Co jsou podélné trhliny ve vozovce?

Podélné trhliny

Definice

Podélná trhlina je trhlina, která vede rovnoběžně s osou vozovky nebo se směrem pokládky. Příčná trhlina se rozprostírá napříč vozovkou přibližně kolmo na osu.

Příručka FHWA pro Program dlouhodobého sledování výkonnosti vozovek (LTPP) dodává, že záleží na tom, kde je trhlina v jízdním pruhu. Rozlišuje trhliny ve stopě kol a trhliny mimo ni. TxDOT uvádí, že podle své polohy v jízdním pruhu je podélná trhlina buď způsobená zatížením, nebo způsobená prostředím.

Jak ji odlišit od jiných trhlin

• Příčné trhliny. Jediný rozdíl je ve směru. Příručka PAVER zahrnuje obě pod jednu poruchu 48 a dává jim stejné úrovně závažnosti.
• Blokové praskání. Blokové praskání rozděluje vozovku na obdélníkové kusy. U asfaltových vozovek, s výjimkou asfaltu přes PCC, pokud inspektor zaznamená blokové praskání, nezaznamená na stejné ploše žádné podélné trhliny. Manuál LTPP neeviduje podélné okrajové trhliny v oblasti blokového praskání odděleně.
• Trhliny typu aligátorí kůže (únavové trhliny). Podélná trhlina ve stopě kola může být prvním stupněm. AC 150/5380-6C uvádí, že trhliny typu aligátorí kůže se na povrch dostanou nejdřív jako řada rovnoběžných trhlin. Manuál LTPP hodnotí podélnou trhlinu ve stopě kola jako únavovou, pokud má přidružené náhodné praskání nebo se klikatí a má měřitelnou plochu.
• Odrazové praskání u spáry. V PAVER je trhlina nad spárou v betonové desce PCC pod asfaltovým povrchem samostatnou poruchou, 47. Odraz od jiných podkladů se eviduje jako podélná nebo příčná trhlina. Manuál LTPP zaznamenává odrazovou trhlinu u spáry jako podélnou nebo příčnou trhlinu. K jejímu určení potřebuje rozměry desky.
• Okrajové trhliny. Manuál LTPP použije okrajové trhliny jen u vozovek s nezpevněnou krajnicí. Zahrnuje podélné trhliny mimo stopu kola a do 0,6 m od okraje vozovky.
• Smršťovací trhliny v betonu. Manuál PAVER pro beton hodnotí vlasovou trhlinu jako smršťovací trhlinu. Je dlouhá jen několik stop a nezasahuje napříč desky.
• Odprýsknutí vedle spáry v betonu. Manuál LTPP eviduje část trhliny do 0,3 m od spáry jako odprýsknutí. Zbytek trhliny eviduje jako podélnou trhlinu.

Příčiny v asfaltu

Příručka PAVER pro asfaltová letiště uvádí tři příčiny:

• Špatně provedená spára mezi pásy pokládky.
• Smršťování asfaltového povrchu od nízkých teplot nebo ztvrdnutím asfaltu.
• Odrazová trhlina od trhlin pod povrchovou vrstvou, včetně trhlin v betonových deskách PCC, ale ne v jejich spárách.

AC 150/5380-6C uvádí, že oxidace a stárnutí asfalt smršťují a že teplotní výkyvy způsobují jeho stahování. Dodává, že špatně provedené spáry pruhů urychlují praskání spár. Tyto trhliny nejsou způsobeny zatížením.

TxDOT přidává další příčiny. Rozdílný pohyb pod povrchem je hlavní příčinou podélných trhlin mimo stopu kola. Původ bývá tento:

• Vysušené zeminy podloží (vysychání okrajů).
• Konsolidace násypu nebo porušení svahu.
• Rozšiřovací rozhraní.
• Aktivní spáry betonových vozovek PCC, které se odrážejí na povrch.

Zatížení může také způsobit rovnoběžné trhliny ve stopě kola. Pavement Interactive uvádí, že první známky únavového praskání bývají podélné, v nebo u stopy kola. Také uvádí, že trhliny mohou začít na povrchu u vozovky, která je na své zatížení silná. Tahové napětí od kol a stárnoucí, křehká povrchová vrstva způsobují tyto trhliny shora dolů.

Podélná spára

Pavement Interactive označuje spáru za nejobtížnější část vozovky na zhutnění. Válec buď spočívá částečně na vozovce vedle spáry, nebo mine okraj nové spáry. Doporučuje vést podélné spáry mimo stopy kol, aby je provoz zatěžoval jen zřídka.

Položka P-401 FAA stanoví pro letištní asfalt tato pravidla:

• Podélná spára odsadí spáru ve spodní vrstvě nejméně o 1 ft (30 cm). Spára v obrusné vrstvě leží na ose zaobleného profilu vozovky.

• Podélnou spáru zkraťte nejvýše o 3 palce (75 mm), pokud nastane kterýkoli z těchto případů:

  • Byla odkrytá déle než 4 hodiny.
  • Vychladla pod 175 °F (80 °C).
  • Je nepravidelná, poškozená nebo nezhutněná.

  Řez odkryje čistou svislou stěnu po celé tloušťce vrstvy. Před položením dalšího pruhu se na spáru nanese spojovací nátěr.

• Přejímací zkouška odebere jedno jádro vystředěné nad podélnou spárou v každé dílčí části, která ji má. Dolní mezní hodnota hustoty spáry je 90,5 %. Pro hustotu obrusné vrstvy je to 92,8 %.

Příčiny v betonu

Podélná trhlina v betonové desce rozdělí desku na dva nebo tři kusy. Obvykle ji způsobí kombinace opakovaného zatížení, napětí od kroucení a smršťovací napětí. AC 150/5380-6C uvádí, že může ukazovat na špatné provedení, na podkladní vrstvy, které nemohou unést zatížení, nebo na přetížení.

V příručce PAVER pro betonová letiště je trhlina nízké závažnosti obvykle spojena s kroucením nebo třením. Není to závažná konstrukční porucha. Trhliny střední a vysoké závažnosti jsou obvykle pracující trhliny a jsou to závažné konstrukční poruchy. Deska rozdělená na čtyři a více kusů spadá pod jinou poruchu, rozdrcenou desku (shattered slab).

Závažnost

PAVER (letiště), asfalt

Příručka PAVER pro asfaltová letiště hodnotí podélnou trhlinu takto:

• Nízká: žádné odprýsknutí, nebo jen menší odprýsknutí s malým nebo žádným potenciálem FOD. Nevyplněná trhlina má střední šířku 6 mm (1/4 palce) nebo méně. Vyplněná trhlina může mít libovolnou šířku, pokud je výplň v uspokojivém stavu.
• Střední: jedna ze čtyř podmínek.
  • Střední odprýsknutí s určitým potenciálem FOD.
  • Výplň v neuspokojivém stavu.
  • Nevyplněná trhlina širší než 6 mm s nanejvýš lehkým odprýsknutím.
  • Lehké náhodné praskání poblíž trhliny.
• Vysoká: silné odprýsknutí s jasným potenciálem FOD, vyplněná nebo nevyplněná, libovolné šířky.

PAVER (letiště), beton

U betonové desky bez výztuže hodnotí PAVER nevyplněnou trhlinu jako nízkou, pokud je užší než 3 mm (1/8 palce) a odprýsