|
==Jääläätsede kasvamine<ref>John Tyndall (1858) "On some physical properties of ice," Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 148 : 211–229. Summarized in: Tyndall, J. (1858). "On some physical properties of ice". Proceedings of the Royal Society of London. 9: 76–80. doi:10.1098/rspl.1857.0011</ref>==
Peamiselt on pinnase nihkumine põhjustatud jääläätsede kasvamisest pinnases. Külmakerke korral kasvab pinnases üks või mitu jääläätse mis omakorda kergitavad pinnast enda kohal. Need läätsed kasvavad pideva vee lisandumisel põhjaveest, mis on sügavamal mulla külmumisjoonest. Külmakindlate muldadepinnaste olemasolu tagab poorse struktuuri, mis võimaldab kapillaaride voogu ja see omakorda varustab jääläätsesid veega. Tänu Gibbs-Thomsoni efektile, mis seisneb vedelike kinnistamises pooridesse, võib vesi mullas jääda vedelaks ka temperatuuril, mis jääb alla vee külmumispunkti. Kvaliteetsetel pooridel on väga suur kumerus ja see tagab vedeliku vedela oleku ka sellises keskkonnas kus temperatuur võib olla kümne kraadi allpool vedeliku külmumistemperatuuri. See efekt võimaldab veel pinnasest läbi imbuda jääläätse suunas, mis omakorda võimaldab jääläätsel kasvada.
Teine veetranspordi efekt on mõne molekulaarse veekihi säilimine jääläätse ja mullaosakeste vahel.
==Casagrande kriteerium (külmatundlikud pinnased)<ref name="pavement" />==
1932. aastal esitas dr Arthur Casagrande üldtuntud kriteeriumid tuvastamaks potentsiaalseltpotensiaalselt külmatundlike pinnasedpinnsaste tuvastamiseks. Looduslikel külmadelLoomulikes tingimustelkülmumistingimustes ja piisava veevarustuse korral on oodata jää eraldumist ebaühtlastelebaühtlastes pinnastelpinnastes, kus on 3% osakestest väiksemad kui 0,02 mm. Väga ühtlaste pinnaste puhul aga juhul kui rohkem kui 103% terakestest onosakestest väiksemad kui 0,02 mm02mm. Jää eraldumist ei täheldatud pinnastes, kus 1% terakestestteradest on väiksemad kui 0,02 mm,02mm isegi siis, kui põhjavee tase on sama kõrgel kui külmusmispiirkülmumispiir. Casagrande kriteeriumi rakendamine eeldab hüdromeetrilist katset, et määratleda 0,075 mm terakeste jaotus ja arvutada väiksemate kui 0,02 mm suuruste osakeste protsent.
==Sulaperiood<ref name="pavement" />==
# Külmakerked. Niiskuse kogunemine pinnases ja selle külmumine. Kogunenud niiskus (jää lääts) laieneb soojusvoo suuna suhtes risti ning suruvad katendi üles, põhjustades sageli tõsiseid pragunemisi.
# Maapinna sulamine. Kui muldkehamudkeha on külmutatud võib nõrgestataks kui sulad (tavaliselt kevadel). Seetõttu ei pruugi koormus, mis tavaliselt ei katendit ei kahjustaks, võib sula perioodide ajal olla üsna kahjulik.
Külmakahjustust võib iseloomustada ka sügavus, milleni muldkehapinnas külmub konkreetses piirkonnas. Seda sügavust saab hinnata mitmete võrranditega, kaasa arvatud Stefani valem ja muudetud Berggreni valem. Kui see sügavus on teada, saab seda kasutada katendi struktuurse projekti sisendina, et leevendada külmakahjustuste kahjulikke mõjusid. Leevendusmeetodeid saab liigitada nelja laia kategooriasse.
# Piirata külmakindla materjali sügavust konstruktsiooni all.
# Eemaldada ja vahetada külmale vastuvõtlik muldkehapinnas.
# Projekteerida katendi konstruktsioon põhinedes vähendatud muldkehapinnase kandevõimele.
# Peatada põhjavee ja pinnase kokkupuude.
| 