使涂料內(nèi)部物體與外界溫度,光照等隔離開
中文名稱 | 隔溫涂料 | 分????類 | 隔絕傳導(dǎo)型、反射型和輻射型 |
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特????點 | 隔熱、防曬、節(jié)能、環(huán)保等 | 別????稱 | 隔熱涂料 |
阻隔型隔溫涂料是通過涂料自身的高熱阻來實現(xiàn)隔熱的一種涂料。是屬于厚膜涂料。涂料施工時涂裝成一定厚度,一般為5-20mm,在經(jīng)過充分干燥固化后,由于材料干燥成膜后熱導(dǎo)率很小,因此涂層具有一定的減慢熱流傳遞的能力。
目前應(yīng)用最廣泛的阻隔性隔溫涂料是硅酸鹽類復(fù)合涂料,這類涂料是20世紀80年代末發(fā)展起來的一類新型隔熱材料。我國有上百家研究單位和企業(yè)在進行這類涂料的研究工作,各生產(chǎn)廠對產(chǎn)品的稱呼不盡相同,如"復(fù)合硅酸鎂鋁隔溫涂料"、"稀土保溫涂料"、"涂覆型復(fù)合硅酸鹽隔溫涂料"等,涂料配方、施工方法各異,性能,如快干速硬、防水憎水等也各不相同,但均屬硅酸鹽系涂料。
現(xiàn)在這類涂料正在經(jīng)歷一場由工業(yè)隔熱保溫向建筑隔熱保溫的轉(zhuǎn)變,但由于存在自身材料結(jié)構(gòu)帶來的缺陷,如干燥周期長,施工受季節(jié)和氣候影響大,抗沖擊能力弱,干燥收縮大,吸濕率大,對墻體的粘結(jié)強度偏低以及裝飾性有待進一步改善等,故這類隔溫涂料較少用于外墻涂裝。
反射型隔溫涂料也稱日光熱反射涂料,是在鋁基反光隔溫涂料的基礎(chǔ)上發(fā)展而來,通過選擇合適的樹脂、金屬、或金屬氧化物顏、填料及生產(chǎn)工藝,制得高反射率涂層,反射太陽光來達到隔熱目的。其隔熱原理主要是由于熱反射率高,有效降低輻射傳熱和對流傳熱。最初是為滿足軍事上需求而發(fā)展起來的?,F(xiàn)在也開始應(yīng)用在民用事業(yè)中。
隔溫涂料是集反射、輻射與空心微珠隔熱與一體的新型降溫涂料,采用特制隔熱溶液,涂料能對400nm--2500nm范圍的太陽紅外線和紫外線進行高反射,不讓太陽的熱量在物體表面進行累積升溫,又能自動進行熱量輻射散熱降溫,把物體表面的熱量輻射到太空中去,降低物體的溫度,即使在陰天和夜晚涂料也能輻射熱量降低溫度,同時在涂料中放入導(dǎo)熱系數(shù)極低的空心微珠隔絕熱能的傳遞,即使在大氣溫度很高時也能隔住外部熱量向物體內(nèi)部傳導(dǎo),三大功效保證了涂刷涂料的物體降溫,確保了物體內(nèi)部空間能保持持久恒溫的狀態(tài)。在陽光強烈時,隔溫涂料可以降低物體表面溫度20℃以上,陰天和夜晚可以降溫在3℃以上或是降低到和大氣溫度一致。涂料對于涂刷細小的裂紋的物體有很好的防水、防滲漏作用,涂料有多種顏色可供選擇,可根據(jù)不同顏色要求涂刷不同顏色的常溫降溫涂料,另外涂料涂刷完光滑平整,疏水性、自潔性能好,所以常溫降溫涂料是高效降溫、薄層、裝飾、自潔、防水、防潮、防紫外線老化、耐酸堿、防腐于一體的新型常溫降溫節(jié)能長壽命涂料。 利用反射型隔溫涂料的熱反射原理,將反射型隔溫涂料涂刷在建筑表面,就能夠降低建筑表面和內(nèi)部溫度,尤其適用于夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū),構(gòu)成低輻射傳熱結(jié)構(gòu),提高建筑結(jié)構(gòu)隔熱效果,從而達到降低空調(diào)制冷能耗、節(jié)約能源的目的。
