在寒冷地区，城市道路、立交桥或露天车库往往使用除冰盐融化冰雪，也会加速混凝土冻融破坏。除冰盐作用下混凝土表面冰雪融化时，混凝土表层温度显著下降引起的收缩受到深层混凝土的约束，使混凝土外层开裂。此外，由于除冰盐浓度随混凝土深度增加而降低，对水的融点影响不同，可能出现各层混凝土在不同时间内冻结现象，导致混凝土分层剥落。硬化混凝土中的孔隙有凝胶孔、毛细孔、空气泡等。各种孔隙之间的孔径差异很大，凝胶孔的孔径在15~100A；毛细孔孔径一般在0.01~10um之间，而且往往互相连通；空气泡是混凝土搅拌与振捣时自然吸人或掺加引气剂人为引入的，且一般呈封闭的球状。混凝土在水中时，毛细孔处于饱和状态，而空气泡内壁虽也吸附水分，但在常压下很难达到饱和。此外，由于孔隙表面张力的作用，不同孔径的孔内水的饱和蒸汽压和冰点不同，孔径越小，孔内水的饱和蒸汽压越小，冰点越低。当环境温度降低到一1℃~-1.9℃时，混凝土孔隙中的水由大孔开始结冰，逐渐扩展到较细的孔。一般认为温度在一12℃时，毛细孔都能结冰，而凝胶孔中的水分子物理吸附于水化水泥浆固体表面，在一78℃以上不会结冰。因此，凝胶孔水实际上是不可能结冰的，对混凝土抗冻性有害的孔隙只是毛细孔。
混凝土拌和时掺入引气剂后，硬化后混凝土浆体内分布有不与毛细孔连通的，相互独立且封闭的空气泡，空气泡直径达25~500um，且不易吸水饱和。空气泡的存在使受压迫的孔隙水可就近排入其中，提供了孔隙水的“卸压空间”，减少了静水压力，从而使混凝土的抗冻性大大提高，这就是引气混凝土抗冻性远好于普通混凝土的原因。
饱水混凝土抵抗冻融循环作用的性能称为混凝土的抗冻耐久性（简称抗冻性），用抗冻标号作为定量指标。《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》（GB/T50082-2009）规定用28天龄期的标准试件进行慢冻法，在每次冻融循环后测定其重量和抗压强度，质量损失达到5%或强度损失达到25%的最大冻融循环次数即为混凝土的抗冻标号，如D25，…，D300。
为使受冻融作用的混凝土结构满足设计使用年限要求，混凝土抗冻标号可用式（12-6）确定：
D=细m。（12-6）n.
式中D——混凝土抗冻标号；tim——设计使用年限；n、—一室内一次冻融循环相当于天然冻融的次数；m.——结构一年内可能遭受的天然冻融循环次数，北方沿海海工混凝土结构，经调查m。可定为50次。
为保证混凝土抗冻性能，我国技术规范根据气候条件规定混凝土抗冻标号的同时，给出了水灰比最大允许值（表12-1）。
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