Mrazuvzdornost stavebních materiálů ukazuje, jak je konkrétní vzorek schopen zachovat své vlastnosti po několika po sobě jdoucích cyklech zmrazování a rozmrazování. V případě betonu je hlavní příčinou jeho destrukce při těchto procesech voda v pevném skupenství, která vyvíjí značný tlak na stěny mikrotrhlin a pórů materiálu.
Vysoká tvrdost betonu zase nedovoluje vodě volně expandovat, proto při zkoušce mrazuvzdornosti betonu vzniká vysoká napětí. Destrukce začíná od vyčnívajících částí a poté pokračuje v horních vrstvách a nakonec proniká hluboko.
Faktorem, který urychluje destrukci betonu, je také rozdílný koeficient tepelné roztažnosti prvků tvořících stavební materiál. To vytváří další napětí.
Mrazuvzdornost betonu se měří pomocí metod, které řídí postupy zmrazování a rozmrazování. Ukazatele studovaného parametru závisí na následujících faktorech: teplota tuhnutí, délka cyklu, rozměry studovaného vzorku, způsob nasycení vodou. Například proces destrukce betonuje rychlejší, pokud se zmrazování provádí při nejnižších možných teplotách v solných roztocích.
Mrazuvzdornost betonu se vypočítává, dokud určitý počet opakovaných cyklů nesníží hmotnost vzorku o 5 procent a nesníží jeho pevnost o 25 procent. Právě počet postupů, které stavební materiál ustál, určuje jeho značku. Stupeň mrazuvzdornosti je také přiřazen v závislosti na oblasti, ve které bude tento beton použit.
Mrazuvzdorný beton má speciální strukturu. Povaha jeho pórovitosti neumožňuje objemu ledu vytvořit příliš velký tlak a zpomaluje proces destrukce.
Mrazuvzdornost betonu závisí pouze na počtu makropórů, protože voda v malých pórech nezamrzá ani při nejnižších možných teplotách, takže nevytváří dodatečné pnutí. Povaha, tvar a objem velkých pórů mají tedy velký vliv.
Mrazuvzdornost betonu lze zlepšit následujícími způsoby:
- Snížení velkých pórů zvýšením hustoty betonu.
- Vytvoření dalších vzduchových pórů v betonu přidáním určitých přísad. Pokud je objem takových pórů čtvrtinou objemu zmrzlé vody, pak se v procesu běžného nasycení vodou nenaplní. V tomto případě nezmrzlá voda vytlačená ledem prosákne do volného prostoru a tlak pak zeslábne.
Vnitřní objem vzduchu v mrazuvzdorném betonuby se měla pohybovat mezi čtyřmi a šesti procenty. Množství vzduchu závisí nejen na spotřebě cementu a vody, ale také na hrubém kamenivu. Objem vzduchu ve vnitřních pórech betonu se zvyšuje s rostoucí spotřebou vody a cementu a velikost frakcí kameniva se naopak zmenšuje.
