مقاومت در برابر یخبندان مصالح ساختمانی نشان می دهد که چگونه یک نمونه خاص می تواند خواص خود را پس از چندین سیکل متوالی انجماد و ذوب حفظ کند. در مورد بتن، عامل اصلی تخریب آن در طی این فرآیندها، آب در حالت جامد است که فشار قابل توجهی بر دیواره های ریزترک ها و منافذ مواد وارد می کند.
به نوبه خود، سختی بالای بتن اجازه نمی دهد آب آزادانه منبسط شود، بنابراین تنش های بالایی در طول آزمایش مقاومت در برابر یخبندان بتن ایجاد می شود. تخریب از قسمت های بیرون زده شروع می شود و سپس در لایه های بالایی ادامه می یابد و در نهایت به عمق نفوذ می کند.
عاملی که تخریب بتن را تسریع می کند نیز ضریب متفاوت انبساط حرارتی عناصر سازنده مصالح ساختمانی است. این تنش اضافی ایجاد می کند.
مقاومت در برابر یخبندان بتن با استفاده از روش هایی اندازه گیری می شود که فرآیندهای انجماد و ذوب را کنترل می کنند. شاخص های پارامتر مورد مطالعه به عوامل زیر بستگی دارد: دمای انجماد، مدت چرخه، ابعاد نمونه مورد مطالعه، روش اشباع آب. به عنوان مثال، فرآیند تخریب بتناگر انجماد در کمترین درجه حرارت ممکن در محلول های نمکی انجام شود، سریعتر است.
مقاومت در برابر یخبندان بتن تا زمانی محاسبه می شود که تعداد معینی از چرخه های تکراری باعث کاهش 5 درصدی جرم نمونه و کاهش مقاومت آن به میزان 25 درصد شود. این تعداد رویه هایی است که یک مصالح ساختمانی در مقابل آن مقاومت کرده است که برند آن را تعیین می کند. درجه مقاومت در برابر یخبندان نیز بسته به منطقه ای که این بتن در آن استفاده خواهد شد، تعیین می شود.
بتن مقاوم در برابر یخبندان ساختار خاصی دارد. ماهیت تخلخل آن اجازه نمی دهد حجم یخ فشار زیادی ایجاد کند و روند تخریب را کند می کند.
مقاومت در برابر یخبندان بتن فقط به تعداد ماکرو منافذ بستگی دارد، زیرا آب در منافذ کوچک حتی در کمترین دمای ممکن یخ نمی‌زند، بنابراین تنش اضافی ایجاد نمی‌کند. بنابراین، ماهیت، شکل و حجم منافذ بزرگ تأثیر زیادی دارد.
مقاومت در برابر یخبندان بتن را می توان به روش های زیر بهبود بخشید:
- کاهش منافذ بزرگ با افزایش چگالی بتن.
- ایجاد منافذ اضافی هوا در بتن با معرفی مواد افزودنی خاص. اگر حجم چنین منافذی یک چهارم حجم آب منجمد باشد، در فرآیند اشباع آب معمولی پر نمی شود. در این حالت، آب منجمد نشده که توسط یخ جابجا شده است به فضای آزاد نفوذ می کند و سپس فشار ضعیف می شود.
حجم هوای داخلی در بتن مقاوم در برابر سرماباید بین چهار تا شش درصد باشد. مقدار هوا نه تنها به مصرف سیمان و آب، بلکه به سنگدانه درشت بستگی دارد. با افزایش مصرف آب و سیمان، حجم هوا در منافذ داخلی بتن افزایش می‌یابد و برعکس، اندازه قطعات سنگدانه کاهش می‌یابد.
