete）,:,容重至少400kg/m,3,抗静载能力好但抗动载能力不佳;,陶粒,（Leca）,:,容重250350kg/m,3,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,（Extruded Polystyrene）,:,容重1550kg/m,3,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,（Expanded Polystyrene）,:,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1550kg/m,3,2）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1.76W/m，,大致是EPS导热系数的44182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！,