Серный бетон производство

Назначение серобетона

Твердаяполимерная сера встречается практическиво всех формах этого элемента, она имееточень сложный состав, во многом зависящийот способа получения. Характерно, чтовсе оценки степени полимеризации серыбыли приведены косвенным путем, напримерпо результатам измерения электронногорезонанса и статистической магнитнойвосприимчивости расплавов серы. Прямыхметодов определения молекулярной массыполимерной серы не существует.

Полимернаясера не растворяется в органическихрастворителях и каучуках и поэтомуможет найти широкое применение в качествевулкани-зирующего агента в шинной ирезинотехнической промышленности. Вотличие от обычной серы полимер не»выцветает» на поверхности резиновыхсмесей и вулканизаторов, что позволяетподдерживать конфекционные свойстваполуфабрикатов в течение длительныхсроков хранения. Кроме того, полимернаясера, не способная к миграции в соседниеслои многослойных резиновых ирезинотканевых систем, обеспечиваетболее однородную и интенсивнуювулканизацию при сокращении временипроцесса.

Основныеспособы получения полимерной серы можноразделить на три категории: 1) методомбыстрого охлаждения расплавов, 2) методомвзаимодействия двуокиси серы ссероводородом в водной среде, 3) методомбыстрого охлаждения паров серы. Первыйвариант наиболее экономичен, но непозволяет получать продукт с содержаниемнерастворимой части более 50-55%, поэтомупредусматривается стадия экстракциярастворимой части.

Второй метод позволяетполучать высокопроцентную (80-90%) полимернуюсеру при достаточно сложном аппаратурномоформлении, очень перспективно совмещениепроцессов газоочистки и полученияполимерной серы в рамках одного процесса.Основное отличие третьего подхода –образование высокочистого полимерногопродукта при значительных энергозатратахна получение паров серы. Наибольшеевнимание уделяется не столько изысканиюновых методов получения полимернойсеры, сколько поиску наиболее эффективныхстабилизаторов, которые, как правило,бывают объектом патентования.

В качествестабилизаторов полимерной серы былизапатентованы самые разные классыорганических соединений, и их комбинации,хотя такой поиск едва ли являетсяосмысленным без выяснения механизмастабилизации полимерной молекулы.

Взарубежной литературе (исключаяпатентную) сведения о технологиипроизводства полимерной серы отсутствуют,что говорит о неослабевающем интересекрупных западных производителей кданной проблеме. По оценкам экспертовусиление промышленного экологическогоконтроля, повышение требований к уровнюсероочистки приведет в недалеком будущемк насущной необходимости утилизацииэлементной серы как одного из основныхотходов нефтеперерабатывающих иметаллургических производств. Здесьпрактический аспект уже явно превалируетнад научным.

ВРоссии и странах бывшего СССР какие-либосерьезные научные и практическиеразработки по данной тематике отсутствовалидо последнего времени, но сегодня рядотечественных компаний, например «Юкос»,заинтересованы в создании собственныхтехнологий получения полимерной серы,и дело, похоже, скоро сдвинется с мертвойточки.

Итак,полимерная сера – химический продукт21-го столетия. Явные преимуществаиспользования для вулканизации полимернойсеры по сравнению с обычной ромбическойсерой неизбежно приведут к росту еепромышленного производства.

Созданиеже высокоэффективных технологийневозможно без четкого пониманияфизико-химической сущности факторов,способствующих образованию полимернойсеры.

Каким должен быть стабилизатор?Возможно ли исследовать кинетикуполимеризации циклов, отличных отоктасеры? Как напрямую оценить степеньполимеризации серы в расплаве илитвердом состоянии? Эти и многие другиевопросы все еще ждут своего ответа.

Производствосеробитума, серобетона и изделий изнего

Использованиесеробетонов в промышленном и дорожномстроительстве, строительствегидротехнических сооружений, вкоммунальном хозяйстве для утилизациии захоронения отходов газоперерабатывающихи мусоросжигательных заводов.

Области использования

1.Дорожное строительство –возможность изготовления дорожногопокрытия из отходов. При применениисеробетона в дорожном строительстве,возможно использование только отходов(серы и доломитовой муки). При этомпрочность и долговечность покрытияувеличиваются.

