Обзор и анализ эффективности современных технологий наномодификации цементных композитов

РЕФЕРАТ. В статье рассмотрена эффективность применения со­временных наномодификаторов для улучшения свойств цемент­ных композитов. Установлено, что все нанодобавки выступают в роли центров кристаллизации, ускоряя гидратацию цемента и формируя более плотную микроструктуру за счет уменьшения пористости. Оптимальные дозировки варьируются в зависимости от типа материала. При оптимальных концентрациях нанодобавки прочность на сжатие возрастает до 57 %, на изгиб — ​до 43 %, водопоглощение снижается до 76 %, а также улучшается адгезия между армирующими волокнами и цементной матрицей. Наномодификация позволяет повысить прочностные характеристики бетонов при одновременном сокращении потребления цемента, что способствует уменьшению углеродного следа строительства и рациональному использованию ресурсов в условиях истощения природных запасов качественного сырья.

Ключевые слова: наномодификация цементных композитов, графен, углеродные нанотрубки, нанокремнезем, наноалмазы.

Keywords: nanomodification of cement composites, graphene, carbon nanotubes, nanosilica, nanodiamonds.

Введение

Применение наномодифицирующих добавок в цементных композитах — ​активно развивающаяся перспективная область исследований. Различные наноматериалы исполь­зуются в качестве добавок в цементные смеси для повышения их характеристик (таких как прочность и долговечность) или дополнительных функций (таких как самоочищение и самодиагностика). Области применения определяются размерами, химическим составом этих наноматериалов и их реакционной способностью в цементных смесях [1].

Цель настоящей работы — ​выполнить обзор публикаций о наномодификации цемент­ных композитов и оценить ее эффективность. Для этого изучена литература о взаимодействии некоторых типов наномодификаторов с цементной матрицей и об их влия­нии на прочность композитов; выявлены проблемы, возникающие при вводе наноматериалов в цементные композиты, и предлагаемые способы их решения; оценены перспективы такого применения наноматериалов.

Обзор литературы

Ввиду действия сил Ван-дер-Ваальса наноматериалы склонны к агломерации, что затрудняет их применение в водных цементных системах, а также в сухом виде [2, 3]. Способы диспергирования образовавшихся агломератов имеют ограничения по интенсивности диспергирующего эффекта и по длительности действия — ​активирование наноматериалов требует сложного оборудования, что является одной из причин отсутствия примеров их ввода непосредственно в бетонную смесь в промышленных масштабах.

При добавлении наноматериалов в цемент­ный раствор их частицы становятся центрами кристаллизации, что приводит к ускорению схватывания смеси.

В условиях истощения запасов природного сырья требуемого качества и возрастающего спроса на высокопрочный бетон при строительстве быстрыми темпами применение нанодобавок для улучшения микроструктуры и свойств цементной матрицы может стать более актуальным.

Различные виды наноматериалов по-разному влияют на свойства цементного камня и бетона в зависимости от своего строения и состава.

Графен — это гексагональная кристаллическая аллотропная форма углерода, состоящая из монослоя его атомов. Оксид графена получают путем окислительного расслоения графита, слоистой аллотропной формы углерода. В ходе этого процесса в решетку графена вводятся различные кис­лородсодержащие функциональные группы, в результате чего изменяются его химический состав и реакцион­ная способность [4]. Благодаря кислородсодержащим группам, которые располагаются на периферии графитовых пластинок и могут образовывать водородные связи с молекулами воды, оксид графена имеет превосходные гидрофильные свойства и в цементном растворе может выступать в качестве центров кристаллизации (рис. 1). Кроме того, между оксидом графена и продуктами гидратации цемента могут формироваться ковалентные связи, что приводит к ускорению гидратации и улучшению характеристик пор в цементных композитах. Это взаимодействие также поз­воляет регулировать межфазные переходные зоны между цементными матрицами и волокнами в волокнисто-армированных композитах, тем самым повышая эффективность передачи нагрузки от цементных композитов к волокнам [5].

