Модифицированные серные связующие для цементов и бетонов

МОДИФИЦИРОВАННЫЕ СЕРНЫЕ СВЯЗУЮЩИЕ ДЛЯ ЦЕМЕНТОВ И БЕТОНОВ

Как известно, масштабное изъятие природных ресурсов, таких как углеводородное сырье, зачастую не сопровождается проведением мероприятий по охране окружающей среды. По техногенному загрязнению объектов природной среды нефтегазовый комплекс (НГК) занимает лидирующее место среди других отраслей промышленности. В настоящее время техническая сера, являясь отходом нефтегазодобычи, накопилась в огромном количестве. При этом все производные серы относятся к отравляющим веществам, которые проявляют негативное действие на природную среду.

Работы по созданию новых композиционных материалов, способных длительное время эксплуатироваться в агрессивных средах промышленности, климатических условиях и других видов специального назначения, остаются всегда актуальным вопросом. Исследования последних лет установили, что для получения такого композиционного материала в качестве основы связующего может быть использована модифицированная сера с добавками наполнителей и заполнителей: серные бетоны, серные цементы.

Авторы работы «Вяжущие для бетонов на основе сополимеров серы и нефтеполимерной смолы» исследовали возможность утилизации технической серы путем ее переработки в серные вяжущие, на основе которых можно будет получать различные строительные материалы. Применение серы в строительстве обусловлено получением сравнительно высоких физико-механических свойств. В данной статье отмечено улучшение таких свойств серного цемента и бетона, как прочность при сжатии, морозостойкость, водопоглощение.

В проводимой работе указан ряд недостатков строительных материалов на основе технической серы и предложены пути их устранения. В качестве основных недостатков серных бетонов отмечены неустойчивость к тепловым нагрузкам, низкая ударная прочность, специфический запах, усадка при твердении.

Проведение исследований по устранению указанных недостатков основано на введении специальных добавок. В качестве таких добавок авторы работы предлагают использовать полисульфиды на основе дициклопентадиена (ДЦПД). Рекомендовано применять метод сополимеризации, обладающий рядом преимуществ в сравнении с поликонденсационным методом получения. Основными преимуществами выбранного метода являются технологичность, энергосбережение и малоотходность. В качестве доступного сырьевого материала использовалась нефтеполимерная смола (НПС).

В ходе работы установлены оптимальные параметры технологического процесса сополимеризации. Так, рекомендуется:

– температура проведения процесса 130-135оC;

– соотношение компонентов сера: НПС выбрано 70(80):30(20) мас. %;

– применение в качестве активатора дифенилгуанидина (ДФГ) для ускорения процесса.

Оптимальное время синтеза полисульфида (ПС) обусловлено получением максимального предела прочности при сжатии серных цементов, состоящих из связующих и карбонатного наполнителя в соотношении массовых долей 50:50. Для его определения в работе проводили три опыта различной длительностью (1; 1,5 и 2 ч). Высокие прочностные показатели