2.Подземные конструкции -сваи; фундаменты; подпорные стены;ограждающие конструкции тоннелей; стеныопускных колодцев; конструкции отдельностоящих заглубленных закромов дляхранения негорючих сыпучих материалов.

3.Изделия из серобетона -элементы заборов; подоконные доски;трубы для самотечных и напорных системканализации; трубопроводы, транспортирующиеагрессивные и токсичные сточные воды;тротуарные плиты, ступени и дорожныепокрытия.

4.Полы -в производственных, складских,животноводческих зданиях и сооруженияхвсех степеней стойкости.

5.Кровля -(верхний элемент покрытия) с уклоном до2,5% в зданиях всех степеней огнестойкостилюбого назначения. Черепица для кровлизданий V степени огнестойкости любогоназначения.

6.Несущие и ограждающие -конструкции зданий V степени огнестойкости.

7.Элементы покрытий -плиты, настилы, прогоны, балки, фермы,арки, рамы.

Предложение для инвестора

Стоимостьсоздания установки объема 5-8 м3 попроизводству серобетона 10-12 млн.руб.При стоимости 1 тонны СБ 1500 – 2000 руб.срококупаемости составляет около 1-1,5 года. 

План организации производства серобетона

1.Проведение НИОКР.

2.Организация предприятия.

3.Создание опытно-промышленного производстваи обеспечение производственногопроцесса.

4.Маркетинговые исследование.

5.Предварительная сертификация.Строисертификаты, санитарно-гигиеническиесертификаты

6.Организация лаборатории (аренда)

7.Закупка бетоносмесительной установкиг.Златоуст и сушильной камеры г. ЧайковскийПерм.край.

8.Организация производственной площадкиплощадью 100-150кв.м

9.Опытно-промышленный запуск—около2месяцев.

10.Сертификация промышленной продукциии установки

12.Маркетинговые исследования и рассмотрениевопросов промышленного сбыта.

13.Подбор вариантов стационарногооборудования в строительном и дорожномнаправлении.

Техническое обеспечение

1.закупка 20 тонн серы.

2.закупка 60 тонн доломитовой муки.

3.закупка катализатора.

4.закупка дизельного топлива.

5.написание ТУ и технологических регламентовлабораторных и опытно-промышленных.

6.подготовка всех пакетов документовнеобходимых для организации производства.При изготовлении установки по производствусеробетона используем имеющиеотечественное оборудование с небольшимидоработками.

Описание производства серобетонной смеси

Необходимоеоборудование:

1.барабанная сушилка, разогрев и удалениевлаги инертных материалов

2.реактор смешения инертных материалови серы

3.транспортеры подачи исходных материалов

4.формовочное оборудование типа каруселии виброплощадка

5.ангары для исходных материалов.

6.обогреваемые трубы

Технологическаясхема производства изделий из серногобетона подразумевает следующуюпоследовательность. В начале в сушильныйбарабан подаются инертные материалы иразогреваются до 140-170 С. Затем подготовленныематериалы и комовую серу подаем в реакторсмешивания, вводим катализатор, где также, поддерживается температура 140-160 С.

Далее через разгрузочный лотокпроизводится раздача (укладка) серобетоннойсмеси в формооснастку и производитсявиброуплотнение смеси. Разогреваниесушильного барабана и смесителя, а также разогрев инертных материаловпроизводится жидкотоплевными горелками,контроль за температурой производитсяавтоматически.

В работе установкиучаствуют 2 оператора и 2 формовщика.

Источник: https://studfile.net/preview/5333567/

Сероасфальт и серобетон – необычное применение отходов газо- и нефтедобычи

В 2017 г. Россия удерживает место в первой тройке стран по нефте- и газодобыче. Весь объем добычи этих углеводородов, важных для жизни современного общества проходит обязательную очистку от растворенной в них серы. И сотни тысяч тонн этого вещества были отходами этого производства. В природном газе в 1 куб. м содержится около 6 – 8 гр. серы, в нефти – от 1,5 до 7 % от всей массы. Поэтому в РФ каждый год попутно «добывается» до 500 – 550 тыс. тонн серы. И это количество продолжает увеличиваться.

