В ряде исследований была рассмотрена проблема морозостойкости железобетона с учетом изменения и особенностей деформаций бетонов и арматуры при отрицательных температурах. Эти исследования показали наличие значительных деформаций расширения бетона при замораживании и несовпадение его температурных деформаций с деформациями стали, что приводит к снижению долговечности железобетонных конструкций. В ЦНИЛ Главкиевгорстроя были проведены исследования деформаций керамзитобетона при отрицательных температурах.
Для экспериментальных работ были приняты керамзитобетоны трех марок: М75, М150 и М300. Объемная масса керамзитобетонных образцов соответственно составляла 1220, 1320 и 1860 кг/м3. Для приготовления бетона применялись: портландцемент марки М500 Ново-Здолбуновского завода; керамзитовый гравий Керченского завода фракций 5-20 мм объемной массой 480 кг/м3, прочностью 3,9 Мн/м2; для керамзитобетона марки М300 применялся керамзитовый гравий Яворского завода (γ = 560 кг/м3 и прочностью 5,6 Мн/м2); песок керамзитовый и песок речной.
Из керамзитобетона каждой марки формовались призмы размером 10х10х31 см и кубы размером 15х15х15 см. Все образцы пропаривались по режиму 2+5+2 ч при температуре изотермического прогрева 90°, а затем 28 сут. находились в камере нормального хранения. Перед проведением испытаний каждая партия образцов (из бетона одной и той же марки) делилась на три группы. Образцы первой группы высушивались при 100-105°С до постоянной массы, образцы второй группы оставались с влажностью, достигнутой после хранения в камере, а образцы третьей группы насыщались водой под вакуумом. Для сохранения постоянной влажности в процессе испытаний образцы третьей труппы покрывались битумной эмульсией в два слоя.
Параллельно с образцами керамзитобетона для сопоставления испытывались образцы из обычного тяжелого бетона марки М200. Деформации бетонных образцов (база измерений 25 см) измерялись индикаторами часового типа (со смазкой МН-60), а скорость распространения импульсных ультразвуковых волн V – прибором УКВ-1. Измерение деформаций и скорости ультразвука проводилось в морозильной камере при температурном интервале от +20° до -40°С. Отсчеты снимались через каждые 10°. Температура в камере измерялась обычным термометром, а в бетоне – с помощью термопар, заложенных в образцах. Выдержка на каждой температурной ступени составляла около 3 ч.
После измерения температурных деформаций и скорости звука в образцах всех партий (марок) и групп образцы были подвергнуты 35 циклам попеременного замораживания при -10°С и оттаивания в воде при +20°С. Затем по описанной методике были повторены измерения абсолютных деформаций и скорости ультразвука .