冻融是一种物理风化形式，由水分冻结时的膨胀导致。裂缝或空隙中的水可发生冻结，当水变为冰时，体积增大9%。结冰时产生的体积增大，在空隙中施加了巨大的压力，导致材料膨胀。寒冷地区中使用生活垃圾焚烧炉渣集料时，应关注其冰冻敏感性和冻胀值。
吸水率水平与冻融破坏等现象紧密相关。高的吸水率指示了集料可能的敏感度。生活垃圾焚烧炉渣、废旧混凝土集料等与天然集料之间主要的物理差别之一，是前者更高的吸水率，降低了冻融抵抗。与天然集料吸水率一般小于1%～5%相比，再生集料吸水率多在3%～10%。
冻胀指某一道路真正“隆起”的现象，即由于冰冻作用，结构层上升到了正常水平以上。当冰冻温度穿透铺装和板块下方的地面和集料结构时，水分被冻结。水冻结并膨胀时，饱水的孔隙结构更易于遭受损坏。当由于毛细作用，额外的水可被吸入土壤和集料颗粒之间的孔隙时，发生冻胀。最敏感的是粉土粒径的材料，它们形成土壤或集料层中的连续路径；并且它们足够细，能在张力作用下保持水分，并将足量的额外水分吸入堆积体孔隙内。
除了长期冰冻期间，隆起导致向上的位移外，公路主要的损坏还发生在春季。此时融化从上到下启动。融化首先削弱了铺装紧下方的层，因为冰透镜融化，上部结构坍塌。随着融化持续（下部冻结材料层），过量的水无处可去，进一步降低了铺装的支承。这时，重型卡车交通对铺装可产生最大损伤。(www.xing528.com)
生活垃圾焚烧炉渣、废旧混凝土集料等，均可具有相当含量的粉土粒径材料，因此在寒冷地区，应谨慎评估使用。
生活垃圾焚烧炉渣集料中，引发膨胀最主要的因素是铝金属形成氢氧化铝凝胶及产氢。不过，由于铝金属分布的零星性，局部积聚的膨胀压力可被剩余体积所消散，因此当应用在较大体积的道路基层中时，膨胀应不构成对结构的破坏威胁。但当炉渣集料被应用在铺路砖这样小的体积中时，膨胀不可被忽视。不幸的是，上面提到的许多膨胀机制，目前尚无好的评价方法，需要进一步研究。
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