Во второй половине прошлого века ведущие американские компании по добыче нефти и газа в результате проведенных исследований пришли к выводу, что введение серы в обычные бетонные и асфальтобетонные смеси вреда человеку и природе не наносит. Наоборот, улучшает качественные показатели практически всех видов бетонов.

И эти результаты сразу вошли в патенты на изобретения:

• 1977 г. – «Производство серобетона»;
• 1980 г. – «Серобетон, раствор и похожие материалы»;
• 1983 г. – «Модифицированный серный цемент»;
• 1991 г. – «Гранулированный и модифицированный серобетон» и мн. др.

Но серу просто добавлять в бетонные или асфальтные смеси нельзя. Причины этого:

• Хрупкость – куски серы легко крошатся уже при небольшом давлении, также будет крошиться и бетон.
• Горючесть – но только в присутствии пламени и пр.

Качественный бетон можно получить только модифицировав серу. Для этого используют разные виды модификаторов. Например, один из них – полимерный дициклопентадин – снижает пожароопасность серы.

Уход за уложенным в опалубку серобетоном много проще, чем за обычным бетоном. После укладки, пока смесь не застыла ее нужно утрамбовать. Для этого используется трамбовка или обычный вибратор. После остывания смеси дальше ее уплотнять нет необходимости. Как ухаживают за традиционным бетоном описано тут.

Для модификации серы используют 4 группы добавок:

• Антипирены – повышают пожарную стойкость и снижают горючесть.
• Антисептики – увеличивают стойкость к биологическому воздействию.
• Пластификаторы – снижают хрупкость, замедляют скорость кристаллизации.
• Стабилизаторы – увеличивают стойкость к внешним условиям, в основном к атмосферным.

Модифицированная сера получила название серополимерное вяжущее (СПВ) или сероцемент.

Производство серобетонных смесей

В 1970-х стало ясно, что производство смесей возможно на традиционных асфальтовых заводах и почти по той же технологии.

Оборудование для производства серобетона и сероасфальта может быть как стационарным, так и мобильным – завод может переехать на другую строительную площадку.

Как и в традиционном процессе, главный его элемент – бетоносмеситель. От обычных он отличается подогревом смеси до достаточно высокой температуры около 140 – 180 градусов.

Серобетоны без проблем укладываются также в самую сильную жару. О проблемах работы в этих условиях с обычным бетоном читайте здесь.

Некоторые разновидности серобетона

Серобетон относится к группе геополимерных бетонов. Разновидностей этого материала так же много, как и видов бетона. Некоторые из них:

• серобетон гидрофобный, т. е. отталкивающий воду, применяется для фундаментов в условиях «мокрых грунтов»;
• пеносеробетон – химически стойкий ячеистый бетон с малой теплопроводностью;
• серобетон ускоренного набора номинальной прочности – от нескольких минут до часов;
• морозостойкость бетона при 100% влажности – увеличена на 500 – 600%, т. е. в 5 – 6 раз и т. д.

Одним из применений сероцемента является пропитка пористых строительных материалов с резким повышением их основных свойств.

Серобетонные растворы прекрасно работают при ремонте сколов, трещин, частичного разрушения железобетонных конструкций в гидротехнике.

Высокая адгезия дает возможность применять их практически со всеми видам материалов, используемых в строительстве.

Отработавшие или забракованные серобетонные изделия могут быть многократно полностью переработаны на новое использовании. Их дробят и засыпают в «серобетономешалку», после чего из смеси формуют новое изделие.

К недостаткам серного бетона можно отнести жесткие требования к технологии производства, а также поддержание раствора при температуре 140 ºС. Но это пока. Работы в этом направлении продолжаются.

Источник: https://gkmsbeton.ru/articles/seroasfalt-i-serobeton-neobychnoe-primenenie-otkhodov-gazo-i-neftedobychi.html

Серобетон: технология современного материала

Серобетон — это композитный современный материал, в основу которого входят инертные заполнители и наполнители, выполняющие функции структурного каркаса, и вяжущее — техническая сера с модифицирующими добавками (см. видео в этой статье).

