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淺談聚乙烯閉孔泡沫板在公路工程中的應用
發布時間:2020-06-17 點擊次數: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,目前在水利工程中采用較多,使用效果良好、效益顯著。其應用主要是在水工伸縮縫施工
中,用閉孔泡沫板替代傳統的三油四氈、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,亦有多處需要設置結構縫(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、護輪道等)、涵洞、隧道襯砌,等等。一般設計要求使用瀝青麻絮,但在實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。
本文結合工程實踐,介紹聚乙烯閉孔泡沫板在公路工程中的應用及施工要點。
1.1材料簡介
聚乙烯閉孔泡沫板,通常也稱為低發泡聚乙烯閉孔
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)發生加成聚合反應而成的,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
交聯聚乙烯,即以聚乙烯塑料為主要原料,采用輻射法或化學法使線型聚乙烯成為網狀或體型的交聯聚乙烯,經過高壓縮、低發泡工藝生產加工而成的高分子聚合板材。從而使得交聯聚乙烯的耐熱性、耐環境應力開裂性及機械性能均比聚乙烯有較大提高,由于化學交聯聚乙烯發泡有其獨特的優越性,如復原率強、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發泡作為一種優良的嵌縫工程材料在土木工程領域中的應用越來越廣泛。
福建交通科技2013年第4期@
1 ·2物理特性
( 1 )容重輕,伸縮強度大,回復率高,表面吸水率低,防滲透性能好。
(2) 具有獨立閉孔氣泡結構,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。自然適應膨脹收縮變化,增強膨脹止水效果。
(3) 產品環保(可回收再生),施工簡便,防滲、防漏、止水效果佳。
1,3 主要力學性能指標
聚乙烯閉孔泡沫板的主要力學性能指標見表1。
表1主要力學性能指標
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序項目 指標序 |
項目 |
指標 |
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表觀 1 0.05一0 · 14g/cm3 密度 抗拉 2 o.15MP2 強度 抗壓 3 冫0.15MPa 強度撕裂 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指標均能滿足公路工程常見結構縫(施工縫)、變形縫(伸縮縫、沉降縫)嵌縫板的力學性能要求。
1 ·4化學特性
(1) 耐酸、耐堿、鹽、油等有機溶劑腐蝕,抗老化性能優良(但在大氣、陽光和氧作用下會發生老化,變色、角裂、變脆或粉化,喪失其力學性能,只是經過改良后抗老化性明顯增強)。
(2) 抗溫穩定性較好,高溫不流淌,低溫不脆裂。
現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材料的應用對比 序對比項目 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:建設部已明令淘汰,禁止使用)瀝青麻絮等其它傳統的常用嵌縫材料,從搬運包裝、下制作、施工安裝、工程造價、環保外觀等五個方面進行對比,結果如表2所示。
由表2可見,聚乙烯閉孔泡沫板在五個主要應用方面均比傳統的常用嵌縫材料顯示出明顯的優越性,綜合性能優良。
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),兩者主要區別如表3所示。
綜合考慮上述聚乙烯閉孔泡沫板兩個常見品種在性能及價格上的差別,結合公路工程常見結構縫(施工
表3 L一1100型與L一600型的區別
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序 |
項目類別 L一1100型(L一1400型) |
L一600型 |
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1 2 3 4 |
顏色 構造特點 物理性能參考價格 |
灰色 硬度低質地偏軟,基本沒有結構空隙。 稍差 1100元/m |
純黑色密度大,硬度高,肉眼可見結構空隙。 最好 2400元/rn3 |
縫)、變形縫(伸縮縫、沉降縫)的功能及構造特點,提出了這兩個品種的適應性,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、農村公路等一般項目 一般擋土墻、護面墻,水泥混凝土路面,中、小橋(含梁端、人行道、護輪道等),蓋板涵(含洞身、蓋板) ,等等 |
高速公路、隧道等重點大型項目 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規格尺寸
聚乙烯閉孔泡沫板原板規格一般為(1200、1400)篁×〈2000、2600)mm × 50皿11,其厚度一般按照水利工程標準要求設定。在公路工程中,根據構造物規模、地質、氣候等條件不同,常見結構縫(施工縫)、變形縫(伸縮縫、沉降縫)的寬度一般為20n皿、40mm,此時可根據需要向廠家預訂加工生產任意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。
3· 3施工方法 3.3.1單獨使用
單獨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行止水,適用于擋土墻、護面墻、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"
先在設縫處安置聚乙烯閉孔泡沫板,然后在泡沫板兩側同時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)進行幫襯,即施工時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需要進行適當的防腐處理。
(2) “后貝占法"
先用剛性模板澆筑或砌筑好縫的一側結構,養護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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續澆筑或砌筑另一側結構。此法相對于“先貝占法"的優點是縫的順直度能夠得到控制,可節省幫襯板;缺點是增加搭拆模板工序,施工進度較慢。
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施工方法為在該結構體混凝土澆筑或片石(料石、條石)漿砌施工時,直接將聚乙烯閉孔泡沫板預埋于結構體中。
3·3.2與聚硫密封膠結合使用
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聚硫橡膠為基料配制而成在常溫下能夠自硫化交聯的雙組分密封膠,對金屬及混凝土等材質具有良好的粘結性,在連續伸縮、振動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)好縫的一側結構,養護期滿拆除模板后,除去縫側表面的油污、附著物、灰塵等雜物,保證表面干燥、平整,以防止粘接不良;按設計要求,在縫側緊貝占安置聚乙烯閉孔泡沫板、橡膠止水帶等背襯材料;繼續澆筑(砌筑)縫的另一側結構,待養護期滿,對縫內部進行除雜干燥后,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),抹膠時應防止氣泡混人,壓實、填平密封處,必要時還要在縫兩邊貝占防污帶;填平密封處后,24h內應避免水沖雨淋(表干時間24h,7d后方可灌水試驗, 28d性能應符合要求)。
聚乙烯閉孔泡沫板與聚硫密封膠的結合應用這一施工新技術,打破了其它傳統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石油瀝青的憎水性,增強了其耐水性和耐老化性。
目前,國內尚無有關聚乙烯閉孔泡沫板在公路工程的應用設計及施工規范,希望有關主管部門能夠盡'決制定并出臺,讓聚乙烯閉孔泡沫板在公路工程中的應用 “有法可依",使這種優質的土木工程嵌縫材料能夠得到盡快“普及",以充分發揮其良好的材料性能及使用經濟效益。
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