混凝土受冻机理及防冻外加剂的作用
混凝土防冻处理原理
混凝土防冻处理原理一、背景介绍混凝土在低温环境下易受到冻融循环的影响，导致混凝土的性能和耐久性受损，影响工程的使用寿命和安全性。
因此，对混凝土进行防冻处理是保障工程质量和延长使用寿命的必要措施。
二、混凝土防冻处理的方法混凝土防冻处理的方法主要包括加热处理、添加防冻剂、控制混凝土水分、控制混凝土硬化时间等。
三、防冻剂的种类及作用原理1.有机防冻剂有机防冻剂的主要成分是甘醇、乙二醇等，其作用原理是通过降低混凝土的冰点温度来防止混凝土结冰，同时还能提高混凝土的韧性和延展性。
2.无机盐类防冻剂无机盐类防冻剂的主要成分是氯化钠、氯化钙等，其作用原理是通过增加混凝土的溶液浓度来降低混凝土的冰点温度，从而防止混凝土结冰。
3.气泡型防冻剂气泡型防冻剂的主要成分是表面活性剂和一些添加剂，其作用原理是通过在混凝土中形成大量的气泡来防止混凝土结冰，从而保证混凝土的力学性能和耐久性。
四、混凝土防冻处理的原理混凝土防冻处理的原理是通过添加防冻剂等措施来降低混凝土的冰点温度，从而防止混凝土结冰。
同时，防冻剂还能改善混凝土的力学性能和耐久性，提高混凝土的韧性和延展性，保证工程的使用寿命和安全性。
五、混凝土防冻处理的效果及应用范围混凝土防冻处理的效果主要表现在以下几个方面：1.防止混凝土结冰，保证施工质量和工程安全性；2.改善混凝土的力学性能和耐久性，提高混凝土的韧性和延展性；3.延长混凝土的使用寿命，降低维修成本。
混凝土防冻处理适用于各种混凝土工程，特别是在低温环境下施工的混凝土工程，如桥梁、地下工程等。
六、混凝土防冻处理的注意事项1.防冻剂的添加量应根据实际情况进行控制，过量添加会影响混凝土的力学性能和耐久性；2.防冻剂的种类应根据不同工程的要求进行选择；3.混凝土的水泥用量应控制在适当范围内，避免因水泥用量不足而影响混凝土的强度和耐久性；4.混凝土的施工环境应保持干燥，避免在低温潮湿的环境下施工；5.混凝土的养护应根据实际情况进行调整，避免因养护不当而影响混凝土的性能和耐久性。
防冻剂在混凝土冬期施工中的应用
防冻剂在混凝土冬期施工中的应用摘要：防冻外加剂对混凝土冬施的影响，就我市气象资料主要从混凝土冻害、防冻外加剂的作用、分类、以及实际应用中出现的问题几个方面进行分析总结。
关键词：混凝土冬施；防冻外加剂；混凝土养护；混凝土强度在当代建筑中，混凝土占有举足轻重的地位。
而现浇混凝土中又有20%～40%的混凝土在冬季进行，因而混凝土冬期施工技术的研究已成为施工技术中的一个重要课题。
我太原市地理位置又处于三北地区，根据当地多年气象资料统计，历年最低气温均在-15℃～-20℃左右。
而当室外平均气温连续5日稳定低于5℃时，应采取冬期施工措施；当混凝土未达到受冻临界强度而气温骤降至0℃以下时，应按冬期施工的要求采取应急防护措施，工程越冬期间，应采取维护保温措施。
1 防冻外加剂的作用机理混凝土受冻害有三个重要条件，即温度、水和混凝土内部结构的孔隙状况，这三个条件缺一不可。
第一，温度是必要的条件。
当温度降低到0°C以下时，促进水相转变而成冰，水结冰后体积膨胀达到9%，从而使混凝土内部结构遭到破坏。
第二，水主要取决于施工使用条件。
施工时水灰比大，混凝土含水量增大，导致混凝土遭受冻害严重。
1.1 混凝土受冻破坏机理：1.1.1 当温度降低到0°C以下时，混凝土内游离水冻结成冰后，体积膨胀，解冻后冰变成水，在混凝土内留下空隙，故混凝土受冻后空隙明显增大，空隙每增大15%～16%，强度就下降约10%。
受冻形成的冰会部分或全部地破坏混凝土。
1.1.2 在新浇筑的混凝土骨料周围常聚集一层水膜，受冻后水膜结冰，这层冰的存在将严重地影响水泥与骨料之间的粘结力，即使解冻后也难以恢复，其结果使混凝土的强度降低。
1.1.3 在冻结过程中，伴随着水分在转移现象和水分体积的变化，混凝土各组份体积膨胀系数又各不相同，使混凝土的各组份相对位置有所改变，这对强度低的混凝土时承受不住的，结构因而产生裂纹，在外荷作用下裂缝扩展使混凝土强度降低。
混凝土防冻剂
混凝土防冻剂1. 简介混凝土防冻剂是一种用于防止混凝土在低温环境下冻裂的化学添加剂。
它能够改善混凝土的抗冻性能，提高混凝土在低温下的强度和耐久性。
本文将介绍混凝土防冻剂的原理、分类、应用和效果，以及在使用混凝土防冻剂时需要注意的事项。
2. 原理混凝土防冻剂的基本原理是通过改变混凝土的冻融过程，阻止混凝土内部水分的冻结膨胀造成的冻裂。
具体来说，混凝土防冻剂可以降低混凝土的冰点，延缓冰点附近冰晶的生成。
此外，混凝土防冻剂还能够改善混凝土的孔结构，减少孔隙的数量和尺寸，从而降低冻胀的风险。
3. 分类根据混凝土防冻剂的成分和作用机制，可以将其分为以下几类：3.1 空气包裹剂型防冻剂空气包裹剂型防冻剂通过在混凝土中形成微小的气泡，提高混凝土的隔热性能，减少冻胀风险。
这类防冻剂通常含有气泡稳定剂和表面活性剂。
3.2 盐型防冻剂盐型防冻剂通过在混凝土中形成溶解度更低的盐类，降低混凝土的冰点，阻止水分的冻结。
常见的盐型防冻剂包括氯化钠、氯化钙等。
3.3 有机型防冻剂有机型防冻剂是一种基于有机化合物的防冻剂，常见的有机型防冻剂包括甘油、乙二醇等。
这类防冻剂能够通过与水形成氢键，降低混凝土的冰点，防止水分结晶。
3.4 复合型防冻剂复合型防冻剂组合了多种不同类型的成分，以实现更好的防冻效果。
常见的复合型防冻剂包括空气包裹剂和盐型防冻剂的组合，以及有机型防冻剂和盐型防冻剂的组合。
4. 应用和效果混凝土防冻剂广泛应用于冬季施工、寒冷地区建筑和道路等工程中。
使用混凝土防冻剂可以有效减少冻裂的风险，提高混凝土的抗冻性能和耐久性。
具体效果如下：•提高混凝土的强度和韧性，减少冻胀引起的损坏；•降低混凝土的吸水性和透水性，防止冻胀力的产生；•改善混凝土的耐久性，延长使用寿命。
然而，需要注意的是，混凝土防冻剂并不能完全消除冻裂的风险，因此在使用时仍需遵循合理的施工方法和温度控制措施。
5. 使用注意事项在使用混凝土防冻剂时，需要注意以下几点：•混凝土防冻剂的使用量应按照生产厂家提供的建议进行，过量使用会造成混凝土的质量变差；•混凝土防冻剂应与其他混凝土添加剂分开使用，以免产生不良反应；•混凝土防冻剂的存储和运输应符合相关规定，避免阳光暴晒和高温环境。
