Упрочнение строительных материалов с использованием нанопорошков открывает новые возможности для создания более прочных, долговечных и устойчивых конструкций. Это направление активно исследуется и развивается, что позволяет внедрять инновационные решения в строительную отрасль и повышать качество строительных материалов. Для улучшения механических, термических и других свойств полимерных материалов, в матрицу вводят нанопорошки оксидов металлов, карбиды, графен и углеродные нанотрубки. Использование наноразмерных порошков вольфрама, является актуальной задачей, в перспективе решающей проблемы существующих технологий и обеспечивающей расширение сфер применения этих соединений с целью создания новых материалов. Ранее применение данных частиц в силу экономических причин не позволяло их использовать для модификации цементных и бетонных матриц, керамики, композитов на основе арамидных и стеклопластиковых тканей. Целью данного исследования являлось изучение возможности использования вольфрамсодержащих нанопорошков, получаемых путем переработки твердосплавных отходов, по технологии, которая является более экономичной и простой в сравнении с аналогами и рассмотрение возможных вариантов применения их в качестве модификаторов. Вольфрамсодержащие нанопорошки получали по запатентованному способу получения отличающийся от аналогов высокой чистотой получаемого порошка, минимальной стоимостью производства и незначительным воздействием на окружающую природную среду. Способ заключается в переработке отходов из различных твердых и тяжелых сплавов микробиологическим методом. Преимущества данной технологии заключаются не только в снижении затрат на производство, но и в улучшении свойств конечных продуктов, таких как высокая прочность, ударная вязкость, термостойкость и коррозионная стойкость и др. В статье представлены возможные варианты применения вольфрамсодержащих нанопорошков в качестве модификаторов. Показано, что такие порошки могут существенно улучшить различные эксплуатационные свойства «классических» материалов, применяемых в строительстве за счет низкой стоимости их получения. Это дает возможность получить инновационные материалы, которые смогут удовлетворить растущие различные запросы.
нанопорошок, карбид вольфрама, оксид вольфрама, керамика, бетон, композит, прочность, разрыв и изгиб, износостойкость, ударная прочность, радиационная стойкость.
1. Строительство в российских регионах: итоги 2025 года / [Электронный ресурс] // sherpagroup.ru : [сайт]. — URL: https://sherpagroup.ru/analytics/3p7pdnr (дата обращения: 17.02.2026).
2. От традиционных бетонов к бетонам нового поколения / В. Т. Ерофеев, С. В. Самченко, О. В. Тараканов [и др.] // Из-вестия высших учебных заведений. Серия Химия и химиче-ская технология. – 2025. – Т. 68, № 12. – С. 83-95. – DOIhttps://doi.org/10.6060/ivkkt.20256812.7199. – EDN KBTBYW.
3. Balaguru, P.; Chong, K. Nanotechnology and Concrete: Re-search Opportunities; ACI Special Publication; American Concrete Institute: Farmington Hills, MI, USA, 2008; pp. 15–28. [Google Scholar]
4. Свидетельство о государственной регистрации базы дан-ных № 2024623430 Российская Федерация. Новые компо-зиционные и функциональные строительные материалы с повышенными механическими, термическими и фотоката-литическими характеристиками : № 2024623126 : заявл. 22.07.2024 : опубл. 06.08.2024 / С. В. Самченко, А. В. Кор-шунов, И. В. Козлова [и др.] ; заявитель Федеральное госу-дарственное бюджетное образовательное учреждение выс-шего образования "Национальный исследовательский Мос-ковский государственный строительный университет". – EDN DHKMMO.
5. Muzenski, S.; Flores-Vivian, I.; Farahi, B.; Sobolev, K. To-wards ultrahigh performance concrete produced with alumi-num oxide nanofibers and reduced quantities of silica fume. Nanomaterials 2020, 10, 2291. [Google Scholar] [CrossRef]
6. Tahmouresi, B.; Nemati, P.; Asadi, M.A.; Saradar, A.; Moh-tasham Moein, M. Mechanical strength and microstructure of engineered cementitious composites: A new configuration for direct tensile strength, experimental and numerical analysis. Constr. Build. Mater. 2021, 269, 121361. [Google Scholar] [CrossRef]
7. Gong, K.; Pan, Z.; Korayem, A.H.; Qiu, L.; Li, D.; Collins, F.; Wang, C.M.; Duan, W.H. Reinforcing effects of graphene oxide on portland cement paste. J. Mater. Civ. Eng. 2015, 27, 1–6. [Google Scholar] [CrossRef]
8. Козлова, И. В. Нанотехнологии в производстве строи-тельных материалов: теоретическое исследование / И. В. Козлова, С. В. Самченко // Техника и технология силикатов. – 2024. – Т. 31, № 3. – С. 284-297. – DOIhttps://doi.org/10.62980/2076-0655-2024-284-297. – EDN USMLQM.
