混凝土的冻害一般分为两种，一种是混凝土的早期冻害，另一种是完全硬化混凝土通过冻融循环的冻害。冻害对混凝土结构的损伤影响很大，仅次于钢筋的腐蚀。为避免混凝土冻害的发生，除加强保温养护外，还应加入一定量的混凝土防冻剂，提高混凝土的抗冻性。

防冻剂的组成及其防冻机理

目前工程上常用的防冻剂主要由防冻剂组分、早强组分、引气组分、减水组分等组成，作用机理如下：

1.1防冻成分

        抗冻剂的主要作用是显著降低混凝土中液相的凝固点，使混凝土在负温度状态下，内部不含水的混合水保持在液态，从而使水泥的水化反应继续进行。保持混凝土的强度增长率。同时，防冻剂和混合水的混合能显著降低混凝土中自由水的冰点，避免混凝土中冰晶的形成，使其不能产生冻胀应力，防止冰晶对混凝土结构造成的冻胀破坏。目前，混凝土防冻剂常用的成分主要是醇和一些无机盐。

1.2早期强度构件

        混凝土抗冻剂的早强组分能加速水泥水化，加速混凝土凝结硬化，减少混凝土中游离水的含量，降低游离水冻害的可能性。同时，早期强度构件的加入可以使混凝土尽快达到抗冻临界强度。混凝土的临界强度是指当混凝土达到一定的强度值（临界强度）时，能够具有一定的抗力强度，低温不再对混凝土造成损伤。

1.3排气部件

        引气剂在混凝土中形成的微孔起到缓冲作用，吸收冰晶的膨胀应力来降低压力。在混凝土冻结过程中，这些孔隙可以阻止或抑制水泥浆体中微冰体的形成。影响混凝土抗冻性的关键因素是引气剂在水泥浆体中的均匀分布程度，即气泡的大小和数量，而不是总的引气量。

1.4减水部件

        水灰比直接影响混凝土的孔隙率和孔结构。当水灰比较小时，硬化后的混凝土密实度较高，混凝土中的无霜水含量降低，抗冻性提高。随着水灰比的增大，饱和水的总体积增大，平均孔径增大。冻融过程中产生的冻胀压力和渗透压力较大，降低混凝土的抗冻性。防冻剂中的减水剂可以降低混合水的消耗量，从而减少自由水总量，从根本上减少冻结冰的含量，消除冻胀的内因。通过降低水组分的分散效果，释放包裹水，消除劣质气泡，将粗冰晶转变为细冰晶，优化水泥水化环境，降低冻胀压力。

2防冻液配制注意事项

1）注意防冻液配制过程中引入的水分。如果防冻液耗水量高，有效成分低，则容易使防冻液本身结冰。因此，应首选高浓度产品。

2）注意控制防冻剂和早强组分中某些无机盐的用量。由于许多无机盐既是防冻剂又是混凝剂，过多的无机盐不仅影响复合防冻剂的减水率和混凝土的坍落度保持率，而且对混凝土结构的耐久性有很大的影响。

3）注意确定合适的无机盐防冻早强组分，避免低温结晶沉淀，堵塞管道，影响混凝土生产。

4）有机质作为防冻剂组分时，其含量不宜过大，否则会影响混凝土后期强度。

5）控制防冻剂的氯离子含量和碱含量，防止对混凝土耐久性的影响。

        总之，防冻剂的配制并不是简单地将几种不同的成分混合在一起。复合后各分量的效应是叠加效应还是相互抵消效应，都需要实验验证。同时，应根据混凝土原材料、配合比、技术要求等条件，充分考虑各成分对混凝土性能的影响。

3防冻剂对混凝土性能的影响

3.1新拌混凝土的和易性

        大多数防冻剂，特别是早强防冻剂，会加速水泥熟料矿物的水化反应，使液相变粘。因此，在负温条件下加入防冻剂可以改善混凝土的泌水现象。早强防冻剂可以缩短混凝土的凝结时间，有利于负温条件下混凝土的凝结硬化，但在商品混凝土的长途运输中应慎重使用。

3.2强度

        加入防冻剂后，由于减水（降低水灰比，即减薄水膜层厚度）、引气（减轻冻胀应力）、早期强度（促进早期结构形成）、防冻（降低液相冰点）等综合作用，负温作用下混凝土内部结构的损伤大大减小。因此，在负温和负温至常温条件下，掺防冻剂的混凝土强度明显高于参比混凝土凝结水的强度。由此可见，防冻剂的重要作用是改善负温混凝土的界面过渡区。

4防冻剂使用注意事项

         混凝土中的防冻剂用量应根据具体温度波动情况及时调整，以保证防冻剂和早期强度效果。防冻剂的含量应控制在一定范围内，因为水泥水化过程中直接涉及部分防冻剂和早强组分，如果防冻剂含量过高，将影响混凝土结构的耐久性。因此，如果温度过低超过防冻剂的使用范围，就要注意新浇混凝土的保温和养护措施，避免冻害混凝土。

混凝土工程早强剂和早强减水剂施工规定如下：

一：

         早强剂和早强减水剂进入施工现场（或混凝土搅拌站）的检测项目应包括密度（或细度）、1D和3D抗压强度和钢筋锈蚀效果。早强减水剂应提高减水率。如果混凝土有饰面要求，还需观察硬化混凝土表面是否盐析。只有符合要求才能入库使用。

二：

粉末早强剂与早强减水剂直接掺入混凝土干材的混合时间应延长30s。

三

        早强剂或早强减水剂混凝土在常温和低温下采用自然养护时，应采用塑料薄膜覆盖或喷洒养护液。终凝后应立即浇水养护。当最低温度低于0℃时，除塑料薄膜外，还应覆盖保温材料。最低温度低于-5℃时，应使用防冻剂。

四

掺早强剂或早强减水剂的混凝土采用蒸汽养护时，应通过试验确定蒸汽养护制度。