聚苯乙烯泡沫(Expanded Polystyrene簡(jiǎn)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(shí)加熱進(jìn)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。
其加工方法按發(fā)泡方式的不同可分為模式法與擠出法。這種均勻封閉的空腔結(jié)構(gòu)使EPS具有吸水性小,保溫性好,質(zhì)量輕及較高的機(jī)械強(qiáng)度等特點(diǎn)。北歐在20世紀(jì)60年代后期開始將EPS用于土木工程。1971年挪威國(guó)家道路研究實(shí)驗(yàn)室(NRRL)首次在FLOM大橋引道改造工程中用EPS代替1m厚普通填料,成功控制了橋頭段的不均勻沉降。因總體經(jīng)濟(jì)和質(zhì)量效果好,20世紀(jì)80年代用量迅速上升,瑞典、日本、荷蘭等國(guó)家已在公路項(xiàng)目中使用EPS。我國(guó)1995年在杭甬高速公路望童跨線橋橋頭路堤首次使用EPS。
EPS在水中和土壤中化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不能被微生物分解;EPS的空腔結(jié)構(gòu)也使水的滲入極其緩慢;長(zhǎng)時(shí)間受紫外線照射,EPS表面會(huì)由白色變?yōu)辄S色,且材料在某種程度上呈現(xiàn)脆性;在大多數(shù)溶劑中EPS性質(zhì)穩(wěn)定,但可溶解于汽油、柴油、煤油、甲苯、丙酮等有機(jī)溶劑。這說明EPS填料需要良好的保護(hù)層。
在多年凍土地區(qū)修筑道路將會(huì)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(yàn)(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(jiān)實(shí)平整,路基穩(wěn)定,路基、路面整體強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。