Позднее уже в 80-90-х г.г. с увеличением добычи углеводородов выросла и добыча серы как продукта, сопутствующего нефти и газу. Поиск новых методов утилизации и/или использования серы стали вести крупные нефтяные и газовые компании. В результате появились новые разработки относительно производства и применения бетона на основе серного вяжущего
Все изобретения, касающиеся свойств и технологии производства серобетона, в США подлежали патентованию. Почти каждая крупная компания-производитель обладала собственным или приобретенным патентом на технологию производства. Со временем срок действия патентов прекращался и изобретение становилось доступным для массового использования. Таким образом, в США образовалась определенная хронология патентов на технологию производства серобетона, по которой, несмотря на солидный срок их существования, можно проследить эволюцию процесса изготовления данного строительного материала.
Первый патент суммировал весь экспериментальный опыт, имевшийся в то время в Северной Америке относительно производства бетона на основе серного вяжущего. В этом документе впервые упоминалось такое понятие, как модификатор серы для производства более качественного серобетона. В качестве модификатора было предложено использовать полимер дициклопентадин, так его добавление способствовало повышению пожаростойкости материала.
Патент под названием «Модифицированный серный цемент» описывал не только рекомендуемые модификаторы (олигомеры и дициклопентадин), но и сформулировал требования ко всем составляющим серного бетона ввиду их влияния на свойства конечного продукта
В 1991 г. в США получила огласку технология приготовления гранулированного серобетона. Ее появление было обусловлено потребностью изготовления стройматериала в любое время, в любом месте (из-за необходимости поддержания определенной температуры раствора его использование ограничивалось территориально и по времени). Принципиально технология получения гранул серобетона заключалась в помещении готовой смеси в агрегат, где бетон подвергался воздействию газа (под высоки давлением) или воды, что и способствовало образования гранул. Для дальнейшего использования, согласно данному патенту, было необходимо всего лишь разогреть гранулы до температуры плавления 140-1500С.
Товарный выпуск серного бетона (и изделий на его основе) первой наладила канадская компания StarCrete (ранее она называлась Sulfurcrete) в 1975 г., которая совместно с Sulfur Innovations Ltd разработала технологию получения бетона на основе модифицированной серы. Согласно данной технологии, расплав серы и модификатора подается на участок приготовления бетона, где перемешивается с заранее подогретыми заполнителями и наполнителями, образуя серобетонную смесь. В настоящее время изделия под маркой StarCrete широко применяются для изготовления коррозионностойких конструкций, для защиты и ремонта покрытий цементного пола на химических и пищевых производствах и т.д.
Позднее была освоена технология, альтернативная той, что была внедрена на предприятии Sulfurcrete. Основное отличие – модифицирующие добавки вводятся непосредственно при перемешивании расплава серы с подогретыми заполнителями и наполнителями.
В течение достаточно длительного количества времени в Северной Америке появилось большое количество исследований и разработок по технологии изготовления и применения серного бетона. Те из них, что нашли широкое применение, отражены в обобщенном варианте технологии производства серобетона.
Наиболее существенным отличием технологии производства серного бетона от цементного аналога является отказ от использования воды в процессе изготовления.В чистом виде при изготовлении серных бетонов сера почти не применяется. Все модифицирующие ее свойства добавки можно разделить на четыре группы: пластифицирующие, стабилизирующие, антипирены и антисептики.
Пластифицирующие добавки вводят в состав серного вяжущего с целью снижения хрупкости, увеличения прочности и замедления кристаллизации серы при охлаждении. К ним относятся: нафталин, парафин, дициклопентадиен, полистирол, кумароновая смола, сажа, графит.
Стабилизирующие добавки предназначены для изменения структуры серы и повышения ее устойчивости к атмосферным условиям. К ним относятся: дициклопентадиен, тиокол, йод, фосфор, селен, мышьяк, треххлористая сурьма, битум, сажа, нафталин.
Антипирены применяют для снижения горючести серных композиций.
Антисептики используют для повышения биологической стойкости серных бетонов.
Касательно оборудования, необходимого для производства серобетона, в Северной Америке еше в 70-80 - х г.г. была установлена возможность применения оборудования обычного асфальтового завода.
Также и в случае с обычным бетоном оборудование для производства серного бетона может быть стационарным (на таком оборудовании, как правило, изготавливается смесь, применяемая прямо на месте) и мобильным (это относится к передвижным, мобильным заводам). Основным звеном в цепочке технологической оснастки является бетоносмеситель, отличие этого агрегата от того, что применяется при смешивании цементного бетона, - необходимость поддержания высокой температуры.
В нашей стране исследования свойств серы и возможностей ее применения для производства строительных материалов начались в 80-х г.г. прошлого века под эгидой НИИЖБ. В настоящее время, помимо этого учреждения, вопросом разработки и внедрения производства бетона на серном вяжущем заняты ВНИИГАЗ, ВНИПИ Сера, Гинцветмет, центр инноваций «Химические технологии и оборудование», ОАО «Институт Гипроникель», Казанский государственный технологический университет и т.д.
