Сера – это один из наиболее распространенных химических элементов. В нефтехимической отрасли она является отходом производства и требует утилизации. Долгое время не могли найти хорошего решения, но с 70-хх годов прошлого века сначала в США, а потом и в СССР серу начали применять в строительстве как связующее вещество при производстве различных материалов, в частности, бетона. Производство серобетона происходит путем интенсификации процесса в аппаратах АВС.

Преимущества серобетона

Привлекательность использования серобетона обусловлена следующими фактами:

1. Возможность использования дешевой отходной серы вместо дорогостоящего портландцемента.
2. Возможность использования отходов производства минеральных наполнителей (отсева дробления щебня) вместо материалов с заданным фракционным составом.
3. Дорогостоящие полимерные добавки можно заменить полимерной модификацией серы, которая в жидкой сере составляет до 30% по массе.

Как видим, три дорогостоящих компонента можно безболезненно заменить на три дешевых.

Основные недостатки серобетона

Теперь давайте попробуем разобраться, что не позволяет серобетону перейти из разряда перспективного в разряд массово используемого строительного материала. На наш взгляд, это обусловлено такими причинами:

1. Количество полимерной серы в серобетоне со временем уменьшается. Она может переходить в моноклинную форму, поэтому требует химической стабилизации.
2. Серобетон термически неустойчив, поскольку температура плавления серы составляет 120 ºС. Появляется необходимость в термических стабилизаторах.
3. Биофильные свойства серы. При наличии влаги и органики некоторые виды бактерий способны поедать серу, словно сахар. Для исключения подобных явлений необходимы ингибиторы микробиологической коррозии.
4. Сера – вещество слабоядовитое. Но она способна сублимироваться даже в твердом виде. Поэтому необходимо предусматривать в серобетоне наличие специального изолирующего слоя.

Перечисленные недостатки влияют на стоимость серобетона и нивелируют все экономические преимущества, приведенные выше. Поэтому задача использования отходов или недорогих компонентов вместо ингибиторов и стабилизаторов без привлечения дорогостоящего химического оборудования при сохранении качественных характеристик строительного материала является актуальной.

Оборудование для производства серобетона

Компания GlobeCore предлагает предприятиям, занимающимся производством строительных материалов, и строительным организациям аппарат вихревого слоя типа АВС-100.

С его помощью можно активизировать:

• мазут. После обработки в вихревом слое он становится хорошим стабилизатором для полимерной серы;
• металлосодержащие отходы, которые впоследствии становятся термическими стабилизаторами твердой серы;
• галогенсодержащие отходы. Они выступают ингибиторами микробиологической коррозии;
• песок (является антипирогеном и улучшает прочнотные характеристики);
• отработанные масла. При их введении в состав серобетона улучшаются изоляционные свойства.

Совместная обработка мазута и жидкой серы в аппаратах вихревого слоя приводит к укреплению молекул серы, что предохраняет ее от распада. На выходе получают стабильное серополимерное вяжущее на основе не полимерной, а сополимерной серы.

При обработке песка происходит его дробление и образование химически активных поверхностей, способных вступать в реакцию с серополимерными вяжущими. Это позволяет повысить прочность изделия.

В результате измельчения в аппарате минеральных составляющих, в состав которых входят окислы металлов, серобетон обогащается сульфидами и полисульфидами. Температура их плавления возрастает с увеличением количества металлов в минеральном составляющем.

Активизация отработанных масел в аппарате вихревого слоя позволяет превратить их в разновидность олифы, которой можно покрывать поверхность изделий из серобетона.