谈混凝土防冻剂的原理及使用
谈混凝土防冻剂的原理及使用一、防冻剂的定义与目的混凝土防冻剂是一种专门设计用于降低混凝土冻结温度的化学添加剂。
其主要目的在于保护混凝土在低温环境下不被冻坏，保证建筑的稳定性和耐久性。
二、防冻剂的原理防冻剂的主要原理是降低水的冰点。
当温度降低至水的冰点以下时，水会开始结冰，但加入防冻剂后，可以显著降低这一冰点温度。
通过这种方式，使得混凝土在更低的温度下仍能保持液态，从而方便施工。
三、防冻剂的种类根据不同的化学成分和作用机理，防冻剂可分为多种类型，如：氯盐类、氯盐阻锈类、非氯盐类、复合型等。
这些类型的防冻剂都有其特定的适用环境和效果。
四、防冻剂的使用使用防冻剂时，应遵循以下步骤：1. 根据施工环境和混凝土类型选择合适的防冻剂；2. 按照防冻剂的添加比例将其混入混凝土中；3. 根据实际温度条件调整添加量，以达到最佳防冻效果；4. 在使用过程中，应保持混凝土的湿度，以防止因干燥而产生裂纹。
五、防冻剂的效果正确使用防冻剂可以有效提高混凝土的抗冻性，保证工程质量。
其效果主要表现在以下几个方面：1. 降低混凝土的冰点，使其在更低的温度下仍能保持液态；2. 提高混凝土的抗冻性，防止其在反复冻融后出现破坏；3. 增强混凝土的强度和耐久性，延长建筑的使用寿命。
六、防冻剂的注意事项在使用防冻剂时，应注意以下几点：1. 严格控制添加量，防止过量导致负面效果；2. 尽量减少与其他化学物质的混合使用，以防止产生不良反应；3. 在运输和储存过程中，应避免阳光直射和高温环境，以保证其稳定性；4. 操作人员应经过专业培训，确保正确使用。
七、防冻剂的发展趋势随着科学技术的不断进步和建筑行业的发展，混凝土防冻剂的研究和应用也在不断深入。
未来，防冻剂的发展将趋向于以下几个方向：1. 高效性：提高防冻剂的功效，使其在更低的温度下发挥效果；2. 环保性：开发低毒、低污染的环保型防冻剂，减少对环境的影响；3. 多功能性：研究具有抗冻、增强强度、提高耐久性等多重作用的复合型防冻剂；4. 智能化：探索与物联网技术结合的新型智能防冻剂，实现远程监控和自动调节。
混凝土中加入防冻剂的原理与效果分析
混凝土中加入防冻剂的原理与效果分析一、前言混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的材料，但在寒冷冬季，混凝土易受冻害，影响其使用寿命和性能。
为了解决这一问题，人们研究出了防冻剂，将其加入混凝土中，可以有效地防止混凝土冻害。
本文将详细介绍混凝土中加入防冻剂的原理与效果分析。
二、混凝土的冻害原因混凝土在寒冷的环境中，可能会发生冻害现象。
混凝土的冻害主要有以下几种原因：1.水分的冻膨胀混凝土中的水分在低温下会结冰，从而导致冻膨胀，使混凝土受到损坏。
2.内部应力的变化混凝土在冻结过程中，由于水分的冻结，会产生内部应力的变化，从而导致混凝土发生裂缝或破坏。
3.盐分的影响在一些地区，为了防止道路结冰，会在路面上撒盐，但盐分会渗入混凝土中，导致混凝土的化学反应，从而加速混凝土的老化和破坏。
三、防冻剂的种类防冻剂是一种可以在混凝土中起到防止冻害作用的物质。
防冻剂的种类较多，常见的有以下几种：1.氯化钙氯化钙是一种常用的防冻剂，其价格较低，但有一定的腐蚀性，容易导致混凝土结构的锈蚀和损坏。
2.硝酸钙硝酸钙是一种较为环保的防冻剂，其使用量较小，对混凝土的腐蚀性较小，但价格较贵。
3.葡萄糖葡萄糖是一种天然的防冻剂，使用较为方便，但其防冻效果较差，需要使用大量的葡萄糖才能达到防冻效果。
四、防冻剂的作用原理防冻剂可以在混凝土中起到防止冻害的作用，其作用原理主要有以下几种：1.抑制水分的结冰在低温下，防冻剂可以降低水的冰点，抑制水的结冰。
防冻剂可以使混凝土中的水分在-5℃以下时仍处于液态状态，从而避免了水分的冻膨胀，保护了混凝土结构。
2.改善混凝土的强度防冻剂可以改善混凝土的强度和耐久性。
在混凝土中加入防冻剂后，可以使混凝土的孔隙率减少，从而提高混凝土的密实性和耐久性。
3.减少混凝土的收缩防冻剂可以减少混凝土的收缩。
在混凝土中加入防冻剂后，可以使混凝土中的水分减少，从而减少混凝土的收缩。
四、防冻剂的效果分析在实际应用中，防冻剂的效果与其种类、用量、混凝土配合比等因素有关。
混凝土中掺入防冻剂的原理及应用
混凝土中掺入防冻剂的原理及应用一、引言混凝土是建筑工程中常用的材料，但在寒冷的冬季，混凝土中的水分会因为温度下降而结冰，从而对混凝土的强度和耐久性产生影响，甚至导致混凝土的破坏。
因此，为了保证混凝土在冬季能够正常使用，需要在混凝土中添加防冻剂。
本文将详细介绍混凝土中掺入防冻剂的原理及应用。
二、防冻剂的分类防冻剂是指能够减少混凝土中的水分结冰的化学物质。
根据其化学成分和作用机理，防冻剂可以分为有机防冻剂和无机防冻剂两种。
1. 有机防冻剂有机防冻剂是指由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成的有机化合物，主要有醇类、醚类、脂肪酸盐类、糖类、蛋白质类等。
有机防冻剂的作用机理是通过降低混凝土中水的结冰点来防止水分结冰。
有机防冻剂具有分散、润湿、抑制气孔形成、改善混凝土流动性等特点。
2. 无机防冻剂无机防冻剂是指由无机盐类和无机酸类组成的化合物，主要有氯化钙、氯化钠、氯化镁、硝酸钙等。
无机防冻剂的作用机理是通过降低混凝土中水的结冰点和增加混凝土中的游离离子浓度来防止水分结冰。
无机防冻剂具有抑制气孔形成、增加混凝土的早期强度等特点。
三、混凝土中掺入防冻剂的原理混凝土中掺入防冻剂的原理是通过防冻剂的作用机理来防止混凝土中水分的结冰。
混凝土中的水分在冬季温度下降到一定程度时，会开始结冰，从而导致混凝土的强度和耐久性下降，甚至破坏混凝土结构。
而掺入防冻剂后，防冻剂会降低混凝土中水的结冰点，从而防止水分结冰，保证混凝土在冬季能够正常使用。
具体来说，掺入有机防冻剂的混凝土中，防冻剂会吸附在混凝土颗粒表面形成一层薄膜，从而改善混凝土的流动性和减少混凝土中的气孔，使混凝土的密实性和抗冻性能得到提高。
而掺入无机防冻剂的混凝土中，防冻剂会在混凝土中分解成离子，增加混凝土中的游离离子浓度，从而降低混凝土中水的结冰点，防止水分结冰。
四、防冻剂的应用防冻剂的应用范围广泛，主要用于桥梁、隧道、地下工程、高层建筑、水利工程等混凝土结构中。