Рис. 1. Образование центров нуклеации на оксиде графена [4]

Оксид графена имеет исключительные механические характеристики [6—8], которые привлекли внимание исследователей к его влиянию на свой­ства цементных композитов [8, 9]. Однако из-за ряда факторов, включая сложность процесса производства, проблемы с диспергируе­мостью и отсутствие стабильных результатов, исследования в этой конкретной области относительно немногочисленны [9].

Углеродные нанотрубки (УНТ) считаются одним из наиболее полезных материалов для наноармирования. Уникальные механические, электрические и химические свойства УНТ делают их привлекательными для армирования композитных материалов. Модуль Юнга отдельной УНТ может составлять около 1 ТПа, ее плотность — ​около 0,8—1,8 г/см³, они могут оставаться стабильными при повышении температуры более чем до 700 °С [11]. Отношение длины УНТ к ее диаметру обычно превышает 1000.

Ранее предпринимались попытки добавлять УНТ в цементные матрицы в количестве 0,5—2,0 % массы цемента [12, 13]. Композиты на основе портландцемента, содержащие одностенные УНТ, упрочнялись на микроскопическом уровне — ​за счет образования мостиков в трещинах, вытягивания волокон и купирования трещин. Способность гидратированной портландцементной матрицы оставаться прикрепленной к концам УНТ во время роста трещин позволяет предположить высокую степень сцепления между двумя этими материалами. Однако УНТ образуют агломераты или пучки, которые плотно связаны друг с другом из-за сил Ван-дер-Ваальса [11]. Плохая дисперсия УНТ приводит к образованию множества дефектных участков в нанокомпозите и ограничивает эффективность УНТ в матрице [14, 15].

Многие исследователи изучали различные методы диспергирования для надлежащего распределения УНТ в цементной матрице, включая сухое смешивание, измельчение шарами, ультразвуковую и химическую обработку.

Сухое смешивание и измельчение шарами неэффективны для УНТ, поскольку они ломаются и укорачиваются [13, 16].

Чрезмерная ультразвуковая обработка также может привести к укорачиванию УНТ [13, 18]. Оптимальная интенсивность такой обработки зависит от длины, диаметра и концентрации УНТ, содержания и вида поверх­ностно-активного вещества (ПАВ). В работе [13] исследовано влияние ультразвуковой энергии и концентрации ПАВ на дисперсию многослойных УНТ (МУНТ) в количестве 0,08 % массы цемента. Показано, что для надлежащей дис­персии применять ультра­звуковую энергию абсолютно необходимо, причем существует оптимальное соотношение масс ПАВ/УНТ, близкое к 4,0. Выполненные при помощи сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) снимки продуктов диспергирования УНТ при разных значениях этого соотношения приведены на рис. 2.

Рис. 2. Продукты диспергирования многослойных углеродных нанотрубок с помощью ультразвука при отношении масс ПАВ/УНТ, равном 0 (а); 1,5 (б); 4,0 (в) и 6,25 % (г) [2]

Предварительная химическая обработка часто применяется в сочетании с ультразвуковой. Авторы работ [19, 20] применяли процедуру карбоксилирования, чтобы укрепить связь между МУНТ и цементной матрицей, исходя из предположения, что обработка УНТ смесью Н₂СО₃ и HNO₃ приведет к образованию на их поверхности карбоксильных групп, что вызовет химические реакции при пребывании обработанных таким образом УНТ в щелочной среде. В результате повысилась прочность образцов бетона на сжатие и изгиб.

В работах [21, 22] исследовано влияние добавки МУНТ на характеристики неавтоклавного и автоклавного газобетона. Установлено, что МУНТ, добавленные в неавтоклавный газобетон, а также и в автоклавный газобетон в ходе его производства, дей­ствуют как зародыши кристаллизации, влияя на гид­ратацию и структурообразование, что приводит к повышению связности кристаллов затвердевшего материала, возрастанию прочности бетона на изгиб и сжатие и уменьшению усадки при нагреве. Влияние МУНТ на характеристики автоклавного газобетона значительнее, чем неавтоклавного. Результаты исследования позволяют предположить, что газобетоны, содержащие добавку МУНТ, должны быть стабильнее в ходе эксплуатации, чем бетоны без этой добавки.

Формирование целевой наноструктуры — ​эффективный способ повысить качество цементного камня с помощью добавок, которые действуют как ядра кристаллизации в ходе затвердевания вяжущего (рис. 3) [23, 24].

Рис. 3. Типичное изображение композитов на основе цементной матрицы с УНТ (показаны стрелками), полученное с помощью СЭМ [11]

В работе [25] изучено влияние УНТ на механические свойства пенобетона. Предложена оптимальная для повышения прочности на сжатие (на 15,3 %) дозировка УНТ, равная 0,05 %, при которой плотность увеличилась только на 2 % (изменение показателей приведено в сравнении с образцом без УНТ).

В работе [26] изучено влияние модификации углепластиковой арматуры многослойными углеродными нанотрубками на ее деградацию в щелочной среде и в бетоне. Исследовано влияние силановых связующих агентов и МУНТ на механические, термические характеристики и долговечность материала, а также реакция углепластиковых арматур, изготовленных с использованием пилотного процесса пултрузии, на воздей­ствие щелочей. Включение добавок в эпоксидную смолу увеличивало ее «рабочее время», не вызывая побочных эффектов повышения вязкости. Все модифицированные добавками арматурные стержни из пластика, армированного углеродным волокном, имели более высокую прочность на растяжение и модуль упругости, чем стержни, изготовленные с использованием немодифицированной эпоксидной смолы. Арматура, модифицированная МУНТ, была гораздо более устойчивой к высокотемпературному воздействию, чем немодифицированные и модифицированные силаном образцы: отношение показателей ее механических свойств после пребывания при температуре 250 °С к их значениям до такой тепловой обработки было самым высоким. В щелочной среде эксплуатационные характеристики арматуры постепенно снижались, при этом у стержней, модифицированных МУНТ, устойчивость оказалась ниже, чем у обработанных силаном.

Нанокремнезем (SiO₂), относящийся к чис­лу наиболее изу­ченных наноматериалов в цементных смесях, состоит из частиц размерами до 100 нм. Источники его получения различны. Из них наиболее часто применяют в промышленных масштабах золу-уноса ​от сжигания растительных отходов, содержащую помимо наноразмерных частиц микрокремнезем и несгоревшие остатки.

Чтобы оценить непосредственное влияние нанокремнезема на структуру цементного камня, многие исследователи используют коллоидный кремнезем. Потенциально влия­ние нанокремнезема связано с эффектом заполнения цементной матрицы, нуклеацией частиц, пуццолановой реакцией, кроме того он играет роль связующего материала между армирующей фиброй и цементным камнем. Эффект заполнения обусловлен проникновением частиц нанокремнезема в поры внутри цементной матрицы, что приводит к ее уплотнению. Нуклеация частиц ускоряет гидратацию портландцемента. В результате пуццолановой реакции (взаимодействия аморфного кремнезема с гидроксидом кальция) обра­зуются новые кристаллы гидросиликата кальция [1].

Некоторые виды фибры, добавляемой в композиты в качестве дисперсно-армирую­щей добавки, имеют плохую адгезию с цементным камнем. Были исследованы возможности применять наноматериалы для того, чтобы улучшить характеристики сцепления армирующей матрицы с продуктами гидратации портландцемента [27—28].

Так как диспергировать наноматериалы сложно, было предложено напрямую наносить их на армирующее волокно. Этот метод позволяет исключить диспергирование наноматериалов и повысить коэффициент их использования. Авторы работы [29] вырастили наночастицы SiO₂ на стальных волокнах с использованием золь-гель-метода (рис. 4), в результате прочность сцепления волокон с минералами цементного камня увеличилась на 77,5 %. Добавление 1,0 % нанокремнезема позволило повысить этот показатель на 35,0 % [30].

