Перспективи застосування імпульсної технології для модифікації бетонних і цементних виробів
DOI:
https://doi.org/10.36910/6775-2410-6208-2026-15(25)-29Ключові слова:
імпульсне імпрегнування, модифікація бетону, будівельні матеріали, морозостійкість, довговічність, поверхневе просоченняАнотація
У статті розглянуто перспективи застосування імпульсної технології для модифікації будівельних матеріалів та виробів на цементній основі з метою підвищення їх експлуатаційної надійності та довговічності. Проведено аналітичний огляд сучасних підходів до поверхневої та об’ємної модифікації бетонів і цементних композитів, спрямованих на зниження водопоглинання, підвищення морозостійкості, зносостійкості та опору дії агресивних середовищ. Особливу увагу приділено технології імпульсного імпрегнування як перспективному способу інтенсифікації проникнення модифікуючих рідин у пористу структуру матеріалу. Розглянуто принцип дії технології, що базується на створенні імпульсів тиску, які забезпечують більш глибоке та рівномірне просочення поверхневого шару бетонних виробів порівняно з традиційними методами.
Визначено основні напрями можливого практичного застосування технології у виробництві тротуарної плитки, дорожньо-будівельних елементів, фасадних конструкцій, промислових підлог, а також при ремонті та реконструкції існуючих бетонних і залізобетонних споруд. Показано, що використання імпульсного просочення сприяє зменшенню проникності структури матеріалу, підвищенню його водонепроникності та стійкості до циклічного заморожування і відтавання. Окремо розглянуто перспективи застосування технології для відновлення поверхневого шару експлуатованих конструкцій з ознаками деградації.
На основі аналізу наукових публікацій і власних попередніх досліджень автора обґрунтовано доцільність подальшого розвитку цього напряму, зокрема в частині оптимізації режимів імпульсного впливу, підбору складу імпрегнуючих рідин та оцінки довготривалої ефективності модифікації. Результати аналітичного дослідження можуть бути використані як теоретична основа для подальших експериментальних досліджень та впровадження технології у практику виробництва будівельних виробів.
Завантажити
Посилання
1. Thissen, P., Bogner, A., & Dehn, F. (2024). Surface treatments on concrete: An overview on organic, inorganic and nano-based coatings and an outlook about surface modification by rare-earth oxides. RSC Sustainability, 2(8), 2092-2124. https://doi.org/10.1039/d3su00482a
2. Huang, K., Cheng, A., Tseng, Y. T., Lin, Y., Zhang, Y., & Cheng, P. C. (2025). Effect of Concrete Deep Penetration Sealer on Durability of Concrete. Materials Science Forum, 1163, 131-135. https://doi.org/10.4028/p-5cnqxe
3. Kumar, R. & Narayanan, R. (2020). A review on polymer impregnated concrete using steel wire mesh. Materials Today: Proceedings, 33(1), 338-344, https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.04.118
4. Mostofinejad, D., Bahmani, H., Khorshidifar, A., & Afsharpour, R. (2024) Enhancing concrete durability with polymer impregnation: A comparative study of corrosion and freeze-thaw resistance. Developments in the Built Environment, 18, 100414, https://doi.org/10.1016/j.dibe.2024.100414
5. Zhang, P., Shang, H., Hou, D., Guo, S., & Zhao, T. (2017). The effect of water repellent surface impregnation on durability of cement-based materials. Advances in Materials Science and Engineering, Article 8260103. https://doi.org/10.1155/2017/8260103
6. Sohawon, H. & Beushausen, H. (2019). The effect of hydrophobic impregnation on chloride ingress into cracked concrete. IABSE Congress: The Evolving Metropolis, New York, NY, USA, 4-6 September 2019, published in The Evolving Metropolis, 1963-1970 https://doi.org/10.2749/newyork.2019.1963
7. Jaskulski, R., Reiterman, P., Kubissa, W., & Yakymechko, Y. (2021). Influence of Impregnation of Recycled Concrete Aggregate on the Selected Properties of Concrete. Materials, 14, 4611. https://doi.org/10.3390/ma14164611
