Suurimmalla osalla Yhdysvaltojen pohjoisosaa maa jäätyy talvikuukausina useiden jalkojen syvyyteen. Tällainen maan jäätyminen voi johtaa rakennusten kallistamiseen sen yläpuolelle tai viereen. Mukana olevat voimat voivat olla hyvin tuhoisia kevyesti kuormitetuille rakenteille ja aiheuttaa vakavia ongelmia suurimmissa rakenteissa.
Kuinka Frost Heave toimii
Tilavuuden kasvun, joka tapahtuu, kun vesi muuttuu jääksi, uskottiin aluksi johtuvan pakkasnoususta, mutta nyt tiedetään, että jääerotteluna tunnettu ilmiö on perusmekanismi.
Löydä laatta- ja säätiöurakoitsijat läheltäni
Vesi vedetään jäädyttämättömästä maaperästä jäätymisalueelle, jossa se kiinnittyy muodostamaan jääkerroksia pakottaen maaperän hiukkaset erilleen ja saamaan maaperän pinnan nousemaan. Ilman fyysistä pidättymistä ei ole mitään ilmeistä rajoitusta mahdolliselle heittomäärälle. (Yli 4 tuuman liikkeet, jotka kehittyvät kellarikerrosten alla vain kolmessa viikossa, on kirjattu.)
Rakennuskuorman muodossa olevan rajoitteen ollessa kyseessä, painostuspaineet voivat olla tai eivät välttämättä ylitä pidätystä, mutta ne voivat olla erittäin korkeita: 19 tonnia / neliömetriä on mitattu ja seitsemän kerroksinen raudoitettu betonirunko lautalla säätiön havaittiin nousevan yli 2 tuumaa.
Erilainen pakkasvaikutuksen muoto, jota kutsutaan `` jäätymiseksi '', tapahtuu, kun maaperä jäätyy perustuksen pintaan. Jäätymisvyöhykkeen pohjassa kehittyvät nostopaineet välittyvät jäätymissidoksen kautta perustukseen, mikä tuottaa nousuvoimia, jotka pystyvät huomattaviin pystysuoriin siirtymiin. Jos se on rakennettu betonilohkosta, kellariseinä voi epäonnistua jännityksen alaisena ja osua vaakasuorassa laastinivelessä lähellä jäätymissyvyyttä.
Ohjaavat tekijät
Pakkasvaikutuksen saavuttamiseksi on täytettävä kolme perusedellytystä: maaperän on oltava pakkaselle herkkä, vettä on oltava saatavilla riittävästi ja jäähdytysolosuhteiden on saatettava maaperä ja vesi jäätymään. Jos jokin näistä olosuhteista voidaan poistaa, jäätymistä ei tapahdu.
Jäätymisherkkyys liittyy maaperän hiukkasten koon jakautumiseen. Yleensä karkearakeinen maaperä, kuten hiekka ja sora, ei nouse, kun taas savet, sulat ja erittäin hienot hiekat tukevat jäälinssien kasvua myös silloin, kun niitä esiintyy pieninä osina karkeassa maaperässä. Jos pakkaselle alttiit maaperät, joissa ne vaikuttavat perustuksiin, voidaan poistaa ja korvata karkeammalla materiaalilla, jäätymistä ei tapahdu.
Jäätymättömässä maaperässä on oltava vettä siirtymiseksi jäätymistasolle, jossa jäälinssien kasvu tapahtuu. Jäälinssien sijainnin suhteen korkea pohjavesipöytä suosii siis pakkasvaikutusta. Oikean viemäröinnin ollessa käytössä vettä voidaan estää jäätymisalueelle pakkaselle alttiissa maaperissä.
Jäätymisen syvyys määräytyy suurelta osin maaperän lämpöhäviön nopeuden perusteella. Maaperän lämpöominaisuuksien lisäksi tämä lämpöhäviö riippuu sellaisista ilmastomuuttujista kuin auringon säteily, lumipeite, tuuli ja ilman lämpötila, mikä on merkittävin. Jos lämmön menetys voidaan estää tai vähentää, pakkaselle alttiilla mailla ei ehkä ole jäätymislämpötiloja.
on Megan Markle saanut lapsensa
Jäätymisindeksi ja jäätymissyvyys
Ilman lämpötilatietoja voidaan käyttää maan jäätymisen vakavuuden mittaamiseen astepäiväkäsitteellä. (Jos päivittäinen keskilämpötila on 31 F, tämä on yksi astepäivä.) 'Jäätymisindeksi' on yksinkertaisesti tietyn talven pakkaspäivien kertynyt kokonaismäärä.
Jäätyminen ja säätiöt
Tavanomainen lähestymistapa säätiöiden suunnitteluun jäätymisvaurioiden estämiseksi on sijoittaa perustus odotetun maksimaalisen jäätymissyvyyden ulkopuolelle, jotta laakeripinnan alla oleva maa ei jääty. Pelkästään tämä toimenpide ei välttämättä estä pakkasvaurioita, jos louhinta täytetään pakkaselle herkällä maaperällä, se voi johtaa jäätymisen aiheuttamiin vaurioihin. Syvyydet, joihin perustukset tulisi sijoittaa, määräytyy yleensä paikallisen kokemuksen perusteella, joka sisältyy rakennuslainsäädäntöön, mutta tällaisten tietojen puuttuessa voidaan käyttää edellisessä taulukossa esitettyä korrelaatiota.
Luonnostaan pakkaselle alttiit maaperät eivät valuta hyvin, ja vaikka pohjaveden sisäänvirtaus voidaan estää, pakastamattomassa maaperässä käytettävissä oleva vesimäärä on usein riittävä tuottamaan merkittävää lämmitystä. Mahdollisuuksien mukaan on hyvä poistaa pakkaselle herkkä maa ja korvata se karkealla, helposti tyhjennettävällä rakeisella materiaalilla. Hyvää salaojituskäytäntöä on myös noudatettava, mukaan lukien viemärilaattojen asettaminen perustusten ympärille.
Viemäröinnin merkitys
Hyvä viemäröinti on tärkeää kaikilla perustuksilla, eikä FPSF ole poikkeus. Eristys toimii paremmin kuivemmissa maaperäolosuhteissa.
Varmista, että maaperän eristys on riittävästi suojattu liialliselta kosteudelta äänen viemäröintikäytäntöjen avulla, kuten kaltevuus tasolle rakennuksesta. Eristys tulee aina sijoittaa pohjavesitason yläpuolelle. Kerros soraa, hiekkaa tai vastaavaa materiaalia suositellaan parempaan viemäröintiin sekä tasaisen pinnan aikaansaamiseksi minkä tahansa vaakasuoran siipieristeen sijoittamiseksi. Vähintään 6 tuuman tyhjennyskerros vaaditaan lämmittämättömille FPSF-malleille. Rakennussäännöissä vaaditun 12 tuuman vähimmäisperustussyvyyden lisäksi FPSF-suunnittelun edellyttämä perustuksen lisäsyvyys voi koostua tiivistetystä, pakkaselle alttiista täyteaineesta, kuten sorasta, hiekasta tai murskatusta kivestä. Lisäksi vapaasti tyhjenevän täytteen lisääminen auttaa minimoimaan tai eliminoimaan jäätymispotentiaalin
