Модифицирование гидротехнических бетонов гидротермальным нанокремнеземом

Федюк Роман Сергеевич; Уварова Татьяна Эриковна; Пипко Елена Николаевна; Нагрузова Любовь Петровна

doi:10.48612/dnitii/2025_57_28-40

Авторы

Федюк Роман Сергеевич ФГАОУ ВО «Дальневосточный федеральный университет г.Владивосток Автор
Уварова Татьяна Эриковна ФГАОУ ВО «Дальневосточный федеральный университет г.Владивосток Автор
Пипко Елена Николаевна ФГАОУ ВО «Дальневосточный федеральный университет г.Владивосток Автор
Нагрузова Любовь Петровна ФГБОУ ВО «Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова» г.Абакан Автор

DOI:

https://doi.org/10.48612/dnitii/2025_57_28-40

Ключевые слова:

модификация, гидротехника, сооружение, бетон, нанотехнологии, кремнезем

Аннотация

Морские гидротехнические сооружения в ходе эксплуатации испытывают комплекс деструктивных воздействий, поэтому требуют применения высоэффективных строительных материалов. Проведены комплексные исследования влияния гидротермального нанокремнезема на ключевые эксплуатационные свойства бетонов и строительных растворов, включая прочность, истираемость, водопоглощение и водонепроницаемость. Особое внимание уделено оптимизации дозировки добавки в диапазоне 0–2,0 мас.% от массы цемента с целью выявления оптимального соотношения «эффективность–экономичность». Полученные результаты не только подтверждают высокий потенциал гидротермального нанокремнезема как функциональной добавки, но и вносят вклад в научно-техническую основу для разработки новых поколений высокодолговечных, износостойких и водонепроницаемых строительных материалов, соответствующих современным требованиям устойчивого и ресурсосберегающего строительства.

Библиографические ссылки

1. Huang Y., Wu X., Fang C., Wang X., Liu C., Su H. Study on water permeability of hydraulic concrete under freeze-thaw deterioration based on microscopic pore structure evolution. Construction and Building Materials, Volume 504, 2025, 144502, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2025.144502.

2. Левкина, Е. В. Проблемы и перспективы развития судостроительной отрасли в России / Е. В. Левкина, Е. Г. Попова // Карельский научный журнал. – 2017. – Т. 6, № 2(19). – С. 126-130. – EDN YRXAYB.

3. Баженов Ю.М., Федюк Р.С., Лесовик В.С. Обзор современных высокоэффективных бетонов // Наукоемкие технологии и инновации. Электронный сборник докладов Международной научно-практической конференции, посвященной 65-летию БГТУ им. В.Г. Шухова. 2019. С. 45-49.

4. de Oliveira L.B., Marvila M.T., Pereira E.C., Vieira C.M.F., de Azevedo A.R.G., Fediuk R. Durability of geopolymers with industrial waste. Case Studies in Construction Materials. 2022. Vol 16. e00839.

5. Akhayere E., Kurtis Onochie K. Influence of sustainable synthesized nano silica enhanced with plastic waste, on the mechanical properties of concrete: A comparative study on varying temperatures, Next Research, Volume 2, Issue 4, 2025, 100946, https://doi.org/10.1016/j.nexres.2025.100946.

6. Ngo T.V., Nguyen N.T., Le B.H., Tran M.Q., Hoang V.H., Tran B.H. Development of Green Ultra High Performance Concrete with low cement content using mineral powders and nano-silica extracted from rice husk ash, Case Studies in Construction Materials, Volume 23, 2025, e05537, https://doi.org/10.1016/j.cscm.2025.e05537.

7. Wang J., Xu H., Wang W., Yuan Q., Cao H., Wang D. Surface modification of waste rubber particles using nano-silica for enhanced strength of rubberized concrete, Journal of Building Engineering, Volume 117, 2026, 114814, https://doi.org/10.1016/j.jobe.2025.114814.

