Frostbestandighed af byggematerialer viser, hvordan en bestemt prøve er i stand til at bevare sine egenskaber efter flere på hinanden følgende cyklusser med frysning og optøning. I tilfælde af beton er hovedårsagen til dets ødelæggelse under disse processer vand i fast tilstand, som udøver et betydeligt pres på væggene af mikrorevner og porer i materialet.
Den høje hårdhed af beton tillader til gengæld ikke vand at udvide sig frit, derfor skabes der høje spændinger under frostbestandighedstesten af beton. Ødelæggelsen starter fra de udragende dele, og fortsætter derefter i de øverste lag og trænger til sidst dybt ind.
En faktor, der fremskynder ødelæggelsen af beton, er også en anden termisk udvidelseskoefficient af de elementer, der udgør byggematerialet. Dette skaber yderligere spændinger.
Betons frostbestandighed måles ved hjælp af metoder, der kontrollerer frysnings- og optøningsprocedurer. Indikatorerne for den undersøgte parameter afhænger af følgende faktorer: frysetemperatur, cyklusvarighed, dimensioner af den undersøgte prøve, metode til vandmætning. For eksempel processen med betondestruktioner hurtigere, hvis frysning udføres ved de lavest mulige temperaturer i s altopløsninger.
Betons frostbestandighed beregnes, indtil et vist antal gentagne cyklusser reducerer prøvens masse med 5 procent og reducerer dens styrke med 25 procent. Det er antallet af procedurer, som et byggemateriale har bestået, der bestemmer dets brand. Graden af frostbestandighed tildeles også afhængigt af det område, hvor denne beton vil blive brugt.
Frostbestandig beton har en speciel struktur. Karakteren af dens porøsitet tillader ikke, at isens volumen skaber for meget tryk og sinker ødelæggelsesprocessen.
Betons frostbestandighed afhænger kun af antallet af makroporer, da vand i små porer ikke fryser selv ved de lavest mulige temperaturer, så det skaber ikke yderligere stress. Således har naturen, formen og volumen af store porer stor indflydelse.
Betons frostbestandighed kan forbedres på følgende måder:
- Reducering af store porer ved at øge betonens tæthed.
- Oprettelse af yderligere luftporer i beton ved at introducere visse tilsætningsstoffer. Hvis volumenet af sådanne porer er en fjerdedel af volumenet af frosset vand, vil det ikke blive fyldt i processen med almindelig vandmætning. I dette tilfælde vil ufrosset vand, der er fortrængt af is, sive ind i det frie rum, og så vil trykket svækkes.
Intern luftmængde i frostsikker betonskal være mellem fire og seks procent. Mængden af luft afhænger ikke kun af forbruget af cement og vand, men også af det grove tilslag. Mængden af luft i betonens indre porer stiger, når forbruget af vand og cement stiger, og størrelsen af tilslagsfraktioner tværtimod falder.
