निर्माण सामग्री का फ्रॉस्ट प्रतिरोध दिखाता है कि कैसे एक विशेष नमूना ठंड और विगलन के कई क्रमिक चक्रों के बाद अपने गुणों को बनाए रखने में सक्षम है। कंक्रीट के मामले में, इन प्रक्रियाओं के दौरान इसके विनाश का मुख्य कारण ठोस अवस्था में पानी है, जो सामग्री के माइक्रोक्रैक और छिद्रों की दीवारों पर महत्वपूर्ण दबाव डालता है।
बदले में, कंक्रीट की उच्च कठोरता पानी को स्वतंत्र रूप से विस्तार करने की अनुमति नहीं देती है, इसलिए, कंक्रीट के ठंढ प्रतिरोध परीक्षण के दौरान उच्च तनाव पैदा होते हैं। विनाश उभरे हुए हिस्सों से शुरू होता है, और फिर ऊपरी परतों में जारी रहता है, और अंत में गहराई में प्रवेश करता है।
एक कारक जो कंक्रीट के विनाश को तेज करता है, वह निर्माण सामग्री बनाने वाले तत्वों के थर्मल विस्तार का एक अलग गुणांक भी है। यह अतिरिक्त तनाव पैदा करता है।
कंक्रीट के ठंढ प्रतिरोध को उन तरीकों का उपयोग करके मापा जाता है जो ठंड और विगलन प्रक्रियाओं को नियंत्रित करते हैं। अध्ययन किए गए पैरामीटर के संकेतक निम्नलिखित कारकों पर निर्भर करते हैं: ठंड का तापमान, चक्र की अवधि, अध्ययन किए गए नमूने के आयाम, जल संतृप्ति की विधि। उदाहरण के लिए, ठोस विनाश की प्रक्रियायदि नमक के घोल में न्यूनतम संभव तापमान पर हिमीकरण किया जाए तो यह तेज़ होता है।
कंक्रीट के ठंढ प्रतिरोध की गणना तब तक की जाती है जब तक कि एक निश्चित संख्या में दोहराए गए चक्र नमूने के द्रव्यमान को 5 प्रतिशत तक कम कर देते हैं और इसकी ताकत 25 प्रतिशत कम कर देते हैं। यह प्रक्रियाओं की संख्या है जो एक निर्माण सामग्री का सामना करती है जो उसके ब्रांड को निर्धारित करती है। ठंढ प्रतिरोध की डिग्री भी उस क्षेत्र के आधार पर निर्धारित की जाती है जिसमें इस कंक्रीट का उपयोग किया जाएगा।
ठंढ प्रतिरोधी कंक्रीट की एक विशेष संरचना होती है। इसकी सरंध्रता की प्रकृति बर्फ के आयतन को बहुत अधिक दबाव नहीं बनने देती और विनाश की प्रक्रिया को धीमा कर देती है।
कंक्रीट का ठंढ प्रतिरोध केवल मैक्रोप्रोर्स की संख्या पर निर्भर करता है, क्योंकि छोटे छिद्रों में पानी न्यूनतम संभव तापमान पर भी नहीं जमता है, इसलिए यह अतिरिक्त तनाव पैदा नहीं करता है। इस प्रकार, बड़े छिद्रों की प्रकृति, आकार और आयतन का बहुत प्रभाव पड़ता है।
कंक्रीट के ठंढ प्रतिरोध को निम्नलिखित तरीकों से सुधारा जा सकता है:
- कंक्रीट का घनत्व बढ़ाकर बड़े छिद्रों को कम करना।
- कुछ एडिटिव्स को शामिल करके कंक्रीट में अतिरिक्त एयर पोर्स बनाना। यदि ऐसे छिद्रों का आयतन जमे हुए पानी के आयतन का एक चौथाई है, तो यह सामान्य जल संतृप्ति की प्रक्रिया में नहीं भरा जाएगा। इस स्थिति में, बर्फ से विस्थापित पानी खाली जगह में रिस जाएगा, और फिर दबाव कमजोर हो जाएगा।
ठंढ प्रतिरोधी कंक्रीट में आंतरिक वायु मात्राचार से छह प्रतिशत के बीच होना चाहिए। हवा की मात्रा न केवल सीमेंट और पानी की खपत पर निर्भर करती है, बल्कि मोटे समुच्चय पर भी निर्भर करती है। पानी और सीमेंट की खपत बढ़ने पर कंक्रीट के आंतरिक छिद्रों में हवा की मात्रा बढ़ जाती है, और इसके विपरीत, कुल अंशों का आकार घट जाता है।
