Frosthöjning är en uppåtriktad svullnad av marken på grund av isbildning vid frysning. Den uppstår vanligtvis när frystemperaturen tränger in i marken och omvandlar den närvarande fukten till is och därigenom genererar en uppåtgående rörelse i marken.

Ismassans storlek ökar på grund av den kontinuerliga tillförseln av fukt genom kapillärverkan. Jordens vikt kan begränsa isens inflytande och generera islinser. Trots detta kan islinser förflytta jordlagret uppåt.

Frostkrafter orsakar avsevärda skador på vägar, kanaler, fundament och därefter på överbyggnaden. För att förhindra de skadliga effekterna av frosthöjning är det nödvändigt att förstå hur den fungerar och identifiera de grundläggande faktorer som leder till att den uppstår. Därefter kan lämpliga åtgärder vidtas för att förhindra den.

Hur den fungerar?

När frystemperaturen tränger in i marken omvandlas markens fukt till is. När fukten i frysområdet stelnar rör sig vatten från andra delar av jorden mot frysområdet genom kapillär verkan. Detta leder till att ismassans storlek ökar. Jordens vikt och andra föremål ovanför skulle begränsa isens storlekstillväxt och följaktligen bildas islinser.

När frystemperaturen tränger vidare in i jorden lämnar den islinser kvar. Dessa islinser fortsätter att växa mot det område som förlorar temperatur vilket är mot markytan.

Islinserna kan skjuta jordlagret uppåt. Det skapar sprickor i marken och orsakar skador på fundamenten och därefter på överbyggnaden. Det rapporteras att när fukt omvandlas till is ökar dess storlek med 9 %.

Finkornig frostkänslig jord, fukt som kontinuerligt förser islinserna med vatten och frystemperaturen är de grundläggande faktorerna för frostkross.

När temperaturen sjunker smälter isen och konstruktionen sjunker tillbaka till sin plats under sin tyngd. När frys- och upptiningsprocessen upprepas skulle den försämras kraftigt och eventuellt kollapsa.

Effekter

1. Destruktion av kanaler under frostperioden.
2. Deklinering av underlagets bärförmåga.
3. Undubblingar och avsevärda skador på trottoaren.
4. Skadade grundläggningar och plattor.

Förebyggande

Generellt sett kan frostskador förebyggas genom att man eliminerar en av de grundläggande beståndsdelarna, som omfattar finkornig jord, frosttemperatur och vatten. Det finns flera åtgärder som kan övervägas för att undvika frosthöjning :

1. Förhindra frosthöjning genom att installera system som förhindrar frosthöjning, t.ex. ett hydroniskt värmesystem.
2. Förläng grundläggningen, t.ex. pelare, under frostgränsen.
3. Förse grundläggningen med utfyllnadsmaterial, t.ex. grus, runt grundläggningen så att det uppmuntrar till vattenavrinning.
4. Använda hylsor för att undvika att isen griper fast i betongen.
5. Konstruera en grund som tål uppåtriktad rörelse.
6. För vägbyggen, ersätt finkornig frostkänslig jord med grovkornig jord.
7. Använd kapillärbrytare för att förhindra vattnets rörelse mot frysfronten och därmed minska frosthöjningens påverkan.
8. Stabilisera jorden.

.