混凝土防冻剂工艺原理

水泥混凝土防冻剂

低温或负温对混凝土施工十分不利。环境温度低，水泥的水化反应慢，影响混凝土强度的增长。试验得出：温度每降低 1 ℃ ，水泥的水化作用降低约

5 ％～ 7 ％，在 1 ℃ ～0 ℃ 范围内水泥的水化活性剧烈地降低，水化作用缓慢。一般当温度低于0 ℃ 的某个范围时，游离水将开始结冰，温度达到 -15 ℃ 左右时，游离水几乎全部冻结成冰，致使水泥的水化和硬化完全停止。

当水转化为固态的冰时，其体积约增大 9 ％，使混凝土产生内应力，造成骨料与水泥颗粒的相对位移及内部水分向负温表面迁移，在混凝土体内形成冰聚体引起局部结构破坏。水在 4 ℃ 时的密度最大，当温度降至 4 ℃ 以下时，实际上水的体积已开始膨胀，这对于新拌混凝土新形成的水泥水化物结构会造成损害。根据试验资料：新浇筑的混凝土过早遭受冻结将大大降低极限强度，强度损失率可能达到设计标号的 50 ％，甚至引起整体结构破坏；但当混凝土达到临界强度后遭受冻结，混凝土的极限强度损失较小，也不会发生整体结构破坏。

当混凝土的拌合水中掺入一定量的防冻剂会使水溶液的冰点降低，其冰点的降低幅度与防冻剂的种类和掺量或溶液的浓度有关。防冻剂的使用效果在很大程度上取决于溶液 ( 拌和水溶液 ) 的浓度以及混凝土硬化过程经受的负温值。

混凝土内掺入防冻剂的主要目的是使其在负温下保持足够的液相，使水泥的水化得以继续进行；转入正温后，混凝土强度能进一步增长，并达到或超过设计标号。

执行标准《混凝土防冻剂》（ JC 475-2004 ）

目前冬季用防冻剂普遍由减水组分、早强组分、引气组分和防冻组分复合而成，以发挥更好的效果。减水组分作用是使混凝土拌合物减少用水量，从而减少混凝土中的冰胀应力，并能改善骨料界面状态，减少对混凝土的破坏应力；防冻组分是保证混凝土的液相在规定的负温条件下不冻结或少冻结，使混凝土中有较多的液相存在，为负温下水泥水化创造条件；早强组分则是在混凝土有液相存在条件下加速水泥水化，提高早期强度，使混凝土尽快的获得抗冻临界强度；引气组分则可提高混凝土的耐久性，在负温条件下对冻胀应力有缓冲作用，且保证混凝土不会因冻胀而破坏。