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淺談聚乙烯閉孔泡沫板在公路工程中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2020-06-17 點(diǎn)擊次數(shù):4
聚乙烯閉孔泡沫板作為一種新型接縫止水材料,在國外已廣泛應(yīng)用于公路、鐵路、橋梁、建筑等混凝土接縫、脹縫等工程中。在國內(nèi),目前在水利工程中采用較多,使用效果良好、效益顯著。其應(yīng)用主要是在水工伸縮縫施工
中,用閉孔泡沫板替代傳統(tǒng)的三油四氈、瀝青杉木板、瀝青寐絮等材料,并在其頂部用聚硫密封膠填平密封。在公路工程中,亦有多處需要設(shè)置結(jié)構(gòu)縫(施工縫)、變形縫(伸縮縫、沉降縫),如擋土墻、路面板、橋梁(含梁端、人行道、護(hù)輪道等)、涵洞、隧道襯砌,等等。一般設(shè)計(jì)要求使用瀝青麻絮,但在實(shí)際施工中也有用三油四氈、瀝青杉木板等替代的。那么,這些伸縮縫的設(shè)置,能否借鑒上述使用閉孔泡沫板做法,答案是肯定的。
本文結(jié)合工程實(shí)踐,介紹聚乙烯閉孔泡沫板在公路工程中的應(yīng)用及施工要點(diǎn)。
1.1材料簡介
聚乙烯閉孔泡沫板,通常也稱為低發(fā)泡聚乙烯閉孔
泡沫板、聚乙烯閉孔泡沫塑料板、p冕泡沫填縫板、聚乙唏脹縫板(接縫板、嵌縫板)。聚乙烯(Polyethylene, (E)是通過乙烯(CH2=CH2)發(fā)生加成聚合反應(yīng)而成的,為典型的熱塑性塑料,是無臭、無味、無毒的可燃性白色粉末。聚乙烯閉孔泡沫板是一種改性聚乙烯一一
交聯(lián)聚乙烯,即以聚乙烯塑料為主要原料,采用輻射法或化學(xué)法使線型聚乙烯成為網(wǎng)狀或體型的交聯(lián)聚乙烯,經(jīng)過高壓縮、低發(fā)泡工藝生產(chǎn)加工而成的高分子聚合板材。從而使得交聯(lián)聚乙烯的耐熱性、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性及機(jī)械性能均比聚乙烯有較大提高,由于化學(xué)交聯(lián)聚乙烯發(fā)泡有其獨(dú)特的優(yōu)越性,如復(fù)原率強(qiáng)、無吸水性、耐沖擊性、耐氣候性、耐腐蝕性、耐老化性等是其他材料沒有的,PE發(fā)泡作為一種優(yōu)良的嵌縫工程材料在土木工程領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛。
福建交通科技2013年第4期@
1 ·2物理特性
( 1 )容重輕,伸縮強(qiáng)度大,回復(fù)率高,表面吸水率低,防滲透性能好。
(2) 具有獨(dú)立閉孔氣泡結(jié)構(gòu),外觀蜂離狀孔洞均勻分布。與水泥粘合物的牢固緊密融為一體。自然適應(yīng)膨脹收縮變化,增強(qiáng)膨脹止水效果。
(3) 產(chǎn)品環(huán)保(可回收再生),施工簡便,防滲、防漏、止水效果佳。
1,3 主要力學(xué)性能指標(biāo)
聚乙烯閉孔泡沫板的主要力學(xué)性能指標(biāo)見表1。
表1主要力學(xué)性能指標(biāo)
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序項(xiàng)目 指標(biāo)序 |
項(xiàng)目 |
指標(biāo) |
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表觀 1 0.05一0 · 14g/cm3 密度 抗拉 2 o.15MP2 強(qiáng)度 抗壓 3 冫0.15MPa 強(qiáng)度撕裂 4 加熱 5 2.0% 變形 |
6 吸水率 7 延伸率 硬度 8 (C型硬度) 壓縮永久 9 變形 10壓縮復(fù)原率 |
冫0.005g/cm 100% 40一60邵爾A度 3.0% 90% |
由表1可見,聚乙烯閉孔泡沫板的主要力學(xué)指標(biāo)均能滿足公路工程常見結(jié)構(gòu)縫(施工縫)、變形縫(伸縮縫、沉降縫)嵌縫板的力學(xué)性能要求。
