三、混凝土冻害的机理分析
混凝土受冻害有三个重要条件，即湿度、水和混凝土内部结构的孔隙状况，这三个条件缺一不可。
（1）温度是必要的条件。当温度降低到0°C 以下时，促进水相转变而成冰，水结冰后体积膨胀达到9%，从而使混凝土内部结构遭到破坏。
（2）水主要取决于施工使用条件。施工时水灰比大，混凝土含水量增大，导致混凝土遭受冻害严重。
（3）混凝土内部结构的孔隙状态决定于混凝土配合比设计及施工水平。设计和施工不当，会使混凝土内部的孔隙率增大，毛细孔直径较粗，自由水含量增多，导致混凝土的冻害程度严重。
混凝土是一种多孔性材料，它在硬化中和硬化后形成大小不同的孔隙及相互连通的毛细孔通道。这些孔隙和毛细通道充满水后，当温度降低时，对混凝土的冻害可归纳为以下几点：
1）当温度降低到0°C 以下时，混凝土内部毛细孔中的自由水开始结冰，体积膨胀。
2）结构构件的结冰由表面开始，逐渐向内部发展。表面部位水冻结后，由于结冰而膨胀，将内部未冻结的部分水封闭并沿毛细孔通道压向内部。
3）随着冻结的发展，结冰体积越来越大，使内部未冻水压力越来越高，当内部增高到超过混凝土的抗拉强度时，就会把毛细孔胀破，产生微裂纹。
4）水在一定压力下，流入发生裂纹的裂缝内，这时毛细孔内部的静水压降低，破坏有所缓和。尔后，冻结再继续向深层发展，水压力又继续增大，达到一定程度时，则或裂纹继续扩展，后产生新的裂纹。裂纹不断发展增多，使混凝土内部发生破坏。
5）当混凝土内部残留有未充满水的气孔，或者由于施工时掺入了引气剂而在混凝土内部引入大量气孔时，则有压的未冻水的压力作用下，通过渗透或毛细微孔流入气孔内，使静水压力减小，从而减少了混凝土内部的裂纹，改善和提高了混凝土的抗冻害性能。
上述混凝土的冻害机理适用于已硬化了的混凝土，亦适用于硬化中的初龄期混凝土的早期冻害。因为对于初龄期的混凝土来说，混凝土内部的孔隙结构已基本形成，但并不十分坚固，所以在冬期施工中，对混凝土的早期受冻要十分重视。避免和减少混凝土的冻害，增强混凝土的强度，提高工程施工质量。