עמידות לכפור של חומרי בניין מראה כיצד דגימה מסוימת מסוגלת לשמור על תכונותיה לאחר מספר מחזורים רצופים של הקפאה והפשרה. במקרה של בטון, הגורם העיקרי להרס שלו במהלך תהליכים אלו הוא מים במצב מוצק, המפעילים לחץ משמעותי על דפנות המיקרו-סדקים והנקבוביות של החומר.
בתורו, הקשיות הגבוהה של הבטון אינה מאפשרת למים להתרחב בחופשיות, לכן נוצרים מתחים גבוהים במהלך בדיקת עמידות הבטון לכפור. ההרס מתחיל מהחלקים הבולטים, ולאחר מכן ממשיך בשכבות העליונות, ולבסוף חודר לעומק.
גורם המאיץ את הרס הבטון הוא גם מקדם התפשטות תרמית שונה של האלמנטים המרכיבים את חומר הבניין. זה יוצר מתח נוסף.
ההתנגדות לכפור של בטון נמדדת באמצעות שיטות השולטות בהליכי הקפאה והפשרה. האינדיקטורים של הפרמטר הנחקר תלויים בגורמים הבאים: טמפרטורת הקפאה, משך המחזור, ממדי המדגם הנחקר, שיטת ריווי המים. למשל, תהליך הרס הבטוןהוא מהיר יותר אם ההקפאה מתבצעת בטמפרטורות הנמוכות ביותר האפשריות בתמיסות מלח.
ההתנגדות לכפור של בטון מחושבת עד שמספר מסוים של מחזורים חוזרים ומקטינים את מסת המדגם ב-5 אחוז ומפחית את חוזקה ב-25 אחוז. מספר ההליכים שחומר בניין עמד בהם הוא הקובע את המותג שלו. מידת ההתנגדות לכפור נקבעת גם בהתאם לאזור שבו ישמש הבטון הזה.
לבטון עמיד לכפור יש מבנה מיוחד. אופי הנקבוביות שלו אינו מאפשר לנפח הקרח ליצור לחץ רב מדי ומאט את תהליך ההרס.
ההתנגדות לכפור של בטון תלויה רק במספר המקרופוריות, שכן מים בנקבוביות קטנות לא קופאים אפילו בטמפרטורות הנמוכות ביותר האפשריות, ולכן אינם יוצרים מתח נוסף. לפיכך, לאופי, לצורה ולנפח של נקבוביות גדולות יש השפעה רבה.
ניתן לשפר את ההתנגדות לכפור של בטון בדרכים הבאות:
- צמצום נקבוביות גדולות על ידי הגדלת צפיפות הבטון.
- יצירת נקבוביות אוויר נוספות בבטון על ידי הכנסת תוספים מסוימים. אם הנפח של נקבוביות כאלה הוא רבע מנפח המים הקפואים, אז זה לא יתמלא בתהליך של רווי מים רגילים. במקרה זה, מים לא קפואים שנעקרו על ידי קרח יחלחלו לתוך החלל הפנוי, ואז הלחץ ייחלש.
נפח אוויר פנימי בבטון עמיד בפני כפורצריך להיות בין ארבעה לשישה אחוזים. כמות האוויר תלויה לא רק בצריכת מלט ומים, אלא גם בצבר הגס. נפח האוויר בנקבוביות הפנימיות של הבטון גדל כאשר צריכת המים והמלט עולה, וגודלם של שברי המצרף, להיפך, פוחת.
