Влияние комплексного наномодификатора на усадку мелкозернистого бетона

В статье рассматривается влияние комплексного наномодификатора на усадочные деформации цементно-песчаного бетона. Указывается, что введение в смесь определенного количества целлюлозных нановолокон сдерживает деформации цементной матрицы и, таким образом, существенно уменьшает усадку, однако одновременно может приводить к снижению прочности композита в раннем возрасте. С целью компенсации негативных последствий изучена возможность применения комплексной модифицирующей системы, включающей суперпластификатор, наноцеллюлозу и модификатор, состоящий из наночастиц различной природы. Представлены результаты исследований влияния состава комплексного наномодификатора на усадку и прочность мелкозернистого бетона. Установлено рациональное сочетание компонентов, обеспечивающее снижение усадочных деформаций при сохранении прочностных характеристик материала.

1. Pham T.M., Hao H., Hao Y. Fibre-reinforced concrete: State-of-the-art review on durability and cracking behaviour // Case Studies in Construction Materials. 2025. DOI: DOI: 10.1016/j.cscm.2025.e04574. EDN: PDDBQS.

2. Da Silva Neto J.T., et al. Fiber-reinforced cementitious composites: recent advances and future perspectives // Discover Civil Engineering. 2025. DOI: 10.1007/s44290-025-00209-9. EDN: YSSFAV.

3. Folorunsho A.B., et al. A Review on the Performance of Fibers on Restrained Shrinkage Cracking in Concrete // Buildings. 2024. Vol. 14. No. 8. Article 2477. DOI: 10.3390/buildings14082477. EDN: ZKEQZC.

4. Bandagar S.S., et al. A Study on the Shrinkage, Cracking and Durability of Fiber Reinforced Concrete // IJIREEICE. 2024. DOI: 10.17148/IJIREEICE.2024.12604.

5. Пухаренко, Ю. В. Оценка эффективности дисперсного армирования бетонов по показателям прочности и трещиностойкости / Ю. В. Пухаренко, Д. А. Пантелеев, М. И. Жаворонков // Вестник Сибирского государственного автомобильно-дорожного университета. – 2022. – Т. 19, № 5 (87). – С. 752–761. DOI: 10.26518/2071-7296-2022-19-5-752-761. EDN: SPRCLI.

6. Zeng Y., Peng L., Ma B., Sun W., Shi X., Zou Z., Chen W. Influence of multi-walled carbon nanotubes on the performance of nano-silica enhanced lightweight cement-based composites under cyclic action of freeze-thaw and erosion. DOI:10.1016/j.conbuildmat.2025.143132. EDN: PSDCYH.

7. Moon R.J., Martini A., Nairn J. et al. Cellulose nanomaterials review: structure, properties and nanocomposites // Chemical Society Reviews. 2011. Vol. 40. No. 7. P. 3941–3994. DOI: 10.1039/c0cs00108b

8. Abdul Khalil H.P.S., Bhat A.H., Ireana Yusra A.F. Green composites from sustainable cellulose nanofibrils: A review // Carbohydrate Polymers. 2012. Vol. 87. No. 2. P. 963–979. DOI: 10.1016/j.carbpol.2011.08.078

9. Klemm D., Kramer F., Moritz S. et al. Nanocelluloses: A New Family of Nature-Based Materials // Angewandte Chemie International Edition. 2011. Vol. 50. No. 24. P. 5438–5466. DOI: 10.1002/anie.201001273

10. Хирхасова (Ткаченко), В. И. Влияние наноцеллюлозы на процесс гидратации портландцемента и свойства бетона / В. И. Хирхасова // Вестник гражданский инженеров. – 2020. – № 58 (82). – С. 155-160. DOI: 10.23968/1999-5571-2020-17-5-155-160 EDN: LKNNJO

11. Пухаренко, Ю. В. Целлюлоза в бетоне – новое направление в строительной нанотехнологии / Ю. В. Пухаренко, И. У. Аубакирова, В. И. Хирхасова (Ткаченко) // Строительные материалы. – 2020. – № 7. – C. 39- 45. DOI: 10.31659/0585-430X-2020-782-7-39-44 EDN: WORYOY

12. Пухаренко, Ю. В. Модификатор цементных композитов на основе наноцеллюлозы / Ю. В. Пухаренко, И. У. Аубакирова, В. И. Ткаченко // Промышленное и гражданское строительство. – 2025. – № 3. – С. 65-71. DOI: 10.33622/0869-7019.2025.03.05-11 EDN: YGVSWJ

13. Пухаренко, Ю. В. Влияние углеродных наноматериалов на структуры и свойства цементных бетонов / Ю. В. Пухаренко, И. У. Аубакирова, В. Д. Староверов // Бетон и железобетон – взгляд в будущее: научные труды III Всероссийской (II Международной) конференции по бетону и железобетону (Москва, 12–16 мая 2014 г.): в 7 т. – Т. 6. – Москва: МГСУ, 2014. – С. 205-211. EDN: UCDLHL

14. Пухаренко, Ю. В. Особенности структурообразования цементных композитов в присутствии углеродных наночастиц фуллероидного типа / Ю. В. Пухаренко, Д. И. Рыжов, В. Д. Староверов // Вестник МГСУ. – 2017. – № 7 (106). – С. 718-723. DOI: 10.22227/1997-0935.2017.7.718-723 EDN: ZATDHP

15. Пухаренко, Ю. В. Эффективность активации воды затворения углеродными наночастицами / Ю. В. Пухаренко, И. У. Аубакирова, В. Д. Староверов // Инженерно-строительный журнал. – 2009. – № 1. – С. 40-45. EDN: NBMYNL