Hoe voorkomt een vorstrand het opvriezen van de ondergrond?

[Kareltje1]

Dames en heren Klussers,

De primaire functie van een vorstrand aan een fundering is mij bekend en ook zonder moeite op internet te vinden: het voorkomen van het
opvriezen van de grond onder het fundament en daarmee het optillen hiervan. (Dat de vorstrand vaak ook een sterktebepalende functie als
verstijvingsrib heeft doet bij deze vraag niet terzake).

Wat ik niet fatsoenlijk uitgelegd kan vinden is HOE de vorstrand dit effect bereikt: hoe zorgt een vorstrand ervoor dat de grond onder het fundament niet bevriest? Is het bijvoorbeeld:

- De isolerende werking van de het materiaal van de vorstrand en de eventuele bodemplaat? Waarbij de bedenking rijst dat de isolerende
waarde van beton/steen nou niet extreem veel hoger zal zijn dan die van de omliggende grond. Kan zo'n 20 cm beton echt de grond onder het
gebouw duidelijk warmer houden dan de grond om het gebouw, ook bij een onverwarmd gebouw als bijv. een loods?

- Het feit dat de vorstrand en het gebouw de grond onder het gebouw droog houdt, doordat de toetreding van water tot deze ruimte wordt
verhinderd? Zodoende is er geen water dat kan bevriezen. Lijkt minder waarschijnlijk omdat de grond al vocht bevat voor het bouwen, de
grondwaterstand tot boven de vorstgrens kan reiken en cappillair water ook hierbovenuitstijgen kan.

- Of een andere verklaring?

De reden van deze vraag is trouwens dat ik functioneren van een aantal alternatieve funderingsmethodes wil beoordelen.
Alvast bedankt voor de reacties.

Kai

 

[Rene de klusser]

Wij allen als kenners en ook u weet dat grond een bepaalde hoeveelheid vocht bevat.
Wat gebeurt er nu als water bevriest,ZET UIT.
Wij nemen een stelling aan dat de vorst rand 60 cm onder het maaiveld de aanlegdiepte heeft.
Voordat de fundering omhoog zal komen door uitzetting van vorst.
Zal de vorst 60 cm diep in de grond moetten zitten voordat het water in de grond op die diepte bevriest.
Meestal is de stelregel 10 dagen minimaal 8 graden vorst dan zit de vorst bij ons op de vette klei 15 a 20 cm in de grond.
Voordat de vorst 60 cm in de grond zit en de fundering op zou kunnen vriezen
Praat je toch wel 40 dagen overdag min 10 denk ik zo uit het blote hoofd.

 

[IJkenhout]

Bevriezing van de grond gebeurd als de buitentemperatuur laag genoeg is. Aangezien boven de vloer geen buitentemperatuur is, bevriest de grond daaronder nooit.

Als de vloer geïsoleerd wordt, loopt de isolatie rondom de vorstrand door.

 

[Kareltje1]

Bedankt voor de reacties tot nu toe, maar beide verklaren niet afdoende HOE het opvriezen onder de fundering wordt voorkomen. De verklaring van IJkenhout komt gevoelsmatig wel in de richting, maar hapert ook:

Nemen we als voorbeeld een onverwarmde loods met open gevels, geplaatst op een betonnen vloerplaat direct op het zand. Deel van de vloerplaat is een betonnen vorstrand van 80 cm onder het maaiveld. In totaal volgens mij een niet bepaald ongebruikelijke constructie.
Dat de grond onder de voet van de vorstrand niet bevriest is duidelijk, maar hoe zit het met de grond onder de vloerplaat? In een onverwarmde loods met open gevels zal de temperatuur nauwelijks hoger zijn dan buiten. Zodra de vorst dieper dan de dikte van de vloerplaat komt, zal m.i. de grond onder de vloerplaat bevriezen en de fundering optillen, aangezien vloerplaat en vorstrand een geheel zijn.
Wat is dan nog het nut ervan een deel van de fundering (vorstrand) onder de vorstgrens te leggen, terwijl het grootste deel (vloerplaat) daarboven ligt?

Kai

 

[Rene de klusser]

Kai je hebt volkomen gelijk.
Maar in dit soort situatie's word de rand gebruikt als onderdeel van de constructie.
De rand is er dan voor om de puntlasten van de kolommen over te brengen naar lijnlasten.
En nog even terug komend op het verhaal van de vloer zal dan ook omhoog vriezen.
Dit klopt maar de relatieve vochtigheid van de grond onder de plaat zal ook dalen.
Dit komt omdat de regen endergelijke ook nbiet in de grond vloeien.
Het vreatischvlak zal terplaatste van de loods dalen.
Maar als het een vloer zoals jij omschrijft is die gewoon buiten licht,zal inderdaat de vloer ook op vriezen.
Waarschijnlijk minder dan de omligende grond omdat de grond onder de vloer minder water bevat
De vorstrand heeft dan ook geen nut maar voor de constructie zal hij wel essentieel zijn

 

[IJkenhout]

Inderdaad. Het is sowieso discutabel in hoeverre vorstvrije diepte echt nodig is, als je kijkt hoeveel er vroeger minder diep gebouwd is. Ik ken een woning die in de jaren 20/30 1 laag onder het maaiveld is gebouwd (6cm), ik kon geen scheur in de gevel vinden :) Mijn eigen woning is gefundeerd op ±45cm diepte.

Het is een theoretisch verhaal. Wat ook van belang is wanneer zakking problemen gaat opleveren. Bij zo'n open schuur, waar hooguit een borstwering gemetseld is, kan er weinig misgaan. Bij een woning worden scheuren in gevels niet meer geaccepteerd. Problemen zijn eigenlijk ook alleen visueel.

 

[MvanV]

Het gaat niet eens zozeer om het tegenhouden van de vorst.
Het gaat er om dat de grond onder de fundering zo diep is dat hij niet meer bevriest en ontdooit.
Bij het ontdooien kan de grond namelijk verzakken.

Je hebt dan zeg maar het effect van een slecht onderhouden fietspad met dunne tegels na een flinke winter. Dan ligt geen tegel meer evenhoog.

In Nederland valt het eigenlijk wel mee tegenwoordig, het is niet zo vaak meer onder de -10 of zelfs -5. Op de laatste 2 winters na is het eigenlijk al sinds de oorlog relatief warm.

In de oorlog was het wel heel koud. Gelukkig is de gewoonte gebleven, want het kan gewoon weer omslaan, zelfs met broeikaseffect.

In een stad als New York wordt het nog wel echt koud. Daar zitten enorme verzakkingen in de weg door bevries-ontdooieffecten.

Bij ons gaat eigenlijk alleen het asfalt kapot bij de laatste winters.