防凍劑的種類及應用技術分析

李 霞，姜金鋒

1.東營市東營區住房和城鄉建設局，山東 東營 257000

2.廣饒縣水利工程公司，山東 東營 257300

0 引言

北方冬季氣溫嚴寒，而當前工程規模空前，建筑工地更是延伸的地域越來越寬闊，混凝土施工條件艱苦，在這種條件下，諸如原材料加熱、混凝土澆注體外部加熱等措施，都是相當難以實施的，而且一旦熱量供應不上或者工程中出現保溫意外，后果都將難以設想。而在混凝土中摻加防凍劑，降低水的冰點，加快混凝土在低溫情況下強度發展的措施，則是應付混凝土低溫施工最不利條件的有效措施。

1 防凍劑的主要種類

混凝土防凍劑具有通過降低水的冰點、抑制水結冰從而降低冰晶壓力，以及加速水泥初。

期水化等作用。防凍劑通常是多組分復合而成的，按照化學組成進行分類，主要分類如下:

1）強電解質無機鹽類

（1）氯鹽:防凍劑的成分主要是銨鹽；

（2）氯鹽阻銹:防凍劑的主要成分是阻銹成分和氯鹽；

（3）無氯鹽:防凍劑的主要成分是亞硝酸鹽、硝酸鹽。

2）可以溶于水的有機化合物:防凍劑的主要成分是醇類等有機化合物

3）有機化合物與無機鹽復合類

4）復合型防凍劑:防凍劑的主要成分是復合引氣、減水、早強

2 防凍劑應用要點

防凍劑是混凝土應用的一種重要外加劑，只有掌握了防凍劑的作用機理、防凍劑對混凝土性能的影響規律，才能更好地指導其在混凝土中的應用。為了保證工程質量，達到事半功倍的使用效果，并安全、有效地使用防凍劑，應注意以下幾點。

1）重在保證混凝土防凍臨界強度

任何一種符合標準的防凍劑產品，都有一個明確的“使用溫度”，混凝土的使用溫度越低，說明該防凍劑的防凍效果越好，混凝土越有更多的時間（含負溫區）來增長強度，從而達到抗凍臨界強度。

2）正確選用防凍劑并確定合適的摻量

每一種防凍劑都有一個較佳的摻量范圍，低于此摻量，則混凝土早期強度建立較慢，混凝土內部水的冰點降不到足以抵抗外界負溫的程度，所以，防凍劑的摻量往往較高。而防凍劑的摻量過高，則所含鹽類對混凝土的性能將產生許多不利影響。

