Такие механические характеристики серобетона, как высокая прочность на растяжение, сжатие и изгиб, высокая морозостойкость и водонепроницаемость обеспечили этому строительному материалы широкое распространение при производстве железобетонных изделий, подвергающихся большим нагрузкам.

К тому же, учитывая, что многие страны Европы и Северной Америки озабочены проблемой загрязнения атмосферы бетонной пылью, выделяемой при сносе зданий из бетонных конструкций, возможность переработки серобетона оказалась дополнительным фактором, обусловившим его применение в производстве некоторых ЖБИ. Единственным ограничителем является неустойчивость серобетона к воздействию высоких температур (свыше 1200С).
Направления использования серобетона
Области применения серобетона в развитых странах Европы, Северной Америки и Юго-Восточной Азии
Сфера использования | Преимущества серобетона по отношению к цементному аналогу |
Сборные бетонные конструкции (фундаментные плиты, бордюры, плиты для покрытия полов и дорог, сборные элементы для канализаций и портовых сооружений, ж/д и трамвайные шпалы, столбы ЛЭП и т.д.). | Высокая прочность, которую обеспечивает готовым изделиям серобетон, короткий срок набора марочной прочности и возможность повторной переработки. |
Утилизация отходов (ряда кислот, солей, тяжелых металлов и ядерных отходов с низким уровнем радиоактивности). | Низкая пористость серобетона не позволяет загрязняющим отходам проникнуть в окружающую среду. |
Дорожные покрытия (аэропорты, дороги в районах с низкими температурами), бетонный пол (химические заводы, пищевые производства). | Высокая устойчивость к воздействию кислот, солей и прочих химических элементов и соединений, а также устойчивость к истиранию и коррозии. |
Источник: сайты зарубежных производителей и поставщиков серы
Если же условно разделить все строительные конструкции, при изготовлении которых используется (или возможно использования) серобетон на сборные элементы и монолит, то перечень областей использования рассматриваемого строительного материала будет выглядеть следующим образом.
Использование серобетона в монолитном и сборном строительстве
Сборные элементы | Монолит |
Фундаментные блоки, дорожные (в первую очередь аэродромные плиты), ж/д и трамвайные шпалы, трубы канализации, бордюры, опоры ЛЭП, тротуарная и облицовочная плитка, водосточные трубы и т.д. | Пол на химических (в том числе при производстве минеральных удобрений) и пищевых производствах, утилизация опасных отходов (солей, кислот, ядерных отходов), канализационные коллекторы, портовые конструкции, мосты, тоннели, буровые платформы и т.д. |
Источник: сайты зарубежных производителей и поставщиков серы
Широкое распространение, которое получил серобетон в области утилизации отходов, обусловлено таким качеством данного материала, как низкая пористость. Спосбность молекул серы «химически связывать» («цементировать») частицы радиоактивных отходов сделало серный бетон незаменимым при хранении ядерных отходов с низким уровнем радиоактивности. К тому же, оксиды некоторых металлов, взаимодействуя с серобетоном, не только не проникают в окружающую среду, но и превращаются в менее растворимые сульфиды металлов. Серобтеон способен таким образом трансформировать ртуть и кадмий, чрезмерная концентрация которых в окружающей среде представляет опасность
Испытания взаимодействия серобетона с химическими соединениями
Вещество | Наличие взаимодействия с серобетоном |
Серная кислота | Нет |
Медная соль серной кислоты | Нет |
Хлористый магний | Нет |
Соляная кислота | Нет |
Азотная кислота | Нет |
Цинковая соль серной кислоты | Нет |
Лимонная кислота | Нет |
Сернокислый никель | Нет |
Смесь азотной и лимонной кислоты | Нет |
Борная кислота | Нет |
Лимонная кислота | Нет |
Сточные воды | Нет |
Плавиковая кислота | Нет |
Использовались результаты лабораторных тестов на наличие коррозии или истирания в течение периода взаимодействия 6-9 лет
Источник: «Sulfur Polymer Cement Concrete» Idaho National Engineering Laboratory
Несмотря на наличие очевидных преимуществ серного бетона перед цементным в области утилизации отходов, его свойства при взаимодействии с разными химически опасными соединениями изучены не до конца (исследования еще ведутся). Однако те данные, что уже получены и подтверждены, свидетельствуют и предпочтительном использовании бетона на основе серного вяжущего с этой сфере.
