Geofoam - это пенополистирол (EPS) или экструдированный полистирол (XPS), производимый в виде больших легких блоков. Блоки различаются по размеру, но часто составляют 2 м × 0,75 м × 0,75 м (6,6 футов × 2,5 футов × 2,5 футов). Основная функция геопены - заполнить легкие пустоты под шоссе, подходом к мосту, набережной или парковкой. EPS Geofoam минимизирует осадки на подземных коммуникациях. Geofoam также используется в гораздо более широких сферах, включая легкую заливку, зеленую крышу заливку, сжимаемые включения, теплоизоляцию и (при надлежащей форме) дренаж.
Geofoam разделяет принципы с геокомбами (ранее называвшимися сверхлегкими ячеистыми структурами), которые были определены как «любой производимый материал, созданный с помощью процесса экструзии, в результате которого получается конечный продукт, состоящий из множества труб с открытым концом. которые склеены, склеены, сплавлены или иным образом связаны вместе ". Геометрия поперечного сечения отдельной трубы обычно имеет простую геометрическую форму (круг, эллипс, шестиугольник, восьмиугольник и т. Д.) И составляет порядка 25 мм (0,98 дюйма) в поперечнике. Общее сечение сборки связанных трубок напоминает соты, отсюда и название. В настоящее время только жесткие полимеры (полипропилен и ПВХ ) были использованы в качестве материала геокамеры.
Первое использование компании EPS Geofoam находился в Осло, Норвегия, в 1972 году. Geofoam использовался на набережных вокруг, чтобы уменьшить поселения. До установки геопены на этой территории ежегодно происходило оседание 20–30 сантиметров, что приводило к серьезным повреждениям проезжей части.
Благодаря успеху проекта геопены в Осло в 1985 году в Осло, Норвегия, была проведена первая Международная конференция по геопенам. инженеры для обмена знаниями, результатами исследований, новых приложений и обсуждения историй болезни. С тех пор были проведены еще две конференции в Токио, Япония, и Солт-Лейк-Сити, США, в 1996 и 2001 годах соответственно. Самая последняя конференция прошла в июне 2011 года в Лиллестроме, Норвегия.
В период с 1985 по 1987 год Япония использовала более 1 300 000 м (46 000 000 куб. Футов) геопены в 2 000 проектах. Тестирование и использование геопены в этих проектах продемонстрировало потенциальные преимущества геопены как легкого наполнителя. Например, Geofoam был размещен под взлетно-посадочными полосами в японских аэропортах, что доказывает, что материал может выдерживать сильное и повторяющееся давление.
Geofoam впервые был использован в США в 1989 году на шоссе 160 между Дуранго и Манкос, Колорадо. Увеличение количества осадков вызвало оползень, разрушивший часть шоссе. Geofoam использовался для создания стабилизации откоса на обочине шоссе, чтобы предотвратить подобные проблемы. Использование геопены по сравнению с традиционной реставрацией привело к снижению общей стоимости проекта на 84%.
Самый крупный проект геопены в Соединенных Штатах имел место с 1997 по 2001 год на межштатной автомагистрали 15 в Солт-Лейк-Сити, штат Юта. Geofoam был выбран, чтобы свести к минимуму то количество инженерных сетей, которое необходимо было бы переместить или реконструировать для проекта. Всего было использовано 3 530 000 кубических футов (100 000 м) геопены, и было сэкономлено около 450 000 долларов за счет устранения необходимости перемещать опоры электросети. Geofoam также использовался в насыпях и опорах мостов для устойчивости основания. Впоследствии, из-за успешного использования геопены для проекта реконструкции I-15, Управление транзита Юты использовало насыпь из геопены для своих линий легкорельсового транспорта (например, TRAX) и пригородных поездов (например, FrontRunner).
С 2009 по 2012 год компания по производству расширенных полимеров на базе Водрёй предоставила более 625 000 м (22 100 000 куб. Футов) геопены для нового участка шоссе 30 в провинции Квебек, в районе Монреаля, что делает его крупнейшим на сегодняшний день проектом геопены в Северной Америке.
С 2016 года Geofoam широко используется при строительстве новой эстакады 15 и развязки Turcot в Монреале.
