Ketahanan beku bahan bangunan menunjukkan bagaimana sampel tertentu mampu mempertahankan sifat-sifatnya setelah beberapa siklus pembekuan dan pencairan berturut-turut. Dalam kasus beton, penyebab utama kehancurannya selama proses ini adalah air dalam keadaan padat, yang memberikan tekanan signifikan pada dinding retakan mikro dan pori-pori material.
Pada gilirannya, kekerasan beton yang tinggi tidak memungkinkan air untuk mengembang dengan bebas, oleh karena itu, tegangan tinggi tercipta selama uji ketahanan beku beton. Penghancuran dimulai dari bagian yang menonjol, kemudian berlanjut ke lapisan atas, dan akhirnya menembus ke dalam.
Faktor yang mempercepat kehancuran beton juga merupakan koefisien muai panas yang berbeda dari elemen-elemen yang membentuk bahan bangunan. Ini menciptakan ketegangan tambahan.
Ketahanan beku beton diukur menggunakan metode yang mengontrol prosedur pembekuan dan pencairan. Indikator parameter yang dipelajari tergantung pada faktor-faktor berikut: suhu beku, durasi siklus, dimensi sampel yang dipelajari, metode saturasi air. Misalnya, proses penghancuran betonlebih cepat jika pembekuan dilakukan pada suhu serendah mungkin dalam larutan garam.
Tahan beku beton dihitung sampai sejumlah siklus berulang mengurangi massa sampel sebesar 5 persen dan mengurangi kekuatannya sebesar 25 persen. Ini adalah jumlah prosedur yang telah dilalui bahan bangunan yang menentukan mereknya. Tingkat ketahanan beku juga ditentukan tergantung pada area di mana beton ini akan digunakan.
Beton tahan beku memiliki struktur khusus. Sifat porositasnya tidak memungkinkan volume es untuk membuat terlalu banyak tekanan dan memperlambat proses penghancuran.
Ketahanan beku beton hanya bergantung pada jumlah pori-pori makro, karena air dalam pori-pori kecil tidak membeku bahkan pada suhu serendah mungkin, sehingga tidak menimbulkan tekanan tambahan. Dengan demikian, sifat, bentuk dan volume pori-pori besar memiliki pengaruh yang besar.
Ketahanan beku beton dapat ditingkatkan dengan cara berikut:
- Mengurangi pori-pori besar dengan meningkatkan kepadatan beton.
- Membuat pori-pori udara tambahan pada beton dengan menambahkan aditif tertentu. Jika volume pori-pori tersebut adalah seperempat dari volume air beku, maka tidak akan terisi dalam proses saturasi air biasa. Dalam hal ini, air beku yang dipindahkan oleh es akan meresap ke dalam ruang bebas, dan kemudian tekanannya akan melemah.
Volume udara internal dalam beton tahan bekuharus antara empat dan enam persen. Jumlah udara tidak hanya tergantung pada konsumsi semen dan air, tetapi juga pada agregat kasar. Volume udara dalam pori-pori internal beton meningkat ketika konsumsi air dan semen meningkat, dan ukuran fraksi agregat, sebaliknya, berkurang.
