Mrazový záhyb je bobtnání půdy směrem vzhůru v důsledku tvorby ledu při mrazech. Obvykle k němu dochází, když teplota mrazu pronikne do půdy a změní přítomnou vlhkost v led, čímž vzniká v půdě pohyb vzhůru.
Velikost ledové hmoty se zvětšuje v důsledku neustálého přísunu vlhkosti kapilárním působením. Hmotnost půdy může omezovat vliv ledu a vytvářet ledové čočky. Nicméně ledové čočky mohou posunout vrstvu půdy směrem vzhůru.
Námraza způsobuje značné škody na silnicích, kanálech, základech a následně na nosné konstrukci. Abychom zabránili škodlivým účinkům mrazového zvrstvení, je nutné pochopit, jak funguje, a určit základní prvky, které vedou k jeho vzniku. Poté lze nastavit vhodná opatření, která mu zabrání.
Jak funguje?
Při pronikání mrazu do půdy dochází k přeměně půdní vlhkosti na led. Když vlhkost v oblasti zamrzání ztuhne, voda z ostatních částí půdy by se kapilárním působením přesunula směrem k oblasti zamrzání. To vede ke zvětšení velikosti ledové hmoty. Hmotnost půdy a další předměty nad ní by růst velikosti ledu omezovaly, a proto se vytvářejí ledové čočky.
Když teplota mrazu dále proniká do půdy, zanechává za sebou ledové čočky. Tyto ledové čočky dále rostou směrem k oblasti, která ztrácí teplotu, což je směrem k povrchu půdy.
Ledové čočky jsou schopny vytlačovat vrstvu půdy vzhůru. Vytváří trhliny v půdě a způsobuje poškození základů a následně i nosné konstrukce. Uvádí se, že při přeměně vlhkosti na led se jeho velikost zvětší o 9 %.
Drobnozrnná půda citlivá na mráz, vlhkost, která průběžně dodává vodu do ledových čoček, a teplota pod bodem mrazu jsou základními prvky působení mrazového zvratu.
Při poklesu teploty led taje a struktura se pod jeho tíhou snižuje zpět na své místo. Při opakování procesu zmrazování a rozmrazování by došlo k jejímu vážnému poškození a případnému zhroucení.
Důsledky
- Zničení kanálů v mrazovém období.
- Snížení únosnosti podloží.
- Nedostatky a značné poškození vozovky.
- Poškození základů a desek. 4: Beton poškozený mrazovým zvětráváním
Prevence
Obecně lze mrazovému zvětrávání předcházet eliminací jednoho z jeho základních prvků, mezi které patří jemnozrnná půda, teplota mrazu a voda. Existuje několik opatření, která lze zvážit, aby se zabránilo vzniku mrazového zvrstvení :
- Zajištění systémů prevence mrazového zvrstvení, jako je hydraulický topný systém.
- Prodloužení základů, jako jsou pilíře, pod hranici mrazu.
- Zajištění zásypových materiálů, jako je štěrk kolem základů, aby se podpořil odtok vody.
- Použití manžety, aby se zabránilo sevření betonu ledem.
- Postavte základové patky, které vydrží pohyb vzhůru.
- Při stavbě silnic nahraďte jemnozrnnou zeminu náchylnou na mráz hrubozrnnou zeminou.
- Použijte kapilární přerušovač, abyste zabránili pohybu vody směrem k frontě mrazu a následně snížili vliv mrazového zvlnění.
- Stabilizujte zeminu.
.