Soil moisture tension and ice segregation

• Main Author: Penner, E.
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: 1958
• Subjects: permafrost; pergélisol; soils; sol; properties of soils; caractéristique du sol; frost heaving; foisonnement par le gel; particle size distribution; granularité; saturation point; point de saturation; air moisture transfer; transfert de l'humidité de l'air; Ice
• Online Access: https://nrc-publications.canada.ca/eng/view/ft/?id=cdebec62-ae36-4c3f-95c0-50f58b3a76ec; https://nrc-publications.canada.ca/eng/view/object/?id=cdebec62-ae36-4c3f-95c0-50f58b3a76ec; https://nrc-publications.canada.ca/fra/voir/objet/?id=cdebec62-ae36-4c3f-95c0-50f58b3a76ec

This paper deals with some of the fundamental aspects of frost actions in soils. It is suggested that the freezing point depression at the ice-water interface determines the soil moisture tension which acts as the driving force during frost heaving. The dimensions of the soil pores are responsible, at least in part, for the induced freezing point depression when a saturated soil specimen is frozen unidirectionnally. Moisture tensions in excess of 8,000 cm of water have been measured in closed systems containing fine-grained soils after heaving approached zero, but are much less in coarse-grained soils. Blended soils covering a wide textural range as well as fine Ottawa sand were used to prepare a series of test specimens. In general, the experimental findings are in harmony with the suggested theory. Ce mémoire concerne certains traits essentiels de l'action du gel dans les sols. Selon l'auteur, l'abaissement du point de congélation à l'interface eau-glace détermine la tension d'humidité du sol, qui constitue la force agissante au cours du soulèvement dû au gel. C'est aux dimensions des pores du sol qu'est dû, en partie au moins, l'abaissement du point de congélation lorsqu'un échantillon de sol saturé est gelé dans une seule direction. On a relevé des tensions d' humidité supérieures à 8000 cm d'eau dans des systèmes clos comportant des échantillons de sol à grains fins pour un soulèvement voisin de zéro, mais ces mesures sont très infé rieures pour les sols à grains grossiers. On s'est servi de plusieurs sols mélangés comprenant une grande variété de textures, y compris le sable fin d'Ottawa, pour préparer une série de spécimens d'essai. En général, les résultats des expériences confirment la théorie proposée. Peer reviewed: Yes NRC publication: Yes