kaz29Вестник Казахстанско-Британского технического университетаHerald of the Kazakh-British Technical University1998-66882959-8109Казахстанско-Британский Технический Университет10.55452/1998-6688-2022-19-2-13-19kaz29-519Research ArticleФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИPHYSICAL, MATHEMATICAL AND TECHNICAL SCIENCESФАКТОРЫ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ ПРИ ЗИМНЕМ БЕТОНИРОВАНИИENERGY SAVING FACTORS IN WINTER CONCRETINGhttps://orcid.org/0000-0001-8755-8207БРЖАНОВР. Т.BRZHANOVR. T.

Бржанов Рашит Темержанович - доцент, кандидат технических наук, профессор кафедры «Строительный инжиниринг» 

130000, г. Актау, 32-й мкр

Brzhanov Rashit Temerzhanovich - docent, candidate of Technical Sciences, Professor "Construction inginiring"

130000, Aktau, 32 microdikst

brzhanov@mail.ruСАДУЕВАГ. Х.SADUEVAG. H.

Садуева Гульмира Худайбергеновна - кандидат технических наук, доцент кафедры «Нефтехимический инжиниринг»

130000, г. Актау, 32-й мкр

Sadueva Gulmira Khudaibergenovna - candidate of Technical Sciences, assistant professor "oil and gas engineering"

130000, Aktau, 32 microdikst

gulmira.sadueva@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9158-0378ҚҰРБАНМАГОМЕДОВА. К.KURBANMAGOMEDOVA. K.

Курбанмагомедов Арслан Курбанмагомедович - кандидат ф.-м.н., старший преподаватель

101000, г. Москва

Kurbanmagomedov Arslan Kurbanmagomedovich - PhD, senior lecturer

101000, Moscow

integralferma@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-4556-1149ШАЙХИЕВАК. М.SHAIKHIYEVАK. M.

Шайхиева Куланда Мактаповна - магистр МВА, старший преподаватель кафедры «Строительный инжиниринг»

130000, г. Актау, 32-й мкр

Shaikhiyeva Kulanda Maktapovna - Senior lecturer, MBA Master

130000, Aktau, 32 microdikst

kulanda.shaikhiyeva@yu.edu.kzКаспийский государственный технологический университет имени Ш. ЕсеноваКазахстанCaspian State University of Technology and Engineering named after Sh.YessenovKazakhstanМатематический институт им. С.М. Никольского, Российский университет дружбы народовРоссияMathematical Institute named after Nikolsky S.M. Russian Peoples' Friendship UniversityRussian Federation2022040720221921319Copyright © БРЖАНОВ Р.Т., САДУЕВА Г.Х., ҚҰРБАНМАГОМЕДОВ А.К., ШАЙХИЕВА К.М., 20222022БРЖАНОВ Р.Т., САДУЕВА Г.Х., ҚҰРБАНМАГОМЕДОВ А.К., ШАЙХИЕВА К.М.BRZHANOV R.T., SADUEVA G.H., KURBANMAGOMEDOV A.K., SHAIKHIYEVА K.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.kbtu.edu.kz/jour/article/view/519

В данной статье рассматриваются энергосберегающие технологии зимнего бетонирования строительных конструкций и сооружений. Различными авторами исследованы математические модели теплового режима объемной строительной конструкции. Математическая модель уравнений теплового баланса в бетонной конструкции, коэффициент теплопроводности, зависимости уравнений теплового баланса в бетонной конструкции и примыкании, объемная теплопроводность соответственно в возведенном фрагменте и ранее возведенной части стены реализована на ЭВМ. В статье рассмотрены процессы набора прочности цементом и бетоном при раннем замерзании бетона. Предыдущими исследованиями разных авторов установлено, что при увеличении времени набора критической прочности затраты электроэнергии снижаются на 25–50% за счет использования тепловой инерции конструкции. Выявлена скорость охлаждения монолитных конструкций при отрицательных температурах. Показана химия процессов твердения цемента при раннем замерзании. Термодинамическими расчетами установлены пределы отрицательных температур, при которых прекращается набор прочности бетоном, но при действии повторных положительных температур процесс гидратации цемента возобновляется и бетон продолжает твердеть. Алюминиевые минералы портландцементного клинкера обычно первыми гидратируются при затвердевании цемента водой, а в присутствии гипса образуют гидросульфоалюминат кальция. Это соединение очень непрочно и разрушается при механическом воздействии (повторной вибрации) и со временем даже при нормальных температурах. В статье рассмотрен зарубежный опыт зимнего бетонирования и предпочтительные методы работ в этом случае.

