抗凍性

指材料在吸水飽和的狀態下經歷多次凍融循環，保持其原有性質或不顯著降低原有性質的能力。

植物的抗凍性：當大氣溫度降到攝氏零度以下時，一些植物由於抵禦不了嚴寒而受凍致死，而另一些植物卻能在冰天雪地里傲然挺立，生機盎然。這是由於不同植物的抗凍本領有著顯著差異的緣故。

植物機體細胞內的生物膜體系與植物抗凍性有密切關係。當植物遇到低溫時，生物膜便會發生相變，即從液晶相變成凝膠狀態，並使膜的結構破壞，結果在原生質膜上形成透性較大的非脂類的“洞穴”，成為許多電解質自由出入的通道，細胞質內的溶膠因而大量排出，最終引起植物死亡。因此，抗凍的植物必須具備以下幾個特性。

第—，在溫度降低時，必須能夠維持機體內生物膜正常的液晶相；第二，具備膜結構上的穩定性，這種穩定性與植物品種的抗寒性成正相關；第三，能夠避免細胞內結冰，以防止冰晶對膜的破壞；第四，細胞內的水流到細胞外結冰也會造成一定的傷害，這是因為冰凍脫水會引起細胞乾旱，使蛋白質變性，同時也會使細胞發生收縮塌陷，使細胞質膜遭到破壞所致。因此，還必須具備抗凍脫水的性能。但是，各種植物對上述要求的抗凍性並不相同，有些只具備其中的一種或兩種，有的甚至完全不具備，因而便出現了有些品種怕寒、有些品種抗凍的現象。如西紅柿、黃瓜、香蕉、菠蘿等，在10攝氏度以下就常常發生寒害，而松、柏、竹、雲杉等，卻能夠在白雪皚皚、冰天雪地的環境中正常存活。

和冷害作鬥爭，預防低溫對作物造成的危害，主要應從提高作物抗凍性和防止不利氣候因素對作物影響兩個方面入手。經過抗寒鍛煉，可以人為地促進植物體內一系列生理上的轉變，從而增加其抗凍能力。

在大田條件下，抗寒鍛煉要經過兩個階段：一是讓植物在入冬前的好天氣進行旺盛的光合作用，積累更多的“保護物質”，即越冬所需的營養物質（糖和氨基酸等），增加膜脂中不飽和脂肪酸的含量，這對防止生物膜的相變、穩定膜結構是很重要的。二是在晚秋穩定的低溫條件下，控制田間灌水，使植物能夠進行細胞間隙的正常脫水過程和原生質膠體狀態的正常改變，並使植物組織中自由水含量減少，因而也減少了組織結冰的可能性。經過上述兩個方面的鍛煉，細胞原生質對不良條件的反應便會變得遲鈍，抗凍能力自然就會顯著增加。

作物抗凍性的強弱與品質的特性、栽培措施等都有密切關係。秋播作物、強冬性品種應適時早播，利用秋高氣爽、強光照曬等有利條件，培育健壯的幼苗，增強抗寒能力，促使其安全越冬。春性強的品種，則不宜播種太早，否則冬前營養生長過旺，抗寒準備不足，易造成死苗。此外，適宜的播種深度、壟作、施用有機肥、增施磷鉀肥等，都可增加作物的抗寒本領。

早春天氣變化劇烈，當冬小麥返青后，抗寒鍛煉效應逐漸消失，如遇晚霜則極易受凍。針對這種情況，可採取熏煙、灌水等措施，在育苗時採用溫棚、溫床、陽畦、塑料薄膜和土壤保溫劑等，均可克服低溫的不利因素而提早播種。此外，還可設置風屏、復蓋等，改變作物生長的小氣候，避免低溫的危害。利用冰凍保護和激素控制等方法也能達到增強植物抗凍能力的目的，例如，當把蔗糖、二甲基碸或聚乙二醇等加到植物芽和組織的顯微切片上，或細胞懸浮培養物的冰質介質中去時，植物忍耐冰凍的能力便顯著增加。這類物質稱為冰凍保護劑。

最近，從以馬鈴薯等無菌苗為材料的研究中發現，培養基中添加植物激素脫落酸（ABA），在常溫下培養半個月，其所誘導的抗寒性與低溫2℃鍛煉效果相似。目前，這種方法已經開始用於增加葡萄、柑橘等果樹防凍的科研與生產實踐中。

