在冬季施工過程中，當(dāng)平均溫度小于或等于5℃時(shí)，混凝土強(qiáng)度發(fā)展緩慢。當(dāng)最低溫度在-1℃～-2℃之間時(shí)，如果不采取有效的保溫措施，新澆混凝土可能會(huì)凍結(jié)，一旦凍結(jié)，將給混凝土帶來極大的破壞。冬季使用防凍劑，加上良好的保溫養(yǎng)護(hù)，是減少混凝土早期病害、提高混凝土防凍效果的切實(shí)有效的措施，從而保證混凝土的耐久性和強(qiáng)度滿足施工要求，保證混凝土工程質(zhì)量。

（一）防凍劑作用機(jī)理

防凍劑在混凝土中的作用機(jī)理主要有以下幾個(gè)方面。

（1）冰晶畸變理論

        當(dāng)純水在0℃結(jié)冰時(shí)，由于氫鍵的作用，水分子會(huì)聚集形成具有較強(qiáng)凍脹力的分子聚集體。在水中加入防凍劑后，溫度會(huì)低于其冰點(diǎn)，并會(huì)有緩慢的冰沉淀。然而，由于抗凍分子的干擾，水分子間的氫鍵會(huì)析出細(xì)小的絮狀結(jié)構(gòu)的冰晶，宏觀上非常柔軟，顯著降低凍脹應(yīng)力。例如，NaNO2、Na2SO4、Ca（NO3）2等具有很強(qiáng)的抗凍脹能力。

（2）烏拉爾定律

      防凍劑濃度對(duì)降低混凝土混合料液相冰點(diǎn)有一定的作用。只有降低液相冰點(diǎn)，才能保證混凝土在負(fù)溫條件下有液態(tài)水參與水泥水化。這是有防凍劑的混凝土。在負(fù)溫條件下，混凝土仍能進(jìn)行水化，以提高混凝土強(qiáng)度。

（3）水灰比平衡理論

        當(dāng)溫度降至混凝土液相冰點(diǎn)時(shí)，含防凍劑的混凝土混合料將逐漸開始除冰。在負(fù)溫度環(huán)境下的液相中，冰點(diǎn)隨著除冰濃度的增加而減小，然后在這種負(fù)溫度條件下，將實(shí)現(xiàn)冰-液共存狀態(tài)，即新的動(dòng)平衡。此時(shí)，混凝土中的液態(tài)水可以保證水泥繼續(xù)水化，防凍劑濃度不變，液相濃度不變。融冰產(chǎn)生的水將補(bǔ)充水泥水化所需的水，即液灰比平衡。

（4）成熟度理論

        溫度對(duì)水泥水化的影響非常顯著。隨著養(yǎng)護(hù)溫度的降低，水泥水化速率減慢，混凝土強(qiáng)度增長速率逐漸降低。因此，混凝土強(qiáng)度的發(fā)展不僅與養(yǎng)護(hù)時(shí)間有關(guān)，還與養(yǎng)護(hù)溫度有關(guān)。例如，在20℃時(shí)，成熟度系數(shù)為1，而在-10℃時(shí)，成熟度系數(shù)僅為0.12。冬季混凝土的成熟度按600℃·D計(jì)算，規(guī)定不超過60d，對(duì)于許多不采取保溫措施的工程，即使超過60d，仍難以達(dá)到600℃·D的規(guī)定成熟度，回彈檢測強(qiáng)度往往較低。

（二）防凍劑的組成

        在冬季混凝土施工中，為了避免混凝土的凍害，經(jīng)常在生產(chǎn)中加入防凍劑，以降低混凝土中液態(tài)水的凝固點(diǎn)溫度，以保證混凝土中存在液態(tài)水以滿足水化的需要，并減少低溫造成的損害。目前應(yīng)用最為廣泛的防凍劑是復(fù)合型防凍劑，具有坍落度損失小、減水率高、早期強(qiáng)度高、凝結(jié)時(shí)間適中等優(yōu)點(diǎn)，其主要成分有：。

（1）防凍成分

        其作用是破壞冰的結(jié)晶形態(tài)，降低水的液態(tài)冰點(diǎn)，保持混凝土中水泥水化反應(yīng)所需的液態(tài)水，避免混凝土的凍害，盡快達(dá)到早期強(qiáng)度。使用防凍劑成分，首先可以降低水的冰點(diǎn)，保證混凝土在負(fù)溫下的水化繼續(xù)進(jìn)行，如氯化鈉、亞硝酸鈉等；其次，還可以改變冰的晶格形狀，降低凍脹應(yīng)力，避免尿等對(duì)混凝土強(qiáng)度的損害，此外，一些防凍劑雖然不能降低混凝土中水的凝固點(diǎn)，但可以直接與水泥反應(yīng)，加速混凝土的凝結(jié)硬化，提高混凝土的早期強(qiáng)度，如氯化鈣、碳酸鉀等。

