В настоящее время возрастает потребность в экологически безопасных, перерабатываемых и высокопрочных материалах для модернизации железнодорожной инфраструктуры с использованием промышленных отходов, образующихся при очистке сернистых газов на газовых месторождениях. Высокие выбросы CO2 и гидрофильные свойства традиционных бетонов на основе цемента ограничивают их применение в условиях длительной эксплуатации и агрессивных сред. В связи с этим в настоящем исследовании изучены перспективы применения серобетонов, обладающих гидрофобными, химически стойкими и термопластичными свойствами, в железнодорожных шпалах. Образцы, полученные из композиций, состоящих из расплавленной серы, модифицированных стабилизаторов, базальтового волокна и нанодобавок, были проанализированы методами ТГA/ДТА и ИК-спектроскопии. Важные физико-химические свойства, такие как прочность на сжатие, коэффициент водопоглощения, теплопроводность и стойкость к механическому износу, оценивались в ходе лабораторных и промышленных испытаний. Результаты исследования показали, что серобетон может быть внедрен не только как альтернативное бесцементное решение, но и как устойчивый, долговечный и перерабатываемый конструкционный материал для будущих железнодорожных шпал.