神奇的土工填料——剛性EPS泡沫板
許多防水材料承包商都對剛性EPS泡沫板很熟悉,它常用做住宅地下室的保溫、保護板以及壓型屋頂的組件。除此之外,EPS泡沫板還有許多其他應用。為了解決工程施工的難題,泡沫板越來越多地作為碎石和其他填料的輕質替代品,當用於該用途時,泡沫板通常被稱為「土工泡沫板」。在軟土地基或陡坡工程中,防水層結構中經常會用到土工泡沫板;在支護結構中,土工泡沫板通常以結構填補和埋實保護的形式來減小橫向載荷。
沈玉華摘譯自Waterproof,Spring 2016
來源:《中國建築防水》2017年第24期
通常來講,土工泡沫板替代傳統填料是因為它是超輕質材料(16.2~32.5 kg/立方米),相比其他天然填充材料要輕得多,可用於承重能力較差的屋頂、橋面和地基。另外,即使是最大塊的泡沫板,也可以人工搬運,減少了對重型設備的需求,並簡化了施工現場。
土工泡沫板雖然是超輕質材料,但抗壓強度非常高,一般不會發生蠕變或塑性變形。土工泡沫板的強度可參照 ASTM D—6817《剛性蜂窩狀聚苯乙烯土工泡沫材料的標準規範》。吸水率低是土工泡沫板的一大優勢,即使完全浸沒在水中,它仍然能起到保溫和保護作用,因此,土工泡沫板被廣泛應用於屋面和地基工程中。
基於上述優勢,儘管土工泡沫板的成本高於傳統材料,但這些成本可通過項目中其他環節的節省來抵消。
01
輕質
在芝加哥,規劃師們正在設計一個沿密歇根湖岸線約80 937平米的公園,該公園的最大創新是它建在一個能容納4 000輛車的車庫頂上。芝加哥公園管理局首席執行官Michael Kelly當時說,「我們要將這塊不起眼的平地變成芝加哥的一個地標」。
景觀設計師想在整個空間修建山丘和景觀輪廓,但對於地下車庫而言,土壤太重了。後來設計師選擇了超輕質、耐用的EPS土工泡沫板代替土壤。EPS土工泡沫板比土壤輕大約100倍,它既能保證車庫的安全,亦能讓設計師創造一個有趣的視覺景觀。
在2014年6月和7月的悶熱季節,施工現場看起來好像堆滿了大片大片的白雪;EPS土工泡沫板鋪設完成後,在綿延起伏山丘似的泡沫板上又鋪設了一層防水卷材;最後,在防水卷材上回填常規土壤作為栽培基質;第二年春天再完成景觀綠化和植物種植。2015年夏天該工程竣工時,來公園的遊客都知道東門羅街停車場就位於他們腳下,但僅有極少數人認識到在該工程中土工泡沫板和防水材料的作用。
在芝加哥,土工泡沫板用於種植屋面工程並不罕見,達利廣場的改造也應用了這種技術。現在,廣場上樹木生長茂盛;並且在軍人運動場和博物館附近,創造了丘陵和草地的景觀。
施工速度
公路建設是又一個大量應用土工泡沫板的建築領域。改造高速公路的立交匝道通常意味著得在現有支撐結構周圍謹慎地穿過道路,所面臨的挑戰是如何在不耗資耗時改變現有結構的情況下支撐新的道路,尤其是建在軟土基上的道路。
為了減少負荷,該工程採用了基於ACH 泡沫技術的一種土工泡沫材料。在土工泡沫材料鋪設前,溝槽內襯先鋪設了一層特製的防水膜, 它對石油基產品有抵抗力,可以防止土工泡沫材料在道路運輸中受到油氣的污染。
02
施工速度
施工工人平均每天能夠鋪設成形約1 400 m長的土工泡沫材料,他們一共鋪設了11 468 立方米。當土工泡沫板安裝到位後,鋪設隔氣膜,將隔氣膜搭接處包裹在土工泡沫板頂部,並密封。結構填充到位後,開始分層回填程序,由重達35 t或更重的機器來推移泥土和礫石。這麼重的設備在土工泡沫板支撐的表面移動自如而不損壞泡沫板,看起來似乎是不可能的。然而,事實證明在土工泡沫板上覆蓋30.48至45.72 cm厚的土壤足夠支撐所需最重機器設備的重量。
土工泡沫板也被用於創新型屋頂泳池結構中。比如,幾年前,土工泡沫板曾用於南卡羅來納大學學生公寓的重建。當時計劃在兩個停車場頂層中間的上面建造一個大型泳池。由於泳池是建在現有結構的上面,所以這是一個充填過程,而不是挖掘過程。所以要找到一種既能支撐泳池重量又能很好地填充的材料,最終解決方案是採用土工泡沫板。儘管與泥土或混凝土相比,土工泡沫板的質量很輕,但它的抗壓強度很大,這滿足了泳池的深度需求,且有利於建成弧形的游泳池。
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