CONSTRUCTION AND ARCHITECTURE

Concrete placement technologies at low temperatures

Authors

  • Leonid V. Tikhonov Far Eastern Federal University, 690922, Primorsky Krai, Vladivostok, Russky Island, Ayaks 10
  • Egor E. Serebryakov Far Eastern Federal University, 690922, Primorsky Krai, Vladivostok, Russky Island, Ayaks 10
  • Mikhail N. Chigrin Far Eastern Federal University, 690922, Primorsky Krai, Vladivostok, Russky Island, Ayaks 10
  • Egor V. Sinyashin Far Eastern Federal University, 690922, Primorsky Krai, Vladivostok, Russky Island, Ayaks 10

How to cite

GOST Tikhonov L. V., Serebryakov E. E., Chigrin M. N., Sinyashin E. V. Concrete placement technologies at low temperatures // STROITEL'NYE I DOROZHNYE MASHINY. 2025. Vol. 69. No. 12. P. 10-19.
APA Tikhonov, L. V., Serebryakov, E. E., Chigrin, M. N. & Sinyashin, E. V. (2025). Concrete placement technologies at low temperatures. STROITEL'NYE I DOROZHNYE MASHINY, 69(12), 10-19.

Abstract

The article examines technologies for ensuring the required strength and performance characteristics of cast-in-place concrete and reinforced concrete structures at subzero temperatures, where the critical constraint is the risk of premature ice formation in the pore space of the cement stone and the associated microdestruction of the early structure. A comprehensive analysis is presented of the influence of “cold” curing with antifreeze components and thermally controlled regimes on hydration kinetics, temperature fields, process energy intensity, and durability indicators. Experimental strength data at ages of 3, 7, and 28 days record a nonlinear deterioration of strength development as temperature decreases to −15 °C, even with increased dosages of modifiers, while an effect of delayed hydration in the 7–28 day interval is revealed. Comparison of heating methods according to the “strength–energy consumption” criterion shows the advantage of more uniform heat input, whereas the thermos method ensures maturity without direct energy expenditures but requires reliable heat retention. Microstructural studies and porometry confirm an increase in total and open porosity during cold curing, deterioration of water impermeability, and a reduction in the frost resistance coefficient, with the relationship between the volume of open pores and frost resistance being distinctly inverse. The practical relevance of a combined approach, integrating chemical modification with moderate heating until the attainment of critical strength, is substantiated as a compromise between the rate of hardening, energy efficiency, and durability.

Keywords

winter concreting subzero temperatures antifreeze admixtures hydration kinetics frost resistance

References

Банцерова О.Л., Хубулов Г.Г. Организационно-технологический потенциал применения методов зимнего бетонирования // Технология и организация строительного производства. 2016. № 1. С. 15–17.

Вереин М.А., Дербасова Е.М. Энергосбережение в технологии ускоренного твердения бетона в монолитных конструкциях // Перспективы развития строительного комплекса. 2018. № 12. С. 85–87.

Добшиц Л.М. Бетоны, твердеющие при пониженных и отрицательных температурах // Внедрение современных конструкций и передовых технологий в путевое хозяйство. 2017. Т. 11. № 11 (11). С. 133–137.

Дёмин А.А., Шиховцов А.А. Современные технологии бетонирования в условиях низких температур // Научные труды КубГТУ. 2020. № 8. С. 189–195.

Иващенко Ю.Г., Плеве Д.И., Павлова И.Л., Павлов Е.С. Материаловедческие и технологические аспекты интенсификации твердения цементных бетонов // Ресурсоэнергоэффективные технологии в строительном комплексе региона. 2018. № 10. С. 91–95.

Куракова О.А., Галаев М.У. Применение новых технологий зимнего бетонирования в современном строительстве // Экономика и предпринимательство. 2018. № 6 (95). С. 1073–1075.

Миронов М.В., Демехова М.Б. Устройство железобетонных конструкций в условиях низких температур // Инженерный вестник Дона. 2022. № 2 (86). С. 242–248.

Мурашов Р. Особенности зимнего бетонирования // Строительство: новые технологии — новое оборудование. 2021. № 8. С. 59–65.

Николаева А.А., Петухов Д.О., Бессонов А.Д., Смыслов А.В. Проблемы зимнего бетонирования и возможные пути их решения // Внедрение современных конструкций и передовых технологий в путевое хозяйство. 2023. Т. 19. С. 96–102.

Павлова И.Л., Резяпова М.Ш., Кочергина М.П. Производство бетонных работ в зимних условиях // Техническое регулирование в транспортном строительстве. 2019. № 6 (39). С. 311–314.

Попов И.В., Медянкин М.Д., Кодзоев М.Б.Х., Евтишкин А.А. Зимнее бетонирование // Технология и организация строительного производства. 2017. № 4. С. 15–17.

Самуйлов Ю.Д., Батяновский Э.И. Теплоизоляционный и конструкционно-теплоизоляционный газобетон неавтоклавного твердения на микрозаполнителе из гранитного отсева // Технологии бетонов. 2023. № 6 (191). С. 41–44.

Тараканов О.В., Ильина Л.В., Гичко Н.О. Влияние отрицательных температур на микроструктуру, кинетику твердения и прочность цементных материалов // Региональная архитектура и строительство. 2024. № 4 (61). С. 63–72.

Царенко А.А. Расширение границ применимости способа термоса при возведении монолитных конструкций // Технология и организация строительного производства. 2018. № 3. С. 43–45.

Шахов О.Н., Жбанова Е.В. Современные методы зимнего бетонирования // Молодые ученые — развитию текстильно-промышленного кластера (ПОИСК). 2016. № 1. С. 480–481.

Issue

Section

CONSTRUCTION AND ARCHITECTURE

Metrics

159 views
0 downloads
Want to publish with us?
Submit an article

Machine-readable metadata