防凍劑的種類及應(yīng)用技術(shù)分析

李 霞，姜金鋒

1.東營(yíng)市東營(yíng)區(qū)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局，山東 東營(yíng) 257000

2.廣饒縣水利工程公司，山東 東營(yíng) 257300

0 引言

北方冬季氣溫嚴(yán)寒，而當(dāng)前工程規(guī)模空前，建筑工地更是延伸的地域越來(lái)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(dāng)難以實(shí)施的，而且一旦熱量供應(yīng)不上或者工程中出現(xiàn)保溫意外，后果都將難以設(shè)想。而在混凝土中摻加防凍劑，降低水的冰點(diǎn)，加快混凝土在低溫情況下強(qiáng)度發(fā)展的措施，則是應(yīng)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(guò)降低水的冰點(diǎn)、抑制水結(jié)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(fù)合而成的，按照化學(xué)組成進(jìn)行分類，主要分類如下:

1）強(qiáng)電解質(zhì)無(wú)機(jī)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(wú)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(jī)化合物:防凍劑的主要成分是醇類等有機(jī)化合物

3）有機(jī)化合物與無(wú)機(jī)鹽復(fù)合類

4）復(fù)合型防凍劑:防凍劑的主要成分是復(fù)合引氣、減水、早強(qiáng)

2 防凍劑應(yīng)用要點(diǎn)

防凍劑是混凝土應(yīng)用的一種重要外加劑，只有掌握了防凍劑的作用機(jī)理、防凍劑對(duì)混凝土性能的影響規(guī)律，才能更好地指導(dǎo)其在混凝土中的應(yīng)用。為了保證工程質(zhì)量，達(dá)到事半功倍的使用效果，并安全、有效地使用防凍劑，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

1）重在保證混凝土防凍臨界強(qiáng)度

任何一種符合標(biāo)準(zhǔn)的防凍劑產(chǎn)品，都有一個(gè)明確的“使用溫度”，混凝土的使用溫度越低，說(shuō)明該防凍劑的防凍效果越好，混凝土越有更多的時(shí)間（含負(fù)溫區(qū)）來(lái)增長(zhǎng)強(qiáng)度，從而達(dá)到抗凍臨界強(qiáng)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(gè)較佳的摻量范圍，低于此摻量，則混凝土早期強(qiáng)度建立較慢，混凝土內(nèi)部水的冰點(diǎn)降不到足以抵抗外界負(fù)溫的程度，所以，防凍劑的摻量往往較高。而防凍劑的摻量過(guò)高，則所含鹽類對(duì)混凝土的性能將產(chǎn)生許多不利影響。

3）嚴(yán)防防凍劑中氯離子對(duì)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(duì)混凝土內(nèi)部鋼筋的銹蝕作用，當(dāng)用于鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋混提土?xí)r，應(yīng)嚴(yán)禁使用含有氯離子的防凍劑。

4）嚴(yán)防防凍劑中釋放氨對(duì)人體健康的危害

對(duì)于住宅、辦公室、水塔、水池等的混凝土工程，應(yīng)嚴(yán)防采用含硝銨、尿素等產(chǎn)生刺激性氣味物質(zhì)的防凍劑，防凍劑釋放氨量必須符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

5）含強(qiáng)電解質(zhì)無(wú)機(jī)鹽的防凍劑用于混凝土中，必須符合以下規(guī)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(méi)有進(jìn)行任何防護(hù)措施的鋼材預(yù)埋件。這些情況不能使用；

（2）通直流電的一些機(jī)構(gòu)，在100m范圍內(nèi)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(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)上；

（4）防凍劑中有六價(jià)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(yán)禁食用；

（5）用于集料并且有堿活性的混凝土?xí)r，通過(guò)泵送劑加入到混凝土的堿的量不能超過(guò)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(yīng)的規(guī)定；

6）防凍劑中的主要成分是有機(jī)化合物類時(shí)，可以用在鋼筋混凝土、素混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土工程，但應(yīng)注意強(qiáng)電解質(zhì)、硝酸鹽、尿素等的控制要求；

7）比較特殊的抗凍融有循環(huán)性要求的各種混凝土工程，要進(jìn)行試驗(yàn)來(lái)確定防凍劑的用量和種類；

8）按《混凝土防凍劑》（JC 475-2004）規(guī)定的通過(guò)試驗(yàn)條件下成型的標(biāo)準(zhǔn)試件，一直在零下溫度進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的溫度，這就是規(guī)定的防凍劑的溫度；

9）進(jìn)行采購(gòu)防凍劑時(shí)，要先進(jìn)行檢查看看是不是有結(jié)晶、結(jié)塊或者沉淀。檢查的項(xiàng)目應(yīng)該要有:細(xì)度、鋼筋生銹試驗(yàn)等，滿足要求后才能采購(gòu)并應(yīng)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(shí)間不能超過(guò)3個(gè)月，超過(guò)了3個(gè)月的，一定要進(jìn)行各種強(qiáng)度檢測(cè)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(guān)規(guī)定；

（4）液體防凍劑的儲(chǔ)存設(shè)備一定要進(jìn)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(guī)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(guò)0.6，水泥所使用的分量最好高于300kg/m3在重要的薄壁結(jié)構(gòu)承重結(jié)構(gòu)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(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際而定。混凝土的強(qiáng)度小于C15的，水灰比和最小的水泥使用量可以不受這個(gè)數(shù)據(jù)的限制。

12）需要摻加防凍劑的用于制作混凝土的原材料，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際氣溫進(jìn)行加熱，加熱的方式如下:

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

（2）最高氣溫為-10℃的時(shí)候，可以把集料放入暖棚或其他的方法進(jìn)行加熱，如果集料已經(jīng)結(jié)成塊了，那樣集料必須得進(jìn)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(guò)防凍劑的混凝土?xí)r，要滿足下面的條件:

（1）防凍劑的添加量一定要符合相關(guān)規(guī)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(jī)在攪拌混凝土前，要用熱水進(jìn)行沖洗預(yù)熱，攪拌的時(shí)間要加長(zhǎng)50%；

（4）添加防凍劑后的混凝土在出攪拌機(jī)時(shí)的溫度嚴(yán)寒地區(qū)要高于15℃，寒冷的地區(qū)要高于10℃。進(jìn)入模具錢的混凝土溫度，嚴(yán)寒地區(qū)要高于10℃，寒冷地區(qū)要高于5℃。

14）添加防凍劑的混凝土在養(yǎng)護(hù)的過(guò)程中應(yīng)注意以下幾項(xiàng):

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

（2）在澆筑后的開始階段養(yǎng)護(hù)溫度不能比規(guī)定的溫度低；

（3）如果養(yǎng)護(hù)階段的混凝土溫度降低到規(guī)定的溫度之后，混凝土的強(qiáng)度不行保證受凍的臨界強(qiáng)度；

（4）如果在拆除模具后混凝土的表面溫度比環(huán)境溫度低20℃時(shí)，要繼續(xù)用保溫材料遮蓋進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

[1]楊伯科.混凝土實(shí)用新技術(shù)手冊(cè)[M].長(zhǎng)春:吉林科學(xué)技術(shù)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(yīng)用技術(shù)[J].公路，2006(4).