本文研究了不同礦渣摻量水泥在氣冷水融快速凍融條件下的抗凍性。試驗表明，在礦渣摻量在35%以內時，礦渣摻量對水泥抗凍性影響不大，但礦渣摻量超過35%，抗凍性明顯下降。孔結構試驗也證實，對抗凍性起重要作用的50nm~100nm孔和平均孔徑在35%左右都有最低點。

水泥礦渣做為混凝土的摻和料在很多工程上大量使用，甚至等量取代水泥后，硬化漿體的後期強度仍超過比對水泥。但畢竟礦渣在水淬時除形成大量的玻璃體外只含有少量的鈣鋁鎂黃長石和硅酸一鈣、硅酸二鈣，自身水硬性微弱，只能通過熟料水化或外加的鹼性物質激發才能發揮其活性，而硬化水泥試體要保持自身水化產物的穩定性也要求存在一定量OH-和SO42-。大量摻加礦渣是否會影響到硬化水泥試體結構，影響其耐久性？本文研究了礦渣在不同摻量時水泥抗凍性能試驗，並進行了孔結構的研究。

1.1原材料及水泥配比

用水泥熟料和礦渣制樣。熟料和石膏破碎至小於3mm，礦渣和石膏烘乾至水分小於1%，將破碎后的熟料、石膏、礦渣均化。原材料的化學分析見表1。按表2配比方案進行制樣，隨礦渣摻量增加，水泥中SO3進行了適量增加。用試驗小磨(Φ500mm×500mm)製備水泥樣品，控制水泥的比表面積在350m2/kg~360m2/kg，80μm篩余<1.5%。

2.1水泥膠砂強度試驗

按照GB/T17671-1999《水泥膠砂強度試驗方法(ISO法)》成型強度。

2.2抗凍性

按GB/T17671-1999《水泥膠砂強度試驗方法(ISO法)》成型兩組4×4×16cm膠砂試體，在標準條件下養護28天，另外一組在-15℃～20℃快速凍融50個循環後進行試驗。以兩者強度的變化衡量水泥抗凍融性的好壞。凍融試驗採用日本圓井的自動凍融試驗機，空氣中冷凍，水中融化。進行50個循環約需3天時間。

3.3孔結構分析

將按GB/T17671-1999《水泥膠砂強度試驗方法(ISO法)》成型的試體養護至28天時，取塊狀試樣用大量無水乙醇終止水化，乾燥後進行孔結構分析。儀器為美國生產的Auto9420型自動測孔儀。

1.水泥膠砂強度

試樣的強度數據見表3。

從表3可以看出：隨礦渣摻量增加3天、7天、28天強度都有所下降。按GB/T18046-2001《用於水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》標準，通過HHK1與HHK6強度計算可知，該礦渣7天活性指數約在53%，28天活性指數約在65%。礦渣活性不高，符合目前水泥廠使用礦渣的活性現狀。

2.抗凍性試驗

圖1結果顯示：隨礦渣摻量的增加，凍融后硬化硬化水泥試體的抗壓強度下降百分數在-13.3%~-65.0%之間。礦渣摻量小於35%時，試體抗凍性變化不大，隨礦渣摻量的增加還略有上升。在礦渣摻量大於35%后，試體抗凍性下降很快。一些學者認為，抗凍性主要取決於強度。強度高，抗凍性就好。筆者認為，抗凍性與試體密實程度有一定關係。

3.孔結構分析

有關結冰時的破壞機理已經進行了不少研究，主要有靜水壓和滲透壓兩種理論。無論那種理論都會涉及到樣品中的孔結構。孔的大小、孔徑分佈以及孔的開口與否和連通情況都與抗凍性有關。不同學者對硬化水泥試體中孔的分類有不同看法，一般認為<5nm的為凝膠孔，對試體收縮性能有影響。10nm～50nm為小毛細孔，會影響試體強度、滲透性、收縮。50nm～1500nm為大毛細孔，會影響強度、滲透性。水的結晶壓力主要對小毛細孔作用較大。

因為對於大孔及開口孔，結晶壓力可以順利釋放。而對於凝膠孔，即使有水進入，水量也較少，產生的壓力較小。且凝膠孔周圍的凝膠也會對壓力緩衝，不會直接造成水泥強度的下降。