（2）早期強(qiáng)度構(gòu)件

         早期強(qiáng)度組分對(duì)混凝土水化起催化作用，加速混凝土的凝結(jié)硬化，使其盡快達(dá)到抗凍臨界強(qiáng)度，提高混凝土的抗凍性。同時(shí)，水泥水化促進(jìn)了復(fù)合水的產(chǎn)生，也能產(chǎn)生一定的水化熱，降低混凝土的凍害。

（3）減水部件

        降低混凝土耗水量，消除凍脹內(nèi)因，提高混凝土密實(shí)度。減水劑能將水泥分散成較小的顆粒，改善混凝土的內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)。吸附在水泥表面的減水劑能釋放包裹水，使冰粒徑由大變小，降低混凝土凍結(jié)時(shí)的膨脹和凍結(jié)壓力。

（4）引氣部件

         引氣劑是一種引入的小氣泡，用來吸收冰晶形成過程中產(chǎn)生的凍脹應(yīng)力，減少混凝土凍脹過程中的裂縫擴(kuò)展，降低混凝土的凍脹力。空氣含量的增加還可以增加混凝土的內(nèi)部潤滑性，提高混凝土的工作性，進(jìn)而改善混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。小氣泡可以切割混凝土中的有害通道，提高混凝土的耐久性。

（三）防凍劑混合過程中的注意事項(xiàng)

防凍劑的配制并不是簡單地將幾個(gè)不同的組分混合在一起，應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證配制后各組分的效果是疊加或相互抵消的同時(shí)，應(yīng)根據(jù)混凝土原材料、配合比、技術(shù)要求等條件，充分考慮各組成部分對(duì)混凝土性能的影響。

（1）配制時(shí)，用水量不宜過高，易造成防凍劑和減水劑本身凍結(jié)；

（2）注意混凝土早期和防凍組分中無機(jī)鹽的含量，防止過量無機(jī)鹽降低減水率，降低坍落度保持能力，影響混凝土后期強(qiáng)度和耐久性；

（3）選用合適的無機(jī)鹽防凍早強(qiáng)組分，避免低溫結(jié)晶沉淀，堵塞管道，影響混凝土生產(chǎn)；

（4）有機(jī)質(zhì)作為防凍劑組分時(shí)，其含量不宜過大，以免影響混凝土后期強(qiáng)度；

（5）控制防凍劑的氯離子含量和堿含量，防止對(duì)混凝土耐久性的影響。

（四）防凍劑含量

        如何正確、準(zhǔn)確地測定防凍液的含量，也是防凍液使用過程中十分關(guān)注的問題。從實(shí)際應(yīng)用的角度看，混凝土防凍劑的含量受水泥品種、用量、水灰比、溫度、減水劑的質(zhì)量和用量、養(yǎng)護(hù)條件、工程部位、形狀和模板等因素的影響。結(jié)構(gòu)件的水灰比、溫度和表面系數(shù)與防凍劑用量成正比，而水泥和減水劑用量與防凍劑用量成反比。據(jù)說是以水灰比為基礎(chǔ)的。認(rèn)為混凝土的抗凍性與水灰摻量有關(guān)。相應(yīng)的防凍液量計(jì)算如下：

a＝Ct·（W/C）·I·dt    （1）

式中：a——防凍劑含量，%；

CT—溫度T時(shí)防凍液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；

DT——原水溶液密度（g/cm3）；

I——制冰量，%；

W/C—混凝土的水灰比。

        從防凍劑含量的計(jì)算公式可以看出，許多計(jì)算參數(shù)不易確定，增加了計(jì)算的難度和準(zhǔn)確性。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)防凍液I在混凝土中的凍結(jié)量達(dá)到40%-50%時(shí)，對(duì)混凝土強(qiáng)度不會(huì)產(chǎn)生不良影響。例如，當(dāng)凍結(jié)量為1=50%時(shí)，用公式（1）計(jì)算混凝土確定的負(fù)溫度下的防凍劑含量

a=0.5Ct·（W/C）·dt        （2）

（五）摻防凍劑的混凝土不需保溫養(yǎng)護(hù)