在使用防冻剂时，应根据混凝土的使用环境、温度、水泥品种等因素选择合适的防冻剂。
混凝土中外加剂的作用原理及应用
混凝土中外加剂的作用原理及应用一、引言混凝土是一种重要的建筑材料，具有优异的耐久性和可塑性。
但是，传统的混凝土存在着一些缺陷，如强度低、易开裂、耐久性差等问题。
为了改善混凝土的性能，人们发明了外加剂。
外加剂是指在混凝土中加入的一种物质，能够改善混凝土的性能，如提高强度、减少开裂、延长使用寿命等。
本文将详细介绍混凝土中外加剂的作用原理及应用。
二、外加剂的种类1. 减水剂减水剂是一种常用的外加剂，主要作用是减少混凝土的水灰比，从而提高混凝土的坍落度和流动性，降低混凝土的粘稠度，减少混凝土的收缩和开裂。
减水剂可以分为有机减水剂和无机减水剂两类。
有机减水剂主要由聚羧酸和聚氧乙烯醇等化学物质组成，无机减水剂主要是水玻璃和磷酸盐等化学物质。
2. 强化剂强化剂是一种能够提高混凝土抗压强度和耐久性的外加剂。
强化剂可以分为氯离子型强化剂和硅酸盐型强化剂两类。
氯离子型强化剂主要是氯化钙和氯化钠等化学物质，能够提高混凝土的早期强度和耐久性；硅酸盐型强化剂主要是硅酸钠和硅酸钾等化学物质，能够提高混凝土的长期强度和耐久性。
3. 其他外加剂除了减水剂和强化剂之外，还有其他的外加剂，如膨胀剂、缓凝剂、防水剂、防冻剂等。
膨胀剂是一种能够使混凝土体积膨胀的外加剂，主要用于制造轻质混凝土；缓凝剂是一种能够延长混凝土凝结时间的外加剂，主要用于大体积混凝土的制造；防水剂是一种能够提高混凝土防水性能的外加剂，主要用于地下室、水池等建筑物的建造；防冻剂是一种能够提高混凝土抗冻性能的外加剂，主要用于寒冷地区的建筑物建造。
三、外加剂作用原理1. 减水剂的作用原理减水剂的作用原理主要是通过改变混凝土中的水灰比，从而控制混凝土的坍落度和流动性。
减水剂中的聚羧酸分子可以与水泥颗粒形成静电吸引力，使水泥颗粒之间的摩擦力降低，从而减少混凝土的黏性和内摩擦力，提高混凝土的坍落度和流动性。
同时，减水剂还可以降低混凝土的表面张力和黏度，从而减少混凝土的收缩和开裂。
混凝土受冻机理和防冻剂的应用
0引言我国北方地区冬期施工很普遍，如不采取有效措施或措施不当,混凝土易遭受冻害，造成工程事故。
在混凝土工程的冬期施工方法中，掺加防冻剂是一个很好的选择，通过掺加防冻剂可使冬期施工工艺操作简单,保证工程质量，节省能源和附加设施，降低冬期施工的工程造价。
因此，了解混凝土冻害的机理和规律，熟悉混凝土防冻剂的作用机理及其使用方法，对保证工程质量、实现全年均衡施工具有十分重要的意义。
1混凝土冻害机理分析混凝土拌和物浇筑后之所以能逐渐凝结硬化，直至获得最终强度，是由于水泥的水化作用。
水泥水化速度除与混凝土组成材料和配合比有关外，还与外界温度密切相关。
当温度升高时水化加快，强度增长加快，当温度降低到0℃度时，存在于混凝土中的水有一部分结冰,导致水泥水化减慢，强度增长相应变慢。
温度继续降低，当混凝土中的水完全变成冰时，水泥的水化基本停止，此时混凝土的强度也不会再增长。
水变成冰后体积约增大9%，同时产生约 2.5MPa的膨胀应力，这个应力往往大于混凝土内部形成的初始强度值，使混凝土受到不同程度的破坏。
此外，水变成冰后，还会在骨料和钢筋表面产生颗粒较大的冰凌，减弱水泥浆与骨料、钢筋的黏结力。
冰凌融化后，还会在混凝土内部形成各种空隙，降低混凝土的耐久性。
冬期施工当混凝土强度达到某一界限值时，由于结构已初步形成，具备了抵抗冻胀破坏的能力，混凝土再受冻亦不会被冻坏，这一强度称做混凝土的抗冻临界强度。
抗冻临界强度的提出是混凝土冬期施工理论的一个重大突破，也是制定混凝土冬期施工措施的重要依据。
混凝土冬期施工的关键就是要使混凝土尽快达到抗冻临界强度。
防冻剂的作用在于降低拌和物冰点，细化冰晶，混凝土在负温下保持一定数量的液相水，使水泥缓慢水化，混凝土达到抗冻临界强度。
2防冻剂的组分及作用机理防冻剂是根据混凝土冻害机理，结合抗冻临界强度、最优成冰率、冰晶形态转化等理论，总结长期冬期施工实践研制的，一般由四种成分组成。
1）防冻组分防冻组分是一种使混凝土拌和物在负温环境下不受冻害的化学物质。
混凝土防冻原理及方法
混凝土防冻原理及方法一、引言混凝土在冬季会遇到冻胀现象，影响建筑物的使用寿命，为了保护混凝土，防止冻胀，防冻措施很有必要。
本文将详细介绍混凝土防冻的原理及方法。
二、冻胀原理冻胀是指混凝土在冬季遇到低温后，其中的水分会凝固成冰，在凝固过程中会产生体积膨胀，从而引起混凝土的开裂。
混凝土中的水分主要存在于孔隙中，孔隙越多，水分就会越多，因此孔隙率越高的混凝土越容易发生冻胀。
三、混凝土防冻原理混凝土防冻的基本原理是尽量减少混凝土中的水分，从而降低混凝土遇到低温时发生冻胀的概率。
混凝土防冻的方法主要有以下几种：1.控制混凝土的配合比混凝土配合比中水胶比越小，混凝土孔隙率就越低，冻胀的概率也就越小。
因此，在混凝土配合比设计时应尽量减少水的使用量。
2.加入防冻剂防冻剂是一种可以降低混凝土凝固点的物质，通过添加防冻剂可以使混凝土在低温下仍能保持流动性。
常见的防冻剂有氯化钠、氯化钙、葡萄糖等。
3.使用空气热水器加热混凝土空气热水器是一种通过燃烧燃料产生热量的设备，通过加热混凝土可以使其中的水分蒸发掉，从而降低混凝土的孔隙率，减少冻胀的概率。
4.加入矿物掺合料矿物掺合料是指将工业废渣或矿石矿粉等材料加入混凝土中，通过填充混凝土中的孔隙，降低混凝土的孔隙率，从而减少冻胀的概率。
四、混凝土防冻方法混凝土防冻的方法有很多，下面将详细介绍几种常用的方法。
1.加热混凝土加热混凝土是一种有效的防冻方法，可以通过空气热水器、电热器等设备对混凝土进行加热。
在施工过程中，可以在混凝土浇筑前或浇筑后对混凝土进行加热，以保持混凝土的温度。
2.覆盖保温材料覆盖保温材料是一种常用的防冻方法，可以通过覆盖保温材料，如保温棉、保温板等，保持混凝土的温度，减少混凝土中水分的蒸发，从而降低冻胀的概率。
3.加入防冻剂防冻剂是一种有效的防冻方法，可以通过添加防冻剂降低混凝土的凝固点，增加混凝土的流动性，在低温环境下仍能正常施工。
4.加入矿物掺合料加入矿物掺合料是一种有效的防冻方法，可以通过填充混凝土中的孔隙，降低混凝土的孔隙率，从而减少冻胀的概率。
