硫磺混凝土增強增韌技術研究現(xiàn)狀及展望

吳蕩蕩，張紹剛，薛升，劉迪和，李威，郭靜

（湖北工業(yè)大學輕工學部綠色輕工材料湖北省重點實驗室，湖北 武漢 430068）

0 引言

混凝土的種類有硅酸鹽混凝土、硫磺混凝土、瀝青混凝土、聚合物混凝土、鋼筋混凝土、纖維混凝土、預應力混凝土等。目前，全球每年消耗約28億m3混凝土。

硫磺混凝土(Sulfur concrete)是用硫磺替代水泥做膠凝材料，把原料加熱到一定溫度（140℃左右），使硫磺熔化，再經(jīng)過攪拌、裝模和冷卻工序即可[1]。硫磺混凝土具有比普通硅酸鹽混凝土大1.8倍左右的抗壓強度，大2.8倍左右抗拉強度，彈性模量也有1倍多。硫磺混凝土還具有很好的耐腐蝕性，不受鹽、酸和弱堿的影響、很低的吸水率、快凝、抗?jié)B，可熔融反復回收利用等優(yōu)點[2-4]。主要用于化工廠耐腐蝕結構、海上結構、公路、橋梁、機場跑道和停機坪、食品加工廠有抗菌功能的工程結構、排水管和窨井（耐蝕性、抗?jié)B性和高強度）、鐵路軌枕結構、路面快速修補、橋梁零時支座等[2-5]。然而，硫磺由熔融液態(tài)冷卻至固態(tài)狀態(tài)時，發(fā)生晶型轉變，體積收縮較大，硫晶粒間產(chǎn)生微細裂隙，易發(fā)生脆性破壞，因而影響它的使用性能。所以要解決硫磺混凝土這些問題，實際上就是要解決硫磺的脆性問題。

為了提高硫磺的強度和韌性，阻止基體中原有缺陷(脆性及微裂縫)的擴展并延緩新裂縫的出現(xiàn)，一般可以往硫磺中摻入與其粘結性能較強的纖維配筋或?qū)α蚧沁M行改性處理。

1 纖維增強機理

硫磺混凝土復合材料增強的方法主要有纖維增強、顆粒增強、彌散增強等。……