Рис. 4. Немодифицированная стальная фибра (а) и стальная фибра с нанокремнеземом (б) [29]

«Прививка» нанокремнезема на поверх­ность поливинилспиртовых волокон позволила повысить их прочность сцепления на 43,0 % [31].

В работе [32] исследовано, как влияет на характеристики цементного раствора добавка аморф­ного нанокремнезема, полученного из коллоидной суспензии в качестве побочного продукта производства кремнеземных пластин, в дозировке 0,1 и 0,2 % массы цемента. Определены минералогические и мик­роструктурные характеристики материала, текучесть и прочность цементных растворов на сжатие, применены методы изотермической калориметрии и ртутной порометрии. При вводе нанокремнезема снизились показатели реологических свойств растворной смеси и ее расслоение. Образцы, содержащие 0,1 % добавки, имели более высокую прочность на сжатие, чем контрольный образец. Нанокремнезем не проявлял пуццолановой активности, но обеспечивал эффект заполнения пор, что способствовало уменьшению общей пористости и привело к повышению прочности при сжатии. В продуктах гидратации образцов с нанокремнеземом содержалось меньше Ca(OH)₂, чем в кон­трольных образцах, предположительно ввиду блокирования роста крис­таллов Ca(OH)₂ час­тицами нанокремнезема.

Автор работы [33] исследовал влияние добавок из измельченных керамических отходов (модифицированных гидрофобизированной добавкой и без нее) в сочетании с нанокремнеземом на свойства бетона. Определялись сроки схватывания, текучесть, плотность, открытая пористость образцов и прочность на сжатие в возрасте 2, 7 и 28 сут. Прочность образцов с немодифицированной добавкой возросла при вводе до 1 % масс. нанокремнезема, однако ранняя прочность уменьшилась при его повышенной дозировке. Ранняя прочность образцов с гидрофобизированной добавкой увеличивалась при содержании нанокремнезема до 0,5 % масс., но их прочность снижалась при повышенных дозировках. Проч­ность на сжатие и растяжение образцов с керамическими отходами в низких дозировках, особенно 0,5 и 1 %, была сопоставимой с показателями для контрольных образцов, а в некоторых случаях и более высокой. Увеличение доли этой добавки до 1,5 и 2 % приводило к снижению прочности, что объяс­няется ее инертной природой и возрастанием объема пустот.

Исследования капиллярного водопоглощения и гидрофобных свойств показали, что некоторые добавки снижают водопроницае­мость бетона; тем не менее, в некоторых образцах водопоглощение увеличивалось из-за повышенной пористости. Гидрофобизированные химические вещества, первоначально замедляя гидратацию, с течением времени в конечном счете повышали устойчивость к карбонизации. Синергия при совместном применении нанокремнезема и порошка керамических отходов позволила значительно улучшить показатели механических характеристик и долговечности смесей. По сравнению с контрольным образцом прочность на сжатие и изгиб возросла на 57 и 43 % соответственно при добавлении 0,5—1,5 % нанокремнезема, в то время как при вводе гидрофобизированного порошка керамических отходов капиллярное водопоглощение снизилось до 76 %. Полученные результаты подтверждают, что нанокремнезем способствует уплотнению матрицы, а гидрофобизация за счет ввода добавки на основе силана значительно повышает водостойкость, что делает предложенную систему перспективной для создания экологически чистых высокоэффективных цементных композитов.