輻射型隔溫涂料與上述兩種涂料不同,此類涂料的作用機理是通過輻射的形式把建筑物吸收的日照光線和熱量以一定的波長發(fā)射到空氣中,阻擋了熱能的傳遞,減少了建筑的得熱量,從而達到良好的隔熱節(jié)能的效果。輻射散熱降溫涂料是一種輻射熱量并隔熱的涂料,輻射降溫隔溫涂料能夠以8-13.5μm波長形式發(fā)射走所涂刷在物體上的熱量,降低物體表面溫度并以干膜層內(nèi)的納米空心陶瓷微珠組成的真空腔體群,形成有效的隔熱屏障,從而達到降溫隔熱的效果。涂料在起到輻射降溫隔熱的同時,也有很好的自潔性、防腐性、防水性、防火性、絕緣性、抗酸堿、施工方便的特點。
輻射隔溫涂料不同于泡沫塑料、玻璃棉等多孔性阻隔式保溫材料。白天太陽能經(jīng)過屋頂和墻壁中的阻隔式保溫材料不斷傳入室內(nèi)和結(jié)構(gòu)中,即使晚上室外溫度降低,室內(nèi)和結(jié)構(gòu)中的熱量也不能馬上散去。而輻射隔溫涂料卻能夠以熱發(fā)射的形式將吸收的熱量輻射出去,從而使室內(nèi)與室外以相似的速率降溫。
隔溫涂料:指近幾年發(fā)展起來的一種具有隔熱、防曬、節(jié)能、環(huán)保、施工簡易、工期短、見效快的功能性涂料。又叫隔熱涂料,從特性原理分類主要有三種,隔絕傳導(dǎo)型隔溫涂料、反射型隔溫涂料和輻射型隔溫涂料。除了上述三種類型隔溫涂料,國外隔熱功能涂料已經(jīng)出現(xiàn)一種隔熱保溫涂料,除了具備上述隔熱涂料的優(yōu)點以外,更具備奇特的保溫效果。
你好, 根據(jù)溫涂料變色后出現(xiàn)顏色的穩(wěn)定性,可以分成可逆型示溫涂料和不可逆型示溫涂料; 根據(jù)涂層隨溫度變化所出現(xiàn)的顏色的多少分為單變色示溫涂料和多變色示溫涂料。 當(dāng)受熱到一定溫度...
陽臺外是要做保溫的。你說的05yj3-1d是保溫材料!
高溫自潔不粘涂層
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變色風(fēng)溫變色涂料 Thermochromic Material 一. 變色風(fēng)可逆感溫變色油墨的變色原理: 變色風(fēng)感溫變色涂料是一種隨溫度上升或下降而反復(fù)改變顏色的微膠囊。 1.基本色 :可逆感溫變色涂料在顯色狀態(tài)有以下 15個基本色: 除基本色外,還可根據(jù)要求配置有色變有色: 如:橙色變黃色, 綠色變黃色, 紫色變藍色, 紫色變紅色, 紅色變黃色, 藍色變黃色, 紫 紅色變淺藍色,紫藍色變淺紅色,咖啡色變紅色等等。 2、常規(guī)變色溫度 :18℃、 22℃、 31℃、 33℃、 45℃、 65℃,其它變色溫度需定制。 3、感溫變色涂料可隨溫度的上升、下降而反復(fù)必變顏色。 (以 31℃紅色為例,變色形式為 31℃以上呈現(xiàn)無色, 26℃以下呈現(xiàn)紅色)。 4、感溫變色涂料可應(yīng)用于絲網(wǎng)印刷、產(chǎn)品噴涂,產(chǎn)品之設(shè)計以高溫環(huán)境時與低溫環(huán)境時有 顏色變化為訴求,并大多應(yīng)用于人體感溫、水溫變化等的系列產(chǎn)品,也可
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1 / 20 外墻涂料飾面施工方法(外貼保溫板) 一、 基本工序 基層清理 水泥砂漿底層找平、 垂直、方正(施工單位如選 用其它材料,必須寫出方案經(jīng)甲方同意后實施,其結(jié)算方式不 變) 粘貼保溫板 底層抗裂砂漿 耐堿玻纖網(wǎng)格布 面層抗裂砂漿 兩遍彈性耐水膩子 兩遍外墻涂 料。 二、具體構(gòu)造: 三、 作業(yè)條件準備。 (1)基層墻體 基層墻體經(jīng)過工程驗收達到質(zhì)量標準,墻面的殘渣和脫模劑清 2 / 20 理干凈,墻面平整度超差部分應(yīng)剔鑿或修補,伸出墻體的(設(shè)備、管 道)聯(lián)結(jié)件安裝完畢。 施工中大模板預(yù)留的螺栓孔洞用干硬性水泥砂漿封堵, 在螺栓孔的 外墻面 50mm范圍內(nèi)刷 JS Ⅱ型防水涂料 1.5mm厚。 外保溫施工的墻體基面的尺寸偏差應(yīng)符合下表規(guī)定: 工程 做法 項目 允許偏差( mm) 檢查方法 砌體 工程 墻體垂直度 每層 ≤5 2m托線板檢查 全高 ≤10m ≤10 經(jīng)緯儀或吊線、鋼