我們對礦渣摻量不同的水泥樣品進行了孔不同範圍的孔其百分數變化趨勢是不一樣的，20nm～50nm孔百分數變化的幅度最大。有研究表明，孔徑為20nm～50nm的孔部分集中在混合材顆粒周圍的界面裂縫。這部分孔可能與礦渣顆粒的水化關係密切。少量摻加礦渣，能對水泥石結構起到密實的作用，但超過一定限度，礦渣顆粒周圍又會成有害孔聚集的地方。孔摻量孔結構變化趨勢分析見表4。我們重點分析5nm～100nm的孔的情況，這部分孔也是造成膠砂試體抗凍性變化的主要原因。

表4表明，不同大小的孔隨礦渣摻量變化的突變點也集中在35%處，與水泥膠砂抗凍性的宏觀性能數據吻合。

1.礦渣摻量在35%以內時，水泥抗凍性變化不大，但摻量超過35%時，水泥抗凍性下降很快。水泥生產和使用單位應提起注意。

2.孔徑大小不同，隨礦渣摻量變化的情況不同，但曲線的突變點一般集中在35%左右，與抗凍性試驗相吻合。

混凝土的耐久性是混凝土抵抗氣候變化、化學侵蝕、磨損或任何其它破壞過程的能力，當在暴露的環境中，能耐久的混凝土應保持其形態、質量和使用功能。混凝土的耐久性研究內容包括：鋼筋鏽蝕、化學腐蝕、凍融破壞、鹼集料破壞。混凝土的抗凍性作為混凝土耐久性的一個重要內容，在北方寒冷地區工程中是急待解決的重要問題之一。

我國地域遼闊，有相當大的部分處於嚴寒地帶，致使不少水工建築物發生了凍融破壞現象。根據全國水工建築物耐久性調查資料，在32座大型混凝土壩工程、40餘座中小型工程中，22%的大壩和21%的中小型水工建築物存在凍融破壞問題，大壩混凝土的凍融破壞主要集中在東北、華北、西北地區。尤其在東北嚴寒地區，興建的水工混凝土建築物，幾乎100%工程局部或大面積地遭受不同程度的凍融破壞。除三北地區普遍發現混凝土的凍融破壞現象外，地處較為溫和的華東地區的混凝土建築物也發現有凍融現象。

因此，混凝土的凍融破壞是我國建築物老化病害的主要問題之一，嚴重影響了建築物的長期使用和安全運行，為使這些工程繼續發揮作用和效益，各部門每年都耗費巨額的維修費用，而這些維修費用為建設費用的1～3倍。美國投入混凝土基建工程的總造價為16萬億美元，據估計今後每年用於混凝土工程維修和重建的費用估計達3000億美元。

1.引氣劑

長期的工程實踐與室內研究資料表明：提高混凝土抗凍耐久性的一個十分重要而有效的措施是在混凝土拌合物中摻入一定量的引氣劑。引氣劑是具有增水作用的表面活性物質，它可以明顯的降低混凝土拌合水的表面張力和表面能，使混凝土內部產生大量的微小穩定的封閉氣泡。這些氣泡切斷了部分毛細管通路能使混凝土結冰時產生的膨脹壓力得到緩解，不使混凝土遭到破壞，起到緩衝減壓的作用。這些氣泡可以阻斷混凝土內部毛細管與外界的通路，使外界水份不易浸入，減少了混凝土的滲透性。同時大量的氣泡還能起到潤滑作用，改善混凝土和易性。因此，摻用引氣劑，使混凝土內部具有足夠的含氣量，改善了混凝土內部的孔結構，大大提高混凝土的抗凍耐久性。國內外的大量研究成果與工程實踐均表明引氣后混凝土的抗凍性可成倍提高。

