單軸壓縮下EPS泡沫的力學性能試驗研究

邵成健，徐永福，楊同帥，付 苗

（上海交通大學船舶海洋與建筑工程學院，上海 200240）

0 引言

聚苯乙烯泡沫（Expanded Polystyrene，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泡劑，同時加熱進行軟化并產生氣體而形成的一種硬質閉孔結構的泡沫塑料。因其具有質輕、力學性能好、自立性和耐久性強、施工方便、環境友好等優點，對解決路堤失穩、橋頭跳車、路基凍害和新老路基拼接等問題有良好的處理效果，目前廣泛運用于建筑和包裝行業中［1-4］。

關于EPS 泡沫的力學性能，目前國內外眾多學者對其進行了詳細的試驗研究，并得到了許多有用的成果［5］。熊志遠等［6］研究了密度和應變率對EPS 泡沫準靜態壓縮力學行為的影響，并指出EPS 的密度與其屈服強度呈線性關系，同一密度的EPS 在不同加載速率下其線彈性模量基本不變而屈服強度隨加載速率增大而增加。Vaitkus等［7］通過對不同尺寸的EPS 泡沫板進行單軸壓縮試驗，提出了EPS 泡沫出現應力松弛時其衰減因數表達式。王志亮等［8］對EPS 泡沫沖擊壓縮和吸能特性進行了試驗研究，認為泡沫初始密度和加載應變率對EPS 泡沫的吸能和沖壓特性具有較大影響。Chen 等［9］研究了兩種不同密度的EPS 泡沫在準靜態和動態荷載作用下其力學特性，指出EPS 泡沫的靜力強度和彈性模量隨密度增加而增大，抗拉強度和屈服應變在動荷載作用下均隨應變率增加而增大。毛快等［10］在室溫環境下對三種不同密度的EPS泡沫進行單軸壓縮蠕變試驗，認為同密度的EPS 其蠕變量值隨著應力水平的增大而增大，同應力水平下的EPS其蠕變量隨著密度的增大而減小，并在試驗的基礎上提出了包含密度影響的EPS 壓縮蠕變模型。……