Наведено результати фізико-механічних випробувань особливо швидкотверднучих портландцементних композицій (ОШТПЦК) для високофункціональних бетонів (ВФБ). Вивчено особивості формування їх фазового складу та мікроструктури. Проведено дослідження будівельно-технічних властивостей ВФБ на основі розроблених ОШТПЦК.

Показано, що одним із шляхів реалізації принципів енергоефективного будівництва є впровадження технології незнімної опалубки (Quad-Lock та "Техноблок") із використанням монолітного бетону, що характеризується високою термічною масою та забезпечує теплову стабільність приміщень, призводить до зменшення кількості енергії на опалення й охолодження, мінімізації емісії парникових газів. Розвиток і ремонт дорожньої інфраструктури України потребують застосування швидкотвердних і довговічних композицій. Встановлено, що для якісного вкладання бетонної суміші в опалубку, забезпечення необхідних темпів будівництва та одержання щільної структури дорожнього матеріалу з високим ступенем надійності та довговічності необхідно використовувати бетони, модифіковані комплексними модифікаторами пластифікувально-прискорювальної дії. Досліджено вплив технологічних факторів і пластифікаторів на лігносульфонатній (ЛС), сульфонафталінформальдегідній (СНФ), полікарбоксилатній основі на реологічні та міцнісні показники дрібнозернистих бетонів. Виявлено, що введення ЛС і СНФ пластифікаторів спричиняє зниження міцності бетонів за підвищеної рухливості сумішей і потребує використання комплексних модифікаторів. Показано, що за рахунок синергічної дії комплексних модифікаторів на основі полікарбоксилатів і прискорювачів тверднення досягається суттєвий пластифікувальний ефект і приріст ранньої міцності дрібнозернистих бетонів.

Проведено оцінку ефективності ультрадисперсних мінеральних добавок (УДМД) за диференційним коефіцієнтом поверхневої активності. Встановлено, що наномодифіковані портландцементні композиції, які містять УДМД, полікарбоксилатний суперпластифікатор, луговмісний прискорювач тверднення, а також нанорозмірні частинки гідросилікату кальцію, характеризуються інтенсивним набором ранньої міцності. Визначено особливості формування фазового складу, мікроструктури та синтезу міцності наномодифікованого цементного каменю.

Висвітлено питання розроблення теоретичних основ технології наноспроектованих цементів для отримання наномодифікованих портландцементних композицій, що забезпечують створення високотехнологічних швидкотверднучих бетонів багаторівневої структури за рахунок системного поєднання нано- та ультрадисперсних мінеральних компонентів та суперпластифікуючих добавок на основі ефіру полікарбоксилату з наноспроектованими ланцюгами. Встановлено вплив гранулометричного складу мінеральних компонентів на їх поверхневу активність та фізико-хімічні особливості процесів гідратації і тверднення наномодифікованих портландцементних композицій, які завдяки направленому формуванню мікроструктури цементуючої матриці в ранній період гідратації дозволяють вирішувати проблему одержання високотехнологічних та швидкотверднучих бетонів з покращеними експлуатаційними властивостями. Запроектовано склади швидкотверднучих бетонів багаторівневої структури за технологіями наносистем "знизу-вверх" і "зверху-вниз", досліджено будівельно-технічні властивості, здійснено промислову апробацію та розраховано техніко-економічну ефективність їх використання.