1 ·4化學(xué)特性
(1) 耐酸、耐堿、鹽、油等有機(jī)溶劑腐蝕,抗老化性能優(yōu)良(但在大氣、陽光和氧作用下會發(fā)生老化,變色、角裂、變脆或粉化,喪失其力學(xué)性能,只是經(jīng)過改良后抗老化性明顯增強(qiáng))。
(2) 抗溫穩(wěn)定性較好,高溫不流淌,低溫不脆裂。
現(xiàn)將聚乙烯閉孔泡沫板與瀝青杉木板、三油四氈
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表2聚乙烯閉孔泡沫板與傳統(tǒng)材料的應(yīng)用對比 序?qū)Ρ软?xiàng)目 聚乙烯閉孔泡沫板 瀝青杉木板 三油四氈 瀝青麻絮
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(注:建設(shè)部已明令淘汰,禁止使用)瀝青麻絮等其它傳統(tǒng)的常用嵌縫材料,從搬運(yùn)包裝、下制作、施工安裝、工程造價(jià)、環(huán)保外觀等五個(gè)方面進(jìn)行對比,結(jié)果如表2所示。
由表2可見,聚乙烯閉孔泡沫板在五個(gè)主要應(yīng)用方面均比傳統(tǒng)的常用嵌縫材料顯示出明顯的優(yōu)越性,綜合性能優(yōu)良。
3,1品種選擇
目前市面上常見的聚乙烯閉孔泡沫板品種,按發(fā)泡倍率分為L一1100型(也叫做L一1400型)(圖1)和L600型(圖2)兩個(gè)品種,按承壓大小可分為中壓聚乙烯閉孔泡沫板(L一1100型)和高壓聚乙烯泡沫塑料板(L一600型),兩者主要區(qū)別如表3所示。
綜合考慮上述聚乙烯閉孔泡沫板兩個(gè)常見品種在性能及價(jià)格上的差別,結(jié)合公路工程常見結(jié)構(gòu)縫(施工
表3 L一1100型與L一600型的區(qū)別
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序 |
項(xiàng)目類別 L一1100型(L一1400型) |
L一600型 |
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1 2 3 4 |
顏色 構(gòu)造特點(diǎn) 物理性能參考價(jià)格 |
灰色 硬度低質(zhì)地偏軟,基本沒有結(jié)構(gòu)空隙。 稍差 1100元/m |
純黑色密度大,硬度高,肉眼可見結(jié)構(gòu)空隙。 最好 2400元/rn3 |
縫)、變形縫(伸縮縫、沉降縫)的功能及構(gòu)造特點(diǎn),提出了這兩個(gè)品種的適應(yīng)性,其適用范圍及適用部位如表4。
圖1 L1 100型聚乙烯閉孔泡沫板
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建交通科技2013年第4期
圖2 L600型聚乙烯閉孔泡沫板
表4 L一1100、L一600型泡沫板的適應(yīng)性
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類型 |
L一1100型(L一1400型) |
L—600型 |
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適用范圍 適用部位 |
普通公路、農(nóng)村公路等一般項(xiàng)目 一般擋土墻、護(hù)面墻,水泥混凝土路面,中、小橋(含梁端、人行道、護(hù)輪道等),蓋板涵(含洞身、蓋板) ,等等 |
高速公路、隧道等重點(diǎn)大型項(xiàng)目 高等級水泥混凝土路面,大型、高擋墻,特大、大橋,隧道襯砌,箱涵,等等 |
3.2規(guī)格尺寸
聚乙烯閉孔泡沫板原板規(guī)格一般為(1200、1400)篁×〈2000、2600)mm × 50皿11,其厚度一般按照水利工程標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)定。在公路工程中,根據(jù)構(gòu)造物規(guī)模、地質(zhì)、氣候等條件不同,常見結(jié)構(gòu)縫(施工縫)、變形縫(伸縮縫、沉降縫)的寬度一般為20n皿、40mm,此時(shí)可根據(jù)需要向廠家預(yù)訂加工生產(chǎn)任意5、50nm1之間厚度的板材、條材,片切誤差一般在±0.2、± In皿范圍內(nèi)。