美國是最早開始研究引氣劑的國家，自1934年在美國堪薩斯州與紐約州道路工程施工中發現引氣混凝土，至今已有半個多世紀。挪威1974年首次在大壩中使用引氣劑，經過20年運行后，摻引氣劑的混凝土表面完好無損，而未摻引氣劑的混凝土則已遭受較嚴重的凍融破壞。我國這方面的工作始於50年代。我國混凝土學科創始人吳中偉教授，在50年代初期就強調了混凝土抗凍的重要性，並創先研製了松香熱聚物加氣劑(引氣劑)，應用於治淮水利混凝土工程，開創了我國採用引氣劑而提高混凝土抗凍耐久性的先河。范沈撫(1991年)分析了摻引氣劑混凝土的抗壓強度和抗凍耐久性，得出與上述同樣結論：摻用引氣劑，使混凝土達到足夠的含氣量要求，可改善混凝土的孔結構性質，並明顯改善混凝土的抗凍耐久性。

國內外許多學者研究了影響混凝土抗耐久性的因素，Seibel，Sellebold，Malhotra，Pigen等人研究表明：混凝土的含氣量、臨界氣泡間距、水灰比、骨料、臨界飽水度和降溫速度等因素綜合決定了混凝土的抗凍耐久性能。StarkandLudwig(1993)提出：水泥熟料中C3A的含量的增加會提高其混凝土的抗凍耐久性，但會降低混凝土抵抗鹽凍能力。OsamaA.Mohamed(1998)研究了水泥品種，引氣劑質量及引氣的方法對混凝土抗凍融耐久性影響，得出：引氣能顯著提高混凝土的抗凍融性，然而，長期處於凍融循環的混凝土的抗凍能力則取決於天氣的惡劣程度及凍融周期的頻率。關英俊，范沈撫(1990)討論了提高水工混凝土抗凍耐久性的技術措施，提出耐凍混凝土必須正確進行配合比設計，摻優質引氣劑，減小水灰比，合理選用原材料，還要嚴格按施工規範技術要求施工，加強養護。

范沈撫(1993)進一步研究得出：混凝土孔結構性質是影響混凝土抗凍耐久性的根本所在。混凝土的抗凍耐久性隨孔結構性質變化而變化，當孔間距係數小於250μm時，混凝土抗凍耐久性指數基本能達到60%以上，即可經受300次快速凍融循環試驗。這一點與Powers的臨界孔間距概念相符：早在50年代，鮑爾斯(T.C.Powers)等人首先開展了摻引氣劑硬化混凝土孔結構的測試分析研究，並提出了滿足混凝土抗凍耐久性要求的孔間距係數的重要概念：即當孔間距小於臨界孔間距(<250μm)時混凝土是抗凍的。宋擁軍(1999)認為，只要引氣量合適，普通混凝土均能獲得較高的抗凍耐久性。引氣混凝土中氣泡平均尺寸及其間距隨水灰比的增大而加大，同時水泥漿中可凍水的百分率也相應加大，從而導致混凝土抗凍耐久性的顯著下降，因此，不能忽視對水灰比的限制。

朱蓓蓉，吳學禮，黃土元(1999)認為：合理的氣泡結構是混凝土抗凍耐久性得以真正改善的關鍵，然而，氣泡體系形成、穩定與氣泡結構的建立密不可分，因此高度重視氣泡體系穩定性的問題就顯得更加重要。他們根據國外的研究成果和部分實驗結果得出結論：影響混凝土中氣泡體系形成與穩定性的因素有混凝土各組成材料、混凝土配合比、拌合物特性以及外界條件，如環境溫度、攪拌、運輸和澆灌技術等。針對不同環境條件、不同工程要求的混凝土，必須進行適應性試驗，才能使得硬化混凝土具有設計所要求的含氣量和合理的氣泡結構，增進了混凝土工程界對引氣劑應用技術的認識。

由以上眾多學者的研究表明：混凝土孔結構性質是影響混凝土抗凍耐久性及其它性質的根本所在。摻引氣劑可以改善混凝土孔結構性質，因此，測試硬化混凝土孔結構性質是研究混凝土抗凍耐久性能的有效途徑和方法之一。

引氣劑的摻入雖然是提高混凝土抗凍耐久性最有效的手段，但引氣劑的摻入同時會引起混凝土其它性能降低，如強度、耐磨蝕能力等。

2.減水劑

目前，減水劑的應用也成為混凝土不可缺少的組份，使用減水劑可以大幅度降低混凝土的水灰比(水膠比)，提高混凝土的強度和緻密性，使混凝土抵抗凍融破壞的能力提高，從而提高混凝土的抗凍耐久性。遲培雲，李金波，揚旭等(2000)研究了在混凝土中摻入高效減水劑可取得的技術經濟效果如下：(1)保持和易性不變，可減水25%，R28%提高90%，抗滲性提高4～5倍；(2)保持和易性不變，節約水泥25%，R28提高26%，抗滲性提高2倍；(3)保持用水量和水泥用量不變，R28提高27%，抗滲性提高3倍。