В работе [34] исследовано вибрационное и модальное поведение материала железобетонных плит с добавкой нанокремнезема в больших дозировках в условиях упругого и вязкоупругого основания. Ввод нанокремнезема в бетонные матрицы позволил значительно улучшить их упругие свойства. При дозировке добавки 30 % масс. модуль Юнга нанонаполненной матрицы повысился на 26 %, а упругая жесткость — ​на 30 %. По результатам данного исследования, включение нанокремнезема в бетонную мат­рицу позволяет улучшить динамические характеристики, повысить виброустойчивость и продлить срок эксплуатации бетонных плит. Сочетая наноармирующие элементы и вязкоупругие основания, можно оптимизировать взаимодействие грунта и конструкции и за счет этого проектировать более надежную и устойчивую инфраструктуру. Исследователи также разработали модель для предварительного проектирования и оптимизации характеристик плит в динамических условиях и при наличии грунтового основания, которую можно расширить до моделей температурно-зависимой вязкоупругости и повреждения межфазной границы.

В работе [35], в отличие от рассмотренных выше исследований, в которых нанокремнезем выступал в роли заполнителя, повышающего плотность образцов и их непроницаемость, исследовано влияние нанокремнезема на проницаемый бетон разной плотности. Установлено, что характер разрушения бетона при пористости 25 % изменяется — ​«слабым звеном» взамен цементного камня становятся частицы заполнителя. Добавка нанокремнезема в дозировке 1 % позволила повысить прочность на сжатие для всех исследованных образцов (с пористостью 15, 20 и 25 %), причем ее эффективность возрастала с увеличением доли пор. При вводе добавки в дозировке 0,5 % снизился коэффициент проницаемости, в этом отношении она была эффективнее в случае менее пористых бе­тонов.

Наноалмазы химически чистого кавитационного синтеза (КНА-НС). Эти материалы состоят из углеродных наночастиц алмазоподобной структуры (с sp3-гибридизацией орбиталей), форма которых близка к сферической, а их размер в поперечном сечении — не более 3 нм. В работе [36] исследовано влияние наноалмазов КНА-НС в разных дозировках на прочность, микроструктуру и фазовый состав цементного бетона. Выявлена оптимальная дозировка добавки — ​0,4 % массы цемента, позволяющая максимально повысить прочность бетона на сжатие и изгиб. Не наблюдалось изменение фазового состава бетона. Было подтверждено образование центров кристаллизации, собравших вокруг себя зоны с высоким содержанием гид­росиликата кальция.

Результаты

Наноматериалы в зависимости от числа измерений (0D — ​кластеры, 1D — ​нанотрубки, 2D — ​оксид графена, 3D — ​поликристаллические структуры), размеров, дозировки, реакционной способности и электростатических свойств в разной мере влияют на свойства цементного камня. Результаты исследований, приведенных в настоящем обзоре, сведены в таблицу.

Влияние различных наноматериалов на свойства цементных композитов

Примечание: ОГ — ​оксид графена, НК — ​нанокремнезем.

Заключение

Наномодификация цементных композитов — ​чрезвычайно перспективная область исследований. Несмотря на проблемы с дис­пергированием наночастиц, у них есть потенциал для того, чтобы улучшать экс­плуатационные характеристики бетонов, повышать их прочность и долговечность. За счет наномодификации заполнителей и арматуры можно продлить срок их службы и достичь более высокого качества сцепления с цементным камнем. Реакционноспособные наноматериа­лы могут использоваться в составе смесей как частичная замена портланд­цемента. Все наноматериалы в цементной матрице играют роль центров кристаллизации, ускоряя гидратацию и формируя прочно связанные структурные цепочки гидросиликатов кальция.

ЛИТЕРАТУРА

1. Farjad P., Mehairi A. G., Meshkani F., Mowlaei R., et al. Compressive strength and microstructural development of cement paste incorporating nanosilica with different particle sizes // Cement. 2025. Vol. 19. P. 100128.

2. Konsta-Gdoutos M.S., Metaxa Z. S., Shah S. P. Highly dispersed carbon nanotube reinforced cement based materials // Cem. Concr. Res. 2010. Vol. 40, N 7. P. 1052—1059.