Сера, по своей сущности — это термопласт. То есть, композиты, выполненные на основе данного вещества, включая и серные бетоны, являются термопластами.

Общие сведения

Конструкции, изготовленные из таких смесей, обладают высокими теплоизоляционными свойствами, прочностью, они устойчивы к химическому воздействию кислот, солей, масел и пр. При необходимости, учитывая проектные требования, прочность изделий может быть повышена методом введения в состав растворов (до 7%) стекловолокнистой фибры.

Свойства

Серобетоны отличаются рядом положительных качеств, в сравнении с другими аналогичными материалами.

Это:

• период набора прочности, связанный только с остыванием смеси;
• низкая цена исходных компонентов;
• возможность вторичной переработки материалов, что позволяет организовать безотходное производство изделий;
• стойкость к воздействию агрессивных сред:
• способность твердения смесей при достаточно низких температурах;
• за счет высокой скорости схватывания — быстрая оборачиваемость форм;
• низкая электро- и теплопроводность;
• водонепроницаемость;
• повышенная морозостойкость;
• высокая износостойкость.

Результаты исследований показывают, что серные композиты по плотности, показателям пористости и водопроницаемости, существенно превосходят классические цементные растворы. Например, водонепроницаемость конструкций, изготовленных из этих материалов, в 10–20 раз выше, чем у аналогичных изделий из тяжелого бетона.

Еще одним важным фактором, является износостойкость покрытий, которая почти в пять раз выше значений эксплуатируемых изделий на цементных вяжущих.

Сравнительные характеристики материалов

Однако, невзирая на такие положительные характеристики, отдельные недостатки серобетона могут отрицательно сказаться на широком его использовании:

1. Высокая температура (140°С) для приготовления смесей.
2. Высокая цена установки для выпуска изделий (10–12 млн).
3. Высокая токсичность производства (выделение сероводорода).
4. Низкая термостойкость (+90°С).

Классификация серных бетонов

Серные бетоны по своему составу относятся к разряду специальных бетонов. Общие технические нормы и требования, предъявляемые к смесям и изделиям их них, перечислены в предварительном национальном стандарте — ПНСТ105-2016.

Условия настоящего стандарта необходимо соблюдать при проектировании и составлении технологической документации, а также руководствоваться при проведении строительных работ и определении качества готовых конструкций.

Учитывая среднюю плотность, композиты подразделяются на следующие категории:

• особо тяжелые — плотность >2,8 г/см3 (СбС О), марки D2500 и выше;
• тяжелые, со средней плотностью 1,8–2,8 г/см3 (СбС Т), D2000—D2500;
• легкие —

Источник: https://beton-house.com/vidy/specialnye/serobeton-1022

Что такое серный бетон

Всем известно что сера очень распространенное на нашей планете Земля вещество. И где только ее не применяют: в медицине, сельском хозяйстве, промышленности, пчеловодстве, народной медицине и вот пришла очередь до строительных материалов где серу начали использовать для производства серного бетона.

Что такое обычный бетон все знают еще с детства, а вот на вопрос что такое серный бетон могут ответить не все.

На сегодняшний день существует много химических предприятий, на которых имеется большое количество отходов, содержащих от 30 — до 60% технической серы, которые используются для производства серного бетона.

Состав серного бетона

Состав серного бетона

Серный бетон образуется из нагретых и расплавленных при температуре выше + 140 ºС гранул модифицированной серы, которую потом смешивают с наполнителями, которые применяются для портландцемента: гравий, песок, шлаки, керамзит, щебень и т. д.

Исключение могут составлять материалы, теряющие свои свойства при высокой температуре, например, пенополистирол. При этом наполнители также нагревают до такой же температуры чтобы при смешивании гранулы серы не остыли.

Для того чтобы повысит прочность смеси в нее добавляют стекловолокнистую фибру, которая составляет около 5 % от общей массы. Еще в состав добавляют сажу, графит, парафин чтобы снизить хрупкость серного бетона.

