Морозостойкость — способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без видимых признаков разрушения и без значительного понижения прочности. Основная причина разрушения материала под действием низких температур — расширение воды, заполняющей поры материала, при замерзании. Морозостойкость зависит главным образом от структуры материала: чем выше относительный объём пор, доступных для проникновения воды, тем ниже морозостойкость.

      Под морозостойкостью бетона понимают его способность в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание. Основной причиной, вызывающей разрушение бетона в этих условиях, является давление на стенкн пор и устья микротрещин, создаваемое замерзающей водой. При замерзании вода увеличивается в объеме более чем на 9%. Расширению воды 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 распространяется в глубь бетона. Некоторое влияние будут оказывать и напряжения, вызываемые различием в коэффициентах температурного расширения составляющих бетона и температурно-влажностным градиентом.

     Для определения морозостойкости бетона применяют метод попеременного замораживания и оттаивания. Методика испытаний, в частности температура замораживания, условия водонасы-щения и размеры образца, продолжительность цикла, оказывает заметное влияние на показатели морозостойкости бетона. С понижением температуры замерзания, а особенно при замораживании в  воде илн  в  растворах  солей,  бетон  разрушается  быстрее

      Критерием морозостойкости бетона является количество циклов, при котором потеря в массе образца менее 5%, а его прочность снижается ие более чем на 25%. Это количество циклов определяет марку бетона по морозостойкости: для тяжелого бетона F5G ... F500, которая назначается в зависимости от условий эксплуатации конструкции.

     Морозостойкость бетона зависит от его строения, особенно от характера пористости, так'как последний будет определять объем и распределение льда, обра­зующегося в теле бетона при отрицательных температурах, и, следовательно, значение возни­кающих напряжений и интенсивность протекания процесса ослабления структуры бетона.

      В микропорах бетона размером   10™5 см  обычно содержится связанная Вода, которая не переходит в лед даже при очень низких температурах (до —70°С), поэтому микропоры не оказывают заметного влияния на морозостойкость бетона. Последняя главным образом зависит от объема макропор в бетоне и от их строения.

     Существует два различных способа повышения морозостойкости бетона: 1) повышение плотности бетона, уменьшение объема макропор и их проницаемости для воды, например за счет снижения В/Ц, применения добавок, гидрофобизирующих стенки пор, или кольматации пор пропиткой специальными составами; 2) создание в бетоне с помощью специальных воздухововлекающих добавок резервного объема воздушных пор (более 20% от объема замерзающей воды), не заполняемых при обычном водонасыще-нии бетона, но доступных для проникания воды под давлением, возникающим при ее замерзании. Обычно для получения достаточно морозостойкого бетона В/Ц должно быть менее 0,5.

     Весьма эффективным и сравнительно простым повышением морозостойкости является применение воздухововлекающих добавок.

      Установлено, что на морозостойкость бетона влияет более 190 факторов. Это делает нереальным точный расчет морозостойкости. Речь может идти лишь об ориентировочных количественных оценках, что само по себе является достаточно важным.

      Совершенствование стандартных методов испытаний на морозостойкость бетона в последнее десятилетие шло как в направлении развития экспрессных методов, так и уменьшения допустимого снижения прочности образцов в процессе испытаний – с 25 до 5 %.

     Стремление ускорить получение экспериментальной оценки критического числа циклов замораживания и оттаивания привело к разработке ряда экспрессных методов испытаний.

      Использование таких методов в еще большей мере снижает статистическую надежность получаемых результатов, поскольку на изменчивость показателя критического числа циклов накладывается дополнительно изменчивость, обусловленная корреляционными связями его с параметрами ускоренных испытаний. В соответствии с межгосударственным стандартом ГОСТ 10060.0-95 рекомендуются наряду с базовым 2 ускоренных метода испытания бетона на морозостойкость при многократном замораживании и оттаивании, отличающихся тем, что средой насыщения при их использовании служит не вода, а 5-% ный водный раствор хлорида натрия.