Muld paisub, kui selles olev vedelik külmub. Jää on vähem tihe kui vesi ja kipub hõivama suuremat mahtu. Paisumine põhjustab mullaosakeste nihkumist ja mullakihtide paisumist. Pinnased sisaldavad suures koguses niiskust, nii et sellistesse kihtidesse vundamentide ehitamine muutub riskantseks, kui meetmeid ei võeta.
Kõverdavate muldade omadused
Härmatis on niiskusega küllastunud muldade deformatsioon mahu sees. Mittekivise pinnase krüogeenne turse tekib tilkade kristalliseerumise ja orgaaniliste komponentide dekompressiooni tõttu. Mittekivimites moodustistes esinevad jääsulused on polükristallide, vahekihtide ja läätsede kujul. Mudased-savikihid paisuvad niiskuse tõusust aluskihtidest külmumisalale.
Tõstmise võimalused:
- kui niiskus jaotub piki vertikaalset pinnast ühtlaselt, ilmneb kõverdumine 3% tasemel;
- voolude liikumine või ebaühtlane külmumine põhjustab turse suurenemist kuni 10-25%.
Vundamendikonstruktsioonid kerkivad pinnase paisumisest, kuid kevadel, sulades, ei saa need koos maapinnaga vastassuunas settida, tekib tugede (sambad, monoliitsed ja kokkupandavad ribad) kumeruse efekt. Turbarabadesse tekivad pikaajalised paisumäed, mis tekivad erineval viisil.
Talvise sula ajal rändavad veevoolud, mis seejärel külmuvad. Seda nähtust korratakse mitu korda ja see põhjustab mahukate jääpallide ilmumist. Künkad kasvavad kiirusega kuni 10–20 cm aastas. Talvel lahtised mullad külmuvad koos kaevatud vundamendi korpusega ja kevadel tõstavad selle üles. Toe all olev õõnsus täidetakse vedela või veeldatud pinnasega. Protsessi korratakse mitu aastat ja see viib maja kokkuvarisemiseni.
Mittetõsisevasse kategooriasse kuuluvad kivimid ja kivised pinnased. Killud saadakse kaevanduskivimite hävitamisel, rühma kuuluvad killustik, kruus ja muud suurte teradega materjalid. See hõlmab ka keskmise ja jämeda fraktsiooni liiva.
Struktuursete osakeste suurenemine viib kaldumise astme vähenemiseni. Sellistes kihtides olevad vundamendid maetakse olenemata külmumismärgist ja pinnase vedeliku tasemest.
Kuidas määrata mulla tüüpi
Põldmullauuringud hõlmavad instrumentaalseid uuringuid ja fikseeritud sügavusmarkerite (benchmarke) käitumise vaatlusi. Kasutatakse instrumente (kõrgusmõõtjaid), mis sisaldavad soojusisolatsiooni mahutit pinnase jaoks koos tugiproovi ja nihkemõõteanduritega.
Mullakihi kalduvust paisuda nimetatakse külmatõusu astmeks. See leitakse valemi abil F = (R – r) / r, Kus:
- F — kallutusaste;
- R — paisunud kihi kõrgus;
- r — proovi kõrgus enne külmutamist.
Kõrgendatud pinnased hõlmavad muldasid, mille väärtused on suuremad kui 0,01, need suurendavad nende mahtu rohkem kui 1 cm külmumissügavusel 1 m.
Hindamine seisneb katsevundamendi uurimises koos ankurduselementidega, et vältida õõnestust. Mõõteseadmel on vedruelement, mille deformatsioon näitab turse taset. Nihke lineaarsed mõõtmed salvestatakse andurite ja detektorite abil.
On olemas meetodid, mille abil saab määrata deformatsioonijõudude mõjul proovide terviklikkust kahjustamata kallutusastme. Infoandureid ei sisestata maasse, seadmed ei puutu kokku pinnasekihiga.
Sellised uuringud hõlmavad järgmist:
- gammaoskoopia;
- ultraheli röntgen;
- laser meetod.
Sellised seadmed salvestavad nihkeid ja mineraalosakeste liikumist deformatsiooni ajal distantsilt, kuid näidikute lugemine ja nendega töötamine nõuab erilisi tehnilisi teadmisi ja oskusi.
Eramu ehitamisel tellitakse objektil pinnasekihi proovi laboratoorne uuring. Analüüs võtab aega, kuid selle tulemusena väljastatakse ametlik järeldus ja sertifikaat ehitusplatsi pinnase koostise ja omaduste kohta.
Ligikaudne hinnang määrab selle granulomeetrilise struktuuri põhjal kindlasti kindlaks, kas pinnas ei ole loksuv. Keskmine testimine viiakse läbi valemite järgi. Täpne tulemus saadakse väliuuringu või laboriuuringu tulemuste põhjal.
Muldade klassifitseerimine turse tüübi järgi
Talvel on paistetus nii võimas, et tõstab koos hoonega üles ka tugialuse, kevadel aga ei naase kõrgendatud konstruktsioon oma tavalisse asendisse. Jääsulgude tihedus on 916 kg/m3, vee puhul on sama näitaja 1000 kg/m3.See viitab sellele, et jää maht on 9% suurem kui vee kuupmaht, mis tekitab mullakihi struktuurile lisakoormuse. Pinnas liigub surve mõjul, kuid ei saa liigutada sügaval asetsevaid kihte, vaid tõstab koos hoonega ülemist osa.
