混凝土防冻剂的原理主要涉及以下几个方面：

降低冰点：

防冻剂能够显著降低混凝土拌合物中液相的冰点，使得混凝土在低温下仍能保持流动性，从而避免因温度过低而结冰。

冰晶畸变理论：

防冻剂中的成分能够干扰水分子间的氢键，使水分子在结冰时形成絮状结构，这种结构较为柔软，冻胀应力显著降低。

乌拉尔定律：

防冻剂的浓度会影响混凝土拌合物中液相的冰点，降低冰点可以保证在负温条件下，混凝土中仍有液态水参与水泥的水化反应，从而提高混凝土的强度。

液灰比平衡理论：

在负温条件下，防冻剂能够使混凝土中的液态水与水泥水化产生的水达到动态平衡，确保水化反应能够继续进行，从而提高混凝土的强度。

早强成分：

防冻剂中的早强成分能够加速混凝土的凝结硬化，使混凝土尽早达到抗冻临界强度，并在低温条件下加快硬化速度，克服负温和低温造成的强度增长缓慢现象。

填充微观孔隙：

防冻剂能够与混凝土中的水分发生反应，形成一种相对稳定的化合物，填充混凝土内部的微观孔隙，减少水分凝固时的体积变化，从而提高混凝土的抗冻性能。

减少水分：

防冻剂通过降低冰点、畸变冰晶、平衡液灰比等作用，尽量减少混凝土中的水分，从而降低混凝土在低温下发生冻胀的概率。

综上所述，混凝土防冻剂通过多种机制共同作用，确保混凝土在低温条件下的正常凝结、硬化和强度发展，避免冻害的发生。常用的防冻剂包括氯化钠、氯化钙、葡萄糖等，这些物质能够有效降低混凝土的冰点，并在负温条件下保持混凝土的流动性，使其在寒冷环境中仍能顺利凝固和硬化。