9. Родионов Р.Б. Нанотехнологии – инновационное направление развития в строительной индустрии / Р.Б. Ро-дионов // Строительные материалы, оборудование, техно-логии ХХI века. – 2006. – №9. – С. 62 – 64.
10. Фаликман, В.Р. Наноматериалы и нанотехнологии в строительстве: сегодня и завтра / В.Р. Фаликман // Строи-тельные материалы, оборудование, технологии ХХI века. – 2009. -№1. – С. 64 – 68.
11. Королев, Е.В. Некоторые положения нанотехнологии в строительном материаловедении / Е.В. Королев, А.Н. Гри-шина // Сб. трудов международной научной конференции «Интеграция, партнерство и инновации в строительной науке и образованию – М.: МГСУ, 2011. – Т.2. – С. 94 – 102.
12. Moses Karakouzian, Visar Farhangi, Marzieh Ramezani Farani, Alireza Joshaghani,Mehdi Zadehmohamad and Mo-hammad Ahmadzadeh Mechanical Characteristics of Cement Paste in the Presence of Carbon Nanotubes and Silica Oxide Nanoparticles: An Experimental Study // Materials 2021, 14(6), 1347; https://doi.org/10.3390/ma14061347
13. Козлова, И. В. Наноструктурированные композицион-ные материалы: формирование ранней структуры и проч-ности / И. В. Козлова, С. В. Самченко // Техника и техноло-гия силикатов. – 2025. – Т. 32, № 4. – С. 358-368. – https://doi.org/10.62980/2076-0655-2025-358-368. – EDN TBXCNX.
14. Self-Cleaning Cement Material with Bismuth Titanate Photocatalytic Additive / I. Kozlova, M. Dudareva, O. Zemskova [et al.] // Civil Engineering Journal. – 2025. – Vol. 11, No. 11. – P. 4696-4708. – https://doi.org/10.28991/cej-2025-011-11-014. – EDN HCPBBU.
15. Ластовка, А. В., Данченко, Т. В., Петухова, И. Я., Поля-ков, И. А. Нанотехнологии в области производства бетона [Текст] / А. В. Ластовка, Т. В. Данченко, И. Я. Петухова, И. А. Поляков // Технические науки. Строительство. — 2022. — № 2. — С. 338-349.
16. Евтушенко, Е.И. Активационные процессы в техноло-гии строительных материалов / Е.И. Евтушенко. – Белго-род, 2003. – 209 с.
17. Соловьева, В.Я., Степанова И.В. Разработка высоко-прочного бетона повышенной трещиностойкости / В.Я. Соловьева, И.В. Степанова // Известия Петербургского университета путей сообщений. - Спб., 2004. - В. 1. – С. 31-34.
18. Хакимова, Э.Ш. Цементные бетоны с нанодобавками синтетического цеолита / Э.Ш. Хакимова // Вестник ЮУр-ГУ. - 2008. - №25. - C.16-21.
19. Полимерные нанокомпозитные материалы, примеры и перспективы их использования / [Электронный ресурс] // ElectricalSchool.info : [сайт]. — URL: https://electricalschool.info/guides/2705-polimernye-nanokompozitnye-materialy.html (дата обращения: 17.02.2026).
20. Тюрин, А. И. Влияние углеродных нанотрубок на прочностные свойства циркониевой керамики на основе бадделеита при нано- и микроиндентировании / А. И. Тю-рин, Т. С. Пирожкова // Современные технологии и матери-алы новых поколений : сборник трудов международной конференции с элементами научной школы для молодежи, Томск, 09–13 октября 2017 года / Национальный исследо-вательский Томский политехнический университет. – Томск: Национальный исследовательский Томский поли-технический университет, 2017. – С. 218-219. – EDN ZRXDWT.