3）嚴防防凍劑中氯離子對鋼筋的銹蝕危害

氯鹽是一類比較理想的防凍劑組分，但鑒于氯離子對混凝土內部鋼筋的銹蝕作用，當用于鋼筋混凝土、預應力鋼筋混提土時，應嚴禁使用含有氯離子的防凍劑。

4）嚴防防凍劑中釋放氨對人體健康的危害

對于住宅、辦公室、水塔、水池等的混凝土工程，應嚴防采用含硝銨、尿素等產生刺激性氣味物質的防凍劑，防凍劑釋放氨量必須符合有關標準。

5）含強電解質無機鹽的防凍劑用于混凝土中，必須符合以下規范要求

（1）跟鍍鋅鋼管等鋼材或者鐵鋁能夠接觸到的地方，還有裸露著的沒有進行任何防護措施的鋼材預埋件。這些情況不能使用；

（2）通直流電的一些機構，在100m范圍內有高壓直流電的，這些情況不能使用；

（3）防凍劑中有亞硝酸根，碳酸根的，不能用到預應力混凝土結構上；

（4）防凍劑中有六價鉻離子、亞硝酸離子等，不能用到飲水工程和與食品相接觸的工程，嚴禁食用；

（5）用于集料并且有堿活性的混凝土時，通過泵送劑加入到混凝土的堿的量不能超過1千克每立方混凝土，混凝土中所含的堿的總量要符合相應的規定；

6）防凍劑中的主要成分是有機化合物類時，可以用在鋼筋混凝土、素混凝土和預應力混凝土工程，但應注意強電解質、硝酸鹽、尿素等的控制要求；

7）比較特殊的抗凍融有循環性要求的各種混凝土工程，要進行試驗來確定防凍劑的用量和種類；

8）按《混凝土防凍劑》（JC 475-2004）規定的通過試驗條件下成型的標準試件，一直在零下溫度進行養護的溫度，這就是規定的防凍劑的溫度；

9）進行采購防凍劑時，要先進行檢查看看是不是有結晶、結塊或者沉淀。檢查的項目應該要有:細度、鋼筋生銹試驗等，滿足要求后才能采購并應用；

10）要在混凝土中摻加防凍劑，必須符合下面的條件:

（1）水泥要為普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥。存放的時間不能超過3個月，超過了3個月的，一定要進行各種強度檢測合格后才能使用；

（2）集料里面不能有雪或者冰之淚的容易凍裂的東西，必須要干凈；

（3）如果在集料里面有堿活性，加上防凍劑里面帶入的堿，混凝土里面所含堿的總量要符合相關規定；

（4）液體防凍劑的儲存設備一定要進行保溫處理。

11）需要摻加防凍劑的混凝土的配合比也有如下規定:

（1）不摻加防凍劑的混凝土的砂率可以比摻加防凍劑的混凝土的砂率高2%～3%。

（2）在混凝土中水與灰的比例最好不要超過0.6，水泥所使用的分量最好高于300kg/m3在重要的薄壁結構承重結構的地方混凝土的水泥含量必須增加，一般可增加量為10%，混凝土的體積如果比較大，最小的水泥使用量得根據現場實際而定。混凝土的強度小于C15的，水灰比和最小的水泥使用量可以不受這個數據的限制。

12）需要摻加防凍劑的用于制作混凝土的原材料，應當根據實際氣溫進行加熱，加熱的方式如下:

（1）最高氣溫為-5℃的時候，可以利用熱水來攪拌混凝土；如果水的溫度高于65℃，熱水就應該先與集料混合在一起進行攪拌，之后再加人水泥；

（2）最高氣溫為-10℃的時候，可以把集料放入暖棚或其他的方法進行加熱，如果集料已經結成塊了，那樣集料必須得進行加熱，為了避免集料灼燒，加熱溫度要低于65℃。

13）在攪拌添加過防凍劑的混凝土時，要滿足下面的條件:

（1）防凍劑的添加量一定要符合相關規范；

（2）集料中的水分和防凍劑里面所含的水分要從所加水的總量中扣除；

（3）攪拌機在攪拌混凝土前，要用熱水進行沖洗預熱，攪拌的時間要加長50%；

（4）添加防凍劑后的混凝土在出攪拌機時的溫度嚴寒地區要高于15℃，寒冷的地區要高于10℃。進入模具錢的混凝土溫度，嚴寒地區要高于10℃，寒冷地區要高于5℃。

14）添加防凍劑的混凝土在養護的過程中應注意以下幾項:

（1）如果氣溫在0℃以下時，不能澆水，在混凝土澆筑完成后，應該立即用塑料薄膜或者其他保溫材料進行遮蓋；

（2）在澆筑后的開始階段養護溫度不能比規定的溫度低；

（3）如果養護階段的混凝土溫度降低到規定的溫度之后，混凝土的強度不行保證受凍的臨界強度；

（4）如果在拆除模具后混凝土的表面溫度比環境溫度低20℃時，要繼續用保溫材料遮蓋進行養護。

[1]楊伯科.混凝土實用新技術手冊[M].長春:吉林科學技術出版社，1998.

[2]傅智，李紅，夏玲玲，等.公路工程水泥混凝土常用外加劑應用技術[J].公路，2006(4).