大坂山隧道位于國道 227線大通縣與門源縣交界處的祁連山和昆侖山中干區(qū) , 地理坐標為東京101°23′~ 101°25′、北緯 37°21′~ 37°23′,區(qū)域?qū)賰?nèi)陸高寒季風(fēng)氣候 , 年內(nèi)冬長而嚴寒 , 夏短而多雨 , 屬多年凍土島狀分布區(qū)。年平均溫度- 3. 1℃ , 月平均氣溫 15. 8℃ , 月平均最低氣溫 - 25. 6℃ , 極端氣溫22. 5℃, 極端最低氣溫- 34℃。最大凍結(jié)深度南坡3. 0 m , 北坡4. 5 m, 最大積雪深度200 cm。
大坂山隧道在多年凍土的下融區(qū)穿過,隧道全長為1 530 m ,進口樁號K105 020,高程3 792. 75 m ,出口樁號K106 550,高程3 749. 90 m,海拔高度僅次于南美洲安第斯山隧道,居亞洲第一。屬高海拔寒冷地區(qū)公路隧道。為確保隧道結(jié)構(gòu)安全、耐久的使用性能,預(yù)防凍害產(chǎn)生, 該隧道采取了防凍隔溫層。它是由5 cm厚聚氨酯保溫層, 3 cm 厚硅酸鋁防火保溫層及4 mm 無機玻璃鋼保護罩構(gòu)成的防凍措施,經(jīng)過1年左右的使用,效果良好。
2. 1 防火阻燃性能測試及評定
隧道內(nèi)的防凍隔溫材料,既要能隔溫又能防火, 因此對實驗段采用的材料進行了實體防火阻燃性能測試及評定。
2. 2 物理指標及熱學(xué)參數(shù)測試
依據(jù)表 1的實測指標及特點 ,篩選以下材料進行了物理指標及熱學(xué)參數(shù)測試 ,其測試結(jié)果如下:
( 1)硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料
密度 37. 6 kg /m3; 吸水率 2. 9% ; 壓縮性能 168k Pa; 水蒸氣透濕系數(shù) 6. 3 ng /( Pa· m· s) ; 導(dǎo)熱系數(shù) 0. 020 9 W /( m· k)。
( 2) PEF聚乙烯 ( 45倍 )泡沫塑料
密度 31. 5 kg / m3 ; 吸水率 1. 0% ; 壓縮性能 16k Pa;水蒸氣透濕系數(shù) 0. 35 ng /( Pa· m· s) ;導(dǎo)熱系數(shù) 0. 035 2 W /( m· k)。
( 3)干法硅酸鋁纖維板
密度 188 kg /m3 ; 導(dǎo)熱系數(shù) 0. 036 W /( m· k);渣球含量 0. 0% ; 纖維平均直徑 6. 5 μm; 含水率0. 2% ; 憎水率 97. 3% ; 有機物 0. 8% 。
( 4)玻璃鋼
樹酯含量 60% ; 固化度 86% ; 抗彎強度 152; 抗拉強度 146 ; 抗壓強度 135 ; 耐腐M Pa M Pa M Pa性好。
為了進行比較 ,對硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、 PEF45倍泡沫塑料、 FBT 保溫涂料等 4種材料進行了各約10 m 的現(xiàn)場實驗施工。 實驗情況如下:
( 1) K105 088~ K105 093段 ,距進洞口 59m,施工工藝采用 PEF聚乙烯 ( 45倍 )泡沫塑料板材安裝 ,厚度 10 cm。 并在表面粘接 1 cm厚玻璃鋼防火層。
( 2) K105 093~ K103 103段 , 距進洞口 64m ,施工工藝采用 PU 材料分層噴涂法 ,厚度 6 cm。