21. Баруздин А.А., Закревская Л.В. Декоративный компози-ционный материал на основе рециклинга отходов сшитого полиэтилена и строительной керамики// Техника и техно-логия силикатов. – 2025. – Т. 32, № 5. – С.434-445. https://doi.org/10.62980/2076-0655-2026-434-445 , EDN uguwic
22. Исследование влияния нанодисперсных добавок на из-менения прочности бетона / В. М. Гавриш, Т. В. Чайка, О. П. Гавриш, А. Ю. Олейник // Перспективные технологии и материалы : Материалы научно–практической конферен-ции с международным участием, Севастополь, 14–16 ок-тября 2020 года. – Севастополь: Федеральное государ-ственное автономное образовательное учреждение высше-го образования "Севастопольский государственный уни-верситет", 2020. – С. 129-130. – EDN AUJNXE.
23. Патент № 2414992 C2 Российская Федерация, МПК B22F 9/00, B82B 3/00, C01B 31/34. Способ получения нанопорошка карбида вольфрама : № 2009101478/02 : заявл. 19.01.2009 : опубл. 27.03.2011 / В. А. Архипов, А. Б. Ворожцов, С. А. Ворожцов [и др.] ; заявитель Государ-ственное образовательное учреждение высшего професси-онального образования Томский государственный универ-ситет (ТГУ). – EDN WGEPZU.
24. Получение наноразмерных порошков оксида вольфра-ма и вольфрама/ Х.А Абдуллин, А.А. Азаткалиев, М.Т. Габ-дуллин [и др.] // Физика твердого тела. – 2019. – Т. 16, № 1. – С.163 – 168.
25. Получение наноразмерных и ультрадисперсных по-рошков металлов и их карбидов электрохимическим спо-собом / А. В. Вараксин, В. А. Костылев, В. Л. Лисин [и др.] // Бутлеровские сообщения. – 2014. – Т. 37, № 1. – С. 76-83. – EDN SBMZNZ.
26. Получение нанопорошков вольфрама методом элек-трического взрыва проводников / А. П. Ильин, О. Б. Наза-ренко, Д. В. Тихонов, Г. В. Яблуновский // Известия Томско-го политехнического университета. – 2005. – Т. 308, № 4. – С. 68-70. – EDN HRTWJZ.
27. Патент № 2414992 C2 Российская Федерация, МПК B22F 9/00, B82B 3/00, C01B 31/34. Способ получения нанопорошка карбида вольфрама : № 2009101478/02 : заявл. 19.01.2009 : опубл. 27.03.2011 / В. А. Архипов, А. Б. Ворожцов, С. А. Ворожцов [и др.] ; заявитель Государ-ственное образовательное учреждение высшего професси-онального образования Томский государственный универ-ситет (ТГУ). – EDN WGEPZU.
28. Патент № 2763814 C1 Российская Федерация, МПК B22F 9/20, B82B 3/00, C22B 7/00. Способ получения нано-дисперсных порошков : № 2021102205 : заявл. 29.01.2021 : опубл. 11.01.2022 / С. Р. Вишняков, В. М. Гавриш, С. С. Виноградский, Р. И. Хикматуллоев. – EDN CEYCSI.
29. Улучшение механических характеристик композитов на основе арамидной ткани за счет использования высокодис-персных вольфрамсодержащих порошков / В. М. Гавриш, Ю. О. Шагова, Н. В. Сабиров, Е. Ф. Харченко // Редкие ме-таллы и материалы на их основе: технологии, свойства и применение (РЕДМЕТ-2024) : Сборник тезисов 3-ей Меж-дународной научно-практической конференции, посвя-щенной памяти академика Н.П. Сажина, Москва, 03–05 ап-реля 2024 года. – Москва: ООО Научные технологии, 2024. – С. 135-136. – EDN FBNIRC.
30. Гавриш, В. М. Сравнение стойкости к истиранию стек-лопластиков на основе различных матриц, модифициро-ванных агломератами нанодисперсного порошка карбида вольфрама WC / В. М. Гавриш, Т. В. Чайка, А. Ю. Олейник // Перспективные технологии и материалы : Материалы Международной научно-практической конференции, Сева-стополь, 06–08 октября 2021 года. – Севастополь: Феде-ральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Севастопольский госу-дарственный университет", 2021. – С. 196-198. – EDN HAQZZR
31. Патент № 2782759 C1 Российская Федерация, МПК G21F 1/10. Композиционный материал для защиты от кос-мической радиации и способ его получения : № 2022108655 : заявл. 31.03.2022 : опубл. 02.11.2022 / В. И. Павленко, Ю. Р. Колобов, В. М. Гавриш [и др.] ; заявитель федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государ-ственный технологический университет им. В.Г. Шухова". – EDN PCAHBO.
