冻害对新拌灌浆料有直接的影响，如何避免新拌灌浆料遭受冻害而应采取的措施。但不可避免的是，成熟灌浆料必然会暴露于交替进行的冻融作用下—自然界常见的温度循环。
由于饱和灌浆料、北京灌浆料、高强灌浆料的服役环境温度降低时，吸附于硬化水泥浆中毛细孔的水结冰，与岩石孔隙的冻结相似，将导致灌浆料膨胀。若随后解冻在结冰，膨胀将继续加大。由此可见，反复冻融循环具有累计效应，这种作用主要发生在硬化水泥浆中。灌浆料因不完全密实形成的较大孔常充满空气，因而并不致遭受明显的冰冻作用。
冻结是一个渐进的过程，部分是由于灌浆料、北京灌浆料、高强灌浆料的传热速率，部分是因为尚未冻结的孔隙水（冰点降低）中可溶盐的浓度逐渐增加，此外，还有冰点随孔隙尺寸不断变化的缘故。由于毛细管内冰体表面张力的作用，使其处于受压状态，冰体越小，压力越大；因而冻结首先从最大孔隙开始，随后逐渐向较小孔隙扩展。凝胶孔尺寸很小，以致温度高于—78℃时不会有冰核形成，所以凝胶孔内实际上不会结冰。然而，随着温度的降低，由于凝胶水与冰的嫡值不同，凝胶水会获得使其转移至含冰毛细孔的潜能。凝胶水的扩散将导致冰体形成和膨胀。
因此，膨胀压力的产生有两种可能。首先，水结冰导致体积增大约9%，以致孔隙中过量的水被排挤出去。冻结速率将决定因冰面推进而使水排出的速度，水压则取决于水流的阻力，即取决于流经通道的长短及冻结孔隙与能容纳多余水分的孔隙之间硬化水泥浆的渗透性。
灌浆料、北京灌浆料、高强灌浆料的第二种膨胀压由水扩散引起，后者致使较少量的冰体生长。尽管灌浆料冻融作用仍存在有争议，但该机理对导致灌浆料破坏方面及其重要。冻结水（纯水）与孔隙水的分离会导致局部液相浓度增加，由此形成的渗透压会导致水扩散。若在渗透压作用下，水分能从底部穿过板厚向顶部渗透，则该板将遭受严重破坏。此时灌浆料的含水总量会比受冻前大大增加，事实上，已经发现了几例由冰晶分层引起的破坏现象。
在其他情况下也会出现渗透压力。以盐为路面或桥面的除冰剂时，一些盐分会被上部灌浆料、北京灌浆料、高强灌浆料吸收。由此产生较高的渗透压，会使水分向正在结冰的最冷区域迁移。
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