混凝土拌合物浇注后之所以能逐渐凝结硬化，直至获得最终强度，是由于水泥水化作用的结果。而水泥水化作用的速度除与混凝土本身组成材料和配合比有关外，还与外界温度密切相关。当温度升高时水化作用加快，强度增长加快，而当温度降低到0。C度时，存在于混凝土中的水有一部分开始结冰，逐渐由液相（水）变为固相（冰），这时参与水泥水化作用的水减少了，水化作用减慢，强度增长相应变慢。温度继续降低，当存在于混凝土中的水完全变成冰，也就是完全由液相变成固相时，水泥水化作用基本停止，此时混凝土的强度不会再增长。防冻剂的作用在于降低拌合物冰点，细化冰晶，使混凝土在负温下保持一定数量的液相水，使水泥缓慢水化，改善了混凝土的微观结构，从而使凝土达到抗冻临界强度。

    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，并总结长期冬季施工实践研制的，一般由四种成分组成，其作用分述如下：

    1．早强组分

    主要作用是加速混凝土的凝结硬化，使之尽快达到抗冻临界强度；在达到临界强度以后，能加快混凝土硬化速度，克服负温、低温造成的强度增长缓慢现象。

    2．引气组分

    在混凝土内引入微米级的细小气泡，其作用：

    ①切割、封闭混凝土内的连通孔道，减轻冻胀时的裂纹扩展；

    ②引入的大量气泡起到膨胀“缓冲器”的作用，吸收冰晶膨胀应力，减轻冻害。

    3．减水组分

其作用：

    ①减少拌合水，从而减少游离水总量，从根本上减少可冻冰的含量，消除冻胀内因；

    ②通过减水成分的分散作用，释放包裹水，消除劣质水泡，使粗大冰晶转化勾细小冰晶，优化水泥水化环境，减轻胀冻压力。

    4．防冻组分

    多为一些有降低冰点作用的无机盐，作用可概括如下：以NaNO2掺2%为列，掺防冻组分的水溶液冰点约为-1.5℃，当温度降到-1.5qc时，孔隙内临近受冻侧的游离水开始结冰，冰体内无机盐部分析出，剩余游离水中盐的浓度变大（冰点进一步降低）；当温度继续下降（如降到- 5℃），又有临近受冻侧游离水部分结冰，剩余游离水浓度继续增大，持续这一过程，直到亚硝酸钠最低共溶点出现，孔内全部游离水结成冰。由此可见，防冻成分的作用是在连续降温过程中保持混凝土内始终有一定的液相水存在，使水泥水化能持续进行。防冻剂的防冻机理是综合性的，是多种效果的综合体现。“防冻”只是最终的效果，它是通过早强、引气、减水、防冻等因素共同作用而实现的。
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