3· 3施工方法 3.3.1單獨(dú)使用
單獨(dú)使用適用于該接縫對止水性能要求不高的場合。該法依靠聚乙烯閉孔泡沫板自身良好的伸縮性能進(jìn)行止水,適用于擋土墻、護(hù)面墻、水泥混凝土路面、蓋板涵等。采用“先貼法"、“后貼法"施工均可。
(1) “先貼法"
先在設(shè)縫處安置聚乙烯閉孔泡沫板,然后在泡沫板兩側(cè)同時(shí)澆筑混凝土或漿砌片石(料石、條石),若該接縫對順直度要求較高,可輔以剛性較高的板材(如木板、竹(木)膠合板、鋼板等)進(jìn)行幫襯,即施工時(shí)將聚乙烯閉孔泡沫板緊貼在木板、竹(木)膠合板、鋼板等襯板上即可,襯板外露部分再根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆栏幚怼?/span>
(2) “后貝占法"
先用剛性模板澆筑或砌筑好縫的一側(cè)結(jié)構(gòu),養(yǎng)護(hù)期滿拆除模板后再緊貼安置聚乙烯閉孔泡沫板,然后再繼
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續(xù)澆筑或砌筑另一側(cè)結(jié)構(gòu)。此法相對于“先貝占法"的優(yōu)點(diǎn)是縫的順直度能夠得到控制,可節(jié)省幫襯板;缺點(diǎn)是增加搭拆模板工序,施工進(jìn)度較慢。
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施工方法為在該結(jié)構(gòu)體混凝土澆筑或片石(料石、條石)漿砌施工時(shí),直接將聚乙烯閉孔泡沫板預(yù)埋于結(jié)構(gòu)體中。
3·3.2與聚硫密封膠結(jié)合使用
此法適用于該接縫對止水性能要求較高的工程部位,如橋梁、隧道襯砌、箱涵等。 ![]()
(1)聚硫密封膠簡介
聚硫密封膠是以液態(tài)聚硫橡膠為基料配制而成在常溫下能夠自硫化交聯(lián)的雙組分密封膠,對金屬及混凝土等材質(zhì)具有良好的粘結(jié)性,在連續(xù)伸縮、振動(dòng)及溫度變化等情況下保持良好的氣密性和防水性,且耐油、耐溶劑、耐久性甚佳。(2)施工工藝
宜采用“后貝占法"。先用澆筑(砌筑)好縫的一側(cè)結(jié)構(gòu),養(yǎng)護(hù)期滿拆除模板后,除去縫側(cè)表面的油污、附著物、灰塵等雜物,保證表面干燥、平整,以防止粘接不良;按設(shè)計(jì)要求,在縫側(cè)緊貝占安置聚乙烯閉孔泡沫板、橡膠止水帶等背襯材料;繼續(xù)澆筑(砌筑)縫的另一側(cè)結(jié)構(gòu),待養(yǎng)護(hù)期滿,對縫內(nèi)部進(jìn)行除雜干燥后,就可以用刮刀抹聚硫密封膠(若是長期浸水部位的密封,需先涂底涂液涂刷在被粘表面上,待干燥成膜后再抹膠),抹膠時(shí)應(yīng)防止氣泡混人,壓實(shí)、填平密封處,必要時(shí)還要在縫兩邊貝占防污帶;填平密封處后,24h內(nèi)應(yīng)避免水沖雨淋(表干時(shí)間24h,7d后方可灌水試驗(yàn), 28d性能應(yīng)符合要求)。
聚乙烯閉孔泡沫板與聚硫密封膠的結(jié)合應(yīng)用這一施工新技術(shù),打破了其它傳統(tǒng)常用嵌縫材料伸縮縫施工的許多局限,施工方便、速度快,且施工成本低,另外聚硫密封膠具有傳統(tǒng)石油瀝青的憎水性,增強(qiáng)了其耐水性和耐老化性。
目前,國內(nèi)尚無有關(guān)聚乙烯閉孔泡沫板在公路工程的應(yīng)用設(shè)計(jì)及施工規(guī)范,希望有關(guān)主管部門能夠盡'決制定并出臺,讓聚乙烯閉孔泡沫板在公路工程中的應(yīng)用 “有法可依",使這種優(yōu)質(zhì)的土木工程嵌縫材料能夠得到盡快“普及",以充分發(fā)揮其良好的材料性能及使用經(jīng)濟(jì)效益。
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