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Dos acciones importantes de las heladas en los suelos son la acumulación de heladas y la ebullición de las heladas. escarcha Este es un fenómeno en el que las moléculas de agua en los poros se congelan a bajas temperaturas, lo que hace que el suelo se expanda. hervir heladas Cuando el suelo congelado comienza a descongelarse, el suelo se afloja. La ebullición de la escarcha se produce después del proceso de formación de escarcha.
Describe brevemente las principales características de la descongelación y cómo prevenirla.
Levantamiento de escarcha del suelo
Cuando la temperatura del aire desciende por debajo del punto de congelación, las moléculas de agua en los poros del suelo se congelan y forman hielo. Estas moléculas de agua se mueven principalmente desde el fondo de la capa freática hasta la parte superior del suelo. La formación de hielo dentro de los poros del suelo aumenta el volumen del suelo. Esto se debe a que la conversión de agua en hielo aumenta el volumen en un 9%. Entonces todos los poros se hinchan debido al aumento de volumen. Esto se llama congelación.
El levantamiento de heladas levanta el suelo presente en el suelo. Este es uno de los principales problemas en la construcción de estructuras ligeras sobre el suelo.
El levantamiento de escarcha en realidad está ocurriendo más de lo esperado. Esto se debe a que la formación de lentes de hielo interrumpe la película de agua cerca de las partículas del suelo. Esto perturba la succión del suelo y el equilibrio general, tirando más agua hacia la parte superior. Por lo tanto, el levantamiento de heladas ocurre en aproximadamente el 20-30% de la profundidad del suelo. Los suelos propensos a las heladas son limo y arena fina.
Frost hirviendo en el suelo
Cuando se produce el levantamiento de escarcha, el hielo formado por la caída de la temperatura se derrite. Esto liberará agua libre en la capa superior. El proceso de descongelación comienza en la capa superior y desciende con el tiempo.
De esta manera, la capa superior del suelo se ablanda y suelta mientras que la capa inferior permanece congelada. Este fenómeno de ablandamiento del suelo se llama ebullición helada.
Los efectos de la congelación afectan negativamente a las estructuras construidas sobre el suelo. Este es un gran problema que vemos con el pavimento de las carreteras. Bajo la carga de las ruedas, el suelo blando y el agua son expulsados, creando hoyos. En condiciones extremas esto puede dañar el pavimento. Esto expondrá el subsuelo.
Los suelos limosos son los más afectados por esto. Estos tipos de suelo tienen un índice de plasticidad bajo y se comportan suavemente cuando el contenido de agua es bajo.
Prevención de la acción de las heladas en el suelo
Para carreteras y pistas, el oleaje y la ebullición de la escarcha plantean importantes problemas de mantenimiento. Se pueden tomar las siguientes medidas para mitigar el efecto de congelación del suelo:
- La forma más efectiva de prevenir la acción de las heladas es reemplazar el suelo susceptible a las heladas con suelo grueso, como grava o arena gruesa. El suelo de grano grueso drena la humedad rápidamente, por lo que no se producen daños por heladas.
- Se puede colocar una manta aislante entre la capa freática y el suelo para evitar la migración de agua hacia la parte superior. La manta aislante es una capa de grava de 15-30 cm de espesor.
- Al proporcionar un buen sistema de drenaje, evita la acción de las heladas al bajar el nivel freático y también drena el agua formada después del proceso de descongelación.
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