混凝土外加剂的作用原理及选用
混凝土外加剂的作用原理及选用一、混凝土外加剂的作用原理混凝土外加剂是指在混凝土中添加的一种物质，它可以改善混凝土的某些性能，如提高强度、增加流动性、改善耐久性等。
外加剂按照使用目的可分为增强剂、减水剂、缓凝剂、防冻剂、膨胀剂、防水剂等。
下面将分别介绍各种外加剂的作用原理。
1.增强剂增强剂是指能够提高混凝土强度的外加剂。
常用的增强剂有硅酸盐、硅酸钠、硅溶胶、石英砂等。
增强剂的作用原理是通过填充混凝土内部的孔隙结构，增加混凝土的密实度和抗压强度。
此外，增强剂还能够提高混凝土的抗冻性、耐久性和耐化学腐蚀性。
2.减水剂减水剂是指能够降低混凝土水泥浆体含水量的外加剂。
减水剂的作用原理是通过改变混凝土的物理性质，使其流动性增强，从而降低混凝土的水泥用量。
减水剂可分为有机减水剂和无机减水剂两种。
有机减水剂是通过在混凝土中添加高分子化合物，使水泥颗粒之间的相互作用力减小，从而降低混凝土的粘性和表面张力，增加混凝土的流动性。
无机减水剂则是通过改变混凝土中的电荷状态，使混凝土中的水泥颗粒之间的相互作用力减小，从而降低混凝土的粘性和表面张力，增加混凝土的流动性。
3.缓凝剂缓凝剂是指能够延缓混凝土凝固时间的外加剂。
缓凝剂的作用原理是通过延缓水泥的水化反应，从而延缓混凝土的凝固时间。
常用的缓凝剂有磷酸盐、硼酸盐等。
缓凝剂的使用可以有效地避免混凝土在运输和施工过程中出现过早凝固的情况，从而保证混凝土的品质和使用效果。
4.防冻剂防冻剂是指能够提高混凝土抗冻性的外加剂。
防冻剂的作用原理是通过降低混凝土的冰点，从而减少混凝土在低温环境下的冻融损伤。
常用的防冻剂有氯化钙、氯化钠、硝酸钾等。
防冻剂的使用可以有效地提高混凝土的抗冻性，避免混凝土在冬季出现冻害的情况，从而保证混凝土的品质和使用效果。
5.膨胀剂膨胀剂是指能够增加混凝土体积的外加剂。
膨胀剂的作用原理是通过在混凝土中释放气体，使混凝土体积增大。
常用的膨胀剂有铝粉、氢氧化铝等。
混凝土中添加防冻剂的原理与效果
混凝土中添加防冻剂的原理与效果一、引言混凝土是一种广泛应用于建筑结构中的基础材料。
然而，在低温环境下，混凝土的强度和耐久性会受到影响。
为此，添加防冻剂可以有效地提高混凝土的耐寒性能，保证建筑结构的安全和稳定性。
二、混凝土的耐寒性混凝土的强度和耐久性受到多种因素的影响，其中包括环境温度。
在低温环境下，混凝土中的水分会结冰，导致混凝土的体积膨胀和破坏。
此外，冻融循环也会加速混凝土的老化和损坏，从而影响建筑结构的稳定性和安全性。
三、防冻剂的种类防冻剂是一种能够降低混凝土凝固点的化学添加剂。
根据其化学成分和作用机理，防冻剂可以分为有机防冻剂、无机防冻剂、氯化钠和氯化钙等多种类型。
1. 有机防冻剂有机防冻剂主要由脂肪酸盐、醇、糖、羟基化合物等有机物质组成。
这些有机物质可以与混凝土中的水分形成氢键，从而降低水的凝固点。
有机防冻剂具有低毒性、无腐蚀性、不会影响混凝土的强度等优点，因此被广泛应用于混凝土工程中。
2. 无机防冻剂无机防冻剂主要由氯化钠、氯化钾、氯化钙等化合物组成。
这些化合物可以降低混凝土中水的凝固点，从而提高混凝土的耐寒性能。
无机防冻剂具有低成本、易于获取等优点，但其会影响混凝土的强度和耐久性，因此不适用于高品质混凝土工程。
四、防冻剂的作用机理防冻剂可以通过以下几种方式提高混凝土的耐寒性能：1. 降低混凝土中水的凝固点防冻剂可以与混凝土中的水分发生作用，从而降低水的凝固点。
在防冻剂的作用下，混凝土中的水分可以在低温环境下不易结冰，从而保证混凝土的稳定性和安全性。
2. 改善混凝土的微观结构防冻剂可以改善混凝土的微观结构，增强混凝土的抗裂性能。
在低温环境下，混凝土中的微观孔隙会因为水的结冰而扩大，从而导致混凝土的破坏。
添加防冻剂可以填充这些微观孔隙，从而保证混凝土的结构完整性。
3. 提高混凝土的抗冻融性能防冻剂可以提高混凝土的抗冻融性能，减少混凝土在冻融循环中的损伤。
在防冻剂的作用下，混凝土中的水分可以在冻融循环中迅速释放，从而避免混凝土的体积膨胀和破坏。
混凝土防冻剂的作用原理
混凝土防冻剂的作用原理混凝土防冻剂是一种常用的混凝土添加剂，它能够有效地防止混凝土在低温环境下的冻害，从而保证混凝土的性能和使用寿命。
混凝土防冻剂的作用原理主要包括以下几个方面：1.改变混凝土孔隙结构混凝土中的水分是导致其冻害的主要原因之一，而混凝土防冻剂的作用就是通过改变混凝土的孔隙结构来减少水分的渗透。
混凝土防冻剂中的化学物质能够与水分分子发生反应，从而形成一定的水化产物，这些产物能够填充混凝土孔隙，减少孔隙的大小和数量，从而有效地防止水分的渗透。
2.抑制水分的结冰除了改变混凝土孔隙结构之外，混凝土防冻剂还能够通过抑制水分的结冰来减少混凝土的冻害。
在低温环境下，水分分子会结晶形成冰晶体，这些晶体会扩大混凝土孔隙的大小，从而导致混凝土的膨胀和开裂。
混凝土防冻剂中的化学物质能够与水分分子结合，形成一层水化膜，从而抑制水分的结冰，减少混凝土的膨胀和开裂。
3.提高混凝土强度混凝土防冻剂中的化学物质还能够与混凝土中的水泥颗粒反应，形成一定的水化产物，从而提高混凝土的强度和抗压性能。
这些水化产物可以填充混凝土中的微孔和裂缝，从而提高混凝土的密实性和强度。
4.改善混凝土耐久性混凝土防冻剂中的化学物质还能够改善混凝土的耐久性，从而延长混凝土的使用寿命。
混凝土中的水分和气体会导致混凝土的腐蚀和老化，而混凝土防冻剂中的化学物质能够与水分和气体发生反应，形成一定的水化产物，从而减少混凝土的腐蚀和老化，提高混凝土的耐久性。
总之，混凝土防冻剂作为一种常用的混凝土添加剂，其作用原理主要包括改变混凝土孔隙结构、抑制水分的结冰、提高混凝土强度和改善混凝土耐久性。
这些效应相互作用，共同发挥作用，从而保证混凝土在低温环境下的性能和使用寿命。
抗冻要求的混凝土外加剂
抗冻要求的混凝土外加剂混凝土是建筑工程中常用的材料之一，其优良的性能使得其在各种气候条件下都能保持稳定的强度和耐久性。
然而，在寒冷地区，混凝土的抗冻性能成为了一项重要的考虑因素。
为了提高混凝土的抗冻性能，人们研发出了各种混凝土外加剂。
一、抗冻要求的混凝土外加剂概述抗冻要求的混凝土外加剂是一种在混凝土中添加的特殊材料，它能够改善混凝土的抗冻性能。
