(1)冰晶畸变理论.纯水在零摄氏度时结冰,由于氢键的作用,水分子聚合成巨大的分子集合体,冰胀力很强.掺入了防冻剂的水溶液,在温度低于其冰点时,开始有冰析出,由于防冻剂对水分子间氢键的干扰作用,析出的冰晶细小且呈絮状结构,在宏观上表现非常松软,冻胀力大大下降.
      (2)液灰比平衡理论.掺防冻剂的混凝土拌合物,在温度下降到混凝土中液相的冰点时开始析冰.在一定负稳下,液相由于析冰而浓度增大,冰点降低,在新的负温下达到新的动态平衡,即冰液共存状态,在混凝土中仍有液态水存在,保证水泥能够继续水化;防冻剂在混凝土中的量不变,在一定温度下液相的浓度也不变,水泥水化所消耗的水由冰的融化来补充,即液灰比平衡论.
      (3)成熟度理论.水泥的水化过程是复杂的化学变化和物理变化学变化过程,受温度的影响非常显著.一定配合比的混凝土,其强度是养护温度和养护时间的函数.养护温度低时,水泥水化速度慢,混凝土强度低.