Pinnase pinnase klassifikatsioon:
- mittetõstav;
- kergelt õõtsuv;
- keskmise tõusuga;
- väga kallutatud.
Nimekirja koostamisel lähtutakse voolunäitajate suurusest ja niiskusesisalduse koefitsiendist. Madala vooluga on voolavuspiir 0 - 0,25, veesisalduse koefitsient 0,6 - 0,8. Sellesse kategooriasse kuuluvad liivatäidisega jämedateralised kivimid, mis ei tohiks ületada 30% massist.
Keskmise raskusastmega rühma kuuluvad savid, liivsavi voolavusväärtusega 0,25–0,5, aleuriitne ja peenliiv voolavusväärtusega 0,8–0,93 ning kivimitükid, mis sisaldavad üle 30% liivatäiteainet. Tugeva kaldega muldasid esindavad mullad, mille savi voolavus on suurem kui 0,5, kõverusaste üle 0,07 ja niiskusega küllastunud liivad veekoefitsiendiga üle 0,95.
Kõige enam paisutab pakane savi, suurendades selle mahtu kuni 15%. Liivad, eriti kivised ja kivised, külmade ajal praktiliselt ei paisu. Erinevus seisneb selles, et savi hoiab vett struktuuri sees, liiv aga laseb sellel peente osakeste vahelt läbi minna.
Kõhupuhitus oleneb keemilisest ja mineraalsest koostisest. Kaoliniitkivimid on vähem liikuvad kui montorilloniitmullad. Kõrge kaaliumisisaldusega pinnas on vundamentide jaoks hea alus.
Mulla nihkumise vastu võitlemise viisid
Mulla niiskuse vähendamise meetodid, mis säilitavad mulla stabiilsuse ja hoiavad ära halvad tagajärjed:
- drenaažikollektorite paigaldamine maapinna niiskuse eemaldamiseks;
- vertikaalplaneering, mille seina kalle on vähemalt 5%, et eemaldada vesi pinnalt;
- tugede taseme vähendamine, asendades ebastabiilse vundamendi tahke pinnasega;
- veekindlate pimealade paigaldamine hoone perimeetri ümber;
- regulaarsed meetmed vee vähendamiseks;
- pinnase tihendamine vundamendi õõnsuste tagasitäitmiseks;
- veevarustuse ja kanalisatsiooni katkestuste ohu kõrvaldamine;
- vundamendi kaugus kaevudest, reservuaaridest, pesujaamadest, kommunikatsioonidest.
Pinnase dehüdratsioon drenaažisüsteemi paigaldamise tagajärjel on oluline. Pinna kuivendamiseks rajatakse liivakiht ja paigaldatakse perforeeritud torud. Drenaaž on paigutatud ümber perimeetri ja kaevust mitte kaugel (0,5 m) kaevatakse piki vundamendimärki sügavusele auk. Isoleeritud toru asetatakse kaldega kraavi ja puistatakse üle jämeda kruusa või liivaga.
Katusematerjali sile pind vundamendi aluse all silub vertikaalset tõusu ja tekitab libiseva efekti. Sama efekti annab vundamendi kanna all oleva pinnase pinna tasandamine. Ebastabiilne pinnas asendatakse vastupidava pinnasega, näiteks jämeda kruusalise liivaga. Süvend kaevatakse külmumismärgist allapoole, pinnas eemaldatakse ja selle asemele valatakse ja tihendatakse uus kiht. See on tõhus meetod, kuid sellega kaasneb suur maatöö.
Kuidas kinnitada hoone vundamenti
Vundament laotakse allapoole külmumismärki – nii ei mõjuta vundamenti kummutamise surve. Mis puudutab külgpinda, siis mullaosakesed jäätuvad toe külge ja tõstavad paisumisel vundamenti. Seetõttu kasutatakse süvaladumist ainult raskete hoonete puhul, millel on raudbetoonpõrandad ja -seinad tellistest ja betoonist.
Pinnase isolatsiooni kasutatakse pinnase mõju vähendamise meetodina kergmaterjalidest maja madalate tugede ehitamisel. Maa külmumine on välistatud ja niiskus ei paisuta mulda. Maapinnale asetatakse isolatsioonikiht, lindi laius vastab külmumiskõrgusele. Isolatsiooni paksus arvutatakse sõltuvalt materjali omadustest ja piirkonna kliimast.
Vundamenti kaitstakse spetsiaalsete lisandite, näiteks pinnase soolamisega. Seda ajutist kokkupuudet kasutatakse maja ehitamise ajal. Kasutage kaaliumkloriidi või tehnilist naatriumkloriidi koguses 30 kg maa kuupmeetri kohta. Segatakse täitepinnasega ja viiakse maja põhja ümbritsevasse ruumi. Seda tehakse 0,5–1,0 meetri sügavusel.
Muld leotatakse õlipõhises lahuses. Siinuste tagasitäitmisel tehke kaks kihti vundamendi külgpinnaga piirile. Kompositsioon sisaldab bituumenit, kaltsiumoksiidi, anioonseid aktiivseid komponente, vett. Lahuse kogus võetakse 5–10% mulla massist. Mullaga segamiseks kasutatakse polümeerseid modifikaatoreid, mis aeglustavad jäätumist.
