Свежеуложенный бетон очень сильно подвержен влиянию мороза. Прежде всего, это обусловлено тем, что низкие температуры негативно воздействуют на процессы затвердевания и схватывания цемента. А это, в свою очередь, влияет на время схватывания и скорость затвердевания. К примеру, при снижении температуры с 20 до 5 градусов схватывание бетона замедляется в 2-5 раз. Причём, чем меньше будет температура, тем больше времени будет твердеть бетон.
Когда температура бетона опускается до нуля, затвердевание материала прекращается полностью. При такой температуре, влага, которая содержится в бетоне, начинает замерзать, а образование цементного камня – замедляться. Когда влага начинает замерзать, общий объём воды в бетоне увеличивается на 9%, в результате чего в его порах развивается высокое давление, вызывающее разрушение структуры материала.
Скопившаяся на поверхности зёрен крупного заполнителя влага, замерзая, образует очень тонкую ледяную корку. Эта корка отделяет заполнитель от соприкосновения с цементом. Как следствие, значительно ухудшается монолитность бетона.
Если заморозить свежий бетон, то лёд неминуемо разрушит большую часть кристаллов цемента. Однако если затворение бетона было сделано до заморозки, а затвердевание ещё не началось, оно не начнётся и после начала замерзания. В случаях же, когда затвердевание всё-таки началось, оно остановится до того момента, пока свободная вода в бетоне будет находиться в замороженном состоянии.
Как только бетон начинает оттаивать, замёрзшая вода начинает постепенно превращаться в жидкость, благодаря чему полностью восстанавливается его затвердевание. В бетоне начинают происходить те же процессы, что и до заморозки, но при этом его структура значительно отличается от первоначальной. Изменения структуры значительным образом уменьшают прочность бетона и его сцепление с арматурой. Наиболее же опасным замерзанием бетона считается тот период, когда происходит схватывание цементного теста.
