淺析硫磺砂漿在大型橋梁工程臨時(shí)支座中的配制與應(yīng)用

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1、硫磺砂漿的配制及在大型橋梁結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用中國(guó)水電七局滬蓉西宜長(zhǎng)高速公路項(xiàng)目部王振起甘露摘要：通過工程實(shí)例，敘述了硫磺砂漿的性能、配制及其在大型橋梁結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換中應(yīng)用。關(guān)鍵詞：硫磺砂漿、配制、臨時(shí)支座、體系轉(zhuǎn)換、應(yīng)用硫磺砂漿是指將硫磺加熱到一定溫度形成液態(tài)并充分脫水后加入適當(dāng)比例的預(yù)熱干燥耐酸粉料和粒徑1.25mm以下的細(xì)骨料，形成的一種新型熱塑性材料。它具有硬化快、高早強(qiáng)、處理方便、可回收、經(jīng)濟(jì)安全等優(yōu)異性，在土木工程領(lǐng)域尤其在大型橋梁中，有著廣泛的應(yīng)用前景。1、硫磺砂漿的組份1.1硫磺硫磺是硫磺砂漿的膠粘劑,通常選用的硫磺為工業(yè)粉狀硫磺或塊狀硫，要求純度

2、高、雜質(zhì)少、水份少、含量應(yīng)不少于98%、水分小于1%。硫磺為熱施工材料，對(duì)溫度要求嚴(yán)格。在常溫下，硫磺為淡黃色固體，在不同的溫度下，將形成不同的同素異形體和三態(tài)。固態(tài)的斜方硫加溫至95.5。C形成固態(tài)單斜硫,加溫至119.25。C,形成液態(tài)黃色硫,加溫至160,。C形成褐色液態(tài)硫,加溫至444.6。C,形成氣態(tài)硫,加溫至1000。C,形成氣態(tài)硫蒸氣。硫磺的熔化脫水溫度為130～150℃；與粉料、細(xì)砂的混合溫度為140～160℃；溫度低時(shí)因粘度大不能混勻，溫度高達(dá)170℃以上時(shí)，熔融的硫磺,其粘度變化較為復(fù)雜。粘度與其溫度的變化情況見表1:當(dāng)溫度為115。C時(shí),粘

3、度為0.0125Pa.s;160度時(shí)為0.0066Pa.s;165。C時(shí)其粘度增加1000倍以上;198.8。C時(shí),其粘度高達(dá)90Pa.s,增加10000倍以上。因此硫磺在施工過程中溫度應(yīng)介于115~160。C之間，易于操作施工。硫的工程特性見表2表1硫磺溫度與粘度變化情況溫度/c115160165198.8粘度/Pa.s0.01250.00666.790表2硫的工程特性性質(zhì)數(shù)值彈性模量13.9x103MPa顯微硬度716MPa抗彎強(qiáng)度6~8MPa抗壓強(qiáng)度25~30MPa熱膨脹系數(shù)55x10-6/。C導(dǎo)熱系數(shù)0.27W/(m。C)容重1.995g/cm31.2水

4、泥（充當(dāng)耐酸粉料）在硫磺砂漿中，摻入一定量的耐酸粉料，可以提高硫磺的耐酸性，增加強(qiáng)度，改善其他性質(zhì)，如可燃性等，減少體積收縮。質(zhì)量要求：耐酸率不小于95%，細(xì)度要求通過0.16mm篩孔篩余率不大于5%；通過0.08mm篩孔篩余率為8%~20%;含水率不大于0.5%，使用前必須烘干?？紤]到工地取材便利,我們選用性能接近的湖北宜都市高壩洲牌普通硅酸鹽32.5級(jí)水泥，水泥試驗(yàn)指標(biāo)如下表3：表3選用水泥物理力學(xué)性能指標(biāo)細(xì)度（%）燒失量（%）含水量（%）3天抗折(Mpa)3天抗壓(Mpa)安定性(沸煮法)初凝終凝8.73.80.23.813.5合格1h48m2h39m1.

5、3細(xì)骨料要求耐酸率不低于94%,含水率小于0.5%,含泥量不大于1%,1.25mm篩孔篩余量不大于5%,使用前需烘干脫水。實(shí)際操作采用指標(biāo)優(yōu)良的洞庭湖黃砂過1.25mm篩.其具體試驗(yàn)指標(biāo)見表4，級(jí)配分布見圖1：表4選用細(xì)骨料物理性能指標(biāo)表觀密度（g/cm3）堆積密度（g/cm3）含泥量（%）泥塊含量（%）含水率（%）空隙率（%）2.0911.1990.20.1042.7圖1細(xì)骨料級(jí)配分布情況通過百分率%100580456045404520450累計(jì)篩余百分率%2、硫磺砂漿的配制2.1配合比設(shè)計(jì)硫磺的硬化是冷卻時(shí)的固化過程，其強(qiáng)度隨溫度的不同而變化，在20~40。

6、C時(shí)其強(qiáng)度最大，和普通砂漿的水化硬化有本質(zhì)的區(qū)別?？紤]到橋梁結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換中使用臨時(shí)支座的強(qiáng)度要求與可熔性的有機(jī)結(jié)合，我們?cè)O(shè)計(jì)了四種不同的硫磺砂漿配合比，見表5表54種不同的硫磺砂漿配合比配合比編號(hào)硫磺（kg）細(xì)砂（kg）水泥（kg）1#6027132#4838143#4040204#3541242.2硫磺砂漿的熬制方法①先將硫磺打成2~5cm的小塊，按比例稱好分批放入鍋中，加熱130～150℃熔化，邊熔邊放邊攪，注意防止局部過熱，以達(dá)到充分脫水的目的?！　、诹蚧敲撍?，分批將已攪拌均勻的130℃烘干細(xì)骨料、水泥放入鍋中不斷攪拌、脫水，混合均勻；注意要嚴(yán)格控制熬制

7、溫度，一般為140～170℃，最高不超過180℃，約熬制3~4小時(shí)?！　、鄞蚧巧皾{熬制均勻、顏色一致、汽泡完全消失時(shí)，先取樣檢查，以確定其熬制質(zhì)量，如不符合要求時(shí)，應(yīng)繼續(xù)熬制，直到合格；　　④硫磺砂漿質(zhì)量鑒定,在140℃時(shí)，澆入“8”字型抗拉試模中，觀察其冷卻時(shí)應(yīng)無涌泡、凹陷、不密實(shí)、分層現(xiàn)象，將其打斷觀察，其頸部斷面內(nèi)，肉眼看可見小孔多于5個(gè)，說明熬制時(shí)間不夠，通常延長(zhǎng)熬制時(shí)間，直到眼見小孔小于或等于5個(gè)為止。圖2硫磺砂漿熬制工藝流程圖硫磺碎塊在130~150。C溫度下加熱脫水140～170℃合格品硫磺砂漿熔融的硫磺細(xì)骨料水泥攪勻并炒干升溫至130℃至130

8、。C加5%~10%硫磺繼