Их влияние на морозостойкость имеет свои особенности. Для нее важно не только снижение пористости, происходящее при твердении, но и в большой степени «содержимое» остающихся пор (вода или воздух).
Твердение при обычных температурах
В зависимости от вида среды, в которой твердеет бетон (вода или воздух различной влажности), может значительно меняться его пористость и влагосодержание в затвердевшем состоянии.
При водном твердении наиболее полно протекают процессы гидратации, идет уменьшение объема и размеров капиллярных пор. Возможен переход капиллярных пор из сообщающихся в условно-замкнутые. Все это способствует повышению морозостойкости. Но степень заполнения пор водой высока, а объем резервной пористости мал. В частности, контракционный вакуум, возникающий в капиллярных порах, заполняется водой, подсасываемой извне. Недостаточная резервная пористость может резко снизить морозостойкость, что неоднократно наблюдалось в экспериментах.
С другой стороны, при твердении на воздухе даже высокой влажности происходит осушение крупных капилляров. Тем самым они исключаются из дальнейшего твердения, остаются взаимосвязанными и легко заполняемыми водой. Это также приводит к снижению морозостойкости.
В итоге целесообразным оказывается компромиссное решение: первоначальное твердение в воде, где максимально полно протекает гидратация, затем на воздухе, где бетон подсушивается. При повторном насыщении водой (перед испытанием образцов или при эксплуатации изделий) в порах защемляется дополнительное количество воздуха.
Имеются и рекомендации, предусматривающие постоянное твердение бетона на влажном воздухе. При этом контракционный вакуум в капиллярных порах заполняется воздухом, что увеличивает резервную пористость бетона и его морозостойкость.
Бетон весеннее-летнего изготовления при том же составе будет обладать большей морозостойкостью, чем «осенний» бетон. Даже при периодическом увлажнении в летний период он приобретает благодаря дальнейшей гидратации более плотную структуру, а благодаря подсушиваниям в меньшей степени насыщается водой. Для такого бетона возможно начальное твердение в воде (например, устройство покрывающего водного бассейна для горизонтальных поверхностей). «Осенний» бетон уже не подсохнет до воздействия мороза. Для него предпочтительней способы ухода, защищающие от испарения воды, но не приводящие к повышению влагосодержания.
Тепловая обработка бетона
Следует отметить отрицательное влияние тепловой обработки на морозостойкость бетона. Причина заключается в деструктивных процессах, вызванных температурным расширением воды и воздуха (значительно большим, чем температурное расширение твердых компонентов). Они приводят к увеличению в бетоне объема капиллярных и воздушных пор, а также к появлению микротрещин.
Ослабить отрицательное влияние этих процессов на морозостойкость бетона можно при назначении мягких режимов пропаривания. Для морозостойких бетонов рекомендуется предварительная выдержка не менее 3—4 часов, замедленная скорость подъема температуры; охлаждение с тем меньшей скоростью, чем больше массивность изделия. Рекомендуется также снижение температуры изотермии до 60 °С и даже 50 °С (это потребует существенного увеличения длительности изотермического прогрева).
