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1、按照 4种硫磺砂浆的不同配合比，分别制作成试件，测其抗压强度见表 6 . 我们在 2#配比硫磺砂浆预制块中分别预埋 500W、800W、1000W三种不同功率的电阻丝，恒定电压 220V .160度时为0.0066Pa.s;165 。 C时其粘度增加1000倍以上; 198.8 。 C时,其粘度高达90Pa.s,增加10000倍以上。因此硫磺在施工过程中温 度应介于115160 。 C之间，易于操作施工。硫的工程特性见表2 表1 硫磺温度与粘度变化情况 温度/c 115 160 165 198.8 粘度/Pa.s 0.0125 0.0066 6.7 90 表2 硫的工程特性 性质 数值 弹性模
2、量 13.9x10 3 MPa 显微硬度 716MPa 抗弯强度 68MPa 抗压强度 2530MPa热膨胀系数 55x10-6/。C 导热系数 0.27W/(m。C) 容重 1.995g/ cm 3 1.2 水泥（充当耐酸粉料） 在硫磺砂浆中，掺入一定量的耐酸粉料，可以提高硫磺的耐酸性，增加强 度，改善其他性质，如可燃性等，减少体积收缩。 质量要求：耐酸率不小于 95%，细度要求通过0.16mm筛孔筛余率不大于5%； 通过0.08mm筛孔筛余率为8%20%;含水率不大于0.5%，使用前必须烘干。考虑 到工地取材便利,我们选用性能接近的湖北宜都市高坝洲牌普通硅酸盐32.5级 水泥，水泥试验指标
3、如下表3： 表3 选用水泥物理力学性能指标 1.3 细骨料 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筛孔筛 余量不大于5%,使用前需烘干脱水。实际操作采用指标优良的洞庭湖黄砂过 1.25mm 筛.其具体试验指标见表4，级配分布见图1： 表4 选用细骨料物理性能指标 表观密度 （g/cm 3 ） 堆积密度 （g/cm 3 ） 含泥量 （%） 泥块含量 （%） 含水率 （%） 空隙率 （%） 2.091 1.199 0.2 0.1 0 42.7 图1 细骨料级配分布情况 细度 （%） 烧失量 （%） 含水量 （%） 3 天抗折 (Mpa) 3天抗压 (Mpa) 安
4、定性 (沸煮法) 初凝 终凝 8.7 3.8 0.2 3.8 13.5 合格 1h48m 2h39m2、硫磺砂浆的配制 2.1 配合比设计 硫磺的硬化是冷却时的固化过程，其强度随温度的不同而变化，在 2040 。 C时其强度最大，和普通砂浆的水化硬化有本质的区别。考虑到桥梁结 构体系转换中使用临时支座的强度要求与可熔性的有机结合，我们设计了四种 不同的硫磺砂浆配合比，见表 5 表 5 4种不同的硫磺砂浆配合比 配合比编号 硫磺（kg） 细砂（kg） 水泥（kg） 1# 60 27 13 2# 48 38 14 3# 40 40 20 4# 35 41 24 通 过 百 分 率 % 100 5
5、80 45 60 45 40 45 20 45 0 累 计 筛 余 百 分 率 %加 5%10%硫磺继续 2.2 硫磺砂浆的熬制方法 先将硫磺打成25cm的小块，按比例称好分批放入锅中，加热 130150熔化，边熔边放边搅，注意防止局部过热，以达到充分脱水的目的。硫磺脱水后，分批将已搅拌均匀的130烘干细骨料、水泥放入锅中不 断搅拌、脱水，混合均匀；注意要严格控制熬制温度，一般为140170，最 高不超过180，约熬制34小时。待硫磺砂浆熬制均匀、颜色一致、汽泡完全消失时，先取样检查，以确 定其熬制质量，如不符合要求时，应继续熬制，直到合格；硫磺砂浆质量鉴定,在140时，浇入“8”字型抗拉试模
6、中，观察其冷 却时应无涌泡、凹陷、不密实、分层现象，将其打断观察，其颈部断面内，肉 眼看可见小孔多于5个，说明熬制时间不够，通常延长熬制时间，直到眼见小 孔小于或等于5个为止。 图2 硫磺砂浆熬制工艺流程图 1401702.3 硫磺砂浆的抗压强度 按照 4种硫磺砂浆的不同配合比，分别制作成试件，测其抗压强度见表 6 表6 硫磺砂浆的抗压强度 配合比编号 配合比 （硫磺：细砂：水泥） 实测抗压强度（Mpa） 1# 60：27：13 26.5 2# 48：38：14 31.6 3# 40：40：20 43.1 4# 35：41：24 51.7 硫磺碎块在 130150 。 C 温度下加 热脱水 细
