如何设计防冻混凝土与抗冻混凝土？

混凝土抗冻用冻融循环来表示，一般现在的正规搅拌站，c30以上的混凝土，抗冻等级都在D50以上，混凝土等级越高抗冻等级也越高。现场拌制混凝土和黑站拌制混凝土，抗冻等级很低，因为用水量大，外加剂减水率不够，甚至没用外加剂。

混凝土抗不抗冻取决于混凝土中开放的孔隙率有多少。也可以说密实度的大小。如果是封闭的孔隙不影响抗冻。混凝土凝结硬化过程中多余的游离水会从混凝土中泌出来，形成开放的孔隙和通道，潮湿环境下，水汽渗入孔隙和通道，结冰后体积膨胀，导致混凝土结构破坏。一般都不是一次破坏，是多次冻融循环后才破坏的。

因此，混凝土防冻抗冻就要求混凝土密实度高，开放孔隙率少，尽可能少的泌水通道。根据这一要求来设计混凝土配合比及各材料用量。防冻混凝土或者抗冻混凝土的配合比跟普通混凝土配合比设计是一样的，只是为了减少用水量，保证密实度，那么砂率相对要低一些，但要保证和易性的基础上降低。外加剂保证施工性能的基础上高掺。外加剂要加泡沫剂，一是提高混凝土和易性，二是形成封闭孔隙。另外混凝土可以外掺3%-5%膨胀剂，目的是堵塞凝结硬化过程中泌水后的通道。施工过程中一定保证振捣密实，振捣到位，不漏振。

冬季施工按混凝土冬季施工标准规范工艺操作，冬季混凝土为防止初期冻坏，可以在混凝土中加入早强剂，非氯盐成分的早强剂。加快混凝土低温环境下的早期强度增长，防止早期冻害。防冻混凝土并不是说打完混凝土就不用做保温防冻措施，一样的打完需要覆盖保温的，就好比打了狂犬疫苗也要防止被狗咬是一样的道理。

（1）混凝土结构设计课件：

当气温在0～4℃时，水的活性较低，水泥的水化反应极其缓慢，混凝土的强度发展不能达到要求。当温度低于0℃时，混凝土内部水分大部分冻结。水结成冰后产生9%的体积膨胀，混凝土结构将遭致永久性破坏；另外，水结成冰后，混凝土中没有足够的液态水参与水泥的水化反应，混凝土的强度增长极慢甚至停止。因此，冬期施工浇筑的混凝土宜掺入早强剂或防冻剂，并应在混凝土凝结硬化初期，采取适当的保温或增温措施，充分利用混凝土自身热量或外部热量（如电热法、暖棚法等），确保混凝土浇筑后的起始养护温度：严寒地区不低于10℃；寒冷地区不低于5℃，使混凝土强度具备正常增长的条件，尽快的获得受冻临界强度。

抗冻混凝土是指结构设计要求混凝土具有长期抵抗冻融循环的耐久性能，即满足结构设计规定的抗冻级别。

当抗冻混凝土在冬期环境下浇筑时，还必须采取冬期施工的技术措施。抗冻混凝土无论在什么季节施工，都必须掺引气剂来达到结构设计的抗冻级别要求，提高混凝土含气量（4%～6%）是提高混凝土抗冻性能最有效的技术措施。应用抗冻混凝土的工程主要有：水工、港口、桥梁及公路等。