聚苯乙烯(EPS)颗粒预裹覆对流态轻质土性能提升作用研究
卢 飞1,盛日福1,张 腾1,赵 欢1,杨 磊2,孔祥辉2*
(1. 山东金曰交通发展集团有限公司,山东 济南 250101; 2. 山东建筑大学 交通工程学院,山东 济南 250101)
摘 要: EPS流态轻质土在工程应用中主要面临两大难题:一是搅拌过程中EPS颗粒易上浮,造成材料分布不均;二是EPS颗粒与土体间的弱粘结力导致流态轻质土强度偏低。针对上述问题,对EPS颗粒进行了预裹覆处理。通过包裹性能试验和无侧限抗压强度试验,分析了裹覆材料的类型、配比和用量对EPS颗粒裹覆效果的影响规律,最终确定了最佳的预裹覆方法。随后,通过均匀性试验、干湿循环试验和扫描电镜试验,系统研究了EPS颗粒预裹覆对流态轻质土性能的提升效果及其作用机理。研究结果表明:采用水泥和氧化镁作为复合裹覆材料,当二者质量比为4∶6、裹覆材料用量为EPS质量的5倍时,EPS颗粒的裹覆效果最佳。预裹覆处理能有效解决EPS颗粒的上浮问题,对流态轻质土的工程性能也有明显提升作用。EPS颗粒经过预裹覆处理后,流态轻质土的7、28 d无侧限抗压强度分别提高了33%、42%;经历9次干湿循环后,预处理EPS流态轻质土的无侧限抗压强度损失率为17.20%,仍能保持在1.0 MPa以上的强度水平。扫描电镜试验结果表明,预裹覆处理使EPS颗粒与土体间的界面过渡区结构更加密实,同时通过裹覆层实现了EPS颗粒与土体的有效粘结,从而增强了流态轻质土的整体性,这是EPS流态轻质土性能提升的主要原因。
关键词: 流态轻质土; EPS预处理; 均匀性; 工程性能; 微观机理
基金项目: 山东省交通运输科技计划项目(2024B14-01);山东建筑大学研究生教育质量提升计划建设项目(ALK231107)
引文格式: 卢飞,盛日福,张腾,等. 聚苯乙烯(EPS)颗粒预裹覆对流态轻质土性能提升作用研究[J]. 市政技术,2025,43(11):222-230. (LU F,SHENG R F, ZHANG T,et al. Study on the enhancement effect of EPS particle pre-coating on the performance of fluid lightweight soil[J]. Journal of municipal technology,2025,43(11):222-230.)