3. Dreyer D. R., Park S., Bielawski C. W., Ruoff R. S. The chemistry of graphene oxide // Chem. Soc. Rev. 2010. Vol. 39, N 1. P. 228—240.

4. Lv S., Ma Y., Qiu C., Sun T., et al. Effect of graphene oxide nanosheets of microstructure and mechanical properties of cement composites // Constr. Build. Mater. 2013. Vol. 49. P. 121—127.

5. Han B., Zhang L., Zeng S., Dong S., et al. Nano-core effect in nano-engineered cementitious composites // Compos. A Appl. Sci. Manuf. 2017. Vol. 95. P. 100—109.

6. Matalkah F., Akkam Y. H., Zaitoun M. A. Surface functionalization of graphene oxide nano powder for enhancement of cement composites // Mater. Res. Bull. 2025. N9. DOI: 10.1016/j.materresbull.2025.113502.

7. Rao P., Prakash J., Alexander R., Shinde M., et al. Role of graphene oxide infusion in concrete to elevate strength and fire performance in construction concrete // Diam. Relat. Mater. 2024. Vol. 147. Article 111269.

8. Devi S., Khan R. Effect of graphene oxide on mechanical and durability performance of concrete // J. of Building Engin. 2020. Vol. 27. Article 101007.

9. Udumulla D., Ginigaddara T., Jayasinghe T., Mendis P., et al. Effect of graphene oxide nanomaterials on the durability of concrete: a review on mechanisms, provisions, challenges, and future prospects // Materials. 2024. Vol. 17, N 10. P. 2411.

10. Xie X. L., Mai Y. W., Zhou X. P. Dispersion and alignment of carbon nanotubes in polymer matrix: a review // Mater. Sci. Eng. Rep. 2005. Vol. 49, N 4. P. 89—112.

11. Li G. Y., Wang P. M., Zhao X. Mechanical behavior and microstructure of cement composites incorporating surface-treated multi-walled carbon naotubes // Carbon. 2005. Vol. 43, N 6. P. 1239—1245.

12. Saez de Ibarra Y., Gaitero J. J., Erkizia E., Campillo I. Atomic force microscopy and nanoindentation of cement pastes with nanotube dispersions // Physica Status Solidi (a). 2006. Vol. 203, N 6. P. 1076—1081.

13. He Shaolun, Chai Junrui, Cao Jing, Qin Yuan, et al. Evolution of concrete properties driven by CNTs content: PCA‑based optimal content evaluation // Constr. Build. Mater. 2025. Vol. 492. P. 143058.

14. Salvetat J. P., Bonard J. M., Thomson N., et al. Mechanical properties of carbon nanotubes // Appl. Phys. A. 1999. Vol. 69. P. 255—260.

15. Pierard N., Fonseca A., Konya Z., Willems I., et al. Production of short carbon nanotubes with open tips by ball milling // Chem. Phys. Lett. 2001. Vol. 335, N 1—2. P. 1—8.

16. Kim S. W., Kim T., Kim Y. S., Choi H. S., et al. Surface modifications for the effective dispersion of carbon nanotubes in solvents and polymers // Carbon. 2012. Vol. 50, N 1. P. 3—33.

17. Strano M. S., Moore V. C., Miller M. K., Allen M. J., et al. The role of surfactant adsorption during ultrasonication in the dispersion of single-walled carbon nanotubes // J. Nanosci. Nanotechnol. 2003. Vol. 3, N 1—2. P. 81—86.

18. Huang Y. Y., Terentjev E. M. Dispersion of carbon nanotubes: mixing, sonication, stabilization, and composite properties // Polymers. 2012. Vol. 4, N 1. P. 275—295.

19. Li G. Y., Wang P. M., Zhao X. Mechanical behavior and microstructure of cement composites incorporating surface-treated multi-walled carbon nanotubes // Carbon. 2005. Vol. 43, N 6. P. 1239—1245.

20. Li G. Y., Wang P. M., Zhao X. Pressure-sensitive and microstructure of carbon nanotube reinforced cement composites // Cem. Concr. Comp. 2007. Vol. 29, N 5. P. 377—382.