Плюсы

• Стоимость серобетона на 20 % ниже чем его аналога из портландцемента.
• Использование для его производства серосодержащих отходов что в некоторой мере решает проблему их утилизации, а также использование других строительных отходов.
• Технологический процесс производства происходит без использования воды и вредных выбросов в атмосферу.
• Возможность повторного использования отходов серного бетона.
• Не нужно строить промышленных полигонов для отходов серосодержащих материалов.
• Высокая прочность.

Минусы

К недостаткам серного бетона можно отнести жесткие требования к технологии производства, а также поддержание раствора при температуре 140 ºС.

Применение серного бетона

Серный бетон находит свое применение в следующих областях:

• Изготовление дорожных плит, тротуарной плитки, покрытие дорог.
• Элементы конструкций, подвергающиеся постоянному воздействию воды: емкости, коллекторные кольца, напольные покрытия, трубопроводы, канализации и т. д.
• Эффективен серный цемент при сооружении фундаментных блоков, свай, балок.

Применение серного бетона

• Используется серный бетон также для производства кирпича, черепицы, блоков, теплоизоляционных плит.
• Не обходятся без него отделочные материалы для дизайнерских решений.
• Для спецконструкций для утилизации радиоактивных и химических отходов. 8. Для выполнения реставрационных и ремонтных работ.

При замене в обычном асфальте 40 % битума на серный бетон получится серный асфальт, который будет обладать повышенной пластичностью, морозостойкостью, прочностью и износостойкостью.

Источник: https://remontzhilya.ru/chto-takoe-sernyj-beton.html

Серный бетон производство

Как и дороги в сельской местности построить, и избыточной сере применение найти

Больше 500 населенных пунктов в Татарстане не имеет дорог с твердым покрытием — общая длина «суррогата» составляет более 1 500 км.

К этому надо добавить пути различного хозяйственного назначения и дороги, требующие не только ремонта, но и восстановления их эксплуатационных свойств.

О том, что можно с этим сделать, в своей колонке, написанной для «Реального времени», рассуждает экс-начальник отдела инноваций Минтранса РТ в 2000-х годах Ринат Губаев.

Строительство сельских, муниципальных и внутрихозяйственных автомобильных дорог — это, на самом деле, одна из актуальных задач дорожно-строительного комплекса в Татарстане.

Около 5 лет назад для ликвидации бездорожья и удешевления строительства Минтранс Татарстана принял Стандарт организации «Проектирование сельских дорог в РТ», в котором была предложена технология с использованием в покрытии дорог щебеночно-песчаной смеси (ЩПС), укладываемой на дренирующий слой из песка или ПГС.

В соответствии с ним, для сокращения транспортных и сырьевых расходов дорожники должны использовать местные инертные материалы. Но, как показывает практика, даже для дорог низших категорий местные материалы (щебень и ЩПС) не соответствуют требованиям по прочности и морозостойкости.

Поэтому ЩПС завозится в основном из Уральского региона железнодорожным транспортом, что, конечно, не может не сказаться на стоимости работ.

Главный критерий использования ЩПС в покрытии — минимальное насыщение смеси влагой.

При избытке воды в покрытии проявляется текучесть, уменьшается сцепление между элементами смеси, теряется жесткость и прочность, то есть дорога начинает «плыть».

Такое покрытие лишь временно обеспечивает беспроблемный проезд, через определенный срок автодороге требуется ремонт с устройством нового слоя ЩПС или перекрытия асфальтобетоном на щебеночном основании, но уже из щебня как минимум марки М600 с доставкой его из других регионов России (в Татарстане таких марок нет).

Осенью и весной при наших климатических условиях несущая способность грунта в земляном полотне в этом случае теряется, и дорожное покрытие, соответственно, разрушается.

Некоторые дорожные организации устраивают «дорожную одежду» без дренирующего слоя, нарушая таким образом водно-тепловой режим земляного полотна дороги

А вот это факт

В то же время есть способы увеличить несущую способность дорожных конструкций и устранить неравномерные осадки земляного полотна с использованием местного щебня и ЩПС в комплексе с геосинтетическими материалами.

В качестве альтернативы ЩПС и асфальтобетону в последнее время предлагается строить дороги из цементобетона. При этом используется высокомарочный цемент, высокопрочный щебень и стальная арматура.