改善混凝土抗凍耐久性技術研究動態

混凝土是各種建築工程上應用最廣泛、用量最多的人造建築材料，目前，我國正處在大規模的基礎建設時期，對混凝土的需求量也就更大。因此，有效地降低混凝土的成本，提高混凝土的各項技術性能，對於充分利用有限的投資，延長混凝土結構的使用壽命，減少自然資源的消耗，保護生態平衡，有著非常巨大的經濟效益和社會效益。

在混凝土的基本組成材料中，水泥的價格最貴，因此，在滿足對混凝土質量要求的前提下，單位體積混凝土的水泥用量愈少愈經濟。因此，用一些具有活性的摻和料(硅粉、礦渣、粉煤灰)來替代一部分水泥正在被廣泛的應用。

1.硅粉的摻入

近年來，硅粉混凝土也已應用於混凝土工程各個領域，其抗凍耐久性問題已引起人們的普遍重視，在丹麥、美國、挪威等國家，硅粉作為混凝土混合材已經得到了廣泛的應用。但關於硅粉混凝土的抗凍耐久性，各國學者結論各異。

日本的Yamato等人通過試驗得出結果：非引氣混凝土當水/(水泥+硅粉)=0.25，不管硅粉的摻量如何，皆具有良好的抗凍耐久性。加拿大的Malhotra等人通過試驗得出：引氣硅粉混凝土不管水灰比多少，硅粉摻量15%以下時都具有較高的抗凍耐久性。我國學者丁雁飛，孫景進(1991)通過實驗探討了硅粉對混凝土抗凍耐久性的影響，得出結論：非引氣硅粉混凝土的抗凍耐久性與基準混凝土比較，在膠結材總量相同，塌落度不變的條件_下，非引氣硅粉混凝土的抗凍能力高。范沈撫(1990)得出：在相同含氣量的情況下，摻15%的硅粉混凝土比不摻硅粉的基準混凝土，氣孔結構有很大的改善。硅粉對抗凍耐久性有顯著的效果，但硅粉的產量有限而且成本較高。

2.礦渣的摻入

磨細礦渣與混凝土內水泥水化生成的Ca(OH)2結合具有潛在的活性，但磨細礦渣對提高混凝土的抗凍融性目前也不少研究。張德思，成秀珍(1999)通過試驗得出結論：隨著礦渣摻量的增加，其混凝土的抗凍融性能愈差，但摻合比例合適時，抗凍性能與普通混凝土相比有較大改善。

3.粉煤灰的摻入

國內外粉煤灰應用已有幾十年的歷史。最早研究粉煤灰在混凝土中應用的是美國加洲理工學院的R.E.Davis，1993年他首次發表了關於粉煤灰用於混凝土的研究報告。到本世紀五、六十年代，粉煤灰作為一種工業廢料，其活性性能被進一步研究和推廣，不僅僅是為了節約水泥，更主要是為了改善和提高混凝土的性能。美國加洲大學Mehta教授指出，應用大摻量粉煤灰(或磨細礦渣)，是今後混凝土技術進展最有效、也是最經濟的途徑。

國內外有關資料表明：粉煤灰混凝土的抗凍能力隨粉煤灰摻量的增加而降低，和相同強度等級的普通混凝土相比較，28d齡期的粉煤混凝土試件抗凍耐久性試驗結果偏低，隨著粉煤灰混凝土技術的深入研究和發展，引氣粉煤灰混凝土的抗凍耐久性研究已越來越多地引起人們的關注。LinhuaJiang等學者(2000)通過研究高摻量粉煤灰混凝土水化作用得出：粉煤灰的摻量和水灰比影響了高摻量粉煤灰混凝土的孔結構，並且隨著摻量和水灰比的增加而孔隙率增加，但隨時間的延長，孔隙率會下降。這是因為粉煤灰的摻入改善了混凝土的孔尺寸，但最大摻量不得超過70%。游有鯤、繆昌文、慕儒等(2000)對粉煤灰高性能混凝土抗凍耐久性的研究表明：水膠比在0.25-0.27範圍內，隨著粉煤灰內摻量的提高，不摻引氣劑，混凝土抗凍耐久性隨粉煤灰增加而增加。當摻引氣劑后，混凝土抗凍耐久性有先升后降的趨勢，既存在最佳的粉煤灰摻量為30%。習志臻(1999)認為：相對於許多混凝土而言，粉煤灰高性能混凝土提高了混凝土的抗滲、抗凍、抗碳化能力。田倩、孫偉(1997)討論了摻入硅灰、超細粉煤灰及兩者的複合物對抗凍耐久性能的影響以及鋼纖維的阻裂效應對混凝土抗凍耐久性能的作用。實驗證明：當超細粉煤灰與硅灰相摻時，提高抗凍耐久性的效果尤為顯著，其凍融循環300次以後，動彈性模量與重量基本無變化，而鋼纖維的進一步複合有利於混凝土抗凍耐久性的改善。由此可見，雙摻或多摻礦物的複合效應對混凝土抗凍耐久性的提高是值得研究的課題。

目前，高強度混凝土已在工程中得到廣泛應用，但是，由於理論上認為高強度混凝土應具有較高的抗凍能力，所以對高強度混凝土的抗凍性的研究並不多。

由於試驗結果限制，高強混凝土本身抗凍融能力仍有爭論。Marchandetal.(1995)認為：當水膠比為0.3，並且硅灰摻量為20%-30%時，混凝土需要適當的引氣來增強抗凍融能力，只有當水灰比低於0.25時，混凝土不需要引氣。李金玉(1998)從宏觀和微觀結構兩個方面研究高強度混凝土的抗凍性及其凍融的破壞規律，並配製出C60.C80.C100高強混凝土。在C60高強混凝土的基礎上，摻用優質引氣劑配製成C60引氣混凝土，該混凝土具有超高抗凍性，進行1200次快速凍融循環后，相對凍彈性模量僅為92.6%，為開發研製高強度高耐久性能的混凝土提供基礎。然而，21世紀的混凝土是高性能混凝土，是混凝土技術的主要發展趨勢。著名的中國工程院資深院士吳中偉教授對高性能混凝土下的定義是：高性能混凝土是一種新型高技術製作的混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基礎上採用現代技術製作的混凝土，以耐久性作為設計的主要指標，高性能混凝土具有很豐富的內容，但核心是保證耐久性，不能片面追求單一性。

雖然各國學者研究成果各異，但是，我國地域遼闊，環境條件複雜，雖經幾十年的努力，但混凝土工程的抗凍耐久性尤其在三北地區混凝土工程的抗凍耐久性問題仍未得到根本解決。由以上文獻綜述可以看出，摻入活性的礦物摻和料是解決混凝土抗凍耐久性問題的有效措施之一，也是21世紀混凝土技術的主要發展趨勢。單摻礦物摻合料來配製高性能混凝土的文獻資料及工程報道很多，並已取得了一定成果。然而，對於多種礦物摻合料復摻並研究其複合疊加效應目前尚少系統研究，也是解決問題的難點和關鍵所在。本論文為解決這一難點，對寧夏這一典型區域進行了提高建築物抗凍耐久性的技術研究。採用多種礦物摻合料復摻能否提高混凝土抗凍耐久性、其複合疊加效應能否實現及採用的最優配合比都要進行大量的試驗，並從宏觀和微觀的角度來進一步研究和分析。該項目的研究克服了目前針對凍融破壞在分析研究方面的不足，有著廣泛的_理論與工程應用價值和重要的學術意義。同時，該項研究大量利用了寧夏廢料資源，保護了生態環境，更重要的是為西部經濟大開發解決能源危機。該項目的研究和推廣有著不可估量的經濟效益和社會效益。

