求助硫磺砂浆配合比设计（设计步骤及计算公式） - 水泥砂浆|混凝土试验 - 监理检测网论坛监理检测网论坛,检测网论坛,检测论坛,试验检测论坛,监理检测论坛,试验检测网,工程检测论坛,监理论坛,监理网,检测网,试验检测考试论坛,检测师考试论坛,助理试验检测师考试,试验检测师考试,试验检测考试报名,试验检测考试现场审核

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发送短消息 UID 19534 精华 0 查看公共资料搜索主题搜索帖子 zhong190403 组别爱心志愿者帖子218 积分450 性别注册时间2007-03-26 个人空间	2^# 字体大小: t T 发表于 2007-05-15 15:52 \|只看该用户回复：求助硫磺砂浆配合比设计（设计步骤及计算公式）是否用于轨枕锚固,是的话可以用这个配比.硫磺:水泥:砂:石蜡.为1:0.5:1.5:0.02.注意熬制过程控制.:)òËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv


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发送短消息 UID 1580 精华 0 查看公共资料搜索主题搜索帖子 xxtyh 组别助理工程师帖子73 积分613 性别注册时间2006-04-30 个人空间	3^# 字体大小: t T 发表于 2009-03-05 14:49 \|只看该用户回复：求助硫磺砂浆配合比设计（设计步骤及计算公式）特种砼配合比里有这个配比设计òËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv


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niuniu6682000

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发表于 2009-03-07 00:28 |只看该用户

回复：求助硫磺砂浆配合比设计（设计步骤及计算公式）

用于公路工程
高强度硫磺砂浆的配制及应用
                                          曹剑波
河北省石家庄市公路工程管理处   石家庄市
摘要：通过工程实例，叙述了高强度硫磺砂浆的性能、配制及应用。
关键词：硫磺砂浆；配制；应用
  高强度硫磺砂浆是指硫磺加热到一定温度时，将石英砂及石英粉按一定比例配合，形成的一种新型热塑`性材料。它具有及其优异的性能，在土木工程领域，有着广泛的应用前景。
1.0硫磺砂浆的组份
1.1硫磺
硫磺是硫磺砂浆的胶粘剂,通常的硫磺分为纯硫磺和改性硫磺。
纯硫磺在常温下为淡黄色固体，比重2.07，熔点112.8。C,佛点为444.6。C，在不同的温度下，将形成不同的同素异形体和三态。固态的斜方硫加温至95.5。C形成固态单斜硫,加温至119.25。C,形成液态黄色硫,加温至160, 。C形成褐色液态硫,加温至444.6。C,形成气态硫,加温至1000。C,形成气态硫蒸气。
熔融的硫磺,其粘度变化较为复杂。粘度与其温度的变化情况见表1: 当温度为115。C时,粘度为0.0125Pa.s;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115~160。C之间，易于操作施工。硫磺的强度随温度的不同而变化，在20~40。C时其强度最大。
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

纯硫磺在熔融、冷却、凝固过程中，由于晶格变化，当从单斜硫转变为斜方硫时，体积缩小，形成收缩应力。是硫磺的耐热稳定性及其他特性（如粘度、强度、抗冲击强度等）大为降低。在冷热交替及干燥环境中结构极易破坏。为了防止和减少单斜硫转变为斜方硫，在硫磺中加入少量的聚硫橡胶（为硫磺用量的1.7%~3.3%左右）形成硫磺胶泥，它的耐热稳定性、粘结强度及其冲击性能均有大幅度提高（见表2），硫的工程特性见表3。
表2 聚硫橡胶对硫磺胶泥性能的影响

配合比	急冷急热残余抗拉强度（MPa）	与瓷板粘结强度òËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv òËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv （MPa）	抗冲击强度òËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv òËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv （MPa）	30天收缩率（%）
硫磺：石英粉60：40	0.35	0.32	0.068	0.165
硫磺：石英粉：聚硫橡胶òËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv 58.5：40：1.5 òËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv	2.85	1.43	0.574	0.105

表3 硫的工程特性

性质	数值òËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv òËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv
弹性模量	13.9x10 3 MPaòËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv
显微硬度	716MPa
抗弯强度	6~8MPaòËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv
抗压强度	25~30MPa
热膨胀系数	55x10-6/。CòËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv
导热系数	0.27W/(m。C)òËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv

硫是可燃材料,在有氧的条件下燃烧成SO2，易发生火灾，又放出刺激气味，不利于大量用于民用或工业建筑上。为了弥补这些不足，已研究的缓凝剂有苯乙烯、顺丁烯二酸、三甲苯磷酸盐、有机磷酸盐及溴酸盐、不饱和碳水化合物等。
硫磺砂浆所用的硫磺选用工业粉状硫磺或块状硫，要求纯度高、杂质少、水份少、含量应不少于98%、水分小于1%，否则熬制时间长，影响硫磺砂浆的性质。
1.2 石英粉
在硫磺砂浆中，掺入一定量的耐酸粉料石英粉，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10%~30%;含水率不大于0.5%，使用前必须烘干。
1.3 石英砂
要求耐酸率不抵于94%,含水率小于0.5%,含泥量不大于1%,1mm筛孔筛余量不大于5%,使用前需烘干脱水。
2.0 硫磺砂浆的性能
2.1 强度
硫磺砂浆在不到一天的时间内,就可达到100%的抗拉强度,其主要原因是因为硫磺的硬化是冷却时的固化过程和普通混凝土的水化硬化有本质的区别。三种不同的配合比所所形成的硫磺砂浆的力学性能见表4。
表4 硫磺砂浆的物理力学性能

配合比编号	硫磺用量（%）	表观密度òËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv òËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv （kg/m）	抗拉强度 j òËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv （MPa）	抗弯强度（MPa）
1#	40	1000	50.5	8.2
2#	50	1250	48.8	8
3#	60	1500	45.4	7.5

2.2 硫磺砂浆对钢筋的影响
为了解硫磺砂浆对钢筋是否有锈蚀问题,曾将铁丝埋入硫磺砂浆中进行观察,经两年后,其外露铁丝已经锈蚀,但内部铁丝却无锈蚀现象,证明硫磺砂浆中进行配筋是可行的。
2.3 硫磺砂浆内应力及对其使用性的影响
当温度变化时,硫磺砂浆试件产生相应的内应力，内应力的大小取决于试件的尺寸，其产生的原因是由于硫磺具有导热性低和温度膨胀系数高的特点。试件成型后外表比内部冷却的快，因此在外表产生拉应力而内部核心受压应力。因此，当需要对试验结果进行比较时，应考虑试件的几何尺寸，最好取相同的尺寸试件进行比较。
2.4 温度对硫磺砂浆的影响
大量的试验资料表明，当温度在20~80。C范围时，膨胀值上升平缓，但超过80。C特别是90。C时，其膨胀值将直线上升（见下图），开始由斜方体（固态）向单斜体或液态的斜方体变化，硫磺砂浆出现明显的软化。当试件表面裸露较多时，由于有充足的氧气而发生燃烧，生成由刺激气味SO2。如果硫磺砂浆垫层被普通混凝土或其他物体包围，表面裸露很少，则不能完全燃烧。因此要获得相同的软化效果和相同下沉量，必须严格限定相同的施工条件及外部环境。
3.0 高强度硫磺砂浆的配制
3.1 配合比设计
试验采用了三种不同的硫磺砂浆配合比，见表5。
表5   3种不同的硫磺砂浆配合比

配合比编号	硫磺	石英粉	石英砂òËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv
1#	40	20	40
2#	50	17	33
3#	60	13	27

3.2 试配过程
配制的方法时将硫磺破碎成3~4cm的碎块,按配合比称量,装入铁锅内，加入量为铁锅容积的1/3~1/2，加热130~160。C熔化、脱水；便熔便加料、搅拌防止局部过热。然后加入130。C预热干燥的石英粉和石英砂，边加边搅拌，温度保持在140~150。C左右。搅拌脱水并无气泡时，可继续升温160~170。C，约熬制3~4小时，待物体变得均匀、颜色一致、泡沫完全消失，即可使用。熬制好的硫磺砂浆，在140。C温度下浇筑成“8”字型，抗拉试块，观察其冷却时由无起鼓、凹陷、不密实、分层现象。如有起鼓，将试件打断观察，发现颈部断面内由肉眼可观的小孔多于5个，说明熬制时间不够，通常延长熬制时间，直到合格为止。
3.3 硫磺砂浆的抗压强度
按照三种硫磺砂浆不同的配合比,分别制成试件,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òËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv òËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv （硫磺：石英粉：石英砂）	抗压强度（Mpa）
1#	40：20：40	50.5
2#	50：17：33	48.8
3#	60：13：27	45.4

