Морозостойкость – способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и допустимого снижения прочности. Морозостойкость материалов связана с их плотностью, пористостью и водостойкостью. Плотные материалы значительно более морозостойки, чем пористые.
При замерзании воды в порах материала объем ее увеличивается примерно на 9 %, что сопровождается давлением льда на стенки пор, вызывающим разрушение материала. Однако во многих пористых материалах вода не может заполнить более 90 % объема доступных пор и образованный лед имеет пространство для свободного расширения. В связи с этим разрушение таких материалов происходит только после их многократного попеременного замораживания и оттаивания.
Испытание материалов на морозостойкость производят в холодильных камерах путем замораживания насыщенных водой образцов при температуре минус 20 ± 5°С и последующего их оттаивания и воде при температуре плюс 20 ± 5°С.
После заданного количества циклов попеременного замораживания и оттаивания определяют прочность на сжатие образцов, не имеющих видимых признаков разрушения, устанавливают степень морозостойкости, вычисляя коэффициент морозостойкости по формуле Кмрз = R‘ ‘сж / R‘сж, где R‘ ‘сж и R‘сж – пределы прочности при сжатии образцов материала, полученные соответственно после испытания на морозостойкость, и образцов, насыщенных водой,— до замораживания. Для морозостойких материалов Кмрз — 0,75 (что соответствует предельно допустимому снижению прочности не более чем на 25 %).
Если после заданного числа циклов замораживания и оттаивания потеря в массе образцов из-за выкрашивания и расслаивания не превышает 5 %, а прочность на сжатие снижается не более чем на 25 %, то материал считается морозостойким.
По степени морозостойкости, т. е. числу выдержанных циклов, строительные материалы подразделяют на марки (Мр3) 10, 15, 25, 35, 50, 100,?150, 200, 300, 400, 500. К разным по назначению материалам предъявляются соответственно различные требования по морозостойкости. Так, кирпич глиняный обыкновенный должен иметь Мрз = 15, применяемые в наружных облицовках граниты— Мрз = 50, мраморы – Мрз = 25, известняки-ракушечники и туфы – Мрз = 15, асбестоцементные кровельные материалы – Мрз = 304 – 50; бетоны в гидротехнических сооружениях – Мрз= 200 и т. д.