Применение воздухововлекающих вышение морозостойкости возможно т смесей с водоцементным отношением, мелкопористой структуры цементного камня и с малым количеством замерзающей воды. При этом следует, чтобы в основном процесс гидратации прошел до того, как бетон будет подвергнут замораживанию. Такой бетон имеет низкую проницаемость и не поглощает влаги в сырую погоду.

На рис. 7.12 показано влияние водопоглощения бетона на его стойкость при переменном замораживании и оттаивании, а на рис. 7.13
влияние ВЩ на морозостойкость бетона 28-суточного твердения во влажных условиях. Эта закономерность справедлива для бетона с воздухововлекающими добавками и без них, так как ВЩ влияет на размер и количество воздушных пор в цементном камне. Влияние ВЩ на морозостойкость видно из рис. 7.14.
О важности водоцементного отношения для морозостойкости бетона можно судить по практическим рекомендациям, приведенным в табл. 7.5 и 10.5. Имеющиеся данные относятся к бетону, твердевшему при нормальной температуре не менее 7 суток перед замораживанием и не применимы, когда действие мороза сопровождается другими разрушающими воздействиями.

На рис. 7.14 даны также результаты испытаний бетона без воздухововлекающих добавок. Из сопоставления этих результатов с данными рис. 7.13 видно, что высушивание перед замораживанием повышает стойкость бетона с высоким водоцементным отношением, но если ВЩ смеси ниже 0,45, преобладающее значение имеет различие в степени гидратации : бетоны с более коротким периодом влажного твердения имеют меньшую морозостойкость. Влияние более полной гидратации определяется снижением содержания в цементном камне воды, которая может замерзнуть. Это показано на рис. 7.15 для бетона с В/Д=0,41. Из графика видно также, что температура замерзания снижается с возрастом вследствие повышения концентрации щелочей в еще замерзшей воде. Во всех случаях небольшое количество воды замерзает при температуре 0°С, но это, вероятно, свободная вода на поверхности образца. Температура, при которой начинает замерзать капиллярная вода, равнаприблизительно —1,1° С в 3-суточном возрасте, —2,8° С в 7-суточном и —5° С — в 28-суточном.

Химический состав цемента и тонкость его помола не влияют на морозостойкость бетона, за исключением раннего возраста, когда эти показатели определяют степень гидратации, а это влияет на прочность цементного камня и количество в нем воды, которая могла бы замерзнуть.

Отсутствие влияния состава цемента было показано натурными испытаниями портландцементной ассоциации США В табл. 7.6 приведены типы цементов в бетонных смесях различного состава в порядке убывания их стойкости. Возможное объяснение, что относительная морозостойкость цементов различных видов меняется с изменением водоцементного отношения» не подтверждается нашими знаниями о механизме этого процесса.

Чтобы уменьшить опасность действия мороза, бетон должен быть хорошо уплотнен, поэтому недопустимо применение заполнителей и оборудования, которые обусловливают расслоение бетонной смеси и образование раковин. Применение очень крупных заполнителей или с большим содержанием лещадных зерен нежелательно, так как возможно образование скоплений воды под нижней поверхностью зерен крупного заполнителя.

Недостаточная морозостойкость бетона независимо от того, что является причиной ее: цементный камень или заполнители, может быть определена при охлаждении образцов ниже точки замерзания и определении изменения объема. Морозостойкий бетон дает усадку при движении воды за счет осмоса из цементного камня в воздушные поры,. а неморозостойкий бетон расширяется, как показано на рис. 7.16.