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特殊路基处理XPS隔热板施工工艺

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特殊路基处理XPS隔热板施工工艺

发布日期:2017-12-13 00:00 发布者:美高梅网址  来源:   点击:

XPS挤塑板是以聚苯乙烯树脂为原料添加其他聚含物,通过加热混合同时注入催化剂,然后挤塑压出成型而制成的硬质泡沫材料。它的研发时间大约在二十世纪五十年代,以其特有的优异的绝热性能,抗蒸汽渗透性,高的抗压强度,便捷的施工安装条件在世界得到广泛应用。在XPS产品问世的几十年时间里,XPS已经在建筑结构中得到了应用,并积累了成熟经验,在居住建筑中作为绝热材料,特别是屋面绝热材料应用的得十分广泛。但是,国外XPS挤塑板价格居高不下,起因则是主要原料聚苯乙烯价格高达1.3万/吨,市场推广难度较大,XPS于90年代末传入中国,并与1998年在中国建厂,之后这种情况很快得到解决,2002年在原有的挤塑板发泡技术基础上,参照国外同类设备技术,研制出板材回收技术,回收料可以投入板材生产,经部门检测,所生产出来的板材符合GB/T1084-2(绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料)中的检测要求,推向市场之后迅速普及。


我国国土辽阔,各个地区的地质也存在着差异,加上在外界环境影响下,地质复杂,给路基的正常施工增加了难度。路基工程是公路建设中极其重要的一部分,路基作为承受车辆压力的结构,其质量关系着车辆的运行。在实际的路基施工中,经常会受到一些因素的影响,致使路基出现变形、下沉等现象。因此要采取相应的技术措施,来保障路基的质量。冻土路基施工中,通过采用XPS隔热板能够对路基起到保护的作用。


冻土路基的特点


冻土一般是指内部包含冰层的岩土,温度低于0℃。根据土的冻结时间可以将其分成三类:多年冻土、季节冻土、短时冻土。其中多年冻土路基是路基施工中的难题,由于当冻土出现冻结或是融化时,都会影响路基工程的质量,危害到人们的出现,给社会带来经济损失,缩短道路的使用寿命,在后期维修中也会产大量的费用。在进行路基施工时,冬季经常会出现施工问题,当冬季施工时,路基会受到天气温度的影响,发生变形,而在春季冻土融化时,路基就会发生沉降的现象。


隔热层路基作用机理


隔热层路基一般是借助传热学理论进行操作处理,保持原路基高度不变进行材料添加。一般在路基内部铺设XPS隔热板材料,借助该隔热材料导热系数低的特点,充分阻止表面热量的向下传到,进而实现降低太阳辐射能传人地基内部,属于一种新型路基结构体系。借助该路基结构,可保证冻土受保护、延缓冻土退化,具有较为明显的现实意义。


道路工程中,通过在路表面进行沥青铺设施工,实现表面换热系数的改变,黑色沥青吸热量较大,增加路基内部热量,导致多年冻土易发生变化,上限下降。通过铺设隔热材料,能够补偿沥青材料引起的上限下降,甚至会发生太高上限数值的状况。对于隔热材料而言,导热系数越低,隔热效果越好。若土层上部温度在一个周期(一般为一年)内,以正弦波动的形式进行温度变化,则下部土层温度对应发生随深度波动而滞后的周期波动。因此,多年冻土的温度剖面图一般为土层深度的条件下,高温、低温之间的动态温度变化曲线,高温为冻结温度,多数为0℃,深度即为多年冻土上限数值。据研究发现,未铺设隔热材料时,温度剖面图一般为较为平滑的曲线,而铺设保温层材料后,在太阳辐射热量、外界水分场、应力等多方面作用的综合效果下,导致保温层上下温差较大(原因在于隔热材料的导热系数相比于原路基材料而言较大,一般高于40倍)。进而导致保温层下部岩土的温度高值和低值之间的差距减小,整体温度波动曲线振幅明显下降。高温度包络线和深度数值的交叉点位于数值较高区域,即冻土上限数值增加。从热传导理论分析,介质不同,对应导热系数不同;同一介质条件下,厚度不同,相应的换热量不同。冻土路基施工中,加入XPS隔热材料层,可有效降低路基吸热,进而降低路基层厚度,充分解决了增大热阻与降低路基高度的矛盾。

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