Die Frostempfindlichkeit eines Bodens beschreibt seine Anfälligkeit, bei Frost durch Volumenveränderungen Schäden zu verursachen. Diese Veränderungen entstehen durch das Gefrieren von Wasser im Boden, was zu Frosthub (Hebung des Bodens) und Spannungen führen kann, die Bauwerke oder Verkehrswege beeinträchtigen.

Geotechnische Ursachen für Frostempfindlichkeit:

1. Bodenart:
   • Feinkörnige Böden (z. B. Schluff und Ton) sind aufgrund ihrer hohen Kapillarität besonders frostempfindlich, da sie große Mengen an Wasser speichern können.
   • Grobkörnige Böden (z. B. Kies oder Sand) mit geringer Feinanteilen gelten als frostunempfindlich, da sie Wasser schlechter binden.
2. Wasserversorgung:
   • Böden in wassergesättigten Bereichen sind anfälliger, da mehr Wasser zum Gefrieren zur Verfügung steht.
   • Kapillarwasser aus tieferen Schichten kann durch Aufstieg in frostempfindlichen Böden zusätzlichen Frosthub verursachen.
3. Gefrierbedingungen:
   • Tiefe und Dauer der Frostperiode bestimmen die Ausdehnung und Intensität der Frostwirkung im Boden.

Mechanismen der Frostempfindlichkeit:

• Gefrieren von Porenwasser:
  • Beim Gefrieren dehnt sich Wasser um etwa 9 % aus, was zu einer Volumenzunahme des Bodens führt.
• Bildung von Eislinsen:
  • In feinkörnigen Böden können sich durch kapillaren Wassertransport Eislinsen bilden, die zu erheblichen Bodenhebungen führen.
• Spannungsaufbau:
  • Das Gefrieren in begrenzten Porenräumen führt zu Spannungen, die den Bodenmechanismus und Bauwerksfundamente belasten.

Auswirkungen von Frostempfindlichkeit:

1. Frosthub:
   • Hebung von Straßenbelägen, Gehwegen oder Fundamenten, die zu Unebenheiten und Rissen führen.
2. Setzungen beim Auftauen:
   • Nach dem Auftauen sackt der Boden durch Wasserverlust oder neu entstehende Hohlräume ab.
3. Schädigung von Bauwerken: