[:ru]ТЕХНОЛОГИЯ, СВОЙСТВА И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ (СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА) ЧАСТЬ 1[:en]TECHNOLOGY, PROPERTIES AND FIELDS OF APPLICATION OF SULPHUROUS COMPOSITIONS (STATE OF THE ISSUE) PART 1[:]

[:ru]Приведены результаты работ по изучению технологических параметров приготовления и формования композиционных материалов на основе термопластического серного вяжущего. Показаны перспективные направления по совершенствованию существующих и созданию новых решений долговечных, химически стойких конструкций из бетонов на основе ТПСВ.

Общие положения

В последние годы наблюдается стабильный процесс перепроизводства технической серы, получаемой в качестве побочного продукта при нефте- газопереработке и газоочистке, что вызвало необходимость поиска новых областей ее применения. В НИИЖБ выполнены комплексные исследования по подбору составов, изучению физико-механических свойств и технологических параметров приготовления и формования нового поколения композиционных материалов на основе термопластического серного вяжущего (ТПСВ). Производство ТПСВ на основе технической серы (ТС), серосодержащих отходов (ССО) или серных руд (СР) дает возможность организовать выпуск новых видов дорожных материалов, в том числе серных бетонов (СБ), сероасфальтобетонов (САБ). В области строительства наиболее перспективно применение ТПСВ в качестве вяжущего различных видов композиционных материалов, добавки в асфальтобетон и пропиточной композиции. По технологии НИИЖБ производство может быть организовано на базе АБЗ, инфраструктура и оснастка которого позволяет наладить выпуск сероасфальтобетона и серного бетона. Дополнительное оборудование в системе АБЗ должно позволить последовательно готовить смеси асфальтобетона (АБ), сероасфальтобетона (САБ), серного бетона (СБ). (Рис. 1, 2). Результаты работ, выполненных в последние годы в России и за рубежом, убедительно показали, что создание специализированного производства строительных материалов на основе термопластического серного вяжущего (ТПСВ) позволит в ряду случаев значительно усовершенствовать технологию и сократить сроки проведения строительных работ, повысить эксплуатационную надежность сооружений, существенно снизить энерго- и трудозатраты, вовлечь в строительный процесс крупномасштабное техногенное сырье, решая тем самым не только технические, но и экологические проблемы, получить максимальную (до 100%) экономию цемента. Разработанная НИИЖБ технология базируется на отечественных материалах и оборудовании. Высокая прочность и быстрое отверждение предлагаемых составов позволяют использовать их в конструкциях автодорог, мостов, полов, гидротехнических сооружений, промзданий, труб, фундаментов, свай и других конструкций, в том числе при решении инженерных и строительных задач в чрезвычайных ситуациях. Добавление ТПСВ в составы жестких или литых асфальтобетонов позволяет снизить до 50% расход битума, повысить эксплуатационные показатели дорожных покрытий. Анализ зарубежного опыта применения серных композиций показывает, что разработанные НИИЖБ составы и технологии соответствуют современному мировому уровню. Реализацию технологии серных композиций можно осуществить объединенными силами ведущих научно-исследовательских и производственных организаций по совместной комплексной программе на базе действующего АБЗ и создания в последующем технопарка. Предлагаемая технология относится к числу перспективных и экономически привлекательных, способных обеспечить высокую экономическую эффективность и быструю окупаемость вложенных средств. Материалы по основным ключевым показателям (прочности, коррозионной стойкости, экологической чистоте, долговечности, эстетичности, технологичности) превышают показатели традиционных, а по стоимости гораздо ниже. Предлагаемая технология ориентирована, прежде всего, на местные сырьевые ресурсы заказчика, пригодность которых определяется в лаборатории по методике НИИЖБ. По требованию заказчика могут быть разработаны специальные составы с учетом особенностей областей применения.[:en]The paper provides the results of the works of the study of processing parameters for preparation and molding the composite materials on the base of thermoplastic sulphurous binder. It shows the promising course of perfection of the existing designs and of development of new designs of long-life, chemical-resistant structures of concrete on the base of such binder.

General

In resent years the steady process of overproduction of technological sulphur produced as byproduct of oil and gas refinement and gas purification is observed, that has generated a need for a search of new areas of using it. Reinforced Concrete Research Institute (RCRI) has completed the integrated study of proportioning as well as analysis of physical-mechanical properties and process parameters for preparation and molding of new generation of the composite materials on the base of thermoplastic sulphurous binder (TSB). The TSB production on the base of technical sulphur (TS), sulphur-containing waste (SCW) or sulphur ore (SO) allows to organize production of the new types of road construction materials, including sulphur concrete (SC), sulphur asphalt concrete (SAC). In construction field it is the most promising to use TSB as a binder for different types of composite materials, an additive to asphalt concrete, and impregnating composition. According to the RCRI technology the production can be organized at an asphalt concrete plant (CP), the infrastructure and equipment of which allow to organize the production of sulphur asphalt concrete and sulphur concrete. The supplementary equipment in the CP system shall allow to produce sequentially the mixtures of asphalt concrete (AC), sulphur asphalt concrete (SAC), sulphur concrete (SC). (Pic. 1, 2). The results of works accomplished in recent years in Russia and abroad indicate clearly that the dedicated production system for thermoplastic sulphurous binder construction materials would allow in a number of cases to improve the technology and decrease the period of construction considerably. Furthermore that increases the operational reliability of structures, decreases considerably power and labour costs, engages in the process technogeneous raw materials of a large-scale, thus solving not only technical, but environmental problems, allows to achieve the maximum (up to 100%) cement saving. The RCRI designed technology is based on domestic materials and equipment. High strength and fast setting of the proposed compositions allow to use them in structures of highways, bridges, floors, hydraulic structures, industrial buildings, smokestacks, foundations, poling and other structures including those used for engineering and construction tasks solving in emergency situations. The TSB addition in the compositions of dry or floated asphalt concrete allows to decrease of bitumen demand of up to 50%, to increase of operational characteristics of the road coatings. The analysis of international experience of using sulphur compositions shows that RCRI designed compositions and technologies meet the modern international requirements. The sulphur compositions technology can be implemented by combined efforts of the leading scientific-research and production organizations in accordance with a joint integrated program at a working CP and by creating a technological park in the following. The proposed technology is of the list of promising and economically attractive, capable of providing high cost efficiency and quick payback. The materials exceed the conventional materials by the main key parameters (strengths, corrosion resistance, environmental impact, life duration, aesthetic qualities, processability), and cost far less. The proposed technology is oriented, first of all, to the local raw material resources of the customer, usability of which is determined in a laboratory by the RCRI method. By the customer request special compositions meeting the particular requirements of the field of application can be designed.[:]