182 防凍劑如何進行配方設計？

一、組成

防凍劑絕大多數是復合外加劑，由防凍組分、早強組分、減水組分、引氣組分、載體等材料組成。

（一）防凍組分

防凍組分如氯化鈣、氯化鈉、亞硝酸鈉、硝酸鈉、硝酸鈣、硝酸鉀、硫代硫酸鈉、尿素、醇類等，其作用是降低水的冰點，使水泥在負溫下仍能有一定游離水存在，繼續水化。

（二）早強組分

早強組分如氯化鈣、氯化鈉、硫代硫酸鈉、梳酸鈉、三乙醇胺等，其作用是提高混凝土的早期強度，減少可凍水數量，使混凝土在較短時間內達到抗凍臨界強度。抵抗水結冰點的作用。另外，早強組分可以將混凝土內的一部分游離水變為結合水。

（三）減水組分

減水組分如木質素磺酸鈣、煤焦油系減水劑。其作用是：①減少拌合用水量，細化毛細管（管徑越小，冰點越低），提高毛細管中防凍劑濃度，降低冰點；②減少混凝土中冰的含量，并使冰晶粒度細小且均勻分散，減輕對混凝土的破壞應力；③改善新拌混凝土的和易性，提高硬化混凝土的強度及耐久性。

（四）引氣組分

引氣組分如皂甙引氣劑、松香熱聚物、木質素磺酸鈣等，其作用是在混凝土中引入適量封閉的微氣泡以減輕冰脹應力。試驗表明，應用引氣減水劑的冰脹應力僅為單摻無機鹽防凍劑的十分之一。引氣組分的抗凍融性和抗鹽凍能力非常強。國外的很多冬期施工外加劑都有引氣組分，含氣量以３％～５％為宜。

（五）載體

載體如粉煤灰、磨細礦渣、磚粉等，其作用一是使一些液狀或微量的組分摻入，并使各組分均勻分散；二是避免受潮結塊；三是便于干粉摻加使用。

這些組分的合理匹配，互相促進，進一步提高了防凍能力。兩種以上的防凍組分組成的防凍劑能降低防凍劑的總摻量。

二、基本配方實例

防凍劑應考慮下列幾點： （１）有降低冰點效果；（２）混凝土在負溫下強度增長要快一些；（３）對混凝土的長期性能、耐久性無負面效應；（４）對人體及環境無害；（５）價格較便宜。

（一）氯鹽類防凍劑

用氯鹽（氯化鈣、氯化鈉）或以氯鹽為主與其他早強劑、引氣劑、減水劑復合的外加劑，只可用于素混凝土。

配方Ⅰ：47％NaCl＋47％Na₂SO₄＋6％木鈣。

（二）氯鹽阻銹類防凍劑

由氯鹽與阻銹劑（亞硝酸鈉）為主復合的外加劑，或氯鹽、阻銹劑、早強劑、引氣劑、減水劑復合的外加劑，在鋼筋混凝土中限制使用。

配方Ⅰ：40％NaＣｌ＋ＮａＮＯ₂＋5％木鈣。

（三）無氯鹽類防凍劑

以亞硝酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽、乙酸鈉或尿素為主，與無氯早強劑、引氣劑、減水劑等復合的外加劑。

配方Ⅰ：30％Ｎａ₂ＳＯ₄＋50％ＮａＮＯ_２＋19.4％萘系減水劑＋0.6％SJ引氣劑。

配方Ⅱ：81％Ca（ＮＯ₂）₂＋18％萘系減水劑＋1％SJ引氣劑。

（四）有機類防凍劑

由鈉鹽早強劑、有機高分子材料及引氣減水劑組成，各組分的含量范圍（質量百分比） 分別為：

配方Ⅰ：30％～68％，28％～69％，0.5％～2.0％。與現有防凍劑相比，它在混凝土中的摻量小，水溶性好，鹽含量低，混凝土早期強度高；不僅適用于混凝土冬期施工，而且適用于泵送混凝土和預拌混凝土施工，適用范圍廣，使用效率高。