当前的世界环境

介绍

在过去的几十年里，硫磺的可得性在许多国家显著增加。大量的硫是通过提炼原油和天然气、硫磺矿山、提炼酸性气体、提炼矿山中的铜、提炼煤炭，甚至从原油和天然气中脱除硫化氢获得的(Gracia el al.， 2004)、(Behfarnia el al.， 2010)、(Kalb el al.，由于一吨水泥产生约一吨二氧化碳，生产含硫混凝土可以减少全球变暖，是与使用有效的硫相关的环境问题的有效解决方案(Robert el al.， 1974)。混凝土硫在工业上有很多应用，其中我们可以命名预制建筑构件，如人行道和路障，建设排水和污水设施，基础覆盖基础，制造酸罐，制造和修理混凝土平台等(Gracia el al.， 2004)，(Robert el al.， 1974)，(Naufal Rizwan el al.， 2014)，(Vedalakshmi el al.， 1990)，(Orlowshki el al.， 2004)。根据目前我国水泥年产量8000万吨，并预计在未来几年将增加到1.2亿吨，同时水泥生产商“有兴趣”出口，在这一段产能增加，调整用量和优化技术是该行业走出危机的基本途径之一，其中硫磺混凝土的使用是一种有用而有效的解决方法。硫混凝土在工业上并不是一种新物质，但使用熔融硫作为粘结剂可以追溯到17世纪，这种材料被用于将金属固定在矿石中(在码头和锚中)，今天这种方法在英国和美国都使用。

1859年，赖特先生提出了一项发明，引入了水泥中硫的特性，在这一时期，硫的成本非常高，但60年后，几乎没有对硫的研究;在第一次世界大战期间，硫磺的需求很大，人们提出了使用硫磺的新方法。在1921年进行的一项研究使用硫磺生产建筑材料和砂浆有40%的硫,它有一个非常高阻在酸性环境和获得良好的机械性能,在这种情况下提出的砂浆面对减少弯曲强度随温度变化,用硫多原子烯烃对硫的化学性质进行了改性。但在1940年，上述灰浆被添加剂开发出来，由于材料粘度的增加，工业接受度和这种材料的使用提高了，它非常适合在酸性环境中施工。1960年,浓度对粘度的材料和1970年耐久性,关注和成功的项目是由混凝土在北美,这是用于高速公路的建设和工业建筑的美国(格雷西亚el al ., 2004)。美国、加拿大、波兰和俄罗斯等国家仍在进行大量的研究和创新，硫混凝土和硫沥青等建筑材料因其环保和成本效益而受到更多关注。(Ciak el al.， 2013)

下面我们将研究在此问题上进行的测试，并将讨论这些实验的结果。

讨论

有两种方法可以使用硫磺水泥在混凝土的制备中：a）首先应在达到熔融状态后温热硫磺水泥，倒入加热砂的混合物中。B）硫磺水泥将改变为粉末的形式和加热砂后，它们将在混合器中混合，使得在从混合物中获得所需的温度后，将粉末变成熔融，将形成硫混凝土。在下面的所有测试中，第一种方法已用于生产硫混凝土。

硫磺混凝土由聚集体，硫，填料和添加剂的混合物组成（用于保留混凝土的弹性性并防止耐受耐受性，使用额外物质，如SMZ，SRX，DCPD）

在硫磺具体实施例中进行的实验：

2.硫磺混凝土与SMZ添加剂（3.3％的全部添加的材料是预期的SMZ）（Behfarnia El。，2010）

压缩强度试验

结果表明，硫磺混凝土与SMZ添加剂的抗压强度从25MPa的强度移动，在14天内以10％的增长率达到27.5MPa，此外，该混凝土在28天内达到33MPa的抵抗力与一天的抗性相比，32％。

3.携带二环戊二烯添加剂的混凝土（DCPD）（被认为是DCPD的材料的一百分比）（Behfarnia El。，2010）

压缩强度试验

结果表明:抗压强度第1天为25 MPa，第4天达到36 MPa，比第2天提高了44%^TH.与第一个抗性相比，强度为42MPa，这代表了68％的增长。

1-2-3-b）硫酸硫混凝土的测试实例

图。1：结果硫磺混凝土抗性试验对酸性 点击此处查看数字

如您所见，这些实例对酸的反应非常好，并且在6.6摩尔硫酸中的4周内实际上没有腐蚀。

1-2-3- b）硫磺混凝土样品对氢氧化钠进行测试

无花果。2：硫混凝土强度试验的结果 氢氧化钠 点击此处查看数字

上面的实施例患有基础环境中的腐蚀，并且只有硫磺混凝土在浸入基础溶解的4周后抵抗二环戊二烯的腐蚀，只损失其重量的7.8％。

砂与骨料的比例是45%，空气是5%，水与水泥和硫的比例是可变的(5、7.5和10%)

