Исследование процессов твердения тяжелого бетона в условиях попеременного замораживания и оттаивания при зимнем бетонировании. Часть 2

Представлены результаты комплексных экспериментальных исследований микроструктуры цементных бетонов монолитных конструкций с проявлением морозной деструкции при бетонировании в условиях низкой отрицательной температуры. Испытания проведены с использованием прямых методов по определению прочностных свойств образцов на ранних и длительных сроках твердения (более 800 сут) из промороженных железобетонных конструкций и образцов, искусственно подверженных замораживанию. Выполнены исследования структуры цементного камня с применением растровой электронной микроскопии (РЭМ) и метода рентгенофазового анализа (РФА). Показано изменение морфологии продуктов гидратации цементного камня бетона промороженных конструкций, проведен их качественный и количественный анализ при отборе проб из разных по высоте участков кернов. Выявлено и проанализировано количественное содержание основных структурообразующих фаз кристаллогидратов (гидросиликаты кальция, гидросульфоалюминаты кальция, портландит и др.) цементного камня промороженного бетона. Установлено, что бетон, подвергшийся морозной деструкции, способен существенно набирать прочность на поздних стадиях твердения, что может быть использовано для анализа и раскрытия механизма морозного разрушения, а также для выбора и разработки методов восстановления и усиления железобетонных конструкций.

Р.Р. САХИБГАРЕЕВ, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Л.Н. ЛОМАКИНА, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.А. ИБРАЕВ, инженер, аспирант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Ром.Р. САХИБГАРЕЕВ, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Д.А. СИНИЦИН, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
В.Р. РАЗИНА, инженер, аспирант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Уфимский государственный нефтяной технический университет (450080, г. Уфа, ул. Менделеева, 195)

1. Панченко А.И., Мурашко А.О. Механизм морозного разрушения бетона // Строительные материалы. 2025. № 3. C. 46–57. EDN: ­ORJCJE. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2025-833-3-46-57
1. Panchenko A.I., Murashko A.O. Mechanism of concrete frost destruction. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2025. № 3. C. 46–57. (In Russian). EDN: ­ORJCJE. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2025-833-3-46-57
2. Сахибгареев Р.Р., Ломакина Л.Н., Сахибгареев Ром.Р., Синицин Д.А., Ибраев А.А. Исследование процессов твердения тяжелого бетона в условиях попеременного замораживания и оттаивания при зимнем бетонировании // Строительные материалы. 2023. № 4. C. 51–59. EDN: ­RJUBAO. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-812-4-51-59
2. Sakhibgareev R.R., Lomakina L.N., Sakhibgareev Rom.R., Sinitsin D.A., Ibraev A.A. Investigation of heavy concrete hardening processes under condition of alternate freezing and thawing during winter concreting. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2023. No. 4, pp. 51–59. (In Russian). EDN: ­RJUBAO. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-812-4-51-59
3. Jeeshan Khan, Santha Kumar G. Influence of binary antifreeze admixtures on strength performance of concrete under cold weather conditions. Journal of Building Engineering. 2021. Vol. 34. 102055. EDN: ­IHLZNT. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2020.102055
4. Liu Y., Fu S., Gao J., Yang Y. Prediction for temperature evolution and compressive strength of non-mass concrete with thermal insulation curing in cold weather. Journal of Building Engineering. 2020. Vol. 32. 101737. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2020.101737
5. Reddy P.N., Naqash J.A. Effect of antifreeze admixtures on cold weather concrete. International Journal of Engineering. 2019. Vol. 32 (3), pp. 366–372. https://doi.org/10.5829/ije.2019.32.03c.03
6. Polat R. The effect of antifreeze additives on fresh concrete subjected to freezing and thawing cycles. Cold Regions Science and Technology. 2016. Vol. 127, pp. 10–17. https://doi.org/10.1016/j.coldregions.2016.03.004
7. Alzaza A., Ohenoja K., Langås I., Arntsen B., Poikelispää M., Illikainen M. Low-temperature (-10оC) curing of Portland cement paste – Synergetic effects of chloride-free antifreeze admixture, C–S–H seeds, and room-temperature pre-curing. Cement and Concrete Composites. 2022. Vol. 125. 104319. EDN: ­CRMBLP. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2021.104319
8. Alzaza A., Ohenoja K., Illikainen M.One-part alkali-activated blast furnace slag for sustainable construction at subzero temperatures. Construction and Building Materials. 2021. Vol. 276. 122026. EDN: ­MOFTSN.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.122026
9. Karagol F., Demirboga R., Khushefati W.H. Behavior of fresh and hardened concretes with antifreeze admixtures in deep-freeze low temperatures and exterior winter conditions. Construction and Building Materials. 2015. Vol. 76, pp. 388–395. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.12.009
10. Rao M., Zhang Y., Li H., Wang X. Effects of carbonation and freeze-thaw cycles on microstructure of concrete. Journal of Wuhan University of Technology – Materials Science Edition. 2016. Vol. 31, pp. 1018–1025. EDN: ­SNKFOM.
https://doi.org/10.1007/s11595-016-1484-7
11. Добшиц Л.М. Физико-математическая модель разрушения бетонов при попеременном замораживании и оттаивании // Жилищное строительство. 2017. № 12. C. 30–36. EDN: ­YMKEWD
11. Dobshits L.M. Physical-mathematical model of concretes destruction at alternate freezing and thawing. Zhilishchnoe Stroitel’stvo [Housing Construction]. 2017. No. 12, pp. 30–36. (In Russian). EDN: ­YMKEWD
12. Wang X., Inoue M., Choi H., Li Y. Study on the Low-temperature Performance of High-early-strength Cement using Nitrite/Nitrate-based Anti-freezing agent. Journal of Advanced Concrete Technology. 2025. Vol. 23, pp. 442–448. EDN: ­GJLBQF. https://doi.org/10.3151/jact.23.442
13. Liu Z., Sha A., Hu L., Zou X. A laboratory study of Portland cement hydration under low temperatures. Road Materials and Pavement Design. 2017. 18(sup3), pp. 1–11. https://doi.org/10.1080/14680629.2017.1389076
14. Huang G., Wang C., Mei H., Zhang F., Lu Q., Huang Y., Chen Z. Effects of low-temperature environment on the mechanical properties and crystal characteristics of alkali-slag-cementitious materials. Crystals. 2025. Vol. 15. 218. EDN: ­DQZHSH. https://doi.org/10.3390/cryst15030218
15. Xu L., Wang P., Zhang G. Formation of ettringite in Portland cement/calcium aluminate cement/calcium sulfate ternary system hydrates at lower temperatures. Construction and Building Materials. 2012. Vol. 31, pp. 347–352.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2011.12.078