Frost Heave – How It Works, Effects, and Prevention

Frost Heave egy felfelé duzzadó talaj miatt a jég kialakulása során fagyás körülmények között. Általában akkor következik be, amikor a fagyási hőmérséklet behatol a talajba, és a jelenlévő nedvességet jéggé alakítja, ezáltal felfelé irányuló mozgást hoz létre a talajban.

A jégtömeg mérete a kapilláris hatáson keresztül történő folyamatos nedvességellátás miatt növekszik. A talaj súlya visszafoghatja a jég hatását és jéglencséket hozhat létre. Ennek ellenére a jéglencsék a talajréteget felfelé mozgathatják.

A fagykár jelentős károkat okoz az utakban, csatornákban, alapokban és később a felépítményben. A fagykár káros hatásainak megelőzése érdekében meg kell érteni a fagykár működését, és azonosítani kell azokat az alapvető elemeket, amelyek a kialakulásához vezetnek. Ezt követően megfelelő intézkedések hozhatók a megelőzésére.

Hogyan működik?

Amint a fagyási hőmérséklet behatol a talajba, a talaj nedvességét jéggé alakítja. Amikor a fagyási területen lévő nedvesség megszilárdul, a talaj más részeiből a víz a kapilláris hatás révén a fagyási terület felé áramlik. Ez a jégtömeg méretének növekedéséhez vezet. A talaj súlya és a fölötte lévő egyéb tárgyak visszafognák a jégméret növekedését, és ennek következtében jéglencsék alakulnak ki.

Jéglencsék és a víz kapilláris emelkedése
1. ábra: Jéglencsék és a víz kapilláris emelkedése

Amikor a fagyási hőmérséklet tovább hatol a talajba, jéglencséket hagy maga után. Ezek a jéglencsék tovább nőnek a hőmérsékletet vesztő terület felé, azaz a talajfelszín felé.

A jéglencsék képesek a talajréteget felfelé tolni. Ez repedéseket hoz létre a talajban, és károkat okoz az alapokban, majd a felépítményben. A jelentések szerint, amikor a nedvesség jéggé alakul át, annak mérete 9%-kal nő.

Hogyan működik a fagykár
Fig. 2: Hogyan működik a fagyfelverődés

A fagyfelverődés hatásának alapelemei a finomszemcsés, fagyérzékeny talaj, a jéglencséket folyamatosan vízzel ellátó nedvesség és a fagyási hőmérséklet.

Amikor a hőmérséklet csökken, a jég megolvad, és a szerkezet a súlya alatt visszasüllyed a helyére. Amikor a fagyási és olvadási folyamat megismétlődik, súlyosan leromlik és esetleg összeomlik.

Effektusok

  1. A csatornák tönkremenetele a fagyási időszakban.
  2. Az aljzat teherbíró képességének csökkenése.
  3. A burkolat felborulása és jelentős károk keletkeznek
  4. Sérült alapozás és födémek.
A fagykár hatása az épületekre
3. ábra: A fagykár hatása az épületekre
A fagykár károsította a betont
Ábr. 4: Frost Heave által károsított beton
Pavements Cracks due to Frost Heave
Fig. 5: Pavements Cracks due to Frost Heave

Preventio

Generally, frost heave can be prevented by eliminated one of its basic elements which include fine grain soil, frost temperature, and water. Számos intézkedést lehet megfontolni a fagykár elkerülése érdekében :

  1. Fagykármegelőző rendszerek, például hidronikus fűtési rendszer biztosítása.
  2. Az alapítványok, például a pillérek meghosszabbítása a fagyhatár alá.
  3. Háttérkitöltő anyagok, például kavics az alapítvány körül, a vízelvezetés elősegítése érdekében.
  4. Hüvely használata a jég betonba tapadásának elkerülése érdekében.
  5. Építsen olyan talpazatot, amely ellenáll a felfelé irányuló mozgásnak.
  6. Útépítésnél a finomszemcsés, fagyérzékeny talajt cserélje ki durva szemcsés talajra.
  7. Kapilláris megtörőt használjon, hogy megakadályozza a víz mozgását a fagyfront felé, és ezáltal csökkentse a fagykárok hatását.
  8. Szabilizálja a talajt.
A fagy betont megragadó hatásának megakadályozása védművek alkalmazásával

.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.