混凝土的凍害一般分為兩種，一種是混凝土的早期凍害，另一種是完全硬化混凝土通過凍融循環(huán)的凍害。凍害對混凝土結構的損傷影響很大，僅次于鋼筋的腐蝕。為避免混凝土凍害的發(fā)生，除加強保溫養(yǎng)護外，還應加入一定量的混凝土防凍劑，提高混凝土的抗凍性。

防凍劑的組成及其防凍機理

目前工程上常用的防凍劑主要由防凍劑組分、早強組分、引氣組分、減水組分等組成，作用機理如下：

1.1防凍成分

        抗凍劑的主要作用是顯著降低混凝土中液相的凝固點，使混凝土在負溫度狀態(tài)下，內部不含水的混合水保持在液態(tài)，從而使水泥的水化反應繼續(xù)進行。保持混凝土的強度增長率。同時，防凍劑和混合水的混合能顯著降低混凝土中自由水的冰點，避免混凝土中冰晶的形成，使其不能產(chǎn)生凍脹應力，防止冰晶對混凝土結構造成的凍脹破壞。目前，混凝土防凍劑常用的成分主要是醇和一些無機鹽。

1.2早期強度構件

        混凝土抗凍劑的早強組分能加速水泥水化，加速混凝土凝結硬化，減少混凝土中游離水的含量，降低游離水凍害的可能性。同時，早期強度構件的加入可以使混凝土盡快達到抗凍臨界強度?；炷恋呐R界強度是指當混凝土達到一定的強度值（臨界強度）時，能夠具有一定的抗力強度，低溫不再對混凝土造成損傷。

1.3排氣部件

        引氣劑在混凝土中形成的微孔起到緩沖作用，吸收冰晶的膨脹應力來降低壓力。在混凝土凍結過程中，這些孔隙可以阻止或抑制水泥漿體中微冰體的形成。影響混凝土抗凍性的關鍵因素是引氣劑在水泥漿體中的均勻分布程度，即氣泡的大小和數(shù)量，而不是總的引氣量。

1.4減水部件

        水灰比直接影響混凝土的孔隙率和孔結構。當水灰比較小時，硬化后的混凝土密實度較高，混凝土中的無霜水含量降低，抗凍性提高。隨著水灰比的增大，飽和水的總體積增大，平均孔徑增大。凍融過程中產(chǎn)生的凍脹壓力和滲透壓力較大，降低混凝土的抗凍性。防凍劑中的減水劑可以降低混合水的消耗量，從而減少自由水總量，從根本上減少凍結冰的含量，消除凍脹的內因。通過降低水組分的分散效果，釋放包裹水，消除劣質氣泡，將粗冰晶轉變?yōu)榧毐?，?yōu)化水泥水化環(huán)境，降低凍脹壓力。

2防凍液配制注意事項

1）注意防凍液配制過程中引入的水分。如果防凍液耗水量高，有效成分低，則容易使防凍液本身結冰。因此，應首選高濃度產(chǎn)品。

2）注意控制防凍劑和早強組分中某些無機鹽的用量。由于許多無機鹽既是防凍劑又是混凝劑，過多的無機鹽不僅影響復合防凍劑的減水率和混凝土的坍落度保持率，而且對混凝土結構的耐久性有很大的影響。

3）注意確定合適的無機鹽防凍早強組分，避免低溫結晶沉淀，堵塞管道，影響混凝土生產(chǎn)。

4）有機質作為防凍劑組分時，其含量不宜過大，否則會影響混凝土后期強度。

5）控制防凍劑的氯離子含量和堿含量，防止對混凝土耐久性的影響。

        總之，防凍劑的配制并不是簡單地將幾種不同的成分混合在一起。復合后各分量的效應是疊加效應還是相互抵消效應，都需要實驗驗證。同時，應根據(jù)混凝土原材料、配合比、技術要求等條件，充分考慮各成分對混凝土性能的影響。

3防凍劑對混凝土性能的影響

3.1新拌混凝土的和易性

        大多數(shù)防凍劑，特別是早強防凍劑，會加速水泥熟料礦物的水化反應，使液相變粘。因此，在負溫條件下加入防凍劑可以改善混凝土的泌水現(xiàn)象。早強防凍劑可以縮短混凝土的凝結時間，有利于負溫條件下混凝土的凝結硬化，但在商品混凝土的長途運輸中應慎重使用。

3.2強度

        加入防凍劑后，由于減水（降低水灰比，即減薄水膜層厚度）、引氣（減輕凍脹應力）、早期強度（促進早期結構形成）、防凍（降低液相冰點）等綜合作用，負溫作用下混凝土內部結構的損傷大大減小。因此，在負溫和負溫至常溫條件下，摻防凍劑的混凝土強度明顯高于參比混凝土凝結水的強度。由此可見，防凍劑的重要作用是改善負溫混凝土的界面過渡區(qū)。

4防凍劑使用注意事項

         混凝土中的防凍劑用量應根據(jù)具體溫度波動情況及時調整，以保證防凍劑和早期強度效果。防凍劑的含量應控制在一定范圍內，因為水泥水化過程中直接涉及部分防凍劑和早強組分，如果防凍劑含量過高，將影響混凝土結構的耐久性。因此，如果溫度過低超過防凍劑的使用范圍，就要注意新澆混凝土的保溫和養(yǎng)護措施，避免凍害混凝土。

混凝土工程早強劑和早強減水劑施工規(guī)定如下：

一：

         早強劑和早強減水劑進入施工現(xiàn)場（或混凝土攪拌站）的檢測項目應包括密度（或細度）、1D和3D抗壓強度和鋼筋銹蝕效果。早強減水劑應提高減水率。如果混凝土有飾面要求，還需觀察硬化混凝土表面是否鹽析。只有符合要求才能入庫使用。

二：

粉末早強劑與早強減水劑直接摻入混凝土干材的混合時間應延長30s。

三

        早強劑或早強減水劑混凝土在常溫和低溫下采用自然養(yǎng)護時，應采用塑料薄膜覆蓋或噴灑養(yǎng)護液。終凝后應立即澆水養(yǎng)護。當最低溫度低于0℃時，除塑料薄膜外，還應覆蓋保溫材料。最低溫度低于-5℃時，應使用防凍劑。

四

摻早強劑或早強減水劑的混凝土采用蒸汽養(yǎng)護時，應通過試驗確定蒸汽養(yǎng)護制度。