( 3) K106 528~ K106 518段 , 距出洞口 17m ,施工工藝采用 PU 模具發(fā)泡沫 ,厚度為 6 cm。 并在 K106 518~ K106 520段的 PU表面粘接了 3cm 厚 FBT 稀土材料 ,于 K106 520~ K106 518段的 PU表面鋪掛了鐵皮防火保護層。
( 4) K105 103~ K105 110段 ,距洞口 74 cm ,未設(shè)隔溫層。
3. 1 防凍隔溫層實驗段溫度測試防凍隔溫層由硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料 , PEF聚乙烯泡沫塑料、硅酸鋁纖維板、小錨桿鐵皮網(wǎng)、玻璃鋼板材等材料組成。
3. 1. 1 測溫孔布置
分別選取 K105 088~ K105 093、 K105 093~ K105 103和 K105 103~ K105 110三個實驗段。
3. 1. 2 測溫儀器
在隧道進出口各設(shè)一所氣象站和一所洞溫觀測站。 并配置以下儀器:
( 1)雙金屬溫度儀 (周記儀 ) ;
( 2)雙銀 (干球 )溫度計;
( 3)實驗段預(yù)埋了 60 cm 和 80 cm 深度的測溫管 (內(nèi)置干球溫度計 ); 070、 K105 320、
( 4) 隧道竣工后在 K105 K105 520、 K105 785、 K106 050、 K106 450斷面處理設(shè)置了 50 cm 和 100 cm深度的后期觀測測溫管 (內(nèi)置熱敏電阻 );
( 5)手持式紅外掃描儀 (紅外線表面測溫儀 );
( 6)百葉箱等。
3. 1. 3 觀測時間及頻率
氣象溫度觀測指定專人 ,并規(guī)定每日 2、 8、 14、20時用溫度計進行測溫; 用雙金屬溫度儀記錄每日的極值溫度;實驗段的溫度觀測規(guī)定每 10 d連續(xù)測試 2 d ,每次讀數(shù)間隔時間為 2 ; 同時用手持式紅外表面測溫儀測試測點的表面溫度。
3. 1. 4 溫度觀測內(nèi)容
在溫度觀測中 ,安排了以下觀測項目: 洞外氣溫、洞內(nèi)氣溫、隧道襯砌表面溫度、距襯砌表面 60cm 和 80 cm 深處圍巖的溫度。溫度測試過程中正洞未貫通 ,影響到測值偏高。但是防寒洞與正洞在 K105 680處豎井貫通 ,使洞內(nèi)已形成氣流對流 ,再加之實驗段位于洞口 ,故本階段觀測值比較接近正洞貫通后的實際情況。
3. 2 測試成果與分析
成果分析
( 1)未設(shè)置隔溫層時 ,在距襯砌表面 60 cm 和 80 cm 深處圍巖溫度基本在 0℃以下。在有裂隙水的情況下 ,會產(chǎn)生結(jié)冰現(xiàn)象 ,由于水結(jié)冰時體積要增大 9% ,從而產(chǎn)生凍脹力 ,引起襯砌混凝土開裂。所以在襯砌表面設(shè)置防凍隔溫層是必要的。
( 2) 距襯砌表面 60cm 和80cm 深處圍巖溫度基本保證在 0℃以上 ,從而保證了襯砌背面水不結(jié)冰 ,防止了凍害的發(fā)生。證實了所選用的隔溫層材料是合理的,體現(xiàn)了鋪設(shè)隔溫層的效果。
(3)全年洞外氣溫變化幅度最大,洞內(nèi)氣溫和壁面溫度較接近,且變化幅度較洞外氣溫要小。體現(xiàn)了地下工程有恒溫性的特點。
(4)未設(shè)隔溫層的實驗段60 cm 孔和80 cm 孔內(nèi)溫度變化幅度較設(shè)置隔溫層的各實驗段孔內(nèi)溫度變化幅度要大,由此說明設(shè)置隔離層是改善和控制襯砌內(nèi)溫度不受外界影響的有效辦法。