本標準規定了所有用於浸水和冰凍條件下檢驗陶瓷磚抗凍性的試驗方法。

陶瓷磚浸水飽和后，在+5℃和-5℃之間循環。所有磚的面須經受到至少100次凍融循環

3.1能在（10±5）℃條件下荼的乾燥箱。能取得相同試驗結果的微波、紅外線或其他乾燥系統均可使用。

3.2用稱量精確到試樣質量的0.01%的天平。

3.3能用真空泵抽真空后注入水的裝置。能使裝磚容器內的壓力隱低到（60±4）Kpa的真空度。

3.4能冷凍至少10塊磚的冷凍機，其最小面積為0.25m2,並使磚互相不接觸。

3.5麂皮。

3.6水。溫度保持在（20±5）℃。

3.7熱電偶或其他合適的測溫裝置。

4.1使用不少於10塊整磚其最小面積為0.25m2,磚應沒有裂紋、釉裂、針孔、磕碰等缺陷。如果必須用有缺陷的磚進行檢驗，在試驗前應用永遠性的染色劑對缺陷做記號。試驗后檢查這些缺陷。

4.2試樣製備

磚在（110±5）℃的乾燥箱（3.1）內烘十至恆重，即相隔24h，連續兩次稱量之差值小於0.01%。記錄每塊磚的干質量（m1）。

5.1磚冷卻至環境溫度后，將磚垂直地放在真空乾燥箱（3.3）內，磚與磚、磚與乾燥箱互不接觸。真空乾燥箱連接真空泵抽真空，抽到壓力低於（60±2.6）Kpa。在該壓力下保持把水（3.6）引入裝有磚的真空乾燥箱內浸沒，並至少高出磚50mm。在相同壓力下維持15min，然後恢復到大氣壓力。用手把濕麂皮（3.5）擰乾，然後將麂皮放在一個平面上。依次將每塊磚的各個面輕輕擦乾，記錄每塊磚的濕質量m2.

5.2初始吸水率E1用質量百分比表示，由下式求得：

式中：m1每塊干磚的質量

m2每塊濕磚的質量

在試驗時選擇一塊最厚的磚，該磚應視為對試樣具有代表性。在磚一邊的中心鑽一個直徑為3mm的孔，該孔距磚邊最大距離為40mm，在孔在插一支熱電偶（3.7）,並用一個片隔熱材料（例如多孔聚苯乙烯）密封孔。如果用這種方法不能鑽孔，可把一支熱電偶放在一塊磚的一個面的中心，用另一塊磚附在這這個面上。在冷凍機（3.4）內欲測的磚垂直地放在支撐架上，用這一方法使得空氣通過每塊磚之間的空隙流過所有表面。把裝有熱電偶的磚放在試樣中間，熱電偶的溫度定為試驗時所有磚的溫度，只有在用相同試樣重複試驗的情況下這點可省略。此外，應偶爾用磚中的熱電偶作核對。每次測量溫度應精確到±5℃。以不超過20℃/h的速率使磚隱溫到-5℃以下。磚在該溫度下保持15min。磚浸於水中或噴水（3.6）直到溫度達到+5℃以上。磚在該溫度下保持15min。

重複上述循環至少100次。如果將磚保持浸沒在+5℃以上的水中，則此循環可中斷。稱量試驗后的磚質量（m3），再將其烘乾事至恆重的試樣稱出質量（m4）。最終吸水率E2用質量百分比表示，由下式求得:

式中：m3試驗后每塊濕磚的質量；

m4試驗后每塊干磚的質量。

100次循環后，在距離25cm-30cm、大約300lx的光照條件下，用肉眼檢查磚的釉面、正面和邊緣。如果通常戴眼鏡者，可以戴眼鏡檢查。在試驗早期，如果有理由確信磚已遭受損壞，可在試驗中間階段檢查並及時作記錄。記錄所有觀察到磚的釉面、正面和邊緣的損壞情況。

試驗報告應包括以下內容：

a)按照本標準的規定報告；

b)經鑒別的合格磚，如需要磚的背面也要檢驗；

c)用作試驗磚的數量；

d)初始含水量E1；

e)最終初始含水量E2；

f)記錄試驗前的缺陷及經凍一融試驗后磚的釉面、正面和邊緣的所有損壞情況；g)100次循環試驗后磚的損壞數量。

抗凍劑，是一種化合物加入水中以減低結冰點，用途甚廣，例如汽車行動車頭常須加入冷水令內燃機散熱，為避免嚴寒時冷水結冰，失去流動性損壞水槽，故必須事前加入一些抗凍劑御防之。

