聚苯乙烯泡沫(Expanded Polystyrene簡稱EPS)是一種輕型高分子聚合物。它是采用聚苯乙烯樹脂加入發(fā)泡劑,同時加熱進行軟化,產(chǎn)生氣體,形成一種硬質(zhì)閉孔結(jié)構(gòu)的泡沫塑料。
EPS的密度由成形階段聚苯乙烯顆粒的膨脹倍數(shù)決定,一般介于10~45㎏/m3之間,作為工程中使用的EPS表觀密度一般在15~30㎏/m3。目前在道路工程中用作輕質(zhì)填料的EPS密度為20㎏/m3,為普通道路填料的1%~2%。密度是EPS的一個重要指標(biāo),其各項力學(xué)性能幾乎都與它的密度成正比關(guān)系。
EPS自立性強,對高邊坡的穩(wěn)定十分有利。瑞典橋梁設(shè)計規(guī)范規(guī)定,主動、靜止側(cè)壓力系數(shù)分別為0和0.4,不必計算被動側(cè)壓力。由于EPS豎向受壓后產(chǎn)生側(cè)向壓力小,將EPS用于橋頭段路基填料,可大大減少橋臺的臺背土壓力,對橋臺穩(wěn)定十分有利。
EPS塊與砂的摩擦系數(shù)f,對于干燥砂f為0.58(密)~0.46(松),對濕砂f為0.52(密)~0.25(松);EPS塊與塊之間f在0.6~0.7范圍內(nèi)。
在多年凍土地區(qū)修筑道路將會引起局部環(huán)境的改變,導(dǎo)致多年凍土的融化,使道路產(chǎn)生嚴(yán)重的病害甚至破壞。傳統(tǒng)的整治凍害方法如墊板、注鹽、換土、鋪爐渣等方法效果都不理想。
由于EPS材料中內(nèi)壁氣泡為封閉狀,互不相通,吸水率小,抗凍性好,保證了在浸水條件下仍具有良好的隔熱性能。青藏公路昆侖山越嶺地段EPS板隔熱路基試驗(1990)研究表明,6cm厚的EPS隔熱層可減少地表向深層的熱流量,減小地下多年凍土層上限的下移,可減緩多年凍土層的凍融,保持線路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和減小變形。該研究成果在楚瑪河引道、紅梁河橋橋頭引道及老溫泉地區(qū)等路段得到了推廣應(yīng)用。從工程現(xiàn)狀看,路面堅實平整,路基穩(wěn)定,路基、路面整體強度滿足設(shè)計要求。