混合设计过程

图3：用改性硫的覆盖水泥混凝土混合设计 点击此处查看数字

压缩强度试验

图4：压缩强度测试结果的样本A)水灰比40% b)水灰比45%c）水水泥 比率是50％ 点击此处查看数字

抗压强度与水灰比成反比，抗压强度随硫添加量的增加而降低，抗压强度低于正常硫样品。

弯曲强度试验

图5：弯曲强度测试结果的样本A)水灰比40% b)水灰比45%c）水水泥比是50％ 点击此处查看数字

样品的抗弯强度高达5％硫涂层混凝土对混凝土的抗弯强度没有影响，但对于超过7.5％的硫含量导致弯曲强度的快速降低。

测试样品对熔融和硫化度的抵抗力

硫混凝土典型样品的体重减轻几乎是硫涂层样品的两倍（由于常规硫混凝土和水渗透中的孔）。

测试耐硫酸性能

图6：强度测试结果的对硫酸的样品A)水灰比40% b)水灰比45%c）水水泥 比率是50％ 点击此处查看数字

常规硫混凝土比硫涂料水泥混凝土的重量变化大。

硫磺混凝土中的玻璃纤维对硫磺混凝土的吹奏性具有显着影响，并且它具有比常规硫混凝土样品更高的耐受性。

7. 硫磺混凝土与粉煤灰（40％粗糙，32％粒度，22％硫和6％的粉煤灰）（Shin El Al。，2014）

用粉煤灰更换一些改进的硫增加抗压强度和拉伸强度，并填充由粉煤灰引起的混凝土的孔，并增加了混凝土密度和硬度，降低了硫混凝土的弹性弹性模量和硫膨胀系数。

8. 再循环骨料混凝土硫（40％粗糙，32％晶粒，22％硫和6％再循环骨料）（Shin El Al。，2014）

再生骨料在混凝土中的使用降低了硫混凝土的抗压强度和抗拉强度，降低了混凝土的硬度和弹性模量，增加了混凝土的热膨胀系数。

9. 硫磺混凝土与粉煤灰和再生骨料（40％粗糙，32％粒度，22％硫和6％飞灰和再循环骨料）（Shin El Al。，2014）

与常规含天然骨料、不含粉煤灰的硫混凝土相比，具有更高的抗压性能。

10. 混凝土硫在水中（Yahia El Al。，1994）

硫混凝土掺入水中会降低混凝土的强度，试件在水中浸泡3天抗力降低最大，试件抗力降低50%。

表1：在硫混凝土和水泥混凝土样品上进行的测试的平均结果

结论

下表为硫混凝土和水泥混凝土样品试验的平均结果。(Ciak el al.， 2013)

在硫混凝土试样试验中，添加剂对提高硫混凝土抗压强度和防止其损失的作用明显，且双环戊二烯比SMZ更优先。（Behfarnia el al。，2010）

2. 波特兰水泥混凝土将在酸性环境中具有严重的腐蚀，而硫磺混凝土对酸性环境具有非常好的抵抗力，这种混凝土几乎没有酸腐蚀，但硫加混凝土的样品与其他样品相比，硫磺混凝土的含量较低。（Behfarnia el al。，2010）
3. 在氢氧化钠溶液中浸泡一个月后，常规的硫混凝土坍塌并损失其重量，但具有DCPD的硫混凝土显示出比其他样品更好的抵抗力，并且在碱基溶液中的4周浸泡中仅损失其重量的7.8％。（Behfarnia el al。，2010）
4. 用改性硫的水泥混凝土样品的抗压强度总是小于具有典型尺寸的对照样品;具有5％硫含量的样品的抗弯强度大致等于具有常规控制样品的正常对照样品的弯曲强度，但大于5％的硫可降低样品的弯曲强度。这些混凝土的弯曲和冷冻性几乎是正常硫的两倍这些样品在酸性环境中的混凝土样本和重量变化总是小于典型的硫混凝土样品。（Lee El Al。，2014）
5. 纤维混凝土的组成与残留电解锰的硫磺混凝土混合物增加了硫混凝土的强度，而残留电解锰的混合物的混合物，取决于文章中提到的混凝土混合设计的强度，将得到抗63.01MPa和弯曲强度至9.47MPa。（Margal El Al。，2014），（杨El。，2014）
6. 讨论中指出的粉煤灰与硫磺混凝土的组成导致压缩强度增加39％，拉伸强度增加83％，而硫磺混凝土样品的抗压性为88MPa再循环聚集体可降低压缩耐压高达13％的混凝土抗拉强度33％。（Shin El Al。，2014）
7. 从试验结果可以看出，配合比设计明确的粉煤灰硫混凝土试样，其抗压强度高于其他硫混凝土和水泥混凝土组合，其强度是含DCPD硫混凝土的2倍，约为含残留电解质硫混凝土的1.5倍。
8. 试样抗压强度随混凝土骨料种类和水温的降低幅度在42-75%之间，其中玄武岩骨料浸泡在20℃水中试样抗压强度降低幅度最大。(Yahia el al.， 1994)

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