(5)從表中可知,各實驗段洞內(nèi)氣溫與壁面溫度基本接近,因此,設(shè)計時把洞內(nèi)氣溫作為壁面溫度進行導(dǎo)熱計算是可行的。總之,從地溫測孔測試數(shù)據(jù)看,冬季保溫層后面襯砌溫度可保持在0℃以上。經(jīng)過一個冬季的觀察, 選定了硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料。 但現(xiàn)場發(fā)泡工藝不理想,導(dǎo)熱系數(shù)指標超標,平整度差,因此在仰拱施工中采用了硬質(zhì)聚氨酯型材。 硬質(zhì)聚氨酯材料具有導(dǎo)熱系數(shù)低、防水優(yōu)良的優(yōu)點,但具有可燃性,直接用于隧道不安全。試驗施工中采用的FBT 等防火保溫涂料,出現(xiàn)剝落現(xiàn)象,而其它防火層又不隔熱。后又選用干法硅酸鋁纖維材料,這種材料具有導(dǎo)熱系數(shù)低,耐高溫的優(yōu)點,缺點是防水性能較差。針對這種材料的特點,把硅酸鋁纖維設(shè)置在硬質(zhì)聚氨酯外面, 再用玻璃鋼及防水保溫涂料作為保護層進行實驗性施工,最后經(jīng)比較選出硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料型材(主體保溫層) 干法硅酸鋁纖維板(復(fù)合保溫及防火層) 玻璃鋼(保護層)的方案。
寒冷地區(qū)隧道防凍害是一個棘手的問題, 筆者通過現(xiàn)場實驗, 證實了采用防凍隔溫措施進行防治凍害的可行性, 并對防凍隔溫層的材料組合和施工工藝進行了優(yōu)化。 今后對隧道通車后防凍隔溫層的使用效果和長期有效性還應(yīng)加強觀測, 同時, 還應(yīng)加強對寒冷地區(qū)隧道產(chǎn)生凍害機理的理論分析研究。 2100433B
在季凍區(qū)道路凍害是造成其結(jié)構(gòu)破壞主要原因之一,是道路路基路面設(shè)計必須考慮的因素。道路產(chǎn)生凍害,有路面結(jié)構(gòu)層材料抗凍性和水穩(wěn)定性沒有達到相應(yīng)要求的原因,更主要的是路基工作區(qū)的水溫狀況隨季節(jié)變化導(dǎo)致其承載力也隨之變化。 路基土冬季不均勻凍脹抬升道路結(jié)構(gòu),春季土中冰晶體融化又使道路結(jié)構(gòu)融沉。在道路使用期限內(nèi),每年路基土的含水量、密度、土體結(jié)構(gòu)和承載力隨季節(jié)重復(fù)變化,造成道路結(jié)構(gòu)的凍融破壞(瀝青路面開裂、翻漿、水泥混凝土路面斷板)。俄羅斯采用在道路結(jié)構(gòu)中鋪設(shè)泡沫塑料隔溫層方法,增大熱阻,人為隔斷由路面結(jié)構(gòu)傳向路基的冷熱變化,在道路使用年限內(nèi),使路基溫度場處于相對熱穩(wěn)定狀態(tài),達到消除其凍害的目的,取得了成功的經(jīng)驗。
①減小抗凍層的厚度。在俄羅斯以凍脹量為抗凍設(shè)計的控制指標,規(guī)范要求各等級公路的凍脹量應(yīng)控制在容許范圍內(nèi),如高速公路容許凍脹量值不允許大于2 cm。為此必須用合格沙、沙石混合料等不凍脹性材料來鋪設(shè)抗凍層,特別是在低填淺挖地段,且地下水位又較高的情況下,抗凍層厚度可達到1 m 或更多。若當(dāng)?shù)厣呈牧想y以保障,用泡沫塑料作保溫處理是預(yù)防道路凍脹的有效手段。
②減小排水層的厚度。 因路基受到大氣降水、地面水、地下水和溫度等因素的影響,其濕度發(fā)生累積使承載力降低并導(dǎo)致道路的早期損壞。 當(dāng)用凍脹性土填筑的路基,在水源充足時,路基在冬季凍結(jié)過程中水分向凍結(jié)線遷移而聚流,凍結(jié)后形成大塊冰晶體。春融后,路基融水主要通過排水層排出。為保障道路結(jié)構(gòu)和路基工作區(qū)保持干燥狀態(tài),常用合格沙石材料來增強路面內(nèi)部排水。 但在季凍區(qū)水土條件不良地段修建高等級公路時,要用很厚的沙排水層來保障其泄水能力, 縮短滲流路徑。即使這樣,也很難使沙排水層的滲流系數(shù)達到2 m /d。此時用泡沫塑料鋪設(shè)保溫層,可保障道路結(jié)構(gòu)下路基土不凍,其土中水分不形成冷生遷移,從而消除進入到排水層的主要水源,減薄排水層厚度20~ 25 cm。
