特殊路基處理XPS隔熱板施工工藝
發(fā)布日期:2017-12-13 00:00 來源:http://llult.cn 點(diǎn)擊:
XPS擠塑板是以聚苯乙烯樹脂為原料添加其他聚含物,通過加熱混合同時(shí)注入催化劑,然后擠塑壓出成型而制成的硬質(zhì)泡沫材料。它的研發(fā)時(shí)間大約在二十世紀(jì)五十年代,以其特有的優(yōu)異的絕熱性能,抗蒸汽滲透性,高的抗壓強(qiáng)度,便捷的施工安裝條件在世界得到廣泛應(yīng)用。在XPS產(chǎn)品問世的幾十年時(shí)間里,XPS已經(jīng)在建筑結(jié)構(gòu)中得到了應(yīng)用,并積累了成熟經(jīng)驗(yàn),在居住建筑中作為絕熱材料,特別是屋面絕熱材料應(yīng)用的得十分廣泛。但是,國(guó)外XPS擠塑板價(jià)格居高不下,起因則是主要原料聚苯乙烯價(jià)格高達(dá)1.3萬/噸,市場(chǎng)推廣難度較大,XPS于90年代末傳入中國(guó),并與1998年在中國(guó)建廠,之后這種情況很快得到解決,2002年在原有的擠塑板發(fā)泡技術(shù)基礎(chǔ)上,參照國(guó)外同類設(shè)備技術(shù),研制出板材回收技術(shù),回收料可以投入板材生產(chǎn),經(jīng)部門檢測(cè),所生產(chǎn)出來的板材符合GB/T1084-2(絕熱用擠塑聚苯乙烯泡沫塑料)中的檢測(cè)要求,推向市場(chǎng)之后迅速普及。
我國(guó)國(guó)土遼闊,各個(gè)地區(qū)的地質(zhì)也存在著差異,加上在外界環(huán)境影響下,地質(zhì)復(fù)雜,給路基的正常施工增加了難度。路基工程是公路建設(shè)中極其重要的一部分,路基作為承受車輛壓力的結(jié)構(gòu),其質(zhì)量關(guān)系著車輛的運(yùn)行。在實(shí)際的路基施工中,經(jīng)常會(huì)受到一些因素的影響,致使路基出現(xiàn)變形、下沉等現(xiàn)象。因此要采取相應(yīng)的技術(shù)措施,來保障路基的質(zhì)量。凍土路基施工中,通過采用XPS隔熱板能夠?qū)β坊鸬奖Wo(hù)的作用。
凍土路基的特點(diǎn)
凍土一般是指內(nèi)部包含冰層的巖土,溫度低于0℃。根據(jù)土的凍結(jié)時(shí)間可以將其分成三類:多年凍土、季節(jié)凍土、短時(shí)凍土。其中多年凍土路基是路基施工中的難題,由于當(dāng)凍土出現(xiàn)凍結(jié)或是融化時(shí),都會(huì)影響路基工程的質(zhì)量,危害到人們的出現(xiàn),給社會(huì)帶來經(jīng)濟(jì)損失,縮短道路的使用壽命,在后期維修中也會(huì)產(chǎn)大量的費(fèi)用。在進(jìn)行路基施工時(shí),冬季經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)施工問題,當(dāng)冬季施工時(shí),路基會(huì)受到天氣溫度的影響,發(fā)生變形,而在春季凍土融化時(shí),路基就會(huì)發(fā)生沉降的現(xiàn)象。
隔熱層路基作用機(jī)理
隔熱層路基一般是借助傳熱學(xué)理論進(jìn)行操作處理,保持原路基高度不變進(jìn)行材料添加。一般在路基內(nèi)部鋪設(shè)XPS隔熱板材料,借助該隔熱材料導(dǎo)熱系數(shù)低的特點(diǎn),充分阻止表面熱量的向下傳到,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低太陽(yáng)輻射能傳人地基內(nèi)部,屬于一種新型路基結(jié)構(gòu)體系。借助該路基結(jié)構(gòu),可保證凍土受保護(hù)、延緩凍土退化,具有較為明顯的現(xiàn)實(shí)意義。
道路工程中,通過在路表面進(jìn)行瀝青鋪設(shè)施工,實(shí)現(xiàn)表面換熱系數(shù)的改變,黑色瀝青吸熱量較大,增加路基內(nèi)部熱量,導(dǎo)致多年凍土易發(fā)生變化,上限下降。通過鋪設(shè)隔熱材料,能夠補(bǔ)償瀝青材料引起的上限下降,甚至?xí)l(fā)生太高上限數(shù)值的狀況。對(duì)于隔熱材料而言,導(dǎo)熱系數(shù)越低,隔熱效果越好。若土層上部溫度在一個(gè)周期(一般為一年)內(nèi),以正弦波動(dòng)的形式進(jìn)行溫度變化,則下部土層溫度對(duì)應(yīng)發(fā)生隨深度波動(dòng)而滯后的周期波動(dòng)。因此,多年凍土的溫度剖面圖一般為土層深度的條件下,高溫、低溫之間的動(dòng)態(tài)溫度變化曲線,高溫為凍結(jié)溫度,多數(shù)為0℃,深度即為多年凍土上限數(shù)值。據(jù)研究發(fā)現(xiàn),未鋪設(shè)隔熱材料時(shí),溫度剖面圖一般為較為平滑的曲線,而鋪設(shè)保溫層材料后,在太陽(yáng)輻射熱量、外界水分場(chǎng)、應(yīng)力等多方面作用的綜合效果下,導(dǎo)致保溫層上下溫差較大(原因在于隔熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)相比于原路基材料而言較大,一般高于40倍)。進(jìn)而導(dǎo)致保溫層下部巖土的溫度高值和低值之間的差距減小,整體溫度波動(dòng)曲線振幅明顯下降。高溫度包絡(luò)線和深度數(shù)值的交叉點(diǎn)位于數(shù)值較高區(qū)域,即凍土上限數(shù)值增加。從熱傳導(dǎo)理論分析,介質(zhì)不同,對(duì)應(yīng)導(dǎo)熱系數(shù)不同;同一介質(zhì)條件下,厚度不同,相應(yīng)的換熱量不同。凍土路基施工中,加入XPS隔熱材料層,可有效降低路基吸熱,進(jìn)而降低路基層厚度,充分解決了增大熱阻與降低路基高度的矛盾。