Для каждой смеси существует минимальный объем пор, необходимый для обеспечения морозостойкости. Клигер считает, что этот объем составляет 9% объема растворной части, имея в виду воздух, содержащийся в цементном камне. Контролирующим фактором является расстояние между пузырьками воздуха, т. е. толщина цементного камня между соседними воздушными порами. Расстояние 0,025 см между порами достаточно для гарантии защиты от мороза . Так как общий объем пор в данном объеме бетона определяет прочность бетона, следовательно, воздушные поры должны быть возможно меньшего размера. Их размер в значительной степени определяется процессом пенообразования. На практике поры имеют разные размеры, и их размер обычно определяют удельной поверхностью в см2/смд.

Не следует забывать, что в бетоне всегда есть случайно защемленный воздух независимо от наличия воздухововлекающих добавок, следовательно, имеется два вида пор и удельная поверхность выражает общий объем пор в цементном камне. В хорошо приготовленном бетоне с воздухововлекающими добавками удельная поверхность пор составляет приблизительно от 1000 до 1500 см~ но иногда может доходить до 2000 см~К Удельная поверхность пор случайно защемленного воздуха составляет менее 760 см~ Размер пор колеблется в пределах 0,005—0,13 см. При данном содержании воздуха в бетоне расстояние между воздушными порами зависит от ВЩ бетонной смеси, как показано на рис. 7.20. Объем воздуха при расстоянии между порами 0,025 см для различных смесей, приведенных в табл. 7.7, принят по данным Пауэрса. Хотя воздух содержится только в цементном камне, количество его выражается в процентах от объема бетона. Из табл. 7.7 видно, что при определенной величине удельной поверхности пор в жирных смесях объем вовлеченного воздуха должен быть больше, чем в тощих.Чем жирнее смесь, тем больше удельная поверхность пор при данном содержании воздуха. Например, в реальных составах с максимальной крупностью заполнителя 1,91 см были определены следующие значения удельной поверхности пор.Объем вовлеченного воздуха в данном бетоне не зависит от объема случайно защемленного воздуха, а зависит только от количества воздухововлекающей добавки. Чем больше введено добавок, тем больше вовлеченного воздуха, но существует предельная величина добавки, выше которой объем пор не увеличивается. На воздухововлечение при данном содержании добавки влияют и другие факторы. Смеси с лучшей удобоукладываемостью содержат больше воздуха, чем жесткие. Увеличение тонкости помола цемента снижает эффективность воздухововлечения, но влияние различных свойств цемента еще не вполне ясно. Гранулометрический состав заполнителя также влияет на объем пор. Этот объем уменьшается при применении очень мелкого песка, а применение песка, просеянного через сито с отверстиями 0,7—0,3 см, повышает содержание вовлеченного воздуха; такое же влияние оказывает применение угловатых заполнителей вместо круглых.

Содержание твердой фазы в бетоне определяет количество вовлеченного воздуха. Каждая воздушная пора окружена граничной пленкой воды, и чем большая поверхность твердой фазы должна быть увлажнена, тем меньше воды остается для заполнения пор.

Содержание воздуха зависит также от времени перемешивания. Если время перемешивания мало, воздухововлекающие добавки недостаточно диспергируются, а при слишком длительном перемешивании часть воздуха удаляется, поэтому существует оптимальное время перемешивания. На практике время перемешивания из технико-экономических соображений принимается обычно меньше минимально необходимого для диспергирования воздухововлекающей добавки, а содержание воздухововлекающих добавок соответственно регулируется. Повышение температуры приводит к увеличению потерь вовлеченного воздуха, так что только меньшая часть его остается в бетоне. Повышение температуры с 10 до 32,2° С снижает наполовину количество вовлеченного воздуха. При вибрировании бетона часть вовлеченного воздуха преимущественно из больших пор удаляется. Продолжительная вибрация приводит к значительной потере воздуха, так что после 3 мин остается только половина его, а после 9 мин — только 20%.