Устойчивостта на замръзване на строителните материали показва как дадена проба е в състояние да запази свойствата си след няколко последователни цикъла на замразяване и размразяване. При бетона основната причина за разрушаването му по време на тези процеси е водата в твърдо състояние, която оказва значителен натиск върху стените на микропукнатини и пори на материала.
От своя страна, високата твърдост на бетона не позволява на водата да се разширява свободно, поради което се създават големи напрежения по време на теста за устойчивост на замръзване на бетона. Разрушаването започва от изпъкналите части, след което продължава в горните слоеве и накрая прониква дълбоко.
Коефициент, който ускорява разрушаването на бетона, е и различен коефициент на топлинно разширение на елементите, които изграждат строителния материал. Това създава допълнително напрежение.
Устойчивостта на замръзване на бетона се измерва чрез методи, които контролират процедурите за замразяване и размразяване. Показателите на изследвания параметър зависят от следните фактори: температура на замръзване, продължителност на цикъла, размери на изследваната проба, метод на насищане с вода. Например процесът на разрушаване на бетонае по-бързо, ако замразяването се извършва при възможно най-ниските температури в солеви разтвори.
Устойчивостта на замръзване на бетона се изчислява, докато определен брой повтарящи се цикли намали масата на пробата с 5 процента и намали нейната якост с 25 процента. Броят на процедурите, които строителният материал е издържал, определя неговата марка. Степента на устойчивост на замръзване също се определя в зависимост от района, в който ще се използва този бетон.
Устойчивият на замръзване бетон има специална структура. Естеството на порьозността му не позволява обемът на леда да създава твърде голям натиск и забавя процеса на разрушаване.
Устойчивостта на замръзване на бетона зависи само от броя на макропорите, тъй като водата в малките пори не замръзва дори при възможно най-ниските температури, така че не създава допълнително напрежение. Така естеството, формата и обема на големите пори оказват голямо влияние.
Устойчивостта на замръзване на бетона може да се подобри по следните начини:
- Намаляване на големите пори чрез увеличаване на плътността на бетона.
- Създаване на допълнителни въздушни пори в бетона чрез въвеждане на определени добавки. Ако обемът на такива пори е една четвърт от обема на замръзнала вода, тогава той няма да бъде запълнен в процеса на обикновено насищане с вода. В този случай незамръзналата вода, изместена от лед, ще проникне в свободното пространство и тогава налягането ще отслабне.
Вътрешен обем на въздуха в устойчив на замръзване бетонтрябва да бъде между четири и шест процента. Количеството въздух зависи не само от разхода на цимент и вода, но и от едрия инертен материал. Обемът на въздуха във вътрешните пори на бетона се увеличава, когато консумацията на вода и цимент се увеличава, а размерът на инертните фракции, напротив, намалява.