21. Laukaitis A., Kerienė J., Kligys M., Mikulskis D., et al. Influence of amorphous nanodispersive SiO2 additive on structure formation and properties of autoclaved aerated concrete // Mater. Sci. (Medžiagotyra). 2010. Vol. 16, N 3. P. 257—263.

22. Laukaitis A., Kerienė J., Kligys M., Mikulskis D., et al. Inluence of mechanically treated carbon fibre additives on structure formation and properties of autoclaved aerated concrete // Constr. Build. Mater. 2012. Vol. 26, N 1. P. 362—371.

23. Jennings H. M. A model for the microstructure of calcium silicate hydrate in cement paste // Cem Conc Res. 2000. Vol. 30. P. 101—116.

24. Thomas J. J., Jennings H. M. A colloidal interpretation of chemical aging of the C—​S—H gel and its effects on the properties of cement paste // Cem. Concr. Res. 2006. Vol. 36. P. 30—38.

25. Zhang S., Jiang P., Wang H., Feng D., et al. Research on mechanical properties of nano-modified foam concrete improved by micro-incorporated carbon nanotubes // Materials. 2026. Vol. 19, N 1. P. 184.

26. Yum W. S., Kwon D. Y., Chu Y. S. Influence of a silane coupling agent and MWCNTs on the structural and durability performance of CFRP rebars // Materials. 2026. Vol. 19, N 1. P. 106.

27. Meng W., Khayat K. H. Mechanical properties of ultra-high-performance concrete enhanced with graphite nanoplatelets and carbon nanofibers // Compos. B Eng. 2016. Vol. 107. P. 113—122.

28. Wu Z., Khayat K. H., Shi C., Tutikian B. F., et al. Mechanisms underlying the strength enhancement of UHPC modified with nanosilica and nano-CaCO3 // Cem. Concr. Compos. 2021. Vol. 119. Article 103992.

29. Pi Z., Xiao H., Du J., Liu M., et al. Interfacial microstructure and bond strength of nanosilica-coated steel fibers in cement matrix // Cem. Concr. Compos. 2019. Vol. 103. P. 1—10.

30. Wu Z., Khayat K. H., Shi C. Effect of nanosilica particles and curing time on development of fiber-matrix bond properties and microstructure of ultra-high strength concrete // Cement Concr. Res. 2017. Vol. 95. P. 247—256.

31. Zhang W., Zou X., Wei F., Wang H., et al. Grafting SiO2 nanoparticles on polyvinyl alcohol fibers to enhance the interfacial bonding strength with cement // Compos. B Eng. 2019. Vol. 162. P. 500—507.

32. Jun Yubin, Hilario Jesse Harold Perez, Kang In Kuk, Park Chan Kyu, et al. Properties of cement-based materials incorporating byproduct colloidal nanosilica // Construction and Building Mater. 2024. Vol. 453. P. 139055.

33. Karamahmut Mermer N. Evaluation of modified ceramic waste incorporating nanosilica addition for concrete utilization // Minerals. 2026. Vol. 16, N 1. P. 46.

34. Chatbi M., Lozančić S., Harrat Z. R., Hadzima-Nyarko M. Computational models for the vibration and modal analysis of silica nanoparticle-reinforced concrete slabs with elastic and viscoelastic foundation effects // Modelling. 2026. Vol. 7, N 1. P. 8.

35. Fu J., Jiang L., Yang M., Yu D., et al. Influence of nano-silica and porosity on the strength and permeability of permeable concrete: an experimental study // Buildings. 2026. Vol. 16, N 1. P. 148.

36. Beskopylny A. N., Stel’makh S.A., Shcherban’ E.M., Varavka V., et al. Performance and mechanism of the structure formation and physical-mechanical properties of concrete by modification with nanodiamonds // Construction and Building Mater. 2024. Vol. 452. P. 138994.