Преимущества и недостатки применения портландцемента и серного цемента для утилизации отходов производства и жизнедеятельности человека
Преимущества | Недостатки | |
Портландцемент | безопасные для окружающей среды компоненты; относительно простое оборудование для производства; широкий спектр рецептур смеси (в зависимости от наличных ресурсов); удобен для отходов жидкой форме; широкий спектр рецептур смеси позволяет ограничить большинство недостатков (например, пористость); доказанная применимость для утилизации нейтрализованных ядерных отходов. |
не подходит для утилизации отходов, характеризующихся высоким содержанием соли; высокая степень проницаемости; возможность гидратации; химические характеристики отходов, возможных к утилизации, ограничены; риск утечки газа при утилизации ядерных отходов и т.д. |
Серный цемент | химические характеристики отходов, возможных к утилизации, менее ограничены; быстрое застывание бетонной смеси и высокая прочность; устойчивость ко многим химическим соединениям; непроницаемость; отсутствие биологического распада под действием бактерий (но элементная сера может быть окислена бактериями); успешное применение для утилизации «текучих» отходов; низкая степень утечки радиоактивных отходов; применение боле комплексного инженерного оборудования и т.д. |
предпочтительное использование для мобилизации отходов в твердом состоянии; не рекомендуется для утилизации некоторых соединений: щелочей (концентрацией более 10%), окислителей, нитратных солей; необходимость применения контрольного оборудования для предотвращения утечки сернистого газа; отсутствие экспериментального опыта хранения целого ряда веществ, отходов |
Источник: «Sulfur Polymer Cement Concrete» Idaho National Engineering Laboratory
Таким образом, главным ограничителем более широкого использования серобетона для утилизации промышленных и бытовых отходов является отсутствие опыта захоронении ряда опасных веществ и, как следствие, некоторая степень непредсказуемости их взаимодействия с серобетоном.
Несомненно, устойчивость к воздействию кислот, – явное преимущество серного бетона перед цементным аналогом.

Рис. 1. Результат воздействия 10%-ной соляной кислоты на бетон (серный – слева, цементный – справа)
В США наиболее активными потребителями серобетона являются химические производства (кислот, солей и минеральных удобрений), металлургические заводы, заводы по переработке сельскохозяйственной продукции и пищевые предприятия. Компании упомянутых специализаций используют бетон на основе серного вяжущего в основном для заливки полов. В данном случае вновь наиболее полезным свойством серобетона является коррозионная и химическая стойкость.
Высокие прочностные характеристики и стойкость к истиранию важны еще для одной весьма перспективной сферы применения серного бетона – дорожные покрытия (как правило, в виде плит), подвергающиеся высоким нагрузкам (это в первую очередь касается аэропортов и дорог в районах со сложными климатическими условиями.
Производители серобетона и серного вяжущег
Самыми крупными производителями серобетона в мире на сегодняшний день являются компании, расположенные на североамериканском континенте. Это компании Сhempruf Concrete (США) и Starcreat (Канада). Причем, вторая компания первой в мире освоила промышленный выпуск бетона на серном вяжущем, предложив данный материал на рынке еще в 1975 г. Американская Сhempruf Concrete, помимо самого серобетона, предлагает своим потенциальным потребителям услуги по организации производства данного строительного материала (подбор и поставка оборудования, помощь в определении рецептуры изготовления бетона и т.д.).
В табл. 2.5. представлены сравнительные данные о характеристиках серобетона марок Сhempruf Concrete и STARcrete™ по отношению к портландцементу.
Талица 2.5.
Сравнительные характеристики серобетона, выпускаемого ведущими компаниями Серверной Америки, и портландцемента
Характеристика | STARcrete™ | Сhempruf Concrete | Портландцемент |
Предел прочности на сжатие | 62 МПа | 41,4-69 МПа | 25-30 МПа |
Предел прочности на растяжение | 7,4 МПа | 6-10МПа | 3-4 МПа |
Плотность | 2400 кг./м3 | 2300-2500 кг./м3 | 2400 кг./м3 |
Процентное содержание воды | 0,1-0,2% | 0,1 % | 6% |
Теплопроводность | 0,4 Вт/(м*С0) | 0,2-0,5 Вт/(м*С0) | 0,8-1 Вт/(м*С0) |
Источник: данные сайтов компаний-производителей
Многочисленные лабораторные испытания подтвердили преимущества использования серобетона Сhempruf Concrete и Starcreat в некоторых областях строительства.
Информация получена с сайта newchemistry.ru