Перспективы развития и применения серных бетонов с использованием полимерной серы
Выполненные исследования показали, что потенциальные возможности серы как материала для получении полимерсерных бетонов, бетонов, пропитанных серой, и других пористых материалов далеко не исчерпаны.
Полимерная сера, молекулы которой образуют длинные спирали, содержащие 104—105 атомов серы и имеющие молекулярную массу от 18 до 73 тыс., обладает рядом положительных свойств.
Физико-механические свойства полимерной серы значительно отличаются от обычной ромбической и призматической. Такая сера нерастворима в органических растворителях, имеет более высокие прочностные характеристики, лучшую адгезию к минеральным наполнителям и бетону при его пропитке. При твердении полимерсерных бетонов и в норовой структуре цементного бетона в такой сере практически не возникает внутренних напряжений.
Переход из мономерного в полимерное состояние в сере является фазовым, он носит флуктуационный, межфазный характер, как и в кристаллических полимерах. Процесс полимеризации серы протекает по радикальному механизму, доказательствам чего служат парамагнитные свойства расплавов такой серы, свидетельствующие о большой концентрации неспаренных электронов.
Для стабилизации полимерной серы в твердом состоянии используют различные стабилизаторы структуры. Например, фирма «Стауффер Кэмикэл Компани» (США) применяет для этих целей галогены, терпентин, сосновое масло, сосновый деготь и др.
Результаты испытаний показали, что образцы, пропитанные стабилизированной полимерной серой, во всех случаях имели показатели прочности, истираемости и стойкости в толуоле выше, чем у образцов, пропитанных обычной серой. Эти интересные данные подтверждают необходимость ускоренного выполнения комплексных исследований и опытно-промышленной проверки бетонов на полимерсерном вяжущем и цементных бетонов, пропитанных полимерной серой.
Использование полимерной серы позволит получить новые, весьма эффективные материалы, которые во многих случаях не будут уступать полимербетонам и бетонополимерам на основе синтетических смол и найдут достаточно широкое применение не только в строительной практике, но и во многих других отраслях промышленности.