4.0 高强度硫磺砂浆在山西武宿立交桥中的应用
4.1硫磺砂浆软化性能试验
模拟大梁滑道支墩做硫磺砂浆软化性能试验，在15x15x15cm3混凝土试块中间填充3cm厚硫磺砂浆垫层，内布2KW电阻丝，电阻丝应均匀分布，并留有一定的间隙，一般以5厘米为宜，不宜过近或过远，以防出现短路。分别用三种不同的配合比配料制成试件，在一定的荷载下，观察通电情况。
表7模拟大梁滑道支墩硫磺砂浆垫层通电软化情况

配合比编号	通电时间(min)	软化情况	时间下沉值（cm）
1#	15	基本软化	2
2#	15	完全软化	2
3#	15	彻底软化	2.5

4.2 硫磺砂浆的技术要求
为了在工程中广泛应用硫磺材料，硫磺砂浆必须具有一定的技术性能,见表8。
表8硫磺砂浆的技术性能

项目	指标òËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv òËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv
抗拉强度（MPa）	不小于 3.5òËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv òËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv
吸水率（%）	不大于0.5òËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv òËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv
分层度（cm）	0.7~1.3òËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv òËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv
浸酸后抗拉强度降低率（%）	不大于20òËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv
浸酸后质量变化率（%）	-1,+1òËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv

4.3硫磺砂浆施工中常见的通病及防治措施
在浇筑硫磺砂浆的表面用锤轻击可听见空鼓声，由松动或脱落现象与其相邻的部位轻敲一下也很容易脱落。
原因分析
(1)基层质量不好，造成空鼓。
(2)砂浆熬制质量不好，如熬制时间不够、气体没能完全排除，造成空鼓。
防治措施
（1）硫磺砂浆熬制温度必须适度（140~160 。C），对原材料进行外观检查。
（2）硫磺砂浆的浇筑温度应保持在135~145。C，最好砂浆做成预制块，再拿到现场熔化使用。为提高流动度，二次熔化时可另加硫磺5%~10%。
（3）硫磺砂浆是一种可以重复使用的材料，发现有空鼓或粘结不牢时，可将其清除干净后重新浇筑。
4.4 高强度硫磺砂浆用于武宿立交桥
石太高速公路山西武宿立交桥枢纽工程为多跨连续箱梁,横跨电气化铁路，采用顶推法施工。考虑到施工过程中，滑道承受大量的自重及其顶推摩擦力，因此要求滑道支撑体具有强度高、耐抗滑、易清除等特点，高强度硫磺砂浆是一种理想地工程材料。硫磺砂浆配合比采用配合比编号2#，硫磺：石英粉：石英砂为1：0.34：0.66，抗压强度48.8MPa，采用电压220V，功率2000W的电阻丝。
电阻丝布置好后，浇3cm厚硫磺砂浆，其上放置滑道板。落梁时将电阻丝接于220伏电源上，通电后硫磺砂浆熔化成液体从四周流下，滑道下降，箱梁落在支座上，完成落梁。
4.5 千斤顶升梁更换支座与硫磺砂浆降梁更换支座效果分析
采用千斤顶升梁,更换支座不仅造价高、工期长、搭设支架工序复杂、浪费材料及人工，且施工不安全，最突出的一点就是不能保证大梁同步下落而造成大梁应力过大。
采用硫磺砂浆预埋电阻丝做滑道支墩，落梁速度快、省工省力、功效高。山西武宿立交桥，采用了此项新工艺，节约了大吨位顶升设备，提前竣工通车，经济效益及社会效益明显。
5.0 结束语
硫磺砂浆以其强度快速生成，其抗冻性能、抗疲劳性能和承受重复荷载的能力都极为优异而被广泛用于土木工程的各个领域。如在公路工程领域，用硫磺砂浆做为大梁的临时支座，预埋电阻丝的硫磺砂浆用于更换大梁支座，以及用硫磺砂浆“桩靴法”处理断桩等方法得到应用。另外硫磺砂浆在其他方面的应用有待于我们继续探究，以发挥硫磺砂浆的最佳性能。

niuniu6682000 最后编辑于 2009-03-07 01:53:01

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发送短消息 UID 44806 精华 8 查看公共资料搜索主题搜索帖子 niuniu6682000 组别高级工程师帖子920 积分3192 性别注册时间2008-03-12 个人空间	5^# 字体大小: t T 发表于 2009-03-07 01:51 \|只看该用户回复：求助硫磺砂浆配合比设计（设计步骤及计算公式）铁路òËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv 青藏铁路安多至拉萨段高原高寒地区硫磺锚固质量控制技术研究òËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv 硫磺水泥砂浆锚固技术是使铁路混凝土轨枕与钢轨连接的螺纹道钉稳固、经久耐用的关键技术。硫磺水泥砂浆锚固的螺纹道钉具有强度高、使用可靠、成本低、施工方便和易于维修等特点，但是必须保证硫磺水泥砂浆锚固的质量，才能得到满意的使用效果。在世界最高海拔的安多铺轨基地进行硫磺水泥砂浆的熬制和螺纹道钉的锚固，在国内外都是第一次。由于安多铺轨基地的海拔高（4705m）、空气稀薄、平均气温很低、昼夜温差大、大气压低，不利于硫磺水泥砂浆的熬制和螺纹道钉的锚固施工，为了充分保证硫磺水泥砂浆的熬制和螺纹道钉的锚固质量，必须采取相应的质量保证措施和技术方案。具体技术措施有：①改造硫磺水泥砂浆熬浆锅炉，即将原有的立式锅炉改为卧式锅炉。创新点： a、以吊装砼轨枕用的废木条作燃料在加热灶内燃烧采用文火加热，既节约能源，又能很好的控制浆液温度，保证了硫磺水泥砂浆的质量，同时又最大限度地减少了对环境的污染；b、用可旋转的卧式熬浆锅代替固定的立式熬浆锅，既能实现正转上料、搅拌，又能使浆液受热均匀，反转还能达到出料目的，且阿基米德螺旋耐磨叶片不易损坏；c、将动力装置（减速箱）设置在锅炉外面，便于维修，还能预防设备故障发生；d、熬同样容积的浆，锅炉的设计体积大大减小，节约了制造成本。②精选硫磺锚固砂浆配合比。TB10302-96《铁路轨道及施工验收规范》规定了硫磺锚固砂浆配合比的大致范围，硫磺：水泥：砂子：石蜡为1：（0.3~0.6）：（1~1.5）：（0.01~0.03）。但究竟哪一种配合比能够满足青藏高原特殊气候条件，还需要根据进场原材料技术条件和成本进行精选实验，经过反复设计和试配，选定了稠度、抗拔力和抗压强度都能满足规范要求，且能节省硫磺用量，达到既满足技术标准又能节约成本的配合比，硫磺：水泥：砂子：石蜡为1：0.5：1.2：0.02。③加强对硫磺水泥砂浆制作时温度的控制，保证硫磺锚固浆温度控制在160oC~180oC。首先建造半封闭作业车间,减少空气流通，并在车间内配置多台燃煤炉和2000kw的电热油灯等增温设备以保证车间内温度,其次就是对所用原材料进行加温等技术处理。具体作法是：a、将洁净的砂子加热到100℃～120℃，且不断搅拌直到砂子不再往外冒蒸气时再倒入水泥；b、将砂子与水泥混合料加热到130℃时倒入硫磺和石蜡，由于硫磺和石蜡都是易燃物品，温度必须控制在160℃～180℃，并在加热时充分搅拌，以防硫磺过热燃烧失效；c、在加热熔解硫磺和石蜡时，控制好火力，不得过猛；d、将已熬制好的硫磺水泥砂浆倒入保温锅保温，保温锅内的温度必须控制在150℃～170℃之间，以保证硫磺水泥砂浆注入轨枕锚固孔内时的温度不低于140℃。e、根据灌浆地点适时变换熬浆工作车间，尽量将熬浆车间设在靠近灌浆地点附近，防止出锅的硫磺水泥砂浆在运输时温度降低过多，从而保证硫磺锚固水泥砂浆的质量。④加强对硫磺水泥砂浆灌注锚固工艺控制：a、青藏高原雪水较多，混凝土轨枕的锚栓孔内湿润而冰冷，为防止锚固时湿的锚栓孔壁吸收锚固浆的热量，降低锚固浆的温度，影响螺纹道钉的锚固质量，灌浆前先将轨枕的螺栓孔烤干。b、青藏高原平均温度较低，特别是在冬季温度更低导致螺纹道钉的温度也低，锚固时如螺纹道钉的温度低将使螺纹道钉周围的浆体过快冷缩，影响硫磺水泥砂浆与螺纹道钉的粘接，降低锚固的螺纹道钉抗拔力。采取的防范措施是对低温度的螺纹道钉进行预热处理。òËD¡Ð÷bbs.3c3t.com* _ËXx-ûv
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	niuniu6682000 最后编辑于 2009-03-07 02:09:26 帮助别人，快乐自己，提高自己

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