一般に、セメントモルタルやコンクリートはその硬化体中に存在する自由水の凍結と融解の繰り返しによって劣化する。その原因は次のように説明される。セメントモルタルやコンクリートの毛細間隙で水が凍結し氷になり、約９％の体積膨張を引き起こす。この際、その膨張圧が毛細間隙の内壁に伝達されるとともに、まだ凍結していない水を内部へ押込む作用をし、硬化体組織の膨張を引き起こしてヘアクラックが生じる。その結果、ヘアクラック中へも水が浸透することになり、氷が溶けてもヘアクラックは存在し、次に起こる凍結によってさらに多くのヘアクラックが生じることになる。凍結融解作用の繰り返しが、このような現象を助長し、ついにはモルタルやコンクリートが崩壊するのである。