这些外加剂通常是一种或多种化学物质的混合物，能够在低温下防止混凝土的冻融损伤，保证混凝土的力学性能和耐久性。
二、抗冻要求的混凝土外加剂的功能1.改善混凝土的抗冻性能：抗冻要求的混凝土外加剂能够降低混凝土在低温下的凝胶冻胀和冻融循环的损伤，提高混凝土的抗冻性能。
它能够改变混凝土的微观结构，使其在低温下保持良好的强度和耐久性。
2.提高混凝土的耐久性：抗冻要求的混凝土外加剂还能够提高混凝土的耐久性，延长其使用寿命。
它可以减少混凝土内部的孔隙结构，增强混凝土的致密性和耐久性，防止水分和盐分渗入混凝土内部，从而减少冻融损伤和腐蚀。
三、常见的抗冻要求的混凝土外加剂1.氯盐抗冻剂：氯盐抗冻剂是目前应用最广泛的一类混凝土外加剂。
它通过在混凝土中添加氯盐化合物，改变混凝土的物理和化学性质，提高混凝土的抗冻性能。
氯盐抗冻剂能够降低混凝土的冻胀和冻融损伤，但长期使用会导致混凝土的腐蚀性增加，影响混凝土的耐久性。
2.有机抗冻剂：有机抗冻剂是一种环保型的混凝土外加剂，它通过在混凝土中添加有机化合物，提高混凝土的抗冻性能。
有机抗冻剂能够改善混凝土的微观结构，减少冻胀和冻融损伤，同时不会对混凝土产生腐蚀作用，对环境友好。
3.气泡剂：气泡剂是一种通过在混凝土中形成微小气泡的外加剂。
这些气泡能够在冻融循环中吸收和释放水分，减少冻胀和冻融损伤。
气泡剂能够改善混凝土的抗冻性能，同时还能提高混凝土的保温性能。
四、抗冻要求的混凝土外加剂的应用抗冻要求的混凝土外加剂广泛应用于寒冷地区的建筑工程中。
在施工过程中，根据混凝土的使用条件和要求选择合适的外加剂，并按照一定的配比添加到混凝土中。
混凝土受冻机理及防冻外加剂的作用
对我国各种防冻剂成分调查发现，其组成成分不能单一，必须是多种成分复合而成。高效减水剂、早强剂、引气剂等多种成分复合使用，相互弥补各自的缺点和充分发挥各自的作用，这样才能做到使防冻剂具有抗冻、早强、阻锈、催化等综合作用，才能获得最佳效果。高效防冻剂是基于大幅度的减少造成冻害的根本，提高混凝土早期强度，提高毛细管中防冻剂浓度和细化毛细管径等多种降低冰点的方法及引入适量气相降低冻胀应力为配置依据的。
2.3早强剂
可缩短水泥的凝结时间，加速混凝土强度增长，及水泥的早期放热反应。
早强剂作用：(1)加速水泥水化。使水泥矿物中的C3S、C3A与水迅速反应，生成钙矾石晶体和钙矾石凝胶较早达到临界强度，以抵抗水结冰时的冰胀应力。(2)降低冰点。一方面早强剂也是电解质，另一方面因大量的游离水成为结合水，使防冻剂的浓度增大，提高了混凝土的早期强度，为混凝土提前进入抗冻临界强度创造条件。
混凝土受冻机理及防冻外加剂的作用
引气剂用于提高混凝土的抗冻性已有多年的历史，长期以来，它的功能主要被归结于气泡卸压这一物理作用。气泡的物理作用和引气剂的表面化学作用同为引气混凝土抗冻性提高所不可忽略的原因土熟料的流动性，从而减少混凝土的拌和用水量，降低水灰比，因而减少由于水冻结而产生的结构缺陷的机会，并可强化混凝土的硬化过程。掺入减水剂能够改善混凝土的工作性，使更易于浇筑成型，从而使混凝土的密实度增加，泌水率减小，混凝土内外分层现象减轻避免混凝土表层冻酥及在钢筋石子周围形成冰膜；混凝土的水灰比减小，混凝土内的气泡直径和间距相应减小，有利于提高抗冻性。高效减水剂对水泥的分散作用可提高早强组分和防冻组分的作用效果。
混凝土中的防冻剂原理及应用
混凝土中的防冻剂原理及应用一、引言混凝土是现代建筑中最为重要的构造材料之一，特别是在寒冷地区，混凝土的使用更为广泛。
然而，寒冷地区零下温度和大范围的冰雪覆盖给混凝土的施工和使用带来了很大的困难。
防冻剂的出现解决了这个问题，有效地提高了混凝土的抗冻性和耐久性，被广泛应用于混凝土工程中。
本文将从混凝土中的防冻剂原理及应用两个方面详细介绍防冻剂的相关知识。
二、混凝土中的防冻剂原理1. 防冻剂的定义防冻剂是一种能够降低混凝土凝结温度并提高抗冻性的化学物质。
根据防冻剂与水的相容性不同，可分为水溶性防冻剂和油溶性防冻剂两种。
2. 防冻剂的作用原理（1）提高混凝土抗冻性防冻剂可以改善混凝土的内部结构，使混凝土的孔隙率降低，有效减少了混凝土内部的水分，从而降低冰的形成速度和冰的数量。
此外，防冻剂还可以改善混凝土的力学性能，增强混凝土的韧性和抗压强度，提高混凝土的抗冻性能。
（2）降低混凝土凝结温度防冻剂通过改变混凝土水泥水化反应的温度，从而降低混凝土的凝结温度，促进混凝土的早期强度发展，提高混凝土的抗压强度和抗冻性能。
（3）改善混凝土的工作性能防冻剂可以改善混凝土的流动性和可塑性，增加混凝土的可泵性和抗分层性能，提高混凝土的工作性能和施工效率。
3. 防冻剂的分类和选择（1）按照防冻剂与水的相容性不同，可分为水溶性防冻剂和油溶性防冻剂两种。
水溶性防冻剂又可分为无氯防冻剂、氯化钠防冻剂、氯化钙防冻剂等；油溶性防冻剂又可分为酚醛树脂防冻剂、脂肪酸盐防冻剂等。
（2）根据混凝土的实际情况和使用要求选择不同的防冻剂。
例如，在氯盐渗透性环境下，应选用无氯防冻剂；在低温环境下，应选用氯化钙防冻剂；在对混凝土强度要求较高的场合，应适当选择不降低混凝土强度的防冻剂。
三、混凝土中的防冻剂应用1. 防冻剂的投加量防冻剂的投加量应根据混凝土的材料和使用环境来确定。
通常，投加量在混凝土用水的0.5%~3.0%之间。
2. 防冻剂的投加时间防冻剂的投加时间应根据混凝土的使用要求来确定。
混凝土抗冻剂使用原理
混凝土抗冻剂使用原理一、引言混凝土结构在寒冷地区的抗冻性能是至关重要的，而混凝土抗冻剂就是为了提高混凝土结构在低温环境下的抗冻性能而研发出来的一种特殊混凝土添加剂。
混凝土抗冻剂的使用可以有效地提高混凝土的抗冻性能，同时也能够增强混凝土的耐久性和强度。
本文将从混凝土抗冻剂的基本原理、抗冻剂的分类和作用机理等方面进行详细阐述。
二、混凝土抗冻剂基本原理混凝土抗冻剂是一种能够改善混凝土结构在低温环境下的抗冻性能的混凝土添加剂。
混凝土抗冻剂的使用可以有效地提高混凝土的强度和耐久性，同时也能够增强混凝土的抗冻性能，从而有效地防止混凝土在低温环境下发生冻害现象。
混凝土抗冻剂的基本原理是通过一系列的物理和化学作用，改善混凝土结构的抗冻性能，从而提高混凝土的强度和耐久性。
混凝土抗冻剂通常采用一种特殊的化学成分，能够在混凝土中形成一种特殊的化合物，从而改善混凝土的抗冻性能。