        一些施工人員認(rèn)為，混凝土中加入的防凍劑已經(jīng)具備防凍能力，不需要養(yǎng)護(hù)。從以上分析防凍劑的作用機(jī)理來看，在施工過程中進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)是必要的。當(dāng)混凝土盡早達(dá)到臨界強(qiáng)度時(shí)，必須減少混凝土的凍害。根據(jù)國家規(guī)范，冬季負(fù)溫澆筑的混凝土在凍結(jié)前，不得低于“硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的30%，40%的設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)為摻礦渣硅酸鹽水泥的混凝土，當(dāng)摻防凍劑的混凝土溫度降至規(guī)定的防凍劑溫度時(shí)，當(dāng)混凝土達(dá)到一定的強(qiáng)度值（臨界強(qiáng)度）時(shí)，就可以具有一定的抵抗強(qiáng)度。低溫不再對(duì)混凝土造成損傷，溫度正常時(shí)強(qiáng)度將上升到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

因此，在冬季混凝土施工過程中，應(yīng)在使用防凍劑后，采取暖棚法、綜合蓄熱法等冬季施工措施。

        在正負(fù)溫度-5℃～+5℃的交替下，可采用早強(qiáng)劑或早強(qiáng)減水劑?；炷翝仓?，用塑料薄膜+一層草袋或其他代用品覆蓋養(yǎng)護(hù)；當(dāng)日氣溫為-5℃～-10℃時(shí)，用規(guī)定溫度-5℃的防凍劑覆蓋；混凝土澆筑后，用塑料薄膜+兩層草袋或其他代用品覆蓋養(yǎng)護(hù)；當(dāng)溫度為-15℃，應(yīng)使用規(guī)定溫度為-15℃的防凍劑?；炷翝仓戤吅?，應(yīng)采取保溫措施，及時(shí)養(yǎng)護(hù)。

     玉龍JH-I防凍劑（早強(qiáng)防凍劑）
    
     該產(chǎn)品已經(jīng)通過中國強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證審核，是3c認(rèn)證產(chǎn)品。
    
     一、產(chǎn)品特點(diǎn)：
    
     本品具有防凍、增強(qiáng)、減水、低堿、無氯、使用方便等特點(diǎn)。
    
     二、用途：
    
     用于日氣溫-5℃、-10℃、-15℃條件下施工的混凝土工程或負(fù)溫下施工的砂漿工程及公路、橋梁、水利、民建、免燒磚、預(yù)制構(gòu)件、室內(nèi)混凝土等。
    
     三、用量與用法：
    
     1、在一定范圍內(nèi)jh-i型早強(qiáng)防凍減水劑氣溫變化進(jìn)行調(diào)整摻量，考慮到氣高低和使用的經(jīng)濟(jì)性，以摻量3-5%為宜。也可根據(jù)試配調(diào)整摻量。
    
     2、在較低溫度下配制混凝土及砂漿前，用熱水或蒸氣沖洗攪拌機(jī)。先加入砂子，石子和熱水?dāng)?min，再加入水泥和防凍劑攪拌3min。攪拌用水的溫度根據(jù)時(shí)間確?；炷寥肽囟取?0℃澆注混凝土后應(yīng)及時(shí)覆蓋保溫。
    
     3、在滿足正常施工和易性的情況下，盡量減少用水量；因?yàn)榛炷林杏坞x水量增加，抗凍性能明顯下降。摻防凍劑的混凝土拌合物具有干而不硬的特點(diǎn)，注意控制新澆注的混凝土坍落度不要過大。
    
     4、砂、石要用帆布或塑料布覆蓋，防止砂石凍結(jié)。水泥不得直接加熱，在使用前1天運(yùn)入暖棚內(nèi)存放，使它保持正溫。
    
     5、混凝土在澆筑前，應(yīng)清除模板和鋼筋上的冰雪和污垢。但不得用蒸氣直接融化冰雪，以免再度結(jié)冰。及時(shí)清除容器中粘附的混凝土殘?jiān)⒓皶r(shí)清除冰雪凍塊，容器用后要蓋嚴(yán)保溫。新澆混凝土的外露表面，及時(shí)用塑料膜及保溫材料覆蓋，在負(fù)溫條件下養(yǎng)護(hù)，混凝土不得澆水。按隨澆筑隨振搗、隨覆蓋的原則連續(xù)作業(yè)。
    
     6、水泥應(yīng)選用強(qiáng)度等級(jí)32.5以上的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。砂、石要清潔，不得含有冰、雪等凍結(jié)物及易凍裂的物質(zhì)和油類。
    
     7、本劑如有受潮結(jié)塊的現(xiàn)象，應(yīng)棄置，不得使用
    
     四、貯存及包裝：
    
     1、包裝：采用有塑料袋襯里的編織袋包裝，每袋凈重50公斤，液體每桶230±2kg。
    
     2、注意防潮、防破損，產(chǎn)品應(yīng)放在干燥通風(fēng)處，以防受潮結(jié)結(jié)塊，貯存期為二年。
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