中交路桥：冬季施工混凝土防冻剂应用探讨-明大装潢网

根据《建设工程冬季施工规范》（JGJ104）规定，室外日平均气温连续5天稳定在5以下时，开始冬季施工；当室外日平均气温连续5天稳定在5以上时，停止冬季施工。主体结构冬季施工时，如果不采取有效措施或措施不当，会使混凝土遭受冻害，造成工程质量事故。因此，必须根据混凝土冻害机理和规律，正确使用防冻剂，对保证工程质量具有重要意义。

能在负温下使混凝土硬化并在规定时间内达到足够抗冻强度的外加剂称为防冻剂。掺有防冻剂的混凝土无需加热即可在负温下硬化，最终达到与常温养护混凝土相同的质量水平。主体结构冬季施工时，必须正确认识和使用防冻剂，以保证主体结构的施工质量。

1 防冻液的特点

防冻液根据其作用方式具有三个特点：

1）与水混合后，具有很低的共溶温度，可以降低水的凝固点，使混凝土在负温下仍能水化。如亚硝酸钠、氯化钠等。但一旦混凝土因掺量不足或温度过低而冻结，仍会发生冻害，降低混凝土的最终强度。

2）不仅能降低水的冰点，而且还能使含有此类物质的冰的晶格结构严重变形，使其不能形成冰膨胀应力破坏水合矿物的结构，损害混凝土的强度，如尿素和甲醇。当掺量不足时，负温时混凝土强度停止增长，但转至正温后对最终强度无影响。

3）虽然其水溶液具有很低的共溶温度，但不能显着降低混凝土中水的凝固点。其作用是直接与水泥发生反应，加速混凝土的凝结和硬化，有利于混凝土强度的发展。如氯氧化钙、碳酸钾等。

这里需要注意的是，防冻液和防冻组不是同一个概念。防冻剂是外加剂的一种，由减水组分、防冻组分、引气组分组成，有时还包括早强组分。其作用是使混凝土不仅在负温下硬化，而且最终达到常温养护混凝土的质量水平。防冻剂成分是指在负温环境下保护混凝土拌合料免受冰冻破坏的化学物质。

2、防冻液的适用范围

1）氯盐防冻剂可用于混凝土工程和钢筋混凝土工程。严禁在预应力混凝土工程中使用，应符合GBJ119 《混凝土外加剂应用技术规范》的规定。氯化盐防锈防冻剂可用于混凝土和钢筋混凝土工程。严禁在预应力混凝土工程中使用，应符合GBJ119 《混凝土外加剂应用技术规范》的规定；预应力混凝土及与镀锌钢接触的混凝土结构严禁使用亚硝酸盐、硝酸盐等无机盐防冻剂。

2）有机复合防冻剂可用于混凝土工程、钢筋混凝土工程、预应力混凝土工程。

3）有机化合物与无机盐复合防冻剂和复合防冻剂可用于混凝土工程、钢筋混凝土工程和预应力混凝土工程。

含有六价铬盐、亚硝酸盐等有害成分的防冻液严禁在饮用水工程及与食品接触的部位使用，严禁食用。

办公、住宅等建筑工程不得使用含有硝酸铵、尿素等产生刺激性气味的防冻剂。

4）对于有特殊抗冻融要求的水利工程、桥梁和混凝土工程，防冻剂的种类和用量应通过试验确定。

3 防冻液的主要类型及性能

防冻液由防冻组分、减水剂、引气剂等多种功能成分组成。各成分的百分含量随使用地区冬季气温变化特点而变化。因此，防冻液具有很强的地方特色，但使用的防冻液成分相似。外加剂中的防冻液成分为：亚硝酸盐包括亚硝酸钠、亚硝酸钙、亚硝酸钾。硝酸盐包括硝酸钠和硝酸钙。碳酸盐包括碳酸钾。硫酸盐包括硫酸钠、硫酸钙、硫代硫酸钠。氯盐包括氯化钠和氯化钙。氨。

尿素。低碳醇包括甲醇、乙醇、乙二醇、1,2丙二醇、甘油等。小分子量羧酸的盐包括甲酸钙、乙酸钠、乙酸钙、丙酸钠、丙酸钙和一水乙酸钙。

4 防冻液应用技术要点

1）应考虑负温环境下混凝土强度的增长。

2）应适当考虑防冻液的用量。

3）复合防冻液中其他组分的用量应适当考虑。

4) 防冻剂用量应符合下列规定：当日最低气温为-5，混凝土上覆盖一层塑料薄膜和两层草袋或其他替代品时，可用早强剂或早强减水剂代替；当日最低气温为-10、-15、-20时，并采取上述保温措施时，规定温度为-5、-10、-15的防冻液可以分别使用。

5）配制和使用防冻液时，应注意：配制复合防冻液前，应掌握防冻液各组分的有效成分、水分和不溶物含量。配制时应计算有效固含量。配制复合防冻液时应搅拌均匀。若有结冰或沉淀，应单独配制溶液，分别加入搅拌机中。不应有沉淀、悬浮物或絮凝。上述现象说明配方不当。当某些组件交互时，必须找到并替换该组件。

6）氯化钙与引气剂或引气减水剂并用时，应先添加引气剂或引气减水剂，然后添加氯化钙溶液搅拌后。

7）当产品以粉末形式供应时，在生产过程中应小心处理最小的组分，使其均匀地分散在最大的组分中。粗粒原料必须先粉碎，然后混合。最后应能全部通过0.63mm孔径的筛子。

8）储存液体防冻剂的容器应有保温或加热设备。

5 冬季施工防冻剂用量要求

对于冬季施工的混凝土结构工程，应根据混凝土防冻剂的种类选择混凝土防冻剂的用量。

采用单体防冻剂组份时，防冻剂最大用量不得大于下列规定：氯盐用量不得大于拌合水的7%；亚硝酸钠、亚硝酸钙、硝酸钠、硝酸钙的用量应相等。尿素用量不宜超过水泥重量的5%；碳酸钾用量不应超过水泥重量的10%。

使用复合成分混凝土防冻剂时，应根据产品说明书规定的温度、用量和工艺要求选用。严禁随意调整用量。

6 使用混凝土防冻剂时的注意事项

1）氯化盐防冻剂：采用氯化盐（氯化钙、氯化钠）作为防冻剂成分，可用于无筋混凝土工程。

2）氯盐防锈防冻剂：以氯盐和防锈剂（亚硝酸钠等）为防冻成分，可用于钢筋混凝土工程，但不能用于以下结构的钢筋混凝土。

相对湿度大于80%环境下使用的结构、水位升降区域的结构、露天结构或经常接触水的结构。与镀锌钢或铝铁接触的结构，以及预埋铁件外露且无防护措施的结构。与酸、碱、硫酸等腐蚀介质接触的结构。经常暴露在60以上环境温度下的结构。采用冷拉钢筋或冷拉低碳钢丝加强件的结构。给排水结构的薄壁结构、起重机梁、屋架、中、重型起重机的落锤或锻锤基础等结构。距高压直流电源100m以内的电解车间及构筑物。发电厂、变电站等靠近高压电源的建筑物。预应力混凝土结构。含有活性骨料的混凝土结构。

3）无氯盐防冻剂是采用非氯盐材料作为防冻成分的防冻剂，可用于钢筋混凝土工程和预应力混凝土工程。但含有下列防冻成分材料的防冻液不得用于下列结构。

预应力混凝土工程以及与铝、铁接触的镀锌钢或钢筋混凝土结构中不得使用硝酸盐、亚硝酸盐、碳酸盐外加剂。含有六价铬盐、亚硝酸盐等有毒防冻剂。严禁用于饮用水工程及食品接触部位。

7 掺有防冻剂的混凝土的搅拌

混凝土搅拌前应检查后台准备是否符合规格及配合比清单中要求的材料，并检查计量仪器，确保原材料计量准确。同时安排专人负责防冻液的运送。掺防冻剂的混凝土搅拌时间应比通常要求延长50%或按有关规范要求执行。

搅拌站的质检员或测试员应经常检查后台的材料和测量情况。

8混凝土维护和模板拆除

混凝土浇筑后，如果是冷混凝土，则不需要保温和养护；若采用综合蓄热方式，应按冬季施工热工计算的要求对混凝土进行保温养护和测温，防止混凝土冻结。同时，与常温养护相比，至少应多制作两组相同条件下养护的试块。一组用于测试混凝土冻结时的临界强度；另一组用于测试负温至常温养护28天后的混凝土强度。在相同条件下养护的试块应在与混凝土结构相同的条件下养护。在收到项目部的拆模板通知书和拆除保温通知书之前，任何人不得擅自拆除模板或拆除保温措施。

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