这种化合物能够在低温环境下形成一种稳定的结构，从而有效地防止混凝土发生冻害现象。
三、混凝土抗冻剂的分类混凝土抗冻剂按照化学成分的不同可以分为有机和无机两大类。
无机抗冻剂主要是指硝酸盐类、氯化物类和硅酸盐类等。
有机抗冻剂主要是指多元醇类、聚羧酸类、脂肪酸类等。
1. 无机抗冻剂（1）硝酸盐类硝酸盐类抗冻剂是目前应用比较广泛的一种混凝土添加剂，主要是因为硝酸盐类抗冻剂能够迅速渗透到混凝土中，从而起到快速提高混凝土抗冻性能的作用。
硝酸盐类抗冻剂的作用机理主要是通过增加混凝土内部的离子浓度，从而提高混凝土的抗冻性能。
（2）氯化物类氯化物类抗冻剂主要是以氯化钙为代表，氯化钙在混凝土中的作用机理是通过增加混凝土内部的离子浓度，从而提高混凝土的抗冻性能。
氯化钙还能够促进混凝土中水泥的水化反应，从而提高混凝土的强度和耐久性。
（3）硅酸盐类硅酸盐类抗冻剂是一种新型的混凝土添加剂，主要是以二氧化硅为代表。
硅酸盐类抗冻剂能够和混凝土中的游离钙离子反应，从而形成一种稳定的硅酸盐化合物，从而提高混凝土的抗冻性能。
混凝土抗冻剂原理
混凝土抗冻剂原理混凝土抗冻剂是一种用于提高混凝土抗冻性能的添加剂。
随着气候变化和建筑技术的不断发展，混凝土抗冻剂的应用越来越广泛。
本文将详细介绍混凝土抗冻剂的原理及其作用机制。
一、混凝土抗冻剂的原理混凝土抗冻剂主要由聚羧酸类、脂肪酸盐类、硅酸盐类、碳酸盐类等化学物质组成。
它们的主要作用是改善混凝土的物理和化学性能，提高混凝土的抗冻性能。
抗冻剂的添加可以缩小混凝土中冰的晶体体积，减小其冰膜厚度，从而提高混凝土的抗冻性能。
具体来说，混凝土抗冻剂的原理主要有以下几个方面：1. 降低冰的冻结点混凝土抗冻剂中的化学物质可以降低混凝土中冰的冻结点，使得混凝土在低温下不易结冰。
在低温下，混凝土中的水分会形成冰晶，而冰晶的体积比水大，会导致混凝土的结构破坏。
因此，通过降低冰的冻结点，混凝土抗冻剂可以减少混凝土中的冰晶体积，从而提高混凝土的抗冻性能。
2. 减小冰的晶体体积混凝土抗冻剂中的化学物质可以影响混凝土中冰的晶体生长，使得冰晶体积变小。
当混凝土中的水分开始结冰时，抗冻剂中的化学物质可以在冰晶表面形成一层保护膜，防止冰晶继续生长，从而减小冰的晶体体积。
3. 防止混凝土内部的水分结冰混凝土抗冻剂中的化学物质可以在混凝土中形成一层保护膜，防止混凝土内部的水分结冰。
这种保护膜可以防止混凝土内部的水分直接接触冰晶，从而减少混凝土的结构破坏。
4. 增加混凝土的密实度混凝土抗冻剂中的化学物质可以增加混凝土的密实度。
通过改善混凝土的物理性能，抗冻剂可以使混凝土的结构更加紧密，从而减少混凝土中的孔隙和缺陷，提高混凝土的抗冻性能。
二、混凝土抗冻剂的作用机制混凝土抗冻剂的作用机制主要有以下几个方面：1. 影响混凝土的物理性能混凝土抗冻剂中的化学物质可以影响混凝土的物理性能，如增加混凝土的密实度、改善混凝土的抗压强度和抗拉强度等。
这些改善可以使混凝土的结构更加紧密，从而提高混凝土的抗冻性能。
2. 影响混凝土的化学性能混凝土抗冻剂中的化学物质可以影响混凝土的化学性能，如增加混凝土的碱度、降低混凝土的酸度等。
混凝土受冻机理及防冻外加剂的作用
混凝土受冻机理及防冻外加剂的作用发布时间：2009-11-18文章作者：来源：中国混凝土网整理摘要：本文综合并分析了多年来关于混凝土受冻机理的叙述，并对防冻外加剂作用进行研究。
前言我国地域辽阔，在长江中下游、东北、华北、及内蒙、青海、新疆等地，冬季气温都在- 5 ℃以下。
低温对混凝土十分不利，在这些地区的混凝土的破坏多数与冻融作用有关，混凝土在冻融循环作用下破坏是关系到建筑物使用寿命、工程质量、安全等方面的重大问题。
冻融破坏是混凝土水工建筑物损坏的主要形式之一，冻融破坏严重影响水工建筑的正常运行，必须充分认识它的严重性，了解其破坏原因，采取正确的设计、施工和管理措施以减轻冻融破坏对建筑物的影响，就此问题国内外混凝土专家对混凝土抗冻问题的研究日益重视，各自理论不断提出，各种方法不断采用，都力图通过对混凝土受冻机理研究而找到提高混凝土抗冻性能的更有效、更经济、更实用的方法。
1 国内外关于混凝土受冻机理的研究状况如下1.1 水转化为冰的相变过程常温下硬化混凝土是由未水化的水泥、水泥水化产物、集料、水、空气共同组成的气- 液- 固三相平衡体系，当混凝土处于负温下时，其内部孔隙中的水分将发生从液相到固相的转变。
对混凝土受冻破坏的现象，人们最初仅仅是以水结冰时体积膨胀9 %这一自然现象来解释，认为这种现象和盛满水的密闭容器受冻后胀裂的破坏情况类似。
当孔溶液体积超过91 %时，溶液结冰后产生膨胀压力使混凝土结构破坏。
但这种过于简单的观点无法解释复杂的混凝土受冻破坏的动力学过程。
而且试验表明水饱和度低于91 %时，混凝土也可能受冻破坏。
这说明混凝土受冻破坏的机理远远不止这么简单。
大量的研究表明影响混凝土受冻破坏的原因很多，其机理相当复杂。
但从本质上说，混凝土受冻破坏主要取决于混凝土中水的存在形式。
1.2 混凝土中水的存在形式及空隙中饱水程度在混凝土硬化初期混凝土中水存在形式：(1) 结晶水。
如钙矾石等晶体中所含的水称结晶水，这部分水是不可能结冰的。
冬期施工中混凝土防冻剂的作用及作用原理
一、混凝土防冻剂的作用原理：
1.防冻剂中减水成分：减少混凝土搅拌用水，提高混凝土强度；减少混凝土拌合物中自由水的含量，减低受冻害的几率。
2.防冻剂中早强成分：使混凝土早期强度提高，在水结冰前使混凝土超过临界强度，降低冰对混凝土强度的影响。
3.防冻剂中引气成分：均匀、稳定而封闭的微小气泡，减轻水到冰的过程引起的体积变化对混凝土造成的压力和体积变化。
二、防冻剂有效使用温度的规定：
1.防冻剂的有效作用温度
2.防冻剂对混凝土结构的实际“有效作用温度”
3.对防冻剂适用温度的规定
三、混凝土防冻剂的作用：
1.防冻剂迅速提高早期强度。
2.防冻剂不能根本改变混凝土在低温强度增长的规律。
3.防冻剂掺量对混凝土强度的影响。
防冻剂的作用机理、成分及复配注意事项
防冻剂的作用机理、成分及复配注意事项在冬期施工过程中，当平均温度小于或等于5C时，混凝土强度发展缓慢。
当最低气温在-1〜-2C时，如不采取有效保温措施，新浇筑的混凝土有可能发生冻害，一旦受冻将给混凝土带来很大的破坏。
