Наверняка многие слышали о таком физическом явлении как пучение грунтов. Особенно остро этот вопрос может касаться владельцев загородных участков, которые планируют строительство. Дело в том, что чаще всего проблемы преждевременного разрушения фундаментов, связывают именно с морозным пучением.

Что такое морозное пучение грунта

Процесс достаточно прост и сопряжен с расширением воды при замерзании. То есть для того чтобы возникло пучение грунта, он должен быть обильно напитан влагой и находиться под воздействием отрицательных температур. Без совокупности этих факторов, сам по себе тип грунта не может быть причиной этого явления, хотя и играет определенную роль. Соответственно, чтобы успешно бороться с пучением грунта, необходимо исключить или максимально ослабить хотя бы один из этих факторов.

Вода, которая находится между частичками грунта, попадая в условия отрицательных температур и превращаясь в лед, расширяется. Это известно из школьной программы физики. Расширяясь лед начинает давить на частички грунта, внутри которого он находится, как бы распирая его.

При этом интересно то, что вектор этого давления сильнее всего будет направлен именно вверх. Это происходит потому, что давление в стороны будет компенсироваться тем, что соседний грунт испытывает такое же давление, то есть возникает равное противодействие. А давление вниз затрудняется тем, что грунты там более плотные, чем верхняя насыпь. Учитывая, что расстояние между частицами плотного грунта меньше чем у рыхлого, сила его пучения при промерзании может быть очень существенной, так как замерзающей влаге мало места для расширения. Именно поэтому, чем больше глубина промерзания грунта, тем сильнее сила морозного пучения может действовать на конструкцию фундамента строения.

Понятие пучинистых и непучинистых грунтов

Как говорилось выше, тип грунта может играть важную роль в физическом процессе морозного пучения. Пучинистыми принято называть грунты, которые характерны тем, что могут удерживать в себе влагу. В первую очередь к таким грунтам относятся суглинки и глина. Супесь и очень мелкий песок связыаются с влагой, а расстояния между частицами настолько малы, что при замерзании воде некуда расширяться, что так же вызывает пучение.

К непучинистым грунтам можно отнести, например, песок. Качественный песок, который содержит минимум посторонних включений и имеет крупность выше средней, обладает очень высокой влагопроницаемостью. Это значит, что влага проходит через него практически незадерживаясь. Кроме того, между песчинками достаточно пространства для расширения влаги во время замерзания.

Повреждения фундамента может произойти тогда, когда сила пучения грунта, вектор которой направлен вверх, превысит массу строения, вектор которой под воздействием силы гравитации направлен строго вниз. Опасность так же возникает тогда, когда по какой-то причине нагрузка на фундамент распределена неравномерно. Такие места будут в большей степени подвержены силам пучения, что может привести к повреждениям конструкции.