Η αντίσταση στον παγετό των δομικών υλικών δείχνει πώς ένα συγκεκριμένο δείγμα μπορεί να διατηρήσει τις ιδιότητές του μετά από αρκετούς διαδοχικούς κύκλους κατάψυξης και απόψυξης. Στην περίπτωση του σκυροδέματος, η κύρια αιτία της καταστροφής του κατά τη διάρκεια αυτών των διεργασιών είναι το νερό σε στερεά κατάσταση, το οποίο ασκεί σημαντική πίεση στα τοιχώματα των μικρορωγμών και στους πόρους του υλικού.
Με τη σειρά της, η υψηλή σκληρότητα του σκυροδέματος δεν επιτρέπει στο νερό να διαστέλλεται ελεύθερα, επομένως, δημιουργούνται υψηλές τάσεις κατά τη δοκιμή αντοχής στον παγετό του σκυροδέματος. Η καταστροφή ξεκινά από τα προεξέχοντα μέρη, και μετά συνεχίζει στα ανώτερα στρώματα και τελικά διεισδύει βαθιά.
Ένας παράγοντας που επιταχύνει την καταστροφή του σκυροδέματος είναι επίσης ένας διαφορετικός συντελεστής θερμικής διαστολής των στοιχείων που συνθέτουν το δομικό υλικό. Αυτό δημιουργεί πρόσθετη ένταση.
Η αντίσταση του σκυροδέματος στον παγετό μετράται με μεθόδους που ελέγχουν τις διαδικασίες κατάψυξης και απόψυξης. Οι δείκτες της μελετημένης παραμέτρου εξαρτώνται από τους ακόλουθους παράγοντες: θερμοκρασία κατάψυξης, διάρκεια κύκλου, διαστάσεις του υπό μελέτη δείγματος, μέθοδος κορεσμού νερού. Για παράδειγμα, η διαδικασία της καταστροφής του σκυροδέματοςείναι ταχύτερη εάν η κατάψυξη πραγματοποιείται στις χαμηλότερες δυνατές θερμοκρασίες σε διαλύματα αλατιού.
Η αντίσταση του σκυροδέματος στον παγετό υπολογίζεται έως ότου ένας συγκεκριμένος αριθμός επαναλαμβανόμενων κύκλων μειώσει τη μάζα του δείγματος κατά 5 τοις εκατό και μειώσει την αντοχή του κατά 25 τοις εκατό. Είναι ο αριθμός των διαδικασιών που έχει αντέξει ένα οικοδομικό υλικό που καθορίζει τη μάρκα του. Ο βαθμός αντοχής στον παγετό εκχωρείται επίσης ανάλογα με την περιοχή στην οποία θα χρησιμοποιηθεί αυτό το σκυρόδεμα.
Το ανθεκτικό στον παγετό σκυρόδεμα έχει ειδική δομή. Η φύση του πορώδους του δεν επιτρέπει στον όγκο του πάγου να δημιουργήσει υπερβολική πίεση και επιβραδύνει τη διαδικασία καταστροφής.
Η αντοχή του σκυροδέματος στον παγετό εξαρτάται μόνο από τον αριθμό των μακροπόρων, αφού το νερό σε μικρούς πόρους δεν παγώνει ακόμη και στις χαμηλότερες δυνατές θερμοκρασίες, επομένως δεν δημιουργεί πρόσθετη καταπόνηση. Έτσι, η φύση, το σχήμα και ο όγκος των μεγάλων πόρων έχουν μεγάλη επιρροή.
Η αντοχή του σκυροδέματος στον παγετό μπορεί να βελτιωθεί με τους ακόλουθους τρόπους:
- Μείωση μεγάλων πόρων αυξάνοντας την πυκνότητα του σκυροδέματος.
- Δημιουργία πρόσθετων πόρων αέρα στο σκυρόδεμα με την εισαγωγή ορισμένων πρόσθετων. Εάν ο όγκος τέτοιων πόρων είναι το ένα τέταρτο του όγκου του παγωμένου νερού, τότε δεν θα γεμίσει στη διαδικασία του συνηθισμένου κορεσμού του νερού. Σε αυτήν την περίπτωση, το μη παγωμένο νερό που εκτοπίζεται από πάγο θα εισχωρήσει στον ελεύθερο χώρο και στη συνέχεια η πίεση θα εξασθενήσει.
Εσωτερικός όγκος αέρα σε ανθεκτικό στον παγετό σκυρόδεμαπρέπει να είναι μεταξύ τέσσερις και έξι τοις εκατό. Η ποσότητα του αέρα δεν εξαρτάται μόνο από την κατανάλωση τσιμέντου και νερού, αλλά και από τα χονδροειδή αδρανή. Ο όγκος του αέρα στους εσωτερικούς πόρους του σκυροδέματος αυξάνεται όταν αυξάνεται η κατανάλωση νερού και τσιμέντου και το μέγεθος των κλασμάτων των αδρανών, αντίθετα, μειώνεται.