在冬季使用防冻剂，再加上良好的保温养护是减轻混凝土早期病害及提高混凝土防冻效果切实有效的措施，可保证混凝土的耐久性及强度达到施工要求，保证混凝土工程质量。
(一)防冻剂作用机理防冻剂在混凝土中的作用机理主要有以下几种。
(1)冰晶畸变理论纯水在0C结冰时，由于氢键的作用会导致水分子汇聚形成冻胀力很强的分子集合体。
在水中加入防冻剂后，温度降低到其冰点以下也会慢慢慢慢有冰析出，但水分子间的氢键由于受到防冻剂分子的干扰，会析出呈絮状结构、宏观上非常柔软、冻胀应力显著降低的细小冰晶。
例如，NaN02、Na2SO4、Ca (NO 3) 2等降低冻胀力的能力都很强。
(2)乌拉尔定律防冻剂的浓度对降低混凝土拌合物中液相冰点有一定的作用，只有降低液相冰点，才能保证在负温下条件下，混凝土有液态的水参与水泥水化。
这是使用防冻剂的混凝土，在负温条件下混凝土依然可以水化，提高混凝土强度。
(3)液灰比平衡理论当温度降至混凝土中液相冰点时，含有防冻剂的混凝土拌合物也会逐渐开始析冰，在负温环境下的液相，冰点随着析冰浓度增大而降低，随即在此负温条件下达到冰液共存状态，也就是新的动态平衡。
此时，混凝土中的液态水可以保证水泥继续进行水化，防冻剂浓度不变，液相浓度也不变，冰融化产生的水补充水泥水化需要的水，这也就是液灰比平衡。
(4)成熟度理论温度对水泥水化的影响极其显著，配合比一定的混凝土，随着养护温度的降低，水泥水化速率变慢，混凝土强度的增长速率逐渐降低。
因此，混凝土强度的发展不仅仅是养护时间有关，也与养护温度有很大的关系。
比如20C时成熟度系数为1,而在-10C时成熟度系数仅仅只有0.12。
在冬期混凝土施工验收时的混凝土成熟度按600C d计算，并规定不超过60d,对于很多不采取保温措施的工程，即使超过60d依然难以达到规定600C d的成熟度，回弹检测时常常强度偏低。
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混凝土受冻机理及防冻外加剂的作用发布时间：2009-11-18文章作者：来源：中国混凝土网整理摘要：本文综合并分析了多年来关于混凝土受冻机理的叙述，并对防冻外加剂作用进行研究。
前言我国地域辽阔，在长江中下游、东北、华北、及内蒙、青海、新疆等地，冬季气温都在- 5 ℃以下。
低温对混凝土十分不利，在这些地区的混凝土的破坏多数与冻融作用有关，混凝土在冻融循环作用下破坏是关系到建筑物使用寿命、工程质量、安全等方面的重大问题。
冻融破坏是混凝土水工建筑物损坏的主要形式之一，冻融破坏严重影响水工建筑的正常运行，必须充分认识它的严重性，了解其破坏原因，采取正确的设计、施工和管理措施以减轻冻融破坏对建筑物的影响，就此问题国内外混凝土专家对混凝土抗冻问题的研究日益重视，各自理论不断提出，各种方法不断采用，都力图通过对混凝土受冻机理研究而找到提高混凝土抗冻性能的更有效、更经济、更实用的方法。
1 国内外关于混凝土受冻机理的研究状况如下1.1 水转化为冰的相变过程常温下硬化混凝土是由未水化的水泥、水泥水化产物、集料、水、空气共同组成的气- 液- 固三相平衡体系，当混凝土处于负温下时，其内部孔隙中的水分将发生从液相到固相的转变。
对混凝土受冻破坏的现象，人们最初仅仅是以水结冰时体积膨胀9 %这一自然现象来解释，认为这种现象和盛满水的密闭容器受冻后胀裂的破坏情况类似。
当孔溶液体积超过91 %时，溶液结冰后产生膨胀压力使混凝土结构破坏。
但这种过于简单的观点无法解释复杂的混凝土受冻破坏的动力学过程。
而且试验表明水饱和度低于91 %时，混凝土也可能受冻破坏。
这说明混凝土受冻破坏的机理远远不止这么简单。
大量的研究表明影响混凝土受冻破坏的原因很多，其机理相当复杂。
但从本质上说，混凝土受冻破坏主要取决于混凝土中水的存在形式。
1.2 混凝土中水的存在形式及空隙中饱水程度在混凝土硬化初期混凝土中水存在形式：(1) 结晶水。
如钙矾石等晶体中所含的水称结晶水，这部分水是不可能结冰的。
(2) 吸附水。
也称凝胶水，存在于各种水化物，如钙矾石的胶凝孔中，因凝胶孔尺寸很小，一般为15 ! ～20 ! 之间仅比水分子大一个数量级，可认为在自然条件下这部分水是不可能结冰的。
(3) 毛细孔水。
存在于毛细孔中，这部分水是可冻的。
由开文公式：RTLn( Pr/ Po) = M/ d(2σ/ r)式中R 为气体常数； T 为绝对温度； Pr 为曲率半径为γ的毛细管中液体的蒸汽压；Po 为大体积液体的蒸汽压；d 为水的密度；σ为表面张力；r 为毛细管中的液体曲率半径。
得知随毛细孔半径的减小，水蒸气的冰点也随之下降。
例如：半径为5 ! 的孔中纯水冰点为- 5 ℃，而半径为115 ! 孔中水要到- 70 ℃才结冰。
(4) 游离水。
也称自由水，存在于各种固体颗粒之间，是可冻水。
由此可见混凝土冻害是由于游离水和孔径较大的毛细水结冰造成的。
水转化为冰体积约增大9 % ，若硬化混凝土孔隙中的游离水达到饱和，则会在混凝土内部产生内应力，使混凝土结构发生破坏[1] 。
另一种类似的说法这样表述，混凝土是一种水泥石，粗细骨料和各种气孔组成的多相复合材料，其中孔径在一定尺寸以上的毛细孔和混凝土拌合物拌和时裹入的大气孔在含水时受冻，是造成混凝土受冻破坏的主要原因。
当温度降低到0 ℃以下的某一温度时，由于混凝土孔隙内的水受冻而结冰对水泥石产生了膨胀压力，当这种膨胀压力过大而超过了水泥石的抗拉强度时，水泥石就会受到损害(如产生微裂缝) 甚至于破坏。
在一定负温下混凝土受冻程度除了与水泥石本身强度有关外，还与混凝土孔隙、及孔隙中饱水程度有关，尤其是孔结构对混凝土抗冻性影响最大。
混凝土中的孔隙一般分为水泥石中的凝胶孔、毛细孔和大气孔等三种，因此凝胶孔不受冻害；孔径较小的毛细孔(约320 ! 以下) ，由于其中水冰点极低，一般不也不受冻害；而1000 ! 以上的毛细孔则受冻融作用影响；大气孔中的水结冰是混凝土受冻破坏的最主要危害因素[ 2 ] 。
此理论基本上同于上一理论，混凝土中水的存在形式是由混凝土的孔隙结构决定的，混凝土中的毛细孔水和游离水也就是指存在于大气孔中的水分。
而混凝土受冻害程度与孔隙中饱水程度有关也就是肯定了水转化成冰相变过程的说法。
