Hidrológiai Közlöny 1953 (33. évfolyam)

5-6. szám - Biczók Imre: Talajfagy kérdése

230 Hidrológiai Közlöny. 33. évf. 1953. 5—6. sz. Biczók I.: Talajfagy kérdése kérdést A. V. Sztocenko oldotta meg. Szerinte hó alatt a lefagyás mélysége Ho k-L \ E

t — k

2 c, a talaj termikus tulajdonságaitól függő állandó a hótakaró tömörségétől függő állandó a hótakaró "*»stagsága a fagymennyiség ábra az átlagosan rossz körülmények között különböző téli középhőmérsékleteken bekövetkező fagymélységeket mutatja. A grafiahol hí G Et A 7. —J % 1

150 a? 250 -in of 0 10 20 30 40 50 60 70 60 30 Fogynap 7. ábra. A fagybehatolás mértéke. konból lemérhető, hogy a nálunk ismert leghosszabb, 62 napos fagytartam alatt a fagybehatolás mélysége 0,80 m alatt marad, tekintve, hogy az átlagos téli hőmérséklet még az igen hideg 1928/29, 1939/40, 1941/42. években is csak —5° C körül mozgott. A görbesereg — 5° C-os görbéje sajnos hiányzik. 30 evenként egyszer 20 évenként egyszer 10 évenként egyszer 500 1000 1500 Tengerszint feletti moaossóq 8. ábra. Átlagos fagynapok száma a magasság függvényében. Az átlag fagynapok számának a tengerszint feletti magasságától való függését a 8. ábra mutatja. IV. Talajfagy A fagyzóna alsó határán a fagy erőssége már csekély és nem elégséges ahhoz, hogy fagy veszélyesnek minősülő kötött talajokban a víz megfagyjon. Borovik—Romanova kísérletei szerint az adszorbciós, felületi molekuláris erők hatására a vékony hajszálcsövekben a víz fagypontja jóval 0° C alatt van. PL: 1,57 mm átmérőjű kapilláris csőben a fagypont — 6,4° C, 0,06 mm átmérőjű kapilláris csőben a fagypont —18,5° C ós így tovább. A víznek egy része ennek folytán bármily negatív hőmérsékleten is a fagyott talajban vízhalmazállapotban marad meg. Moszkvai homokos agyagmintákon végzett kísérletek szerint w = 29%-os nedvességtartalom esetén —1,6° C-on 74%, —17° C-on pedig még mindig 57% vízrész nem fagy meg. Az eljegesedés a talajban a pórusméretektől függően lassan halad előre. Az eljegesedéssel, a jégtartalom növekedésével a talaj szilárdsága is nő. Mivel a fagyott agyag meg nem fagyott víztartalma sokkal nagyobb, mint a homoké, ezért a fagyott agyag kevésbbé szilárd, mint a fagyott homok. A jég szilárdsági adatai az alábbiak: —11 fokon a jégtűkre merőlegesen 75 kg/cm

2, míg a jégtűkkel párhuzamosan 130 kg/cm

2. A talaj eljegesedésének foka az előzőkből következően szilárdsági vizsgálattal, vagy pedig egyszerűbben kalorimetrikusán határozható meg. A Szovjet Tudományos Akadémia Fagykutató Intézetének központi laboratóriumában A. P. Borsenova és P. I. Andrianova kísérletei szerint a víz a talajban nagyobb hőmérsékletingadozások közben fagy meg. A fagy lefolyását egy szinten a 9. ábra tünteti fel. <o e -i -16 Y 1 Idő \ f c \ \Jb \ o\ II ( c \ ö \ 0 <A lll f ^ ^ lö 9. ábra. Talajfagy-görbe. A hőmérsékletváltozási görbe több szakaszra bontható. Az első szakasz (a) a talaj lehűlósi és túlhűlési folyamatának felel meg. Amint a víz megfagyása megkezdődik, a hőmérséklet hirtelen a fagyási hőmérsékletre emelkedik (b), amely különböző talajokra ós pórusméretekre más és más értékű. A behatoló hidegmennyiség és a jégképződés rejtett hőjéből származó hőleadás között ekkor egyensúly áll be, ezért a hőmérsékleti görbe (c szakasz) vízszintes. Ezt az állapotot Szumgin szovjet tudós nyomán nullafüggönynek nevezzük, mert a jégképződés rejtett hője mintegy függönyt képez, amely a további hőmérsékletsüllyedést megakadályozza. Nagyobb hidegmennyiség behatolásakor az előbbi jelenség a kisebb pórusokban megismétlődik és hasonló körülmények között fokozatosan a mind kisebb pórusok vize fagy meg. Igen nagy hidegmennyiség behatolásakor a nullafiiggöny időtartama az első szakaszokon nul-