在电解质水溶液中,由于离子的存在,使水的冰点降低。根据拉乌尔定律,在稀溶液时,水的冰点降低与电解质浓度成正比。对于浓溶液,尽管这种正比关系不存在,但趋势是不变的,即溶液的冰点随浓度的增加而降低。表1~表6给出几种常用防冻剂水溶液的冰点与浓度的关系。







对于防冻剂的水溶液,在冰点,冰与其平衡的液相共存,冰点时生成的冰量与防冻剂原始溶液浓度有如下关系:

式中 I——生成的冰量(质量百分数),%;
Ck——防冻剂水溶液与冰平衡的最终浓度(质量百分数),%;
C0——防冻剂水溶液的原始浓度(质量百分数),%。
可由下式计算防冻剂的掺量:

式中 α——防冻剂掺量(质量百分数),%;
dt——原始水溶液的密度,g/cm3。
为了方便起见,可用防冻剂的溶液浓度Ct代替防冻剂水溶液与冰平衡的最终浓度Ck,可得:

计算防冻剂掺量,关键在于冰量I的确定。有研究表明,对于混凝土的长期强度,液相中冰的含量在40%以下时表现出好的影响,冰的含量增加到60%时产生不好的影响。因此,一些研究者建议I取50%,则混凝土中在指定负温下防冻剂的掺量为:

表7给出防冻剂亚硝酸钠和钾碱掺量与混凝土硬化温度的关系。根据表1~表6中的数据和水灰比,用式(4)也可以计算出其他防冻剂的掺量。

为了避免硬化混凝土液相的冰量超过50%,混凝土浇筑时,拌合物的温度应高于混凝土硬化的计算温度。表8给出掺防冻剂亚硝酸钠和钾碱的混凝土硬化温度和浇筑温度。