8. Bagheri H., Mirhosseini S.M., Hassani Joshaghani A., Zeghami E., Karimi A. Investigating the Role of Chemically Modified PET in Enhancing the Properties of Green Concrete with Nano Silica Under Freeze-Thaw Conditions, Results in Engineering, 2025, 108527, https://doi.org/10.1016/j.rineng.2025.108527.

9. Yuan Z., Zhang Z., Yao Y., Lu C. Mechanical performance and mechanism of geopolymer concrete with recycled aggregates impregnated by in-situ-generated nano-silica, Construction and Building Materials, Volume 494, 2025, 143569, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2025.143569.

10. Левкина, Е. В. Оценка экономической безопасности региона (на примере Приморского края) / Е. В. Левкина, Л. А. Сахарова, Е. И. Денисевич // Экономика, предпринимательство и право. – 2022. – Т. 12, № 9. – С. 2529-2542. – DOI 10.18334/epp.12.9.116259. – EDN NXDMPV.

11. Chen Y., Liu Z., Zhou D., Yuan B., Liu S., Luo Z., Li X., Jin D., Xu F. Improving interfacial bonding between ordinary Portland cement and geopolymer concrete using acid/alkaline-catalyzed nano-SiO₂ sols: Insights into performance and mechanisms, Construction and Building Materials, Volume 490, 2025, 142537, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2025.142537.

12. Potapov V., Efimenko Y., Fediuk R., Gorev D. Effect of hydrothermal nanosilica on the performances of cement concrete, Construction and Building Materials, Volume 269, 2021, 121307, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.121307.

13. Mawulé Dassekpo J.-B., Iong C., Chen D., Zhang F.-L., Zha X., Ye J. Performance and characterization of nano-engineered silica waste concrete composite for efficient marine radionuclides remediation, Cement and Concrete Composites, Volume 157, 2025, 105914, https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2024.105914.

14. Ahmad M.A., Yi X., Munir Q., Kärki T., Wang J., Deng X. Nano-engineered self-healing concrete: Application, mechanism, challenge and prospect, Journal of Building Engineering, Volume 113, 2025, 114179, https://doi.org/10.1016/j.jobe.2025.114179.

15. Faraj R.H., Mohammed A.A., Omer K.M. Synergistic effects of recycled plastic aggregate and nano-silica on the elevated temperature and durability performance of self-compacting concrete, Journal of Building Engineering, Volume 75, 2023, 106986, https://doi.org/10.1016/j.jobe.2023.106986.

16. P. Jin, M. Hasany, M. Kohestanian, M.Mehrali, Micro/nano additives in 3D printing concrete, Cement and Concrete Composites, Volume 155, 2025, 105799, https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2024.105799.6

17. M. Grzegorczyk-Frańczak, M. Janek, M. Szeląg, R. Panek, K. Materak, Modification of the polymeric admixture based on polycarboxylate ether using silica-derived secondary materials obtained from fly ash and the efficiency of its application in concrete, Case Studies in Construction Materials, Volume 21, 2024,

e03903, https://doi.org/10.1016/j.cscm.2024.e03903.

18. Василенко, М. Е. Совершенствование бухгалтерской отчетности в соответствии с международными стандартами финансовой отчетности / М. Е. Василенко, Е. В. Левкина, В. В. Малышева // Территория новых возможностей. Вестник Владивостокского государственного университета экономики и сервиса. – 2017. – Т. 9, № 4(39). – С. 66-80. – DOI 10.24866/VVSU/2073-3984/2017-4/66-80. – EDN ZWJVMZ.

19. Левкина, Е. В. Оценка эффективности инновационной деятельности отраслевых систем на мезоуровне (на примере рыбной промышленности Приморского края) / Е. В. Левкина // Вопросы инновационной экономики. – 2017. – Т. 7, № 3. – С. 225-234. – DOI 10.18334/vinec.7.3.38253. – EDN ZIVZWN.