Кроме этого, необходимы комплексы для производства и укладки бетона.

А если иметь в виду, что цементобетон набирает 100-процентную прочность в течение целых 28 суток и что покрытию необходим специальный уход до открытия движения, то это создает проблемы на месте производства работ (нужно организовать объезд).

Дороги из сборных железобетонных плит имеют свои недостатки. Для их производства нужны качественные материалы, кроме того, для ускорения набора прочности бетона нужно «пропаривать» плиты, что увеличивает время процесса производства и стоимости изделия.

В последнее время звучат предложения об использовании цементобетона для строительства сельских автодорог, подъездов к семейным фермам и животноводческим комплексам типа «экономвариант». Но необходимо понимать, что животноводческие комплексы и фермы — это не те объекты, где можно использовать цементобетон. Агрессивная среда и нагрузки, оказываемые на бетон, здесь чрезвычайно высоки. Есть, например, такой интересный факт: удельная физическая нагрузка на бетон (в расчете на 1 кв. см) от копыта коровы в восемь раз превышает нагрузку от танка Т-90.

Рядовые бетоны марок М200-М350, используемые на этих объектах, недостаточно прочны для долговечной эксплуатации в условиях сельского хозяйства.

У них низкая водонепроницаемость, морозостойкость, а также стойкость ко всему тому, что в сельской местности присутствует в изобилии: к сульфатам, кислотам, аммиаку.

Дороги из сборных железобетонных плит имеют свои недостатки

Серу в дело

Кроме обозначенных технологий строительства дорог в сельской местности существуют проекты производства дорожных конструкций из серофибробетона.

Проект ОАО «Московский институт материаловедения и эффективных технологий» и португальской компании IS.

COM был презентован в прошлом году на заседании научно-технического совета ОАО «Татнефтехиминвест-холдинг» и на совещании в Министерстве промышленности и торговли РТ. Моему же проекту такой возможности не предоставили.

По сравнению с традиционным бетоном у серобетона ряд преимуществ. Он обеспечивает надежную и долговечную работу в условиях попеременного замораживания и оттаивания, агрессивного воздействия, в том числе со стороны противогололедных реагентов.

Этот материал экологически безопасен при соблюдении температурного режима до 150 градусов по Цельсию. При более высокой температуре происходит эмиссия сероводорода и диоксида серы как в процессе производства, так и в процессе эксплуатации.

Но в любом случае, экологическая безопасность производства и применения серобетона подтверждена заключениями Московского государственного университета инженерной экологии (МГУИЭ) и Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО).

Наименование свойства	Серобетон	Бетон
Влагостойкость	1	0,8
Химическая стойкость (к кислотам), %	84	23
Морозостойкость циклов	300	50
Истираемость, %	3	17
Прочность на сжатие, МПа	62	34,5
Прочность на изгиб, МПа	10-15	6-9
Прочность на растяжение, МПа	7,4	2,6
Время набора прочности 100%, час.	3	672
Модуль упругости, МН/кв. м	3 – 4 x 10 000	2,8 – 3,7 x 10 000
Линейный коэффициент расширения, С-1	8,3 x 1 000 000	8,3 x 1 000 000
Плотность, кг/куб. м	2200	2400
Количество вяжущего, кг/куб. м	330	350
Стоимость 1 куб. м	3003	3926

В качестве наполнителя в серобетоне могут использоваться недорогие материалы, такие как ПГС, которая добывается на реках республики, а также отсевы дробления местных каменных карьеров.

Материалом для его производства могут быть крупные пыльные частицы высокопрочных каменных материалов из рукавных тканых фильтров асфальтобетонных заводов.

К эффективным наполнителям серобетона можно отнести шлак и золу мусоросжигательного завода (МСЗ), строительство которого планируется в Татарстане.

В качестве вяжущего вещества в серобетоне используется жидкая сера.

В Татарстане, как известно, добывается высокосернистая нефть, при переработке которой вырабатывается значительное количество серы.

Основным производителем серы сегодня является НПЗ «Танеко». Доставка жидкой серы с НПЗ на производство серобетона осуществляется автобитумовозами.

Источник: https://betfundament.com/sernyy-beton-proizvodstvo/