③ 降低路基填土高度 ,減少挖方深度。 俄羅斯規(guī)范規(guī)定: 季凍區(qū) ,由細粒土填筑的路基工作區(qū)厚度應(yīng)等于 2 /3大地凍深 ,且從路面算起的道路結(jié)構(gòu)和路基工作區(qū)的總厚度不應(yīng)小于 1. 5 m。 用泡沫塑料鋪設(shè)隔溫層可以降低路基填土高度 ,放寬對路基填土種類和濕度的要求 ,其最小高度由路面力學(xué)計算和抗凍驗算確定。 另外 ,在水土條件不良的挖方地段 ,在同一標高下還可減薄道路結(jié)構(gòu)本身的厚度 ,與用沙石材料設(shè)置抗凍層的道路結(jié)構(gòu)設(shè)計方案相比可以減少挖方深度 ,減少土石方量。
④ 用過濕土修筑路基。 俄羅斯季凍區(qū)有許多濕地 ,道路沿線只有過濕的粉土和粘土。 但規(guī)范規(guī)定: 禁止使用過濕的細粒土填筑路基工作區(qū)。 因為該類土不可能被壓實到規(guī)范所要求的狀態(tài)。 當(dāng)?shù)貧夂驐l件又不可能使土晾干再壓。此時 ,只要路基本身不受地下水和地表水的影響 ,路基上層 0. 5 m 范圍內(nèi)過濕土含水量可以超出含水量的 15% ,下層范圍內(nèi)填筑同種類型的土可以超出含水量的 25% ,最大可達到其液限 ,但壓實標準必須達到壓實度 K = 0. 93~ 0. 95, 且采用泡沫塑料作保溫處理使壓實的土基在道路使用年限內(nèi)不發(fā)生冰凍。這樣 ,竣工后路基土的排水壓密固結(jié)隨時間推移自然完成。
⑤ 放寬對車載要求。在俄羅斯定期對全國公路網(wǎng)進行檢測 ,對最不利的季節(jié) (春季 )路基承載力達不到要求的公路路段 ,限制重載車輛通行 ,當(dāng)融水排盡后再取消限制。 在道路結(jié)構(gòu)中用泡沫塑料鋪設(shè)隔溫層后路基不凍結(jié) ,其密度、含水量、土體結(jié)構(gòu)和承載力隨季節(jié)變化很小 ,保障公路全年正常運營。總之 ,泡沫塑料作為隔溫層成功地應(yīng)用于道路建設(shè)中是近 10年的事 ,俄羅斯已系統(tǒng)編制用泡沫塑料鋪設(shè)道路隔溫層的設(shè)計和施工指南。
泡沫塑料是塑料家族中的一個門類 ,是加熱發(fā)泡膨脹的聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚氨酯、尿醛和酚醛的總稱。單純用以上基料樹脂制成的泡沫塑料 ,因其強度低、質(zhì)軟常被施工機械壓碎或在道路運營過程中被壓扁而使隔溫層失效。 俄羅斯用于鋪設(shè)隔溫層的泡沫塑料是以各種樹脂為基料 ,加入一定劑量的發(fā)泡劑、催化劑、穩(wěn)定劑、增塑劑、填料和增強材料等經(jīng)加熱發(fā)泡制成的 ,但仍以樹脂命名 ,因成分和工藝不同種類很多 ,性能各異。 泡沫塑料質(zhì)輕、密度小 (一般在 20~ 100 kg /m3 , 個別的能達到 200 kg /m3 ) ,易加工成型 ,主要擁有以閉孔為主的孔隙 ,導(dǎo)熱系數(shù)低 = 0. 02~ 0. 06 W /( m· K) ,是現(xiàn)今保溫效果的材料。泡沫塑料隔溫層應(yīng)能承受由道路結(jié)構(gòu)層傳來的車輛荷載的反復(fù)作用及其由該作用引起壓縮和彎拉變形; 經(jīng)受水的浸潤、疏干和完全浸泡材料性質(zhì)不變; 在- 60℃~ 60℃溫度范圍內(nèi)耐受不均勻冰凍和融化作用; 泡沫塑料板應(yīng)耐受因施工誤差引起的不均勻變形;泡沫塑料無毒 ,在鹽、細菌作用下性質(zhì)不變 ,且抗鼠咬;但在強酸堿、有機化肥等環(huán)境下 ,應(yīng)重新檢驗材料的穩(wěn)定性。 