7、骨料水泥搅匀并炒 干升温至 130 至 130 。 C 熔融的硫磺 硫磺砂浆 合格品 不合格品 熬制3、硫磺砂浆的固有特性 3.1 硫磺砂浆的优异性 硬化快，高早强 通过我们大量的现场模拟试验表明，在温度冷却到110以后硫磺砂浆迅 速硬化，当降至85后硬化基本完成。其硬化还与成型模板的散热性及外部气 温环境有关，一般硬化时间在半小时到两小时不等。由于硫磺砂浆的冷却固化 与普通砂浆的水化硬化有本质的区别。因此，在不到一天的时间内,就可达到 100%的设计抗压强度。四种不同的配合比所形成的硫磺砂浆的力学性能见表 7。 表7 4种不同配比硫磺砂浆的物理力学性能 配合比编号 硫磺用量 （%） 表观密度
8、 （kg/m 3 ） 抗压强度 （MPa） 抗弯强度 （MPa） 1# 60 1495 26.5 7.2 2# 48 1276 31.6 7.8 3# 40 1020 43.1 8.1 4# 35 975 51.7 8.3 可熔性好，处理方便 通过在现场砼构件上进行软化试验表明，当温度在2080 。 C范围时，硫磺 砂浆无软化现象。但超过80 。 C特别是90 。 C时，硫磺砂浆出现明显的软化，达 到120 。 C时完全液化。我们在结构物表层涂抹脱模剂，液状硫磺砂浆在表层硬 化后即可自然分离，对砼构件无任何污染。 操作简单，经济效益好 硫磺砂浆液化后由于其较高的流动性，可采用直接灌注法。因此可
9、以适应 几乎任何形状、尺寸的模板，不会存在操作死角。硫磺砂浆能迅速硬化且强度 高，能大大节省施工间歇时间及人力物力，因此也能产生较好的经济效益。 3.2 硫磺砂浆灌注成型施工中的常见通病及预防措施 硫磺砂浆在浇注中易出现脱层、涌泡。硬化后敲击表层有空响，不密实。 原因分析 浇注过程中混入杂质。以及需预埋电阻丝导致分层灌注，上下层浇注间 隔时间太长或基层质量差，造成脱层。 原材含水，模板散热差、熬制时间短，气泡没完全排近，造成涌泡、空 鼓。 预防措施 实保证基层质量。基层上设有隔离层时，隔离层与基层必须粘结良好。 基层表面应晾干、烘干或用热风器吹干。 用的粉料和细砂必须炒干后使用，并保证出锅温度
10、为 130150,出锅 前应进行温度检查。 熬制时间应充分，浇注前应对熔化物进行外观检查，以不出现明显气泡 即可。浇注温度应保持在 135145。不合格可重新熬制，在二次熔化时可外 加 5%10%的硫磺。 4、硫磺砂浆在沪蓉西宜长高速公路清草湾大桥结构体系转换中的应用4.1 工程简介 沪蓉西宜长高速公路清草湾大桥分两座，共28跨，全长585.4米。上部构 造为20米跨径预应力砼空心板梁，先简支后结构连续，下部构造桥墩为双柱式 墩、桩基础；桥台为U台、扩大基础。连续梁施工采用预制吊装，先简支再现 浇墩顶连续段，然后拆除临时支座，使体系转换成结构连续。 4.2 临时支座的选材 考虑到施工过程中，临
11、时支座需承受大量的各类荷载及其顶面与梁体吊装 过程中顶推摩擦力及冲击力，要求临时支座支撑体应具有强度高、耐抗滑、易 清除等特点，因此我们选用硫磺砂浆作为临时支座的制做原材。 4.3 临时支座的选形 我们在现场模拟试验过程中，发现硫磺砂浆在冷却固化过程中，表层会出 现局部裂纹。在排除了熬制时间不够等原因外，分析主要原因是硫磺砂浆的导 热性差，内外温差反应大。在自然环境中试样表层比内部冷却快，表层产生拉 应力而内部核心受压应力。在对比试验中，我们在固定试件受力面积的情况下， 最初采用方形预制块，发现其散热性差，不利于硬化过程中的应力分散，加之 吊装过程中的不确定性，极易导致临时支座受力不均匀，局部
12、边角产生了断裂 和破碎。后采用圆形预制块，其散热性及均匀受力的概率都比方形预制块大大 提高。方形和圆形预制块的优越性对比见表 8。 表 8 方形和圆形预制块的优越性对比 形状 固化反应 吊装冲击 方形预制块 表层开裂、涌泡、凹陷 边角破碎、断裂 圆形预制块 局部裂纹、少量涌泡 少量掉块 4.4 临时支座承载验算 空心梁自重30T，架桥机自重50T，动荷50T，其它施工荷载20T，合计 150T。单个支座承重：1504=37.5T。临时支座选用2#硫磺砂浆配比，平均抗 压强度为31.6Mpa。圆柱型，直径25cm，高1013cm（因桥面有纵、横坡） ，其 受力荷载为：3.14125 2 31.6
13、1550KN（可承重158T） 。可见支座承载有较大 余量，考虑到经济及易熔性要求，因此选用2#配比较为合理。 4.5 硫磺砂浆临时支座的软化试验 4.5.1 软化方案的选择 硫磺砂浆临时支座的清理方法有氧气烧化、预埋电阻丝电热软化以及人工 凿除等。现场模拟试验中，我们采用250mm，高度100mm预制块模拟硫磺砂 浆临时支座在一定荷载下做软化烧熔试验。考虑到施工过程中梁体下降的均匀 性要求，我们采用预埋电阻丝通电软化的方案，电阻丝采用2000W电炉盘通电 定型。 4.5.2 软化试验 首先将预制块灌注至20mm高度，待其表层初步结晶后，将已事先定型好的 电阻丝均匀布置在表层，接着浇注到顶。电阻丝应均匀分布，并留有一定的间 隙，一般以24cm为宜，不宜过近或过远，以防出现短路和产热不均匀。我们
