環境溫度低，水泥的水化反應慢，影響混凝土強度的增長。試驗得出：溫度每降低1℃，水泥的水化作用降低約5％～7％，在1℃～0℃范圍內水泥的水化活性劇烈地降低，水化作用緩慢。一般當溫度低于0℃的某個范圍時，游離水將開始結冰，溫度達到-15℃左右時，游離水幾乎全部凍結成冰，致使水泥的水化和硬化完全停止。

當水轉化為固態的冰時，其體積約增大9％，使混凝土產生內應力，造成骨料與水泥顆粒的相對位移及內部水分向負溫表面遷移，在混凝土體內形成冰聚體引起局部結構破壞。新澆筑的混凝土過早遭受凍結將大大降低極限強度，強度損失率可能達到設計標號的50％，甚至引起整體結構破壞；但當混凝土達到臨界強度后遭受凍結，混凝土的極限強度損失較小，也不會發生整體結構破壞。

混凝土的拌合水中摻入一定量的防凍劑會使水溶液的冰點降低，其冰點的降低幅度與防凍劑的種類和摻量或溶液的濃度有關。防凍劑的使用效果在很大程度上取決于溶液的濃度以及混凝土硬化過程經受的負溫值。混凝土內摻入防凍劑的主要目的是使其在負溫下保持足夠的液相，使水泥的水化得以繼續進行；轉入正溫后，混凝土強度能進一步增長，并達到或超過設計標號。

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