Существует четыре метода испытаний по ASTM (С 290—57Т, С 291—57Т, С 292—57Т и С 310—57Т). В этих испытаниях приняты две скорости замораживания, каждая для оттаивания на воздухе и в воде, а также возможно оттаивание в рассоле. Результаты, получаемые при испытаниях, различны: при замораживании в воде насыщенного водой бетона создаются значительно более тяжелые условия испытаний, чем на воздухе. Быстрое замораживание вызывает более быстрое разрушение. Степень насыщения образцов к началу испытаний увеличивает скорость разрушения.

Разрушения от действия мороза можно определить разными способами. Общепринят метод измерения изменений динамического модуля упругости образца. Уменьшение его после определенного количества циклов замораживания и оттаивания свидетельствует о разрушении бетона. Этот метод показывает разрушения от действия мороза раньше, чем их можно заметить визуально или определить другими методами, хотя такое объяснение уменьшения величины модуля после первых же циклов замораживания и оттаивания вызывает сомнение.

Действие мороза может быть установлено также по потере прочности при сжатии и изгибе или по изменению длины или веса образца. Последний способ предпочтительнее, когда разрушения от мороза происходят преимущественно на поверхности образца, но он не пригоден при внутренних повреждениях, где результаты зависят также от размеров образца.

Если испытания должны дать информацию о поведении бетона на практике, условия испытания не должны значительно отличаться от натурных условий. Трудность заключается в том, что испытания должны быть ускоренными по сравнению с условиями внешней среды, но неизвестно, при какой степени ускорения теряется достоверность результатов испытания. Очевидно, что некоторые ускоренные испытания замораживания и оттаивания приводят к разрушению бетона, который в натурных условиях имеет удовлетворительную долговечность.

Различие между условиями лабораторных испытаний и реальными условиями заключается в том, что реальные конструкции высушиваются во время летних месяцев, а в лаборатории образцы постоянно насыщаются и воздушные поры заполняются водой, что приводит к разрушению бетона. Это ужесточение условий испытания не отражает условий эксплуатации, но способность бетона выдерживать определенное число циклов замораживания и оттаивания — вероятный показатель его высокой долговечности в реальных условиях. Все четыре метода ASTM дают большой разброс при определении среднего уровня долговечности.