1、混凝土防冻机理
水泥水化作用的速度除与混凝土本身组成材料和配合比有关外，受温度影响很大。当温度升高时，水化作用加快，强度增长也较快；当温度降低到0℃时，水泥水化作用减慢甚至停止，强度增长变慢至停止，直至水化作用停止，强度不再增长；水变成冰后，体积增大约9%，产生较大的膨胀应力。该膨胀力值常常大于水泥石内部形成的初期强度值，破环混凝土内部结构，增加孔隙率，使得混凝土强度大幅度降低，表现为混凝土的冻损。
在一般情况下，混凝土早期允许受冻的临界强度不得低于4MPa，气温越低，该数值越大。因此，提高混凝土的早期强度是保证混凝土避免受冻的重要渠道。加入防冻外加剂是使水的冰点下降，促使混凝土在负温下硬化一段时间，使混凝土强度持续增长至受冻临界强度之上。
2、防冻措施及控制要点
1.原材料的保温和预热
1.1水泥的使用
冬期施工时水泥储存量不宜太多，在保证生产连续的情况下，尽量减少库存。可减少存放仓位，尽量集中存放在某仓。新进的散装水泥相对温度较高，使用时可提高混凝土的初始温度。
1.2搅拌用水预加热
提高搅拌用水的温度是防止混凝土受冻的重要手段。冬期生产时，建议安装与生产量相适应的供热锅炉，将搅拌用水预先加热，让混凝土出机温度不低于10℃，提高水泥的早期水化速度，提高混凝土的早期强度。
1.3砂石的储备保温
应尽量减少已储存砂石物料的热量损失。露天砂堆表面尽可能盖上一层草垫或毛毡，降低砂子的受冻程度。若砂堆外层冻壳已形成，使用物料时，应去除冻壳，尽量避免结冻的砂块进入搅拌机。封闭料棚内存放物料时，要确保料棚的密闭性，防止冷空气的流入。在条件允许时，可在料棚的用料端生火，提高物料入机温度。

2、原材料质量控制

使用优质的原材料是混凝土防冻的重要环节，应使用含水量低的各种原材料，要严格控制砂、石料的风化程度，严格检测防冻剂中有效成分含量，防止原材料质量问题造成的混凝土防冻效果折减。

3、生产配比要求
3.1胶凝材料
水泥水化受温度影响很大，而掺合料的水化要同时受到水泥水化产物量和温度的双重影响，温度效应更大。混凝土的早期强度尽快增长至临界强度，应适当提高水泥用量，降低掺合材用量。水泥用量增大，可提高混凝土的早期强度，同时，水化热的增加也会延缓混凝土自身的温度降低速率。此外，配置混凝土时，还要结合施工部位和工地的混凝土保暖措施。
3.2用水量控制
通过大量试验证明，当总用水量降低到170kg以下时，混凝土的抗冻性有明显提高。这说明，降低混凝土中水胶比，混凝土液相离子浓度提高，冰点下降，混凝土的受冻机率降低，因此，配制混凝土时应尽量降低水胶比。建议非泵送混凝土也适当掺加减水剂，这对提高混凝土的抗冻性有重要作用。
3.3复合防冻剂使用
使用有效的复合防冻剂，在混凝土防冻剂中加入具有减水、早强、防冻、引气组份，保证混凝土在负温下不受冻。复合防冻剂不但减少混凝土拌合物的用水量，减少冻害程度，增加混凝土的密实度，而且降低水的冰点，使水泥在负温下继续水化，强度继续增长。
3.4搅拌时间控制

混凝土进行搅拌时，建议搅拌时间比夏季时延长30s左右，让少量砂石冻块解体，提高混凝土的匀质性，减少冻块对混凝土构件局部结构的不良影响。

4、生产运输与调度
为降低混凝土在严寒环境中的暴露时间，提高入模温度，应提前做好相关工作保证运输线路畅通，合理调配车辆，做到工地不压车或轻微压车，尽量缩短运输环节和压车时间，防止混凝土本身热量的损耗。
5、混凝土施工与保温养护的控制
5.1 严禁现场施工人员向混凝土中加水
应安排技术员进行现场监管或高频次巡查，防止施工人员向混凝土中乱加水，降低混凝土的抗冻性。
5.2严控混凝土出机温度和入模温度
制定相关表格，记录相关混凝土出机温度和入模温度。测量出机温度和入模温度，确保两者符合要求。混凝土的出机温度不得低于10℃ ，入模温度不得低于5℃，大体积混凝土的入模温度可以根据实际情况降低3℃左右。
5.3混凝土浇筑、振捣
为减少混凝土的热量损失,应尽量连续整体浇筑。混凝土需要分层浇筑时，分层厚度不宜小于400mm。在被上一层混凝土覆盖前，已浇筑层的温度应满足热工计算要求，且不得低于2℃。
5.4保温、养护拆模
(1)混凝土运输、输送机具及甭管应采取保温措施。例如：混凝土运输车罐体要穿上保暖车衣，泵送管道要用棉被或毛毡等包裹严实等。
(2)混凝土结构表面也要采用毛毡、棉被或加膜草垫等及时做好覆盖。若条件允许，施工时可在施工层下部空间生火，降低混凝土受冻风险。对于低强度等级的薄层结构(如:垫层、防水保护层等)应特别关注，其受冻机率更大。
(3)冬期施工的混凝土应尽量延长养护时间和拆模时间。模板和保温层应在混凝土达到要求强度，且混凝土表面温度冷却到5℃后再拆除。对墙板等等薄壁混凝土构件，宜延长模板拆除时间。当混凝土表面温度与环境温度之差大于20℃时，拆模后混凝土表面立即进行保温覆盖。混凝土强度未达到受冻临界强度和设计要求时，应继续进行养护。冬期施工期间，应编制越冬维护方案并进行保温维护。
5.5受冻临界温度的要求
(1)当采用蓄热法、暖棚法、加热法施工时，采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥配制的混凝土，不应低于设计混凝土强度等级值的30%；采用矿渣硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥配制的混凝土时，不应低于设计混凝土强度等级值的40%。
(2)当室外最低气温不低于-15℃时，采用综合蓄热法、负温养护施工的混凝土受冻临界温度不应低于4MPa；当室外最低气温不低于-15℃时，采用负温养护施工的混凝土受冻临界温度不应低于5MPa。
(3)强度等级等于或高于C50的混凝土，不应低于设计混凝土强度等级值的30%。对有抗冻耐久性要求的混凝土，不应低于设计混凝土强度等级值的70%。
3、其它注意事项
1.重视气象资料
密切关注天气预报，定时观测室外气温。根据气象信息及时制定相应措施。当室外气温很低时，建议停止施工。
2.落实工作务必到位
在防止混凝土受冻的一系列措施中，能做到的尽量做的全面，避免遗漏重点项，落实工作务必到位。预拌混凝土企业和施工企业在分别做好自己的防冻措施的同时，必须做好交接环节的接洽工作。
从思想上重视混凝土防冻工作，必须全面考虑，系统分析，制定因地制宜防冻措施，从原材料进厂检验、物料的覆盖蓄热保温、生产过程的配比控制以及运输、浇筑和养护方面做好认真落实，不得遗漏重点控制项，提高混凝土防冻的保证系数，确保混凝土不受冻。