環(huán)境溫度低，水泥的水化反應(yīng)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(nèi)水泥的水化活性劇烈地降低，水化作用緩慢。一般當(dāng)溫度低于0℃的某個范圍時，游離水將開始結(jié)冰，溫度達(dá)到 -15℃ 左右時，游離水幾乎全部凍結(jié)成冰，致使水泥的水化和硬化完全停止。

當(dāng)水轉(zhuǎn)化為固態(tài)的冰時，其體積約增大9％，使混凝土產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，造成骨料與水泥顆粒的相對位移及內(nèi)部水分向負(fù)溫表面遷移，在混凝土體內(nèi)形成冰聚體引起局部結(jié)構(gòu)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(guān)。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(jīng)受的負(fù)溫值。

混凝土內(nèi)摻入防凍劑的主要目的是使其在負(fù)溫下保持足夠的液相，使水泥的水化得以繼續(xù)進(jìn)行；轉(zhuǎn)入正溫后，混凝土強度能進(jìn)一步增長，并達(dá)到或超過設(shè)計標(biāo)號。