Визначено оптимальні співвідношення між мінеральними домішками з відходів промисловості Донбасу, на основі яких розроблено склади багатокомпонентних композиційних цементів типу КЦ У/Б-400, які містять замість частини доменного граншлаку та золи-винесення мелений шлак ТЕС, мелений вапняк або пил шамотно-каоліновий, та склади композиційних портландцементів типу ПІД П/Б-К-500, які містять замість частини доменного граншлаку мелений вапняк, пил шамотно-каоліновий або мікрокремнезем, які за показниками якості відповідають вимогам ДСТУ Б В.2.7-46-96.

Изложены принципы и методики исследования модифицированных строительных композитов с использованием экспериментально-статистического моделирования. Внимание уделено поиску добавок регуляторов твердения бетона, приведены результаты оптимизации бетонов с добавками различных типов. Изучено влияние модифицирующих добавок на долговечность бетона. Показано, что введение модифицирующих добавок является в настоящее время одним из прогресивных способов повышения эффективности бетонов, которая опрелеляется выбором рационального состава добавок и их условий применения с учетом совместимости с применяемыми цементами. Основная тенденция - полифункционализация добавок за счет многокомпонентности состава, для обеспечения широкого комплекса заданных свойств смеси и бетона.

Наведено результати комп'ютерного моделювання елементів технологічного процесу виготовлення цементобетону за допомогою віртуальної лабораторії LabVIEW.

Теоретично обгрунтовано й експериментально доведено закономірності впливу активності цементу, гранулометрії заповнювачів, прискорювачів і суперпластифікаторів різного типу, а також мінеральних добавок і поліпропіленової фібри на розвиток процесів усадки та тріщиноутворення в дрібнозернистих бетонах. Вперше розрахунковим шляхом визначено градієнт температур, за якого можливе виникнення термічних тріщин і часі, протягом якого існує небезпека виникнення тріщин від існуючого температурного градієнта. Удосконалено уявлення щодо механізму дисипації енергії росту тріщин та їх локалізації в присутності мікробульбашок додатково залученого повітря. Встановлено характер впливу повітроутягуючих домішок на усадку дрібнозернистих бетонів. Вперше визначено критичні витрати цементу, за яких до деформацій повітряної усадки додаються деформації її контракційної складової, що знижує тріщиностійкість та експлуатаційні властивості бетонів. Одержали подальший розвиток теоретичні уявлення, які підтверджено експериментально, про механізм "заростання" тріщин, які утворилися на ранній стадії твердіння бетону. Запропоновано шляхи зниження напружень в зоні їх концентрації за рахунок введення в утворену тріщину компонентів з високими демпфуючими властивостями (мікронаповнювачі, залучене повітря).

Присвячено розробленню теоретичних основ одержання наномодифікованих надшвидкотверднучих цементуючих систем для ефективних високофункціональних бетонів на їх основі з поліпшеними будівельно-технічними властивостями в умовах різних експлуатаційних впливів. Визначено принципи наномодифікування високорухливих цементних матриць для синтезу підвищеної міцності в ранній період тверднення за рахунок використання комплексних органо-мінеральних наномодифікаторів на основі ультрадисперсних мінеральних компонентів, а також полікарбоксилатних суперпластифікаторів з наноспроектованими ланцюгами. Встановлено фізико-хімічні закономірності процесів гідратації та тверднення наномодифікованих цементуючих систем, що полягають у спрямованому формуванні мікроструктури цементуючої матриці з прискореним формуванням гідросилікатного гелю, рівномірним розподіленнням гідратів в обмеженому міжзерновому просторі та утворенням однорідної дрібнокристалічної структури цементного каменю. Розроблено системний підхід до композиційної побудови ефективних високофункціональних бетонів, що полягає у полімасштабному модифікуванні та армуванні структури композиту на нано-, мікро- та мезорівнях для одержання необхідних технологічних, міцнісних та експлуатаційних властивостей. Здійснено промислове впровадження та визначено техніко-економічну ефективність використання наномодифікованих надшвидкотверднучих цементуючих систем та високофункціональних бетонів на їх основі.