許多物質加入水中都可以降低水之冰點，最初使用者有甲醇、乙醇、甘油、氯化鈣鹽水等，但氯化鈣鹽水之腐蝕性頗大，有損機器，故已不用。自乙二醇（EthyleneGlycol）發現有優良之抗凍性后，乙二醇與甲醇混合使用，計十餘年。

近年乙二醇之工業製法日日改進，大量生產可用石油副產品乙烯氧化再水解得之，成本甚廉，於是甲醇便停止使用，只用乙二醇與水混合便可。

乙二醇為一種有甜味的液體，沸點頗高，冰點為攝氏零下十三度，但若與水混合一比一時，冰點更降至攝氏零下三十六度。此混合物揮發時，主要為其中之水分，但汽車工廠已設計將盛有此抗凍液之管槽，製成永久密閉式，內外都不會泄漏，可使用數年或數十年而不須添加。乙二醇之用途頗多，為近代人造纖維多元酯之重要原料，又可作化妝品潤膚劑等。台灣年前已設廠大量生產矣。

不同的小麥品種具有不同的抗寒能力。據觀察半冬性品種一般耐寒性較強，弱春性品種一般耐寒性較差，春性品種早播易受凍害。

同一品種適期播種，可以提高小麥的抗凍性。若播種過早，小麥發育到接近棱期時的抗凍性呈負相關。據調查，播種越早，生長錐越長，抗寒力越弱。若播種過遲，也會降低其抗凍性。故適時播種可以提高小麥抗凍性。半冬性品種在10月5—10日播種為適時。春性在10月10—15日播種為適時。

因小麥分櫱節是凍害最敏感的部位，分櫱節的受凍狀況可代表整株小麥的受凍程度，使分櫱節處於較深的埋土深度，這是減輕和避免凍害的重要因素。因此，要適當增加播種深度，但也不能過深，如超過5—6厘米會形成較長的根狀莖，消耗養分，使幼苗變弱，反而降低了抗凍性。一般要求分櫱節距地面2—3厘米，播種深度以3—5厘米為宜。

四、適當控制冬灌

目前對冬灌認識不一，有的認為冬灌可以增加土壤的熱容量，可以減輕小麥凍害；有的認識相反，理由是土壤含水量的增加，改變了植株體內的水分狀況而加重凍害。實踐證明，冬前土壤水分不太缺乏時，不澆水比澆水的小麥提前返青2—3天。我們認為在麥田土壤水分不足的情況下，5—20厘米的土壤含水量，沙土低於15—16%，壤土低於17—18%，粘土低於19—20%時應當冬灌，但水分不宜過大，並注意使水分下滲與底墒相連，不留明水。如果土壤含水量不太低時，應適當控制冬灌，特別是晚播的春性品種更不宜冬灌。

中耕鎮壓可以防旱保墒，預防凍害。因此，水澆麥田結合冬灌及時中耕提高地溫，對晚播麥田要早中耕、勤中耕、多中耕可起到保墒提溫效果，對旺長麥田要採取鎮壓1—2次，抑制徒長，保苗轉壯。

冬天給麥田蓋農家肥，可以加深分櫱節深度，提高地溫，增加養分，防凍害，又能臘肥春用。蓋糞要在上凍后，日平均氣溫穩定在0攝食度時進行。糞的質量要求色深細碎，以廄肥、羊馬糞為最好。此外也可以蓋土深埋分櫱節。使分櫱節處於土層3厘米左右為宜。到來年春季及時扒土清壟，使苗早返青。

麥田增施磷肥，可以促進小麥根系下扎、調節植株體內所需要的水分和養分，對麥苗越冬防凍有明顯效果。據查，每畝追過磷酸鈣20公斤，麥苗的凍害率僅有5.1%，而不追的凍害率高達45%，而且增施磷肥麥苗返青早而快，生長健壯。施磷肥深度沙土地為8—10厘米粘土地為4厘米為宜。

冬季澆尿有明顯的保溫抗寒減少凍害的作用，畝追600—1000公斤尿水，一般可增產20%左右，澆尿時間，整個冬季均可進行，結合澆越冬水澆尿。晚麥田和弱苗麥田直接潑澆在麥壟內效果更好。用尿澆麥時需要注意兩點：一是麥田有積雪或遇霜凍時不要澆尿，否則會使溫度下降凍傷小麥；二是鹽鹼化程度。