近年來，在混凝土冬季施工中，普遍采用摻防凍劑的負(fù)溫混凝土方法代替了傳統(tǒng)的電熱法或蓄熱法，此技術(shù)施工方便，既能保證工程質(zhì)量，又有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
傳統(tǒng)配方一般存在以下問題：1）防凍劑中的氯鹽離子引起鋼筋銹蝕，繼而影響混凝土的耐久性；2）多為粉劑，計(jì)量準(zhǔn)確度差，應(yīng)用中易造成環(huán)境污染；3）組分中無機(jī)鹽類多含有Na+，這些無機(jī)鹽易產(chǎn)生堿骨料反應(yīng)；4）摻量高；在-10℃~-15℃條件下，分兩級(jí)摻入，摻量為2％～l0％（按水泥量計(jì)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)）；5）有的品種內(nèi)含有氨類，對(duì)室內(nèi)環(huán)境造成污染。
于是，低溫早強(qiáng)、無氯、低堿、低摻量、對(duì)人體和環(huán)境無潛在危害；且滿足混凝土施工性能和混凝土耐久性成為人們對(duì)混凝土防凍劑更高的追求目標(biāo)。
配方組分選擇
我們的研究是以粉劑防凍劑為基礎(chǔ)，選擇了早強(qiáng)劑+減水劑+引氣劑的配方模式，以保證混凝土在冬季施工的時(shí)候，既能在低溫下硬化，又能使混凝土在受凍前具有一定免遭凍害的強(qiáng)度。傳統(tǒng)配方的粉劑中含有大量的無機(jī)鹽，溶解度低，不易形成穩(wěn)定的液相。尤其在低溫條件下，大量析晶，無法液體化。因此，要實(shí)現(xiàn)防凍劑的液體化，首先要考慮其含固量的大小，復(fù)合后是否會(huì)有不溶物產(chǎn)生，是否會(huì)有分層、沉淀、結(jié)晶及產(chǎn)品黏度等問題。我們研究的產(chǎn)品以有機(jī)類代替部分無機(jī)鹽類，采用有機(jī)組分為主、無機(jī)組分為輔進(jìn)行多種組分復(fù)合，以達(dá)到無鈉、低摻量和環(huán)保的目的。
選擇A、B為早強(qiáng)組分，C、D為減水組分，E為自配引氣組分，摻量均為水泥質(zhì)量的3％，水泥采用山西水泥廠生產(chǎn)的P·O42．5水泥。試塊成型后，同一編號(hào)試塊正溫養(yǎng)護(hù)2組，其余靜停4h后放入-10℃冰箱，凍7d后拆模放入標(biāo)養(yǎng)室養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期試驗(yàn)。結(jié)果見表1。
單摻一種早強(qiáng)組分，早強(qiáng)作用不明顯，通過復(fù)摻可以很好地解決早強(qiáng)問題。此外，加入自配的引氣組分，可使引入的氣泡大小均勻、形狀規(guī)則，引氣組分還可以形成很多封閉型微氣孔，以緩解凍脹應(yīng)力的破壞，提高混凝土的早期防凍害性能，并改善混凝土的工作性能。由表1可知，a-3的配比效果最佳，其配比組成為A+B+C+D+E，防凍組分及減水組分均采用復(fù)合摻入，達(dá)到了1+1≥2的效果。
結(jié)果與討論
?。?）-10℃條件下?lián)搅康倪x擇
為確定產(chǎn)品在-10℃條件下的最佳摻量，選擇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0、2%、2.5%、3%、3.5%5種摻量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表2。
可以看出，-10℃條件下?lián)搅繛?.5%~3.5%時(shí)效果較好，故選擇最佳摻量為3%。
（2）防凍劑對(duì)不同水泥的適應(yīng)性
選擇東山、廣廈、晉源和獅頭4個(gè)品種的水泥，各摻入3％防凍劑進(jìn)行適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表3。
可以看出，加入相同摻量的防凍劑后，不同水泥的混凝土（-7+56）d的抗壓強(qiáng)度均達(dá)到并超過28d混凝土強(qiáng)度，說明該防凍劑對(duì)水泥有良好的適應(yīng)性。
?。?）自然負(fù)溫條件下混凝土的強(qiáng)度由表4可以看出，摻防凍劑的混凝土在自然負(fù)溫養(yǎng)護(hù)條件下，（-28～+56)d強(qiáng)度達(dá)到了28d標(biāo)養(yǎng)強(qiáng)度，混凝土最終強(qiáng)度不受影響。
產(chǎn)品檢驗(yàn)
為考察摻加防凍劑后混凝土的含氣量、氨釋放量及對(duì)鋼筋銹蝕的影響，我們將產(chǎn)品送到山西省建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站檢驗(yàn)，得到表5的檢驗(yàn)結(jié)果。
工程應(yīng)用
2002年年底～2003年年初，我們將該防凍劑用于太鋼不銹鋼園區(qū)綜合樓地基、二冷軋熱線柱基和新建攪拌站地面等工程中，滿足了施工要求，取得了較好的效果。具體應(yīng)用情況見表6。
我們在研究時(shí)選擇了早強(qiáng)劑+減水劑+引氣劑的配方模式，配成阻銹型液體防凍劑，該防凍劑有以下特點(diǎn)：①摻量低，摻量僅為0．7％~1.0％(以含固量計(jì)，質(zhì)量分?jǐn)?shù))；②低鈉、無氯，不會(huì)造成鋼筋銹蝕和堿骨料反應(yīng)；③勻質(zhì)性好，低溫不析晶，無沉淀；④不含氨類，對(duì)環(huán)境無污染；⑤便于計(jì)量，易實(shí)現(xiàn)商品化。
傳統(tǒng)配方一般存在以下問題：1）防凍劑中的氯鹽離子引起鋼筋銹蝕，繼而影響混凝土的耐久性；2）多為粉劑，計(jì)量準(zhǔn)確度差，應(yīng)用中易造成環(huán)境污染；3）組分中無機(jī)鹽類多含有Na+，這些無機(jī)鹽易產(chǎn)生堿骨料反應(yīng)；4）摻量高；在-10℃~-15℃條件下，分兩級(jí)摻入，摻量為2％～l0％（按水泥量計(jì)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)）；5）有的品種內(nèi)含有氨類，對(duì)室內(nèi)環(huán)境造成污染。
于是，低溫早強(qiáng)、無氯、低堿、低摻量、對(duì)人體和環(huán)境無潛在危害；且滿足混凝土施工性能和混凝土耐久性成為人們對(duì)混凝土防凍劑更高的追求目標(biāo)。
配方組分選擇
我們的研究是以粉劑防凍劑為基礎(chǔ)，選擇了早強(qiáng)劑+減水劑+引氣劑的配方模式，以保證混凝土在冬季施工的時(shí)候，既能在低溫下硬化，又能使混凝土在受凍前具有一定免遭凍害的強(qiáng)度。傳統(tǒng)配方的粉劑中含有大量的無機(jī)鹽，溶解度低，不易形成穩(wěn)定的液相。尤其在低溫條件下，大量析晶，無法液體化。因此，要實(shí)現(xiàn)防凍劑的液體化，首先要考慮其含固量的大小，復(fù)合后是否會(huì)有不溶物產(chǎn)生，是否會(huì)有分層、沉淀、結(jié)晶及產(chǎn)品黏度等問題。我們研究的產(chǎn)品以有機(jī)類代替部分無機(jī)鹽類，采用有機(jī)組分為主、無機(jī)組分為輔進(jìn)行多種組分復(fù)合，以達(dá)到無鈉、低摻量和環(huán)保的目的。
選擇A、B為早強(qiáng)組分，C、D為減水組分，E為自配引氣組分，摻量均為水泥質(zhì)量的3％，水泥采用山西水泥廠生產(chǎn)的P·O42．5水泥。試塊成型后，同一編號(hào)試塊正溫養(yǎng)護(hù)2組，其余靜停4h后放入-10℃冰箱，凍7d后拆模放入標(biāo)養(yǎng)室養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期試驗(yàn)。結(jié)果見表1。
單摻一種早強(qiáng)組分，早強(qiáng)作用不明顯，通過復(fù)摻可以很好地解決早強(qiáng)問題。此外，加入自配的引氣組分，可使引入的氣泡大小均勻、形狀規(guī)則，引氣組分還可以形成很多封閉型微氣孔，以緩解凍脹應(yīng)力的破壞，提高混凝土的早期防凍害性能，并改善混凝土的工作性能。由表1可知，a-3的配比效果最佳，其配比組成為A+B+C+D+E，防凍組分及減水組分均采用復(fù)合摻入，達(dá)到了1+1≥2的效果。
結(jié)果與討論
?。?）-10℃條件下?lián)搅康倪x擇
為確定產(chǎn)品在-10℃條件下的最佳摻量，選擇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0、2%、2.5%、3%、3.5%5種摻量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表2。
可以看出，-10℃條件下?lián)搅繛?.5%~3.5%時(shí)效果較好，故選擇最佳摻量為3%。
（2）防凍劑對(duì)不同水泥的適應(yīng)性
選擇東山、廣廈、晉源和獅頭4個(gè)品種的水泥，各摻入3％防凍劑進(jìn)行適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表3。
可以看出，加入相同摻量的防凍劑后，不同水泥的混凝土（-7+56）d的抗壓強(qiáng)度均達(dá)到并超過28d混凝土強(qiáng)度，說明該防凍劑對(duì)水泥有良好的適應(yīng)性。
?。?）自然負(fù)溫條件下混凝土的強(qiáng)度由表4可以看出，摻防凍劑的混凝土在自然負(fù)溫養(yǎng)護(hù)條件下，（-28～+56)d強(qiáng)度達(dá)到了28d標(biāo)養(yǎng)強(qiáng)度，混凝土最終強(qiáng)度不受影響。
產(chǎn)品檢驗(yàn)
為考察摻加防凍劑后混凝土的含氣量、氨釋放量及對(duì)鋼筋銹蝕的影響，我們將產(chǎn)品送到山西省建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站檢驗(yàn)，得到表5的檢驗(yàn)結(jié)果。
工程應(yīng)用
2002年年底～2003年年初，我們將該防凍劑用于太鋼不銹鋼園區(qū)綜合樓地基、二冷軋熱線柱基和新建攪拌站地面等工程中，滿足了施工要求，取得了較好的效果。具體應(yīng)用情況見表6。
我們在研究時(shí)選擇了早強(qiáng)劑+減水劑+引氣劑的配方模式，配成阻銹型液體防凍劑，該防凍劑有以下特點(diǎn)：①摻量低，摻量僅為0．7％~1.0％(以含固量計(jì)，質(zhì)量分?jǐn)?shù))；②低鈉、無氯，不會(huì)造成鋼筋銹蝕和堿骨料反應(yīng)；③勻質(zhì)性好，低溫不析晶，無沉淀；④不含氨類，對(duì)環(huán)境無污染；⑤便于計(jì)量，易實(shí)現(xiàn)商品化。
