Opvriezen

De temperatuur waarbij water in de poriën bevriest, hangt onder meer af van de grootte van de poriën; hoe kleiner de poriën, hoe lager de bevriezingstemperatuur. Water in wijde poriën bevriest dus het eerst. Bij vorst ontstaat zo een grotere capillaire opstijgcapaciteit waarbij water migreert in de richting van het ijs in de poriën. Daar bevriest het, zodat een groter volume aan ijs ontstaat. Door voortdurende migratie van water worden ijslenzen gevormd, waardoor het maaiveld omhoog komt. Dit verschijnsel wordt betiteld als opvriezen. Dit proces kan alleen doorgaan als de onderkant van de ijslenzen binnen de capillaire stijghoogte ligt, zodat vanaf het grondwater water wordt toegevoerd. Een uitgebreidere beschrijving van het opvriesproces is beschreven in [50].

Ingeval van grofkorrelige grond met weinig of geen fijn materiaal zijn alle poriën wijd genoeg om overal in de grond bevriezing met inbegrip van circa 10% uitzetting van het water te laten plaatsvinden. Materialen met grove fracties zijn uit het oogpunt van opvriezen dus niet gevaarlijk, omdat de capillaire opstijging zeer gering is en de doorlatendheid daarentegen groot is.

Grond en bouwstoffen met veel fijne fracties zijn evenmin gevaarlijk, omdat de aanvoer van water naar de vrieszone langzaam verloopt. De doorlatendheid is zeer klein, hoewel de capillaire stijghoogte groot is. De migratie van water gaat dermate langzaam dat de vorming van ijslenzen beperkt blijft.

Gunstige voorwaarden voor migratie van water naar ijslenzen zijn aanwezig in grond met een hoog percentage siltdeeltjes. Dergelijke grond bevat een netwerk van nauwe poriën, terwijl de doorlatendheid relatief groot is. Deze grond in het zogenaamde middengebied is dan ook het gevoeligst voor vorst/dooischade.

Bij een goede opbouw van het asfaltmengsel zal de weg niet stukvriezen. Overigens hoeft opvriezen van de weg niet schadelijk te zijn, mits de heffing maar gelijkmatig is. Bevroren grond heeft een uitstekend draagvermogen. Een nadelig effect is wel dat door de heffing het korrelskelet aan dichtheid verliest, waardoor het draagvermogen achteruit gaat.