8. Jaskulski, R., Kubissa, W., & Yakymechko, Y. (2023) Influence of Citric Acid-Assisted Impregnation of Recycled Aggregate on the Properties of the Resultant Concrete. Materials, 16, 2986. https://doi.org/10.3390/ma16082986
9. Wang, J., Wu, M., Zhou, H., Juan Du, R. M., et al. (2024). Nano-modified recycled aggregates via vacuum impregnation: Towards stronger and durable recycled concrete, Journal of Building Engineering, 94, 110006, https://doi.org/10.1016/j.jobe.2024.110006
10. Горюн, О. О. (2024). Модифікація будівельних виробів із бетону з використанням технології та устаткування для імпульсного імпрегнування: дис. ... д-ра філософії. Вінниця: Вінницький національний технічний університет. https://ida.vntu.edu.ua/wp-content/uploads/2024/11/dis_Horiun-O.O.-2.pdf
11. Горюн, О. О. (2024). Гідрофобізація будівельних виробів з використанням устаткування для циклічного гідротермічного насичення. Сучасні технології, матеріали і конструкції в будівництві, 36(1), 58-63. https://doi.org/10.31649/2311-1429-2024-1-58-63
12. Li, K., Han, J., Wang, S., Lian, H., Xiong, J., et. al. (2023). Long-term performance of structural concretes in China southeast coastal environments exposed to atmosphere and chlorides, Cement and Concrete Research, 164, https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2022.107064
13. Zewei, D., Xiaodong, W., & Ming, Z. (2024). Research progress of silane impregnation and its effectiveness in coastal concrete structures: A review, Journal of Building Engineering, 91, 109550, https://doi.org/10.1016/j.jobe.2024.109550
14. Zeng, Y., Zhang, D., Dai, J., Fang, M. & Jin, W. (2020). Determining the service life extension of silane treated concrete structures: A probabilistic approach, Construction and Building Materials, 249, 118802, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.118802
15. Горюн, О. О. (2019). Аналітичне дослідження стану існуючих асфальто- та цементобетонних аеродромних покриттів. Сучасні технології, матеріали і конструкції в будівництві, 26(1), 38-42. https://doi.org/10.31649/2311-1429-2019-1-38-42
16. Zaidan, O. A. (2026). Enhancing airport concrete pavement performance and sustainability in the United Arab Emirates (Doctoral thesis, Heriot-Watt University). https://doi.org/10.13140/RG.2.2.32832.90883
17. Greer, W., Kuchikulla, S., & Drinkard, J. (2025). Pavement Management: Key to Sustainable Concrete Pavement at the World’s Busiest Airport. Proceedings of the International Conference on Concrete Pavements, 364-377 https://doi.org/10.33593/iccp.v10i1.386
18. Shumakov, І., Miroshnikov, V., Younis, B., Buhaievskyi, S., & Bratishko, S. (2024). Improvement of сoncrete parameters by the method of Sodium Silicates impregnation by internal vacuum tamping. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 012031. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1376/1/012031
19. Pires de Paula, P., Silva, R., & Silva, F. (2025). The effect of different impregnation materials on the performance and application of carbon textile reinforced concrete (TRC). In 66º Congresso Brasileiro do Concreto (CBC2025), Curitiba, Paraná.
20. Lukpanov, R., Kabdyrova, L., Dyussembinov, D., & Tsigulyov, D. (2026). Ice-Phobic Keratin–Polymer Impregnation for Concrete Pavements: Performance, Adhesion, and Durability Assessment. Infrastructures, 11(4), 113. https://doi.org/10.3390/infrastructures11040113
21. Isakulov, B., Abdullaev, H., Tukashev, Z., Issakulov, A., & Sundetova, A. (2025). Increasing the performance of lightweight concrete by impregnation with sulfur waste. EUREKA: Physics and Engineering, (3), 183-191. https://doi.org/10.21303/2461-4262.2025.003809
22. Li, Z., Kitada, T. (2024). Performance Recovery of Fire-damaged Concrete by Impregnation of NaOH-added Lithium Silicate. Journal of Advanced Concrete Technology, 22(12), 751-768, https://doi.org/10.3151/jact.22.751
