Под морозным (криогенным) пучением понимается внутриобъемное деформирование промерзающих влажных почв, нескальных горных пород и грунтов, приводящее к увеличению их объема вследствие кристаллизации в них воды и разуплотнения минеральной составляющей при образовании ледяных включений в виде прослойков, линз, поликристаллов и т.д.
Если говорить простым языком вода при замерзание увеличивается в объёме, от этого например разрывает трубы, батареи, тоже самое происходит и с грунтом, из за увеличившейся в ней влаги в объёме происходит поднятие грунта, вот такое явление и называется морозным пучением грунта.
К основным характеристикам деформируемости промерзающего грунта относятся величина морозного пучения и ее производная - интенсивность.
Основным условием пучения любого грунта служит превышение общего объема замерзшей и незамерзшей (при данной отрицательной температуре) воды.
Все грунты в зависимости от их гранулометрического состава подразделяются на морозоопасные (пучинистые) и неморозоопасные (непучинистые) системы.
В свою очередь все морозоопасные грунты в зависимости от содержания тонких фракций, условия увлажнения и промерзания могут быть подразделены по степени пучинистости на следующие группы, в которых основным показателем градации принят модуль пучения:
1.потенциально пучинистые (условно непучинистые) . . . . . . .
mf = 0
2.слабо пучинистые . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0 < mf ≤ 3,5
3.среднепучинистые . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3,5 < mf ≤ 7
4.сильнопучинистые . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7 < mf ≤ 12
5.чрезмернопучинистые . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
mf > 12
Основными причинами неравномерного пучения грунтов являются:
1.неоднородность состава и сложения грунтов;
2.неравномерное увлажнение грунтов или их различная обводненность поверхностными или подземными водами;
3.неравномерность промерзания грунтов, вызываемая изменением их теплофизических свойств, различным распределением теплоизоляционных покрытий (снег, растительный покров и др.), неравномерным облучением, обдуваемостью ветром и пр.
Морозное пучение резко изменяет физико-механические свойства грунтов при оттаивании
В строительной практике возможная неравномерность пучения может быть как допустимой, так и недопустимой.
Степень допустимой неравномерности определяется в первую очередь типом сооружения.
К основным природным факторам, количественно характеризующим интенсивность пучения грунтов, относятся:
1.гранулометрический
2.минералогический
3.химический состав грунта
4.водно-физические свойства грунта
5.глубина залегания грунтовых вод в период промерзания
6.плотность грунта и степень его охлаждения, зависящая от температуры воздуха
7.теплоизоляции на поверхности грунта в зимний период
8.Также нужно учитывать и не природный фактор: это нагрузка на грунты от сооружений
Защита грунта от пучения:
1.Замена грунта на непучинистый
2.Удаление влаги из грунта
3.Утепление грунта
