1. Wpływ mrozu na beton.

Temperatura zamarzania wody w zarabianej masie betonowej, czyli tzw. temperatura krytyczna, wynosi średnio dla cementów portlandzkich - 3°C, gdyż sole znajdujące się w cemencie obniżają punkt zamarzania wody. Dopiero, w temperaturze poniżej - 3°C woda w masie betonowej zaczyna zamarzać i powstające kryształki lodu mogą zniszczyć niezwiązany i niedostatecznie stwardniały beton.
Proces wiązania w niskich temperaturach ułatwia jednak ciepło dodatkowe wydzielające się w procesie wiązania cementu z wodą, które sprawia, że betonowanie w temperaturze do - 5°C jest możliwe, przy zachowaniu odpowiednich warunków.
Mróz działa na świeży, jeszcze niedostatecznie stwardniały beton. Wpływ mrozu na beton, który ma taką wytrzymałość, jest praktycznie niewielki.

Działanie mrozu na świeży beton można scharakteryzować następująco:

  1. Jeżeli masa betonowa zostanie poddana działaniu mrozu natychmiast po zarobieniu, to wiązanie nie nastąpi i rozpocznie się dopiero po odtajaniu masy, lecz przebiegać będzie wolniej i w słabym stopniu.
  2. Jeżeli beton zostanie poddany działaniu mrozu po zakończeniu procesu wiązania (po 24 godzinach w temperaturze otoczenia + 15°C lub po 72 godzinach w temperaturze otoczenia +2°C), to działanie mrozu na związany beton nie ma wpływu na dalszy przebieg twardnienia betonu po ustaniu mrozu, ale beton nie osiągnie już pełnej normalnej wytrzymałości (lecz zaledwie jej połowę).
  3. Jeżeli masa betonowa zostanie poddana działaniu mrozu mniej więcej w 4 godziny po zarobie, to proces wiązania zostanie przerwany, a po odtajaniu beton ulega zniszczeniu.

2. Zasady ogólne betonowania w porze chłodnej

Bez żadnych środków ostrożności można prowadzić roboty betonowe w temperaturze do +5°C. Zapewnia to właściwy przyrost wytrzymałości i uzyskanie odporności betonu na działanie mrozu.
Przy temperaturze otoczenia w granicach od +5oC do około 0°C trzeba już stosować pewne środki ostrożności, jak ogrzewanie wody i ogrzewanie kruszywa.
Przy temperaturze otoczenia od 0°C do - 5°C należy przestrzegać specjalnych warunków wykonania robót, a mianowicie:

  1.  nie wolno układać fundamentów na zamarzniętym gruncie,
  2. nie wolno dopuścić do zamarznięcia szalunków i zbrojenia,
  3. nie dopuszczać do znacznych różnic temperatury pomiędzy wnętrzem a powierzchnią elementu betonowanego,
  4. woda w masie betonowej powinna być ograniczona do ilości niezbędnej dla procesu wiązania. Stosunek W/C nie powinien być większy od 0,5. Wodę należy podgrzewać,
  5. cement do betonu powinien być dozowany z nadmiarem ( 5-10 %), aby otrzymać beton tłusty (300 ÷ 450 kg cementu na 1 m3 betonu),
  6. kruszywo do masy betonowej powinno być podgrzewane i czyste,
  7. zamiast podgrzewania wody i kruszywa można stosować do betonu niezbrojonego dodatki chemiczne,
  8. zagęszczanie masy betonowej powinno być szybkie i bardzo staranne, aby beton miał jak największą szczelność,
  9. po zabetonowaniu należy chronić konstrukcję przed obniżeniem temperatury przez przykrycie jej matami słomianymi, ogrzewanie koksownikami lub nagrzewnicami ciepłego powietrza itp.

Uwaga: dodanie mieszanki chemicznej, zwanej przeciwmrozowej, nie zastępuje właściwej pielęgnacji
Przy temperaturach poniżej - 5°C nie powinno się prowadzić robót betonowych. Przy tak niskich temperaturach można jednak prowadzić roboty, ale tylko w tzw. cieplakach, czyli obudowie ocieplanej przez ogrzewanie i izolującej betonową konstrukcję od bezpośredniego kontaktu z niską temperaturą otoczenia. Betonowanie w tych warunkach może być prowadzone tylko na podstawie specjalnie dla tego celu opracowanego projektu betonowania i zabezpieczenia konstrukcji przed działaniem mrozu.
Terminy zdjęcia deskowania z konstrukcji dojrzewających w czasie chłodów i mrozów przedłuża się o tyle dni, w stosunku do warunków normalnych, ile w okresie od zabetonowania konstrukcji było dni o temperaturze niższej niż + 5oC.