От температурных условий, в которых выдерживают бетон, зависят продолжительность его твердения и конечные свойства. При температуре ниже нуля вода переходит в лед и, как твердое тело, не вступает в физико-химическое взаимодействие с цементом, в результате чего твердение бетона приостанавливается. Одновременно увеличение объема воды при замерзании вызывает в бетоне внутреннее давление, нарушающее структуру неокрепшего бетона. Кроме того, вокруг арматуры и зерен заполнителей образуются ледяные пленки, препятствующие сцеплению с цементным тестом.

Если до замерзания бетон успевает приобрести определенную начальную прочность, то в дальнейшем отрицательная температура наружного воздуха не оказывает существенного влияния на продолжающийся процесс твердения бетона. Минимальная прочность бетона, при которой замораживание для него не опасно, называется критической. Для бетонных и железобетонных ненапрягаемых конструкций критическая прочность составляет: 50% проектной прочности для бетонов марок до 150; 40% — для бетонов марок 200 и 300; 30% — для бетонов марок 400 и 500; для предварительно напряженных конструкций и ответственных железобетонных причальных конструкций верхнего строения — 70%; для конструкций, подвергающихся многократному замораживанию и оттаиванию, к которым предъявляются требования по морозостойкости и водопроницаемости, — 100%.

В зимних условиях приготовление, транспортировка, укладка и выдерживание бетона должны производиться в термовлажностных условиях, обеспечивающих твердение бетона до приобретения им критической или проектной прочности в кратчайшие сроки с наименьшей трудоемкостью.

Для приготовления бетонной смеси в зимних условиях заполнители подогревают до 60°С, а воду — не более чем до 90°С, с тем чтобы температура смеси составляла 35—40°С. Подогретую бетонную смесь перевозят в закрытой, утепленной и прогретой таре. Места перевалки смеси защищают от ветра, а средства подачи бетонной смеси в опалубку утепляют.

Перед укладкой бетона отогревают грунт основания, опалубку и арматуру очищают от снега и наледи, при отрицательной температуре ниже 10°С арматуру большого диаметра предварительно отогревают до положительной температуры. Укладывать бетон следует непрерывно, с интенсивностью, обеспечивающей перекрытие ранее уложенного слоя бетона до того, как его температура понизится ниже допускаемого предела.

Существует много методов выдерживания бетона в зимних условиях: безобогревный — с использованием начального теплосодержания бетонной смеси и тепловыделения цемента, сопровождающего твердение бетона (методы термоса, термоса с противоморозными добавками, предварительного электроподогрева смеси); искусственного подогрева бетона, уложенного в конструкцию (методы электроиндукционный, инфракрасным излучением, контактный, паро- и воздухопрогрев); применение тепляков.

Широко применяемый в строительстве метод термоса заключен в том, что все открытые поверхности укладываемой в утепленную опалубку бетонной смеси укрывают слоем теплоизоляционного материала. Изолированный от холодного воздуха бетон за счет тепла, внесенного в бетонную смесь при ее при потоплении и выделяемого высокоэкзотермичными портландцементом при реакции твердения цементного теста. Метод эффективен при бетонировании массивных конструкций.

При использовании подогретой бетонной смеси метод термоса применяют для бетонирования конструкций с модулем Мп < 5; наличие высокоэкзотермических цементов и добавок-ускорителей позволяет применять метод термоса для конструкций с <8, а при электроразогреве бетонной смеси до температуры 70—80°С метод возможен для конструкций С Мп =10-f 15.