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(guò)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(zhù)降低混凝土中液相的凝固點(diǎn)，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進(jìn)行。保持混凝土的強度增長(cháng)率。同時(shí)，防凍劑和混合水的混合能顯著(zhù)降低混凝土中自由水的冰點(diǎn)，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(wú)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(shí)，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(shí)，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(lái)降低壓力。在混凝土凍結過(guò)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(guān)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(shí)，硬化后的混凝土密實(shí)度較高，混凝土中的無(wú)霜水含量降低，抗凍性提高。隨著(zhù)水灰比的增大，飽和水的總體積增大，平均孔徑增大。凍融過(guò)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(guò)降低水組分的分散效果，釋放包裹水，消除劣質(zhì)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(guò)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(wú)機鹽的用量。由于許多無(wú)機鹽既是防凍劑又是混凝劑，過(guò)多的無(wú)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(wú)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(zhì)作為防凍劑組分時(shí)，其含量不宜過(guò)大，否則會(huì )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(jiǎn)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(shí)驗驗證。同時(shí)，應根據混凝土原材料、配合比、技術(shù)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

        大多數防凍劑，特別是早強防凍劑，會(huì )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象。早強防凍劑可以縮短混凝土的凝結時(shí)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(cháng)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(jìn)早期結構形成）、防凍（降低液相冰點(diǎn)）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(jiàn)，防凍劑的重要作用是改善負溫混凝土的界面過(guò)渡區。

4防凍劑使用注意事項

         混凝土中的防凍劑用量應根據具體溫度波動(dòng)情況及時(shí)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(guò)程中直接涉及部分防凍劑和早強組分，如果防凍劑含量過(guò)高，將影響混凝土結構的耐久性。因此，如果溫度過(guò)低超過(guò)防凍劑的使用范圍，就要注意新澆混凝土的保溫和養護措施，避免凍害混凝土。

混凝土工程早強劑和早強減水劑施工規定如下：

一：

         早強劑和早強減水劑進(jìn)入施工現場(chǎng)（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(guān)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(shí)間應延長(cháng)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護時(shí)，應采用塑料薄膜覆蓋或噴灑養護液。終凝后應立即澆水養護。當最低溫度低于0℃時(shí)，除塑料薄膜外，還應覆蓋保溫材料。最低溫度低于-5℃時(shí)，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護時(shí)，應通過(guò)試驗確定蒸汽養護制度。