北海道土質試験協同組合北海道土質試験協同組合

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PICK UP 凍上試験

北海道の厳しい冬に
耐えられる道路のため Because the road can withstand
the harsh winter of Hokkaido.

凍上とは

氷点下の気温が長く続く寒冷地では、毛管現象により土中の間隙水が未凍土から凍土内に供給され、アイスレンズが形成・成長する事で土の体積が膨張する現象で、地表面が持ち上がる被害をもたらします。

それによって以下のいろいろな問題が発生します。

  • ・道路の場合

    凍上作用によって舗装にクラックが発生します。

    融解期に道路の強度が低下して、舗装に亀甲状のクラックが発生したり道路が破損したりします。

  • ・切土法面の場合

    切土法面表層が凍上作用と融解作用を繰り返すことによって切土表層が緩み春先の融雪期に法面が崩壊することがあります。

    切土法面が緩んでいる所に融雪水が流れ込み土の強度が弱くなることが原因の一つになります。

これらの事象を予測したり防止するための対策を立てるため、土の凍上性を判定する凍上試験を実施します。

JGS0172-2020凍上性判定のための
土の凍上試験

当組合の凍上試験は、断熱仕様の大型低温用恒温容器の内部に凍上試験装置を配置しており、厳密な試験環境下で試験を実施しています。

供試体を試験装置に設置し、供試体を飽和させてから供試体下端面にサーマルショックにより氷核を形成させた後、下端温度を所定の速度で降下させ、その時の供試体の凍上量と吸排水量及び端面温度を連続的に計測します。

この時凍上量の勾配の傾きが凍上速度となります。凍上性の判定は凍上速度によって判断します。

試験結果例

  • 大型低温用恒温容器
  • 試験セル(大型低温用恒温容器内)
  • 試験前供試体(凍上前)

    試験後供試体(凍上後)