泡沫塑料的缺點是易老化 ,在加工、儲存和使用過程中 ,使用性能逐漸變壞 ,使隔溫層保溫失效。選擇適宜于鋪設(shè)道路隔溫層的泡沫塑料種類和型號要經(jīng)過三個階段的實驗檢驗: 首先是實驗室檢驗。由于泡沫塑料的品種規(guī)格本來就多 ,加上新品種的不斷出現(xiàn) ,而且同一品種規(guī)格的材料 ,往往因批號不同在性能上也有差異 ,因此必須在實驗室檢測所選泡沫塑料的物理力學(xué)性能。按俄羅斯國標要求: 用作道路隔溫層的泡沫塑料在 10% 線性變形時的抗壓強度不應(yīng)小于0. 40 M Pa,彎拉強度不應(yīng)小于 0. 70 M Pa ,吸水率不應(yīng)大于 0. 45% 。其次為實驗路驗證。 在季凍區(qū)水土條件不良地段用所選泡沫塑料修筑實驗路。 用埋設(shè)在面層及路基中的熱電偶來測量溫度 ,同時用專門的鉆孔觀測道路結(jié)構(gòu)凍深和地下水位 ,在路面設(shè)置鋼釘和基點 ,用水準儀定期觀測路面凍脹量。 觀測時間不少于 3 a,在特別冷的年份增加觀測。檢驗隔溫層減小凍深 ,且控制路面凍脹量的有效性。
另外 ,在泡沫塑料隔溫層有效的前提下 ,冬季冷量積聚在路面 ,面層溫度要比一般道路偏低 ,致使在潮濕和大霧天氣道路表面冷凝析出冰霜而喪失抗滑能力。故泡沫塑料的鋪設(shè)深度不應(yīng)太淺。一般 ,按此要求的埋設(shè)深度不應(yīng)小于 25 cm。這對瀝青路面尤為重要 ,若面層溫度冬低夏高會使瀝青材料抗裂和抗剪能力降低 ,道路反而早壞。
俄羅斯在 1983年選用 DOW 公司生產(chǎn)的泡沫塑料 Sty ro foam HI-50修筑了實驗路。 Sty ro foam HI-50為白色擠塑聚苯乙烯隔熱保溫板 , 采用鹵化氯氟烴( HC FC)發(fā)泡劑制造 ,可再生使用 ,使用溫度范圍為 -50~ 75℃。 該實驗路位于奧姆斯科至新西伯利亞二級公路的楚雷姆段 ,長 600 m。 1995年從實驗路上取樣。 實驗路證明 ,該型號泡沫塑料在道路結(jié)構(gòu)中的使用壽命和品質(zhì)完全滿足高等級公路的要求 ,可在道路建設(shè)中推廣使用。故后在卡什拉- 莫斯科外環(huán)、謝爾普霍夫 - 圖拉等高速公路中先后使用該種泡沫塑料作為隔溫層。
消除或減小路基的凍結(jié)深度,控制道路結(jié)構(gòu)的凍脹量是以泡沫塑料的導(dǎo)熱系數(shù)和適當(dāng)?shù)暮穸冗@兩個條件來保障。通常,按三層體系確定泡沫塑料隔溫層的厚度: 中間層為泡沫塑料,其上的所有道路結(jié)構(gòu)層按阻熱能力等效換算成一層,其下的結(jié)構(gòu)層(包括土基)按土的導(dǎo)熱性進行等效換算,并將其視作半無限地基。設(shè)置多厚的泡沫塑料取決于大氣負溫及道路面層溫度隨之變化的規(guī)律、由道路等級所要求的容許凍脹量值、道路結(jié)構(gòu)凍深、位于隔溫層上下材料的傳熱學(xué)性質(zhì)和其結(jié)構(gòu)厚度、路基干濕類型和土的凍脹性質(zhì)、地下水位和土的親水能力、隔溫層的位置、道路的設(shè)計使用壽命。 由于涉及因素多,很難對泡沫塑料隔溫層的傳熱學(xué)和力學(xué)性質(zhì)建立精確模型,多采用層狀半空間體非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的理論解繪制諾謨圖并用經(jīng)驗修正。 對容許凍脹量、凍深、地下水位等主要因素作為確定厚度的控制指標,而次要因素或者不考慮或者通過修正系數(shù)來解決。
