Под морозостойкостью бетона понимают его способность в насыщении водой в состоянии выдерживания многократно попеременного замораживания и оттаивания.

При замерзании вода увеличивается в объеме, более чем на 9%. Расширению Н2О препятствует твердый скелет бетона, в котором могут возникать очень высокие напряжения. Повторяемость замерзания и оттаивания приводит к постепенному разупрочнению структуры бетона и к его разрушению. Сначала начинают рушиться выступающие грани, затем поверхностные слои и постепенно разрушение распространиться вглубь бетона. Некоторое влияние будут оказывать и напряжения, вызываемые различием в коэффициентах и температурных расширенных составляющих бетона и температурно-влажностным градиентом.

Критерием морозостойкости бетона является количество циклов, при котором потеря в массе образца < 5%, а его R снижается не менее чем на 25%. Это количество циклов определяет марку бетона по морозостойкости: для тяжелого бетона F 50 ….F500, которая назначается зависимости от условий эксплуатации конструкции. Морозостойкость бетона зависит от его строения, особенно от характеристик пористости.

Существуют 2 способа повышения морозостойкости бетона

1) повышение плотности ρ бетона, уменьшение V макропор и их проницаемости для воды , например за счет снижения в/ц , применения добавок, гидрофибизирующих стенки пор, или кольматации при пропитки специальным составом.

2) создание в бетоне с помощью специальных воздухововлекающих добавок резервного объема воздушных пор (более 20% V замерзающей воды). Чтобы получить морозостойкий бетон в/ц д. б. < 0,5. Кроме того, расстояние между пузырьками воздуха, т.е. толщина прослоек между соседними воздушными порами не должна превышать 0,025 см . т.е. необходимо получение воздушных пор меньшего размера. Оптимальный объем вовлечения воздуха составляет 4-6 % и определяется расходом цемента, воды и крупных заполнителей.