This article considers energy-saving technologies for winter concreting of building structures and constructions. Various authors have studied mathematical models of the thermal regime of a three-dimensional building structure. The mathematical model of the heat balance equations in the concrete structure, the thermal conductivity coefficient, the dependences of the heat balance equations in the concrete structure and the junction, the thermal conductivity coefficient, the volumetric thermal conductivity, respectively, in the erected fragment and the previously erected part of the wall was implemented on a computer. The article considers the processes of cement and concrete strength gain during early freezing of concrete. In previous studies by various authors, it was found that with an increase in the time for gaining critical strength, the cost of electricity is reduced by 25-50%, due to the use of thermal inertia of the structure. The rate of cooling of monolithic structures at negative temperatures is revealed. The chemistry of cement hardening processes during early freezing is shown. Thermodynamic calculations set the limits of negative temperatures at which concrete strength curing stops, but under the action of repeated positive temperatures, the cement hydration process resumes and concrete continues to harden. The aluminum minerals of Portland cement clinker are usually the first to hydrate when the cement hardens with water, and in the presence of gypsum they form calcium hydrosulfoaluminate. This connection is very fragile and is destroyed by mechanical stress (repeated vibration) and over time even at normal temperatures. The article reviews the foreign experience of winter concreting and the preferred methods of work in this case.

зимнее бетонированиемассивность конструкциигидратации минералов портландцементадобавки в зимний бетонэлектроразогрев бетонной смесибетонирование в «тепляках»Winter concretingmassiveness of the structurehydration of Portland cement mineralsadditives in winter concreteelectric heating of the concrete mixconcreting in "greenhouses"ReferencesAlexandrovsky S.V. Calculation of concrete and reinforced concrete structures for temperature and humidity effects. Moscow, Stroyizdat, 1966, рр. 360–367.Alexandrovsky S.V. Calculation of concrete and reinforced concrete structures for temperature and humidity effects. Moscow, Stroyizdat, 1966, рр. 360–367.Brzhanov R.T. Thermodynamic calculations of cement minerals. Collection of works of the international scientific and practical conference "Valikhanov Readings 10" (Kokshetau, 2005), pр. 89–92.Brzhanov R.T. Thermodynamic calculations of cement minerals. Collection of works of the international scientific and practical conference "Valikhanov Readings 10" (Kokshetau, 2005), pр. 89–92.Brzhanov R.T. Re-vibration as a factor in increasing the strength of concrete. Bulletin of PSU, 2009, no. 1, pp. 25–35.Brzhanov R.T. Re-vibration as a factor in increasing the strength of concrete. Bulletin of PSU, 2009, no. 1, pp. 25–35.Cao H. et al. Investigation of the effect of carbon dioxide curing on the properties of reactive powder concrete with an aggregate of sulfoaluminate cement and ordinary Portland cement // Coatings, 2022, vol. 12, no. 2, 209 p.Cao H. et al. Investigation of the effect of carbon dioxide curing on the properties of reactive powder concrete with an aggregate of sulfoaluminate cement and ordinary Portland cement // Coatings, 2022, vol. 12, no. 2, 209 p.Liu D. et al. Mechanical and strength properties of concrete subjected to early freeze-thaw cycles // Materials and structures, 2021, vol. 54, no. 6, pp. 1–18.Liu D. et al. Mechanical and strength properties of concrete subjected to early freeze-thaw cycles // Materials and structures, 2021, vol. 54, no. 6, pp. 1–18.Brzhanov R.T. Re-vibration as a factor in increasing the strength of concrete. Bulletin of PSU, 2009, no. 1, pp. 25–35.Brzhanov R.T. Re-vibration as a factor in increasing the strength of concrete. Bulletin of PSU, 2009, no. 1, pp. 25–35.Brzhanov R.T. Calculation of the time for concrete to gain critical strength during winter concreting. Vestik EKSTU, 2010, no 2.Brzhanov R.T. Calculation of the time for concrete to gain critical strength during winter concreting. Vestik EKSTU, 2010, no 2.Freeze-thaw damage evaluation and model creation for concrete exposed to freeze–thaw cycles at early-age // Construction and Building Materials, 2021, vol. 312, 125352 p.Freeze-thaw damage evaluation and model creation for concrete exposed to freeze–thaw cycles at early-age // Construction and Building Materials, 2021, vol. 312, 125352 p.Porras Y., Jones C., Schmiedeke N. Freezing and thawing durability of high early strength Portland cement concrete // Journal of Materials in Civil Engineering, 2020, vol. 32, no. 5.Porras Y., Jones C., Schmiedeke N. Freezing and thawing durability of high early strength Portland cement concrete // Journal of Materials in Civil Engineering, 2020, vol. 32, no. 5.Liu D. et al. Freeze-thaw damage evaluation and model creation for concrete exposed to freeze–thaw cycles at early-age // Construction and Building Materials, 2021, vol. 312, 125352 p.Liu D. et al. Freeze-thaw damage evaluation and model creation for concrete exposed to freeze–thaw cycles at early-age // Construction and Building Materials, 2021, vol. 312, 125352 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.