泡沫塑料Styrofoam 的規(guī)格尺寸可由供需雙方協(xié)商,一般, 長1 250 mm ,寬600 m m,厚30、40、50、60、80、100 m m,板邊有直邊、企口和交疊三種形式。泡沫塑料Sty rofoam 的埋設(shè)深度應(yīng)不小于0. 5 m ,鋪設(shè)寬度應(yīng)比行車道寬出0. 5~1. 5 m或與路基同寬。泡沫塑料板應(yīng)平鋪在干燥的路基頂面,路基應(yīng)壓實和整平,并用砂找平,鋪設(shè)過程為手工操作。在每塊板上至少應(yīng)楔入兩個木釘固定板位,若板為二層或三層, 上層板應(yīng)蓋住下層接縫,上下層應(yīng)交錯疊放。在設(shè)置與未設(shè)隔溫層的路段之間應(yīng)用不同厚度的泡沫塑料板過渡。用砂覆蓋已鋪好的泡沫塑料板,注意用推土機徐徐推進砂層,施工機械不能直接接觸板體。不允許泡沫塑料接觸溫度較高的砂子,禁止在泡沫塑料上直接鋪熱拌瀝青混合料。 為使泡沫塑料板免遭施工機械和汽車荷載的損害,該層以上的道路結(jié)構(gòu)持力層厚不應(yīng)小于15 cm。泡沫塑料不允許在陽光直射的戶外保存超過5 d以上,禁止在倉儲和施工中靠近火源。
由于泡沫塑料Sty rofoam HI-50具有獨特的全閉孔結(jié)構(gòu),水穩(wěn)定性好且不吸水,兼有極佳的機械強度, 所以它經(jīng)久耐用,一般能使用15 a。如路基土中無腐蝕性介質(zhì),可使用幾十年。它是重季節(jié)冰凍地區(qū),受標高控制的低填淺挖潮濕或過濕路段用來防治道路凍脹和翻漿的有效工程措施。泡沫塑料Styro foam HI-50價格昂貴,它在中國的售價約為1 400元/m,則50 mm 厚板材為70元/ m, 75 mm 厚為105元/ m, 100 m m 厚為140元/m。在東北重冰區(qū),道路凍深大于2. 00 m,當(dāng)路基為粉土?xí)r,瀝青路面最小防凍厚度為0. 80~1. 00 m。實際上,二級公路按強度要求的路面厚度約為0. 50 m ,用砂石填筑的防凍層厚為0. 30~0. 50 m。若用泡沫塑料Sty ro foam HI-50替代砂石類防凍層,則只要40~70 m m 即可, 道路結(jié)構(gòu)大幅度減薄。40~70 mm 厚Sty ro foam HI-50價格為56~98元/ m。而缺少砂石地區(qū),由于外運砂石價格可高達70~80元/m, 則做0. 30~0. 50 m 厚防凍層造價為21~40元/m。顯然,泡沫塑料隔溫層貴于砂石類防凍層。但是,隨著人類大量使用砂石材料,天然砂石料源日益減少,而且砂石在使用過程中易受到淤塞和污染使排水防凍功能失效, 不得不提前進行大修。使用Sty ro foam HI-50一次投資大,但它使用壽命長,從長遠看還是經(jīng)濟的。故用泡沫塑料代替砂石防凍層是今后的發(fā)展方向。在我國,應(yīng)用泡沫塑料類隔溫材料,由于造價高, 在公路建設(shè)中尚未得到推廣。 應(yīng)進一步從材料研究入手,有望使國產(chǎn)泡沫塑料滿足路用要求且價格降低。
①設(shè)置泡沫塑料隔溫層可減小或消除道路結(jié)構(gòu)凍深,控制道路結(jié)構(gòu)的凍脹量,保障路面平整連續(xù),提高其使用壽命并降低工程造價;
②泡沫塑料隔溫層只起功能性(對路基隔冷保溫)作用,不作為持力層;
③泡沫塑料不能承受高荷載,必須優(yōu)化道路結(jié)構(gòu)組合設(shè)計,以趨利避害;
④在現(xiàn)代工藝條件下,泡沫塑料的性能可進一步提高,施工方法和施工標準也逐步完善 。
隔直器
英文:DC Block
又稱隔直接頭或者隔直模塊,事實上就是一種隔直電路。