Деформационные характеристики наномодифицированного мелкозернистого бетона

Авторы

  • Ольга Владимировна Дудко Дальневосточный федеральный университет https://orcid.org/0000-0001-7493-6360
  • Наталья Валентиновна Макарова Дальневосточное отделение Российской академии наук https://orcid.org/0000-0002-2581-8066
  • Александр Анатольевич Манцыбора Дальневосточное отделение Российской академии наук https://orcid.org/0000-0001-5060-5436
  • Вадим Владимирович Потапов Дальневосточное отделение Российской академии наук https://orcid.org/0009-0008-6616-1460
  • Дмитрий Анатольевич Ширяев Дальневосточный федеральный университет

DOI:

https://doi.org/10.24866/2227-6858/2025-3/3-14

Ключевые слова:

модуль деформации, электротензометрия, цементный композит, нанотехнологии, нанокремнезём

Аннотация

Использование нанотехнологий позволяет придавать традиционным конструкционным материалам новые уникальные свойства. Экспериментальное исследование прочностных и деформационных характеристик цементных композитов достаточно сложно в связи с выраженными анизотропными свойствами материала. В данной статье рассмотрен эффект влияния наночастиц диоксида кремния (nano-SiO₂) на деформационные характеристики мелкозернистого бетона с применением метода электротензометрии. На основании проведённого исследования было установлено, что nano-SiO₂ улучшает прочностные свойства бетона, а также влияет на модуль Юнга и коэффициент Пуассона. Полученные результаты позволят уточнить данные при расчёте конструкций с использованием наномодифицированных бетонов.

Биографии авторов

  • Ольга Владимировна Дудко, Дальневосточный федеральный университет

    кандидат физико-математических наук, доцент департамента программной инженерии и искусственного интеллекта, Институт математики и компьютерных технологий

  • Наталья Валентиновна Макарова, Дальневосточное отделение Российской академии наук

    кандидат технических наук, доцент, старший научный сотрудник Лаборатории механики необратимого деформирования, Институт автоматики и процессов управления 

  • Александр Анатольевич Манцыбора, Дальневосточное отделение Российской академии наук

    кандидат физико-математических наук, доцент, научный сотрудник Лаборатории механики необратимого деформирования, Институт автоматики и процессов управления 

  • Вадим Владимирович Потапов, Дальневосточное отделение Российской академии наук

    доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник научно-исследовательского отдела, Научно-исследовательский геотехнологический центр 

  • Дмитрий Анатольевич Ширяев, Дальневосточный федеральный университет

    магистрант, Политехнический институт

Библиографические ссылки

1. Флорес-Вивиан И., Прадото Р., Кожухова М.И., Потапов В.В., Соболев К.Г. Влияние SiO2-наночастиц на свойства цементных материалов // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2018. № 11. С. 6–16. DOI: https://doi.org/10.12737/article_5bf7e352d68e96.02791207

2. Горев Д.С., Потапов В.В., Горева Т.С., Портнягин Н.Н. Повышение характеристик бетонов вводом наночастиц SiO2 // Современные наукоёмкие технологии. 2018. № 7. С. 26–30. DOI: https://doi.org/10.17513/snt.37073

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

4. Соболев К. Современные достижения нанотехнологии в области цемента и бетона // Цемент и его применение. 2016. № 4. С. 96–102.

5. Янкович К., Станкович С.Й., Стоянович М., Бойович Д., Антич Л. Влияние нанокремнезёма и типа заполнителя на свойства высокопрочного бетона // Цемент и его применение. 2017. № 4. С. 118–120.

6. AlTawaiha H., Alhomaidat F., Eljufout T. A review of the effect of nano-silica on the mechanical and durability properties of cementitious composites // Infrastructures. 2023. Vol. 8, № 9. P. 132. DOI: https://doi.org/10.3390/infrastructures8090132

7. Carneiro L., Houmard M., Rocha V., Ludvig P. The effect of nanosilica incorporation on the properties of cement-based materials with and without other supplementary admixtures. A literature review // Open Const Build Tech J. 2022. Vol. 16. P. e187483682207290. DOI: http://dx.doi.org/10.2174/18748368-v16-e2207290

8. Hamada H. et al. Use of nano-silica in cement-based materials–a comprehensive review // Journal of Sustainable Cement-Based Materials. 2023. Vol. 12, № 10. P. 1286–1306. DOI: https://doi.org/10.1080/21650373.2023.2214146

9. Makarova N.V. et al. Influence of hydrothermal nanosilica on mechanical properties of plain concrete // Key Engineering Materials. 2017. Vol. 744. P. 126–130. DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.744.126

10. Шведова М.А., Артамонова О.В., Славчева Г.С. Исследование влияния многокомпонентной добавки на структурообразование и твердение цементных композитов // Конденсированные среды и межфазные границы. 2022. Т. 24, № 1. С. 116–128. DOI: https://doi.org/10.17308/kcmf.2022.24/9062

11. Mohammad Tabish et al. Effect of nano-silica on mechanical, microstructural and durability properties of cement-based materials: A review // Journal of Building Engineering. 2023. Vol. 65. P. 105676. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2022.105676

12. Sajjad Shokouh et al. Investigating the fatigue performance of Nano-Silica-modified concrete with various admixtures: An experimental study // Results in Engineering. 2025. Vol. 25. P. 103887.

13. Yi Lu et al. Experimental study on multiaxial tensile behaviors of concrete // Construction and Building Materials. 2025. Vol. 487. P. 141975.

14. Балек А.Е. и др. Исследование темпа набора прочностных и деформационных свойств бетона в шахтных и лабораторных условиях // Проблемы недропользования. 2024. № 4(43). С. 64–76. DOI: https://doi.org/10.25635/2313-1586.2024.04.064

15. Мордовский С.С. Начальный модуль упругости бетона и способы его определения // Традиции и инновации в строительстве и архитектуре. Строительство и строительные технологии. 2022. С. 37–45. EDN: GCUMDD

16. Калафатов Д.А. и др. Применение тензометрического метода определения НДС в диафрагмах при обследовании зданий и сооружений // Строительство и техногенная безопасность. 2022. № 26(78). С. 35–40. EDN: KXMHPG

17. Трекин Н.Н. и др. Экспериментально-теоретическое исследование прочности плит на продавливание // Вестник МГСУ. 2021. Т. 16, вып. 8. С. 1006–1014. DOI: https://doi.org/10.22227/1997-0935.2021.8.1006-1014

18. Smirnov I.V. et al. A unified experimental-theoretical approach to predict critical stress characteristics of failure and yielding under quasi-static and dynamic loading // Engineering Fracture Mechanics. 2020. Vol. 225. P. 106197. DOI: https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2018.10.023

Загрузки

Опубликован

30.09.2025

Выпуск

№ 3(64) (2025)

Раздел

Механика деформируемого твердого тела

Лицензия

Copyright (c) 2025 Вестник Инженерной школы ДВФУ

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Как цитировать

1.
Деформационные характеристики наномодифицированного мелкозернистого бетона. Вестник Инженерной школы ДВФУ [Internet]. 2025 Sep. 30 [cited 2025 Oct. 5];3(3(64):3-14. Available from: https://journals.dvfu.ru/vis/article/view/1779