Master's Thesis

The Impact of Freezing Cycles Simulated in a Cryochamber on Selected Soil Physical Properties

Final Thesis 12.98 MB

Author of thesis: Ing. Ema Prachárová

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Stanislav Paseka, Ph.D.

Reviewer: Ing. Gabriela Tomášová

Abstract:

This thesis evaluates the effect of freeze–thaw cycles simulated in a climate chamber on selected physical properties of soil. The study focuses on changes in soil hydrolimits, pore system characteristics, and particle-size distribution under different soil types and initial moisture conditions.
The results demonstrate that freeze–thaw action significantly affects the physical state of soil, with the magnitude of changes depending on soil type and initial moisture content. The most pronounced changes were observed in soils with extreme particle-size compositions, whereas medium-textured loamy soils exhibited higher stability.
The thesis indicates that, under certain conditions, freeze–thaw cycles may lead not only to changes in hydrolimits and porosity, but also to redistribution of particle-size fractions, in some cases resulting in a change of soil texture class.
The results demonstrated that freeze–thaw processes significantly affect the physical state of soil, with the most pronounced changes observed in soils with extreme textural composition. In contrast, loamy soils exhibited higher structural stability and a less intensive response to freeze–thaw cycles. The findings highlight the importance of freeze–thaw processes in assessing the risk of soil physical degradation.

Keywords:

freeze–thaw cycles, soil structure, soil hydrolimits, porosity, soil moisture conditions

Date of defence

03.02.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Process of defence

Studentka představila svou diplomovou práci Dopad mrazových cyklů simulovaných kryokomorou na vybrané fyzikální vlastnosti půdy. Studentka podrobněji popsala odběr půdních vzorků z pěti lokalit s odlišnými půdními vlastnostmi. Následně popsala veličiny popisující půdní vlastnosti (provzdušněnost, zrnitostní složení a další). Otázky oponentky Ing. Gabriely Tomášové, Ph.D.: 1. Prečo sa najvyššia citlivosť na mrazové cykly prejavila najmä pri ľahkých pôdach akú úlohu v tomto prípade zohráva pórovitosť pôdy? Odp.: Malý podíl jemných frakcí, půda nebyla kompaktní. 2. Na základe akej metodiky alebo odborných zdrojov bola stanovená dĺžka zmrazovania vzoriek v klimatickej komore? Odp.: Na základě žádné metodiky, práce vycházela z projektu na jiné univerzitě. Podmínky studentka volila na základě klimatických podmínek na našem území. 3. Prečo je práve prevzdušnenosť pôdy považovaná za najcitlivejší fyzikálny parameter pri cykloch zmrazovania a rozmrazovania? Odp.: Reaguje přímo na změny pórovitého prostředí. Studentka vysvětlila, proč nepoužila pórovitost, ale provzdušněnost. Ing. Eva Hyánková, Ph.D. Otázka: Rozdíl mezi provzdušněností a pórovitostí? Jak se stanovovala zrnitostní křivka? Odp.: Studentka uvedla jejich rozdíl. Studentka vysvětlila postup tvorby zrnitostní křivky. doc. Dr. Ing. Petr Doležal Otázka: Kdy jste odebírali vzorky? Odp.: Vzorky byly odebírány na začátku května, a to všechny ve stejný den. doc. Ing. Roman Výleta, Ph.D. Otázka: Z jaké hloubky jste odebírali vzorky? Jak byly lokality od sebe vzdálené? Odp.: Vzorky byly odebírány z povrchu pomocí Kopečkého válečku. Část lokalit se nacházela v okolí Brna, zatímco zbytek na Vysočině. doc. Ing. Daniel Marton, Ph.D. Otázka: Jaký byl postup zpracování vzorků? Odp.: Studentka podrobněji popsala průběh.

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta stavební

Department

Institute of Landscape Water Management

Study programme

Civil Engineering – Water Management and Water Structures (NPC-SIV)

Composition of Committee

doc. Ing. Daniel Marton, Ph.D. (místopředseda)
doc. Dr. Ing. Petr Doležal (člen)
Ing. Karel Hrich, Ph.D. (člen)
Ing. Eva Hyánková, Ph.D. (člen)
Ing. Tomáš Kozel, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Roman Výleta, Ph.D. (předseda)

Supervisor’s report
Ing. Stanislav Paseka, Ph.D.

Grade proposed by supervisor: C

File inserted by supervisor Size
Pracharova_Hodnoceni_vedouciho_DP.pdf 82,71 kB

Reviewer’s report
Ing. Gabriela Tomášová

Grade proposed by reviewer: B

File inserted by the reviewer Size
Posudek oponenta [.pdf] 131,28 kB

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová