防凍劑是能使混凝土在負(fù)溫度下強(qiáng)硬，并在劃定時(shí)間內(nèi)到達(dá)足夠防凍強(qiáng)度的外加劑。我國劃定當(dāng)氣溫連續(xù)5天低于 5℃即進(jìn)入冬季施工階段。我國恢宏的朔方區(qū)域冬季氣溫都對照嚴(yán)寒，每一年冬季長達(dá)4~6個(gè)月。北京屬于華北區(qū)域，一般環(huán)境下每一年11月15日開始進(jìn)入冬季施 工，約到次年的3月15日冬季施工結(jié)束，冬季施工時(shí)間約4個(gè)月?；炷练纼鰟┦钱?dāng)前朔方區(qū)域冬季施工必需接納的外加劑，也是混凝土外加劑的主要種類之一。
我國防凍劑的發(fā)展從成分上大要?dú)v史了含氯鹽型、氯鹽阻銹型、無氯高堿型和無氯低堿型幾個(gè)階段，此中含氯鹽的防凍劑不容許用 于鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土布局中，當(dāng)今大無數(shù)用作砂漿防凍劑。從防凍劑在混凝土中的摻量來看，防凍劑也歷史了高摻量（10%~15%）向低摻量（3 %~5%）的發(fā)展歷程。因?yàn)轭A(yù)拌混凝土的大批應(yīng)用，防凍劑的形態(tài)也從粉劑漸漸發(fā)展到液體產(chǎn)品為主。往后幾年，北京區(qū)域?qū)⑼茝V運(yùn)用無氯、低堿、低摻量、高效 能、液體型防凍劑，鼓勵(lì)研制開發(fā)有機(jī)物組分的液體型防凍劑和有機(jī)物組分——無機(jī)物組分復(fù)合的液體型防凍劑，踴躍開發(fā)引氣型防凍劑。當(dāng)前，我國在研制開發(fā)新 型防凍劑的原質(zhì)料方面尚沒有重大突破，尚未能出現(xiàn)性價(jià)比高、品格崇高的新型防凍劑產(chǎn)品。
當(dāng)今北京區(qū)域的外加劑企業(yè)制造的防凍劑一 般含有減水組分、早強(qiáng)組分、防凍組分和引氣組分等，這也符合國際崇高行的防凍劑發(fā)展趨向，其道理是通過削減混凝土的用水量、盡早地進(jìn)步早期強(qiáng)度和防備負(fù)溫 度下混凝土被凍害以獲得混凝土的防凍性能。無論是通過降低混凝土中毛細(xì)孔中水的冰點(diǎn)，或是改變結(jié)冰的結(jié)晶描寫，負(fù)溫下水泥的水化速度都短長常慢的。更為重 要的是混凝土在進(jìn)入負(fù)溫環(huán)境時(shí)應(yīng)該具備盡可能高的強(qiáng)度以進(jìn)步本身的抗凍害才氣。
各個(gè)國度都劃定了混凝土受凍臨界強(qiáng)度，我國和美國劃定混凝土的臨界受凍強(qiáng)度 為3.5MPa，即意味著混凝土強(qiáng)度到達(dá)3.5MPa后便不輕易受到凍害。當(dāng)今可選定的既不含堿、又不含氯鹽和氨的防凍和早強(qiáng)組分一般為硝酸鈣和亞硝酸 鈣，有機(jī)物中甲酸鈣也有很好的早強(qiáng)結(jié)果，但制造工廠較少，當(dāng)前很少應(yīng)用。硝酸鈣和亞硝酸鈣存在的疑問是配制液體防凍劑有積淀，新拌混凝土的坍落度損失快， 早強(qiáng)和防凍結(jié)果也不如響應(yīng)的鈉鹽，所以當(dāng)前許多工廠都接納鈉鹽和鈣鹽復(fù)合應(yīng)用的錯(cuò)失。
日本混凝土外加劑協(xié)會統(tǒng)計(jì)，環(huán)境趨向上的無氯低 堿防凍劑產(chǎn)品的主要成分為硝酸鹽、亞硝酸鹽和少許分外表面活性劑，其堿含量一般小于0.2%，氯離子含量小于0.1%，都是液體產(chǎn)品，密度在 1.30~1.45之間，保舉應(yīng)用量為3~5升/100千克水泥，約相配于水泥重量的4%~7%.此中NMB公司的防凍劑應(yīng)用聚乙二醇酯和無機(jī)硝酸鹽作為 防凍組分。我國也有些企業(yè)接納過乙二醇作為防凍組分，乃至接納甲醇作為防凍成分，其結(jié)果若何未見報(bào)道。但甲醇是有毒物質(zhì)，用于混凝土中對環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)肯定比 尿素要大得多。
到當(dāng)前為止對防凍劑的研究都密集在早強(qiáng)組分和防凍組分的選定上，而減水成分對防凍性能的影響沒有關(guān)聯(lián)研究報(bào)道。北 京科峰建材廠在防凍劑用減水組分方面進(jìn)行了大批的試驗(yàn)研究，通過N-磺酸對三聚氰胺進(jìn)行磺化，在減水劑分子中引入-NH2基團(tuán)，在得當(dāng)?shù)乃岫认戮酆隙频?改性三聚氰胺高效減水劑，器性能指標(biāo)如表1所示。這種高效減水劑減水率高、早期強(qiáng)度高、-10℃內(nèi)抗凍性能好、不含氯鹽、堿含量低、無結(jié)晶積淀現(xiàn)象，摻加 少量防凍組分就能滿足防凍劑（-10℃）的質(zhì)量要求，在配制液體低堿混凝土防凍劑方面開發(fā)了一條新思緒，值得模仿和進(jìn)一步深刻研究。
為了探究差別減水組分對混凝土防凍性能的影響，我們設(shè)計(jì)了接納一般萘系高效減水劑（UNF-5）、氨基磺酸鹽高效減水劑（QJ-5）和改性三聚氰胺高效 減水劑（QJ-5A）作為減水組分派制防凍劑的性能的試驗(yàn)。試驗(yàn)接納冀東42.5一般硅酸鹽水泥，參照J(rèn)C472-92（96）《混凝土防凍劑》和 DBJ01-2002《混凝土外加劑及運(yùn)用技術(shù)規(guī)程》（泵送防凍劑）進(jìn)行。試驗(yàn)時(shí)混凝土入模成型3小時(shí)后移入-10℃~-12℃的冰柜中，負(fù)溫保養(yǎng)7天后 取出。
試驗(yàn)后果可見，因?yàn)镼J-5A本身分外的分子布局中含有較多的氨基基團(tuán)，同時(shí)含有羧基和磺酸基等親水性官能團(tuán)，固然含宇量 較低，負(fù)溫下在未摻加防凍組分時(shí)仍能包管混凝土強(qiáng)度繼續(xù)增長，R-7到達(dá)基準(zhǔn)混凝土強(qiáng)度的21.5%，滿足尺度要求。而摻氨基磺酸鹽類高效減水劑和萘系高 效減水劑的混凝土在負(fù)溫度下強(qiáng)度增長遲鈍，達(dá)不到尺度要求。改性三聚氰胺高效減水劑QJ-5A在復(fù)配引氣劑后，其抗凍性能有所進(jìn)步，其R-7+28強(qiáng)度超 過基準(zhǔn)混凝土標(biāo)養(yǎng)28天強(qiáng)度，進(jìn)一步復(fù)配引氣劑和少量防凍成分后，混凝土R-7強(qiáng)度明顯進(jìn)步，但R-7+28強(qiáng)度增加不太明顯。改性三聚氰胺系高效減水劑 在平常溫度下，其強(qiáng)度和減水率與萘系和氨基磺酸系高效減水劑差異不大，但在負(fù)溫下強(qiáng)度發(fā)展明顯差別。別的，無論是復(fù)配或是獨(dú)自應(yīng)用，改性三聚氰胺系高效減 水劑都具備良好的坍落度保持性能。
考慮到液體防凍劑的運(yùn)輸和儲存，要求液體外加劑產(chǎn)品具備較好的低溫穩(wěn)定性能。對于差別高效減水劑在負(fù)溫度下的穩(wěn)定性進(jìn)行了試驗(yàn)，后果如表2.改性三聚氰胺系高效減水劑在-10℃下儲存不發(fā)生結(jié)晶現(xiàn)象，表面也沒有明顯變更。
改性三聚氰胺高效減水劑含有大批的氨基和其余親水基團(tuán)，具備很好的減水疏散結(jié)果，新拌混凝土的坍落度損失小。改性三聚氰胺高效減水劑本身在負(fù)溫度條件下 穩(wěn)定性好，不發(fā)生積淀和結(jié)晶，摻加改性三聚氰胺系高效減水劑QJ-5A的混凝土在負(fù)溫度下強(qiáng)度發(fā)展快，復(fù)合適量的防凍組分可配制出滿足尺度要求的液體防凍 劑，為無氯、低堿液體防凍劑的配置提供了新思緒。
