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根據(jù)溶液熱力學(xué)研究,混凝土拌合物中液相冰點(diǎn)的降低程度與防凍劑的摩爾濃度有關(guān),即和防凍劑的品種、摻量有關(guān).隨著研究的深入,對(duì)昆明混凝土防凍劑在混凝土中的作用機(jī)理先后提出了冰晶畸變理論、液灰比平衡理論、成熟度理論等.

(1)冰晶畸變理論.純水在零攝氏度時(shí)結(jié)冰,由于氫鍵的作用,水分子聚合成巨大的分子集合體,冰脹力很強(qiáng).摻入了防凍劑的水溶液,在溫度低于其冰點(diǎn)時(shí),開始有冰析出,由于防凍劑對(duì)水分子間氫鍵的干擾作用,析出的冰晶細(xì)小且呈絮狀結(jié)構(gòu),在宏觀上表現(xiàn)非常松軟,凍脹力大大下降.

(2)液灰比平衡理論.摻防凍劑的混凝土拌合物,在溫度下降到混凝土中液相的冰點(diǎn)時(shí)開始析冰.在一定負(fù)穩(wěn)下,液相由于析冰而濃度增大,冰點(diǎn)降低,在新的負(fù)溫下達(dá)到新的動(dòng)態(tài)平衡,即冰液共存狀態(tài),在混凝土中仍有液態(tài)水存在,保證水泥能夠繼續(xù)水化;防凍劑在混凝土中的量不變,在一定溫度下液相的濃度也不變,水泥水化所消耗的水由冰的融化來補(bǔ)充,即液灰比平衡論.