Замерзание почвы
Цель испытания заключается в нахождении точки начала появления прочности на сдвиг. Это будет влагосодержание, при котором обе половины образца, помещенные в чашку для определения предела текучести, сойдутся вместе на 12 мм длины при встряхивании 25 раз на приборе с помощью рычага, вращающегося с частотой 2 об/с. Предел текучести определяется после проведения серии таких испытаний при регистрации числа встряхиваний или ударов на полулогарифмической бумаге. Получается прямая линия, точка на которой, обозначающая 25-й удар, принимается за предел текучести. Ниже приведены сведения, относящиеся к пластичности почв:
Необходимо отметить, что ил — несвязный грунт. Почва с высоким индексом пластичности и высоким пределом текучести будет чрезмерно набухать и давать усадку.
В холодных широтах глубина промерзания почвы возрастает с увеличением индекса замерзания. Последний определяется по числу градус дней мороза в течение года. Градус-день замерзания получают, когда средняя температура воздуха за день составляет на Г Р ниже 32° Р. Таким образом, если средняя температура в какой-то день равна — 3° Р, этот день считают как 35 градус дней мороза. Взаимозависимость между глубиной промерзания и индексом замерзания. Индекс замерзания оказывает основное влияние на промерзание, хотя имеют значения и другие факторы. Слой снега действует изолирующее и заметно снижает промерзание почв. На одном из пресноводных озер, расположенном на 59° северной широты (озеро Изабель, военная база форт Черчилль), обнаружено, что общая толщина слоя льда вместе со снеговым покровом всегда близка к 1,5 м.
Мороз вызывает явление вспучивания. Когда вода превращается в лед, ее линейное расширение составляет 9,4%. Известны случаи вспучивания от мороза на толщину слоя в несколько десятков сантиметров. Объемным расширением трудно объяснять подобное смещение льда.
Когда температура падает, плоскость мерзлоты (уровень почвы температурой 0°) медленно опускается. Выше уровня этой плоскости вода превращается в лед. Подобное замораживание есть не что иное как высушивание.