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EPS保温板在冻害整治中的应用研究

2015-03-20陈志义哈尔滨铁路局牡丹江工务段黑龙江牡丹江157011

中国新技术新产品 2015年5期
关键词:冻害路基

陈志义(哈尔滨铁路局牡丹江工务段,黑龙江 牡丹江 157011)

EPS保温板在冻害整治中的应用研究

陈志义
(哈尔滨铁路局牡丹江工务段,黑龙江 牡丹江 157011)

摘 要:EPS保温板主要以其本身的压缩性能以及隔水性著称,在工业生产中应用程度相对较广,起到隔热减震的效果。EPS保温板具有良好的保温隔热效果,能有效的保护路基温度场的稳定。通过工程实践表明,EPS保温板可以应对冻害整治工作中的众多问题,还能够对冻土的胀裂以及形变现象进行改进,在路基工程应用中, 是一种行之有效的保护措施。本文主要对EPS保温板在冻害整治中的应用情况进行深入研究,希望能够给相关的研究人员提供借鉴和参考。

关键词:EPS保温板;冻害;路基

冻害是东北地区铁路路基工程中较普遍存在的病害,东北地区的路基周而复始的冻胀、春融加大了工务的维修工作量。人们在实际的工作中,需要对冻害问题进行深入研究和了解,同时根据已有的情况来采取解决措施。具体来说,可以对路堤的高度进行调整,设置相应的路堤,互道以及热棒等等。同时还可以采用隔热材料来对工程进行有效地控制。比较常见的材料就是EPS保温板。这种材料在实际的工程建设中可以有效的缓解路基的冻害问题。

1 EPS保温板在路基工程中的应用分析

从EPS保温板的综合性能上看,其保温的优势作用比较突出,不仅可以降低热量的传递,同时还能够提升材料的防水性。可见,这种材料的功能比较突出,同时自重较强,其轻便型和运输的高效性得到了人们的高度关注,所以说EPS保温板在冻害整治工作中的应用是一种技术可靠和经济合理的工程措施。

1.1 EPS保温板物理特性

从EPS保温板的物理性质上可以看出,其主要通过对塑料颗粒压缩而成,最终呈现出板状结构。通常情况下,标准尺寸为2000mm×1000mm×50mm。其质地轻盈,具有较强的可塑性和压缩性,同时还能够起到隔水的效果。在实际的工业生产中,主要的作用就是进行隔热和减震。不仅如此,这种材料还在其他的领域中得到有效地应用。比如,在土木工程的施工中,可以对伸缩缝进行填充。另外,EPS保温板还具有吸水性强、导热性以及干重度强等特点。基于以上这些物力特性,这种材料的保温板受到了施工人员的高度青睐。

从相关的检测数据中可以看出,EPS保温板在进行室内试验过程中,其导热率主要为0.174kJ比热容也可以达到标准范围。可见,EPS保温板的重量吸水率为50.3%,体积吸水率为2.45%。

1.2 EPS保温板力学特性

从其力学性质上看,主要就是指其变形特点和相应的强度特点。为了提升试验的高效性,研究中主要通过三种试样来分析,其中包括干样和湿样两种。通过测试,其平均变形模可以达到5276kPa。在适当的压力范围内,泡沫塑料承受的应力较高。可见,EPS保温板的抗压强度也要强于其他材料的保温板。

1.3 EPS保温板的抗冻害效果分析

EPS保温板的应用主要是对容易出现冻害问题的路基的温度进行恒定,使得保温隔热效果达到最高。在寒冷的冬季,EPS保温板可以将地表的温度进行传递,不会引起深层的冻土问题。另外,如果在夏季或者是暖季使用这种材料,可以将热度隔绝在上部,使得下部的路基不会产生较大的温度变化,因此,所受到温度的影响程度较小,出现变形或者是断裂的几率很小,进而保证了路基的相对稳定性。

为了对EPS保温板的抗冻害的效果进行分析,首先要对地基土体的温度、冻结程度以及变形的问题进行分析,在铺设这一保温板之后,对路基的稳定性进行调整。另外,保温板的热学性对于地基的温度变化会产生严重的影响,不仅可以有效的降低冻害程度的上限,还能够减少活动层的相应厚度。路基的含水量也是一种严重的制约因素,所以说,保温板是在充分利用自身防水性性能来发挥自身的优越性。

在提升EPS保温板性能的基础上,要对保温板的隔水性、保温效果进行控制和研究,还需要从其自身的水体深入量方面入手。如果大气降水量相对较大,或者是地表的含水量相对较大,就会影响到保温板的隔水性。不仅如此,如果地表水深入到地下之后,经过高温的作用,水体会渐渐上升,也会对其隔水性产生影响。

从寒冷的冬季来看,土体的冻结顺序通常都是从上到下进行,所以,水分几乎会被上部的土体吸收,形成固定的含水层。另外,EPS保温板的隔水性也会存在着弊端,在夏季空气升高的同时,保温板的水层不容易蒸发,久而久之,保温板下部的含水量相对较大,容易造成水体的融化和沉积。即使这样,变形程度也不是十分明显。在季节交替和温度变化的过程中,不同位置的水分会不断变化,可以有效的缓解冰冻期的冻害问题。总之,EPS保温板的隔水性较强,可以保证地基中的含水量处于一定的稳定性。

通过工程实践表明,在冻土地基上铺设适当厚度的EPS保温板,可以对冻土路基的自身温度进行严格地控制。在控制路基冻结上限的同时,对路基的冻胀现象和变形问题进行控制。可见,这种工程在实际的路基建设工程中可以发挥其自身的优势作用。所以,在路基工程应用中,是一种行之有效的保护措施。

结语

(1)EPS保温板自重轻,强度高,吸水率低,隔热性好,运输方便,是一种良好的铁道工程保温隔热材料,能有效的保护冻土路基温度场的稳定。

(2)保温板有一定的防水隔渗能力。其防水隔渗性能将影响到保温板的保温效果和抗冻害变形能力,为保证保温板保温隔热以及抗冻害变形性能充分发挥,保温板铺设施工中要重视其接缝处的施工质量,在保温板上部铺设一层土工滤布,以防止雨水等外界水源浸入保温板,降低其效果。

(3)保温板的设置过程中,受到所中因素的影响,其中路堤的高度是重要的因素之一,如果保温板铺设的位置适当,冻土温度场的稳定性增强,其储热工程也有所增加。所以,夏季储存的热量会严重地影响到路基的变形,造成严重的危害性。

(4)铺设保温板的施工季节对路基冻结上限的稳定有较大的影响,综合考虑,保温板理想的铺设时间为寒季,暖季不宜施工。保温板应加强对材料自身性能的检测和控制,保证其质量性能可靠。施工时要按规程要求,保证保温板的铺设质量。

参考文献

[1]胡宇.硕士研究生毕业论文[D].西南交通大学,2003(06).

[2]刘加军.季节性冻土地区铁路路基冻害及防治措施研究[J].石家庄铁道学院学报,2003(16).

[3]付敏.铁路路基冻害的防治[J].交通科技与经济,2000,2(02).

[4]蔡松昆.寒冷地区路基冻害整治[J].建筑与工程,2006(03).

中图分类号:U416

文献标识码:A

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