Az építőanyagok fagyállósága megmutatja, hogy egy adott minta hogyan képes megőrizni tulajdonságait több egymást követő fagyasztási és felengedési ciklus után. A beton esetében a folyamatok során bekövetkező tönkremenetelének fő oka a szilárd halmazállapotú víz, amely jelentős nyomást gyakorol a mikrorepedések falára és az anyag pórusaira.
A beton nagy keménysége viszont nem teszi lehetővé a víz szabad kitágulását, ezért a beton fagyállósági vizsgálata során nagy feszültségek keletkeznek. A pusztulás a kiálló részektől indul, majd a felső rétegekben folytatódik, végül mélyre hatol.
A beton pusztulását felgyorsító tényező az építőanyagot alkotó elemek eltérő hőtágulási együtthatója is. Ez további feszültséget teremt.
A beton fagyállóságát olyan módszerekkel mérik, amelyek szabályozzák a fagyasztási és felengedési eljárásokat. A vizsgált paraméter mutatói a következő tényezőktől függenek: fagyási hőmérséklet, ciklus időtartama, a vizsgált minta méretei, a víztelítés módja. Például a betonpusztítás folyamatagyorsabb, ha a fagyasztást sóoldatokban a lehető legalacsonyabb hőmérsékleten végezzük.
A beton fagyállóságát addig számítják, amíg bizonyos számú ismételt ciklus 5 százalékkal csökkenti a minta tömegét és 25 százalékkal csökkenti a szilárdságát. Egy építőanyag által kiállt eljárások száma határozza meg a márkáját. A fagyállóság mértéke a beton felhasználási területétől is függ.
A fagyálló beton különleges szerkezettel rendelkezik. Porozitása nem teszi lehetővé, hogy a jég térfogata túl nagy nyomást keltsen, és lelassítja a pusztulás folyamatát.
A beton fagyállósága csak a makropórusok számától függ, mivel a kis pórusokban lévő víz a lehető legalacsonyabb hőmérsékleten sem fagy meg, így nem hoz létre további feszültséget. Így a nagy pórusok természete, alakja és térfogata nagy hatással van.
A beton fagyállósága a következő módokon javítható:
- A nagy pórusok csökkentése a beton sűrűségének növelésével.
- További légpórusok létrehozása a betonban bizonyos adalékok hozzáadásával. Ha az ilyen pórusok térfogata a fagyott víz térfogatának negyede, akkor a szokásos víztelítettség során nem töltődik be. Ebben az esetben a jég által kiszorított, meg nem fagyott víz beszivárog a szabad térbe, majd a nyomás gyengül.
Belső levegőmennyiség fagyálló betonbannégy és hat százalék között kell lennie. A levegő mennyisége nemcsak a cement- és vízfogyasztástól függ, hanem a durva adalékanyagtól is. A beton belső pórusaiban lévő levegő térfogata nő, ha a víz- és cementfogyasztás nő, az adalékanyag-frakciók mérete pedig éppen ellenkezőleg, csökken.