Краткое описание приложений можно найти по адресу:
Стабилизация откоса - это использование геопены для уменьшения масса и гравитационная сила в области, которая может быть разрушена, например, оползень. Geofoam до 50 раз легче, чем другие традиционные наполнители с аналогичной прочностью на сжатие. Это позволяет использовать геопену максимально увеличить доступную полосу отчуждения на насыпи. Легкий вес и простота установки Geofoam сокращают время строительства и трудозатраты.
Geofoam используется в качестве облегченного Earthworks для строительства мостового перехода на слабом грунте возле МонреаляНабережные, использующие геопену, позволяют значительно уменьшить необходимые боковые откосы по сравнению с типичными заливками. Уменьшение бокового уклона насыпи позволяет увеличить полезную площадь с обеих сторон. Эти насыпи также могут быть построены на почвах, подверженных дифференциальной осадке , не подвергаясь влиянию. Затраты на техническое обслуживание насыпей из геопеной значительно ниже по сравнению с насыпями с использованием естественного грунта.
Некоторые слабые и мягкие почвы не могут выдержать вес желаемой конструкции; эстакада на фото рядом. Если бы он был построен из традиционной земляной засыпки, он был бы слишком тяжелым, деформировал бы слабый грунт под ним и повредил бы мост. Для того, чтобы снизить затраты, не копаясь в коренные породы, пенополистирол используется для внутренней начинки моста
Использовании пенополистирола для удерживающих конструкций обеспечивает уменьшение бокового давления а также предотвращение оседания и улучшение гидроизоляции. легкий вес пенополистирол будет уменьшить поперечную силу на подпорной стенки или абатмент. Важно установить дренажную систему под геопеной, чтобы предотвратить проблемы с накоплением гидростатического давления или плавучести.
Защита инженерных сетей возможна с использованием геопены для снизить вертикальные нагрузки на трубы и другие чувствительные инженерные сети. Уменьшение веса надстройки за счет использования геопены вместо обычного грунта предотвращает возможные проблемы с коммунальными службами, такие как обрушения.
Изоляция дорожного покрытия - это использование геопены под дорожным покрытием, где толщина покрытия может контролироваться с помощью условий морозного пучения. Использование геопены в качестве изоляционного элемента земляного полотна уменьшит эту разницу в толщине. Geofoam на 98% состоит из воздуха по объему, что делает его эффективным теплоизоляционным материалом. Правильная установка геопены особенно важна, поскольку зазоры между блоками геопены будут работать против изолирующих эффектов геопены.
Преимущества использования геопены включают:
К недостаткам использования геопены относятся:
Физические свойства EPS Geofoam | |||||
---|---|---|---|---|---|
ТИП - ASTM D6817 | EPS12 | EPS15 | EPS19 | EPS22 | EPS29 |
Плотность, мин. кг / м | 11,2 | 14,4 | 18,4 | 21,6 | 28,8 |
Прочность на сжатие, мин., кПа при 1 % | 15 | 25 | 40 | 50 | 75 |
Прочность на сжатие мин., КПа при 5% | 35 | 55 | 90 | 115 | 170 |
Прочность на сжатие мин., КПа при 10% | 40 | 70 | 110 | 135 | 200 |
Прочность на изгиб, мин., КПа | 69 | 172 | 207 | 276 | 345 |
Кислородный индекс, мин.., объем% | 24,0 | 24,0 | 24,0 | 24,0 | 24,0 |
Физические свойства пенопласта XPS Geofoam | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
ТИП - ASTM D6817 | XPS20 | XPS21 | XPS26 | XPS29 | XPS36 | XPS48 |
Плотность, мин. кг / м | 19,2 | 20,8 | 25,6 | 28,8 | 35,2 | 48,0 |
Прочность на сжатие, мин., кПа при 1% | 20 | 35 | 75 | 105 | 160 | 280 |
Прочность на сжатие мин., кПа при 5% | 85 | 110 | 185 | 235 | 335 | 535 |
Минимальная прочность на сжатие, кПа при 10% | 104 | 104 | 173 | 276 | 414 | 690 |
Прочность на изгиб, мин., КПа | 276 | 276 | 345 | 414 | 517 | 689 |
Мин. Кислородный индекс, об.% | 24,0 | 24,0 | 24,0 | 24,0 | 24,0 | 24,0 |
| format =
требует | url =
(). Скарсдейл, штат Нью-Йорк: Horvath Engineering.На Викискладе есть медиафайлы, связанные с Geofoam. |