В стране, где каждый год бывает зима, вопрос криогенных процессов будет актуален всегда. Думаю, не ошибусь, если на первое место отнесу морозное пучение. О самом механизме пучения я уже писал, повторяться не буду (ссылки в конце статьи). Здесь же хочу коснуться вопроса возможности уравновешивания пучения за счет массы дома. На просторах интернета встречается точка зрения, что это возможно.
Какую нагрузку создает частный дом
Начнем в этот раз не с процесса, о котором речь, а с дома, что призван своей массой его уравновесить. Большинство домов в ИЖС 1-2-этажные, редко встречается 3 этажа. Все, что выше, по Градостроительному Кодексу РФ подлежит экспертизе проектной документации и инженерных изысканий со всеми вытекающими дополнительными затратами времени и финансов.
Основные материалы, которые применяют: дерево (сюда включим и каркасную технологию), ячеистые бетоны (пеноблоки, газобетон и др.), теплая керамика, кирпич, арболит, монолитный ж/б. Может, что и упустил, но это будет не тяжелее перечисленных вариантов.
Габариты у домов разные, масса тоже. При проектировании выполняется сбор нагрузок, но с позиции компенсации пучения временные нагрузки и всякие коэффициенты надежности работают не в запас, а наоборот. В чистом виде материал верхней части и фундамента грубо будет в диапазоне 20-400 т. Если возьмем ленточный фундамент мелкого заложения (с плитой и так ясно, что давление на грунт будет меньше), то очень грубо получим нагрузку в пределах 125 кН/м (кирпичный дом в 2 этажа с мансардой). Пусть это выльется в 250 кПа, хотя для ИЖС эта цифра огромна.
Какое давление создает морозное пучение
Суть давления, которое возникает при промерзании пучинистых грунтов, заключается в росте кристаллов льда.
Все процессы, протекающие на уровне молекулярных связей, в большинстве своем, обладают большой энергией. Лед – тоже кристаллическое вещество, он тоже растет по таким же физическим законам. Давление, которое создает кристалл льда при своем формировании из жидкого состояния, достигает 250МПа.
Пучинистый грунт обычно является глинистым, а для них характерна пластичность. При росте кристаллов льда происходит разрушение структурных связей грунта, поэтому таких огромных давлений из-за промерзания в природе не бывает. В лабораторных опытах разные исследователи фиксировали давление от морозного пучения до 20 МПа. Полевые испытания показали существенно меньшее давление, поскольку в природе давление от роста кристаллов может распространяться во все стороны. Экспериментально при испытаниях штампом было зафиксировано снижение величины морозного пучения (но не исключение) при давлении 0,3 МПа (Лапшин В.Я., Алексеев Б.Г., Рахлин Ю.Б.).
Выводы
Итак, простым сравнением полученных цифр можно констатировать, что 250 кПа будет меньше 300 кПа, при которых процесс только начинает становиться менее интенсивным. Так что своим весом частный дом не сможет заглушить деформации от морозного пучения. Многоквартирные же дома ставят на заглубленный фундамент, поэтому морозное пучение им не грозит.
Статьи по теме: