concconcЖелезобетонные конструкцииReinforced concrete structures2949-16222949-1614Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет10.22227/2949-1622.2026.1.46-52concconc-91Research ArticleКОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В СТРОИТЕЛЬСТВЕCOMPUTER MODELLING IN CONSTRUCTIONТепло- и массоперенос при зимнем бетонировании плитного фундаментаHeat and Mass Transfer Processes during Winter Concreting of a Slab Foundationhttps://orcid.org/0000-0003-3761-9213ИбрагимовА. М.IbragimovA. M.

Александр Майорович Ибрагимов, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры металлических и деревянных конструкций

129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26

Scopus: 57189524528, ResearcherID: AFN-6830-2022

Alexander M. Ibragimov, Doctor of Technical Sciences, Professor, Professor at the Department of Metal and Wooden Structures

26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337

Scopus: 57189524528, ResearcherID: AFN-6830-2022

IbragimovAM@mgsu.ruНациональный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)РоссияMoscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU)Russian Federation2026310320261314652Copyright © Ибрагимов А.М., 20262026Ибрагимов А.М.Ibragimov A.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.g-b-k.ru/jour/article/view/91

Работы по монолитному бетонированию ведутся круглогодично. Одной из проблем является ведение строительных работ в зимний период года, а именно влияние отрицательных температур на процесс твердения бетона в конструкции. Это связано с тем, что вода затворения, не вступившая в реакцию с цементом, замерзает, увеличиваясь при этом в объеме на 9 %. В результате этого в бетоне возникают внутренние напряжения, приводящие к нарушению его структуры. В статье осуществлена постановка задачи определения температурных и массовых полей в плоской монолитной железобетонной конструкции в условиях зимнего бетонирования. Приведены исходные уравнения тепломассопереноса и граничные условия, с помощью которых возможно моделирование восьми вариантов реальных ситуаций, возникающих при бетонировании. 

Monolithic concreting works are carried out year-round. One of the challenges is construction work in the winter season, specifically the effect of subzero temperatures on the concrete hardening process in the structure. This is because the mixing water that has not reacted with the cement freezes, expanding in volume by 9 %. As a result, internal stresses arise in the concrete, leading to a disruption of its structure. This article presents the problem of determining temperature and mass fields in a flat monolithic reinforced concrete structure during winter concreting. The initial heat and mass transfer equations and boundary conditions are presented, allowing for the modeling of eight real-world situations that arise during concreting. During operation, building and structural systems may be subjected to various types of accidental actions, creating a risk of complete or partial collapse.

тепло- и массопереносграничные условиязимнее бетонированиетермодиффузияметод термосатеплопотериheat and mass transferboundary conditionswinter concretingthermal diffusionthermos methodheat lossReferencesМиронов С.А. Теория и методы зимнего бетонирования. Изд. 3-е, перераб. и доп. М. : Стройиздат, 1975. 700 с.Mironov S.A. Theory and Methods of Winter Concreting. 3rd ed., revised and expanded. Moscow, Stroyizdat, 1975; 700. (in Russian).Баженов Ю.М. Технология бетона. М. : Издательство АСВ, 2002. 500 с.Bazhenov Yu.M. Concrete Technology. Moscow, ASV Publishing House, 2002; 500. (in Russian).Арбеньев А.С. Технология бетонирования с электроразогревом смеси. М. : Стройиздат, 1975. 108 с.Arbenyev A.S. Technology of Concreting with Electric Heating of the Mixture. Moscow, Stroyizdat, 1975; 108. (in Russian).Головнев С.Г. Оптимизация методов зимнего бетонирования. Л. : Стройиздат, Ленингр. от-ние, 1983. 235 с.Golovnev S.G. Optimization of Winter Concreting Methods. Leningrad, Stroyizdat, Leningrad Branch, 1983; 235. (in Russian).Тамразян А.Г., Мешков В.Р., Геращенко В.С., Гришин А.С. Аппроксимация теплофизических свойств бетона для решения нелинейной задачи теплопроводности железобетонных конструкций в условиях пожара // Вестник МГСУ. 2025. № 20 (8). С. 1135–1153.Tamrazyan A.G., Meshkov V.R., Gerashchenko V.S., Grishin A.S. Approximation of Thermophysical Properties of Concrete for Solving the Nonlinear Heat Conduction Problem of Reinforced Concrete Structures under Fire Conditions. Vestnik MGSU. 2025; 20(8):1135-1153. (in Russian).Тамразян А.Г. Бетон и железобетон — взгляд в будущее // Вестник МГСУ. 2014. № 4. С. 181–189.Tamrazyan A.G. Concrete and Reinforced Concrete — A Look into the Future. Vestnik MGSU. 2014; 4:181-189. (in Russian).Федосов С.В., Ибрагимов А.М., Редькина А.С., Нестеров С.А. Контроль тепловых процессов, происходящих в теле монолитной железобетонной конструкции при зимнем бетонировании // Строительные материалы. 2010. № 3. С. 40–42.Fedosov S.V., Ibragimov A.M., Redkina A.S., Nesterov S.A. Control of Thermal Processes Occurring in the Body of a Monolithic Reinforced Concrete Structure during Winter Concreting. Construction Materials. 2010; 3:40-42. (in Russian).Руководство по прогреву бетона в монолитных конструкциях / под ред. Б.А. Крылова, С.А. Амбарцумяна, А.И. Звездова. М., 2005. 275 с.Guide for Heating Concrete in Monolithic Structures. Ed. by B.A. Krylov, S.A. Ambartsumyan, A.I. Zvezdov. Moscow, 2005; 275. (in Russian).Лыков А.В. Теория теплопроводности. М. : Изд-во «Высшая школа», 1967. 600 с.Lykov A.V. Theory of Heat Conduction. Moscow, Vysshaya Shkola Publishing House, 1967; 600. (in Russian).Лыков А.В., Михайлов Ю.А. Теория тепло- и массопереноса. М.–Л. : Госэнергоиздат, 1963. 536 с.Lykov A.V., Mikhailov Yu.A. Theory of Heat and Mass Transfer. Moscow – Leningrad, Gosenergoizdat, 1963; 536. (in Russian).Гухман А.А. Физические основы теплопередачи. М. : ОНТИ, 1934.Gukhman A.A. Physical Foundations of Heat Transfer. Moscow, ONTI, 1934. (in Russian).Кирпичев М.В., Конаков П.К. Математические основы теории подобия. М. : Госэнергиздат, 1949.Kirpichev M.V., Konakov P.K. Mathematical Foundations of Similarity Theory. Moscow, Gosenergizdat, 1949. (in Russian).

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