1.3 静水压和渗透压假说静水压理论：混凝土在潮湿条件下，首先毛细孔吸满水，混凝土在搅拌成型时都会带一些大的空气泡，这些空气泡内壁也能吸附水，但在常压下很难吸满水，总还能留有没有水的空间。
在低温下毛细孔中水结成冰，体积膨胀，趋向于把未冻水推向大的空气泡方向流动，这就形成静水压力。
渗透压：是由孔内冰与未冻水两相的自由能之差引起的。
冰的饱和蒸汽压小于水的。
这个蒸汽压的差别推动未冻水向冻结区迁移，这就是渗透压。
冻融循环对混凝土的破坏是水转变为冰的体积膨胀造成的静水压力和冰水蒸汽压差别所造成的渗透压力共同作用的结果[ 3 ] 。
对于两者何者是冻坏主要原因，许多学者持不同见解。
湖南大学的李天援从理论分析计算着手及客观存在的实验现象出发来论证静水压和渗透压大小，危害作用及程度。
最后得出静水压是混凝土冻害的主要因素[ 4 ] 。
这一理论是在肯定混凝土的孔隙结构和混凝土中水的存在形式的基础上，进一步加深了对混凝土受冻机理的研究，把力学观点和数学运算应用于此，使得关于混凝土的受冻机理的理解更加科学化。
1.4 冻融临界饱水值瑞士Fagerland 曾提出“冻融临界饱水值法”。
此法基本思想，认为混凝土能够容纳的可冻结水含量存在一个临界值，当内部水量未达到临界值时，即使出现冻害环境，混凝土也不会冻坏，到达临界值之后，混凝土将迅速破坏[ 5 ] 。
根据power 多年试验与理论研究认为，对混凝土冻融破坏最大的因素是冻结温度、降温速度和饱水程度(或饱和度) ，尤以饱水程度影响为最甚。
水是造成混凝土受冻破坏的主要原因，现行的有抗冻要求的混凝土都要对其水灰比做出限制，水灰比越小其抗冻性越好。
如果混凝土中的孔隙水都达不到饱和，也就不存在冻胀破坏及水分迁移，因此“冻融临界饱水值法”，也是基于上述理论的补充说明。
1.5 水分迁移及干燥早在五六十年代美国著名水泥混凝土专家T.C.powers 曾总结了许多学者工作，提出了混凝土早期受冻模型：宏观模型析冰[ 6 ] 即冻胀现象，这个观点是以土壤冻胀的TABER -COLL INS 学说引进混凝土的。
该学说认为冰冻的原因基本不是简单的受冻膨胀，而主要来自于水分的迁移，使得冰晶增大，产生压力致使结构破坏。
1990 年来华讲学的国际建研联冬施委员会秘书长，原苏联学者拉高一达对新拌混凝土立即受冻提出了新的试验结果，即立即受冻W/ C = 0.4 的迁移比W/ C = 0.7 严重，经分析认为：水分迁移是造成立即受冻混凝土结构损伤的主要原因。
黑龙江省低温建筑研究所在80 年代初期对立即受冻普通混凝土作过系统研究，认为迁移导致结冰，使混凝土结构造成终身损害。
沈阳建筑工程学院的张巨松在承认迁移是冻害的一个原因外，提出了干燥也对早期冻害起一定作用，即水分迁移导致两种结果：一是增加了表面区域内形成的冰晶，产生了结晶压力，破坏了混凝土结构均匀性，对已形成的结构产生破坏作用；二是混凝土内部没有生成冰晶，但迁移使得混凝土内部产生干燥破坏。
对于不饱和的一个冻融结冰和干燥这两种破坏因素对不同的发展阶段混凝土的作用是不同的。
立即受冻的混凝土是以迁移结冰造成结构不均匀为主，因此时混凝土尚处于塑性阶段，迁移导致内部的干燥收缩，不致使混凝土结构破坏。
相反预养受冻的破坏除了可能产生上述的结晶破坏外，干燥破坏是不可忽视的因素，因为此时混凝土内部完全没有生成冰晶，实际工程中的混凝土受冻不是一次冻结。
立即受冻的混凝土即产生严重的迁移结冰，随着转入正温，结构的发展又承受了严重的干燥破坏。
所以预养时间越短，最终结构损伤越大[ 7 ] 。
这一部分的叙述主要是针对于早期受冻的混凝土，对混凝土受冻过程进行了更进一步的区分。
混凝土早期受冻是指混凝土在养护硬化期间受冻，在此期间混凝土中的水分较成龄混凝土多，因此水分迁移对混凝土结构的破坏较严重。
而迁移造成的干燥严重影响了混凝土正常养护和强度增长。
综上所述，混凝土受冻破坏主要是一种力学行为，即水的运动对混凝土结构的影响。
混凝土可冻水在结冰时体积膨胀而产生了静水压、渗透压、水分迁移，促使结构破坏。
同时也提到一些相关因素，混凝土水的存在形式、饱水程度、干燥程度等。
通过对混凝土抗冻机理的进一步了解，相信我们会找出更加完善的方案来提高混凝土的抗冻性能。
2 混凝土防冻外加剂使用防冻外加剂就是一种有效地提高混凝土抗冻性的措施。
负温对混凝土十分不利，其一是施工周期长。
其二是影响工程质量。
使用防冻剂是寒冷地区保证混凝土冬期施工质量，节省能源，降低工程造价的有效措施。
加入外加剂进行混凝土冬季施工，其主要作用有以下几点[ 8 ] ：(1) 降低了混凝土早期受冻的临界强度。
总的来说掺外加剂后可使临界强度降低(20 %～30 %) R28 ，这就大大的缩短了混凝土的养护时间，降低了养护的造价，缩短了施工周期。
(2) 促使新拌混凝土内固相水- 冰的结晶畸变。
掺外加剂混凝土中液相的固化，实际上是把一部分水“贮存”起来，随着结冰的进程，由于液相的减少，使外加剂的浓度不断增大，与此同时，一部分水用于水泥的水化并结合于水化物中，也使浓度增加，冰点下降，当外加剂溶液的浓度在混凝土液相中接近平衡时，则水泥所需要的水量就由溶冰来获得。
其结果，是混凝土中的含冰量逐渐减少并直到消失。
(3) 改变混凝土的孔结构。
无论是新浇混凝土还是硬化混凝土的抗冻性，均与混凝土的孔结构有关。
通过引气外加剂使混凝土具有一定的空气含量，从而改善混凝土的孔结构，可以提高其耐久性及抗早期受冻的能力。
(4) 提高混凝土早期强度。
早强作用主要是改变水泥中硅酸盐的溶解性，从而加速了水泥混凝土的硬化，并生成了复式及碱性的水化生成物。
生成的水化物结晶在某种程度上就加强了水泥浆的结构形成作用使新浇混凝土较快地达到临界强度。
(5) 改变了混凝土水灰比及降低混凝土拌合物的用水量。
水灰比影响混凝土的孔结构及结构形成过程，因此冬期施工力图通过外加剂的减水增塑作用，不断降低混凝土的水灰比。
为了满足冬季施工的要求，国内外科学工作者对防冻剂技术进行了不懈的研究和追求，取得了一系列令人满意的结果，防冻理论日渐完善，防冻剂产品和品种得到了长足的发展，冬期施工中可使用的外加剂除防冻剂以外，还有引气剂、减水剂、早强剂等，常常将它们复合使用。
2.1 引气剂引气剂的掺入可在混凝土中产生适量的闭合微小气泡，改善混凝土结构，有助于混凝土抵抗早期冻害。
当水受冻膨胀时产生的附加孔隙可起缓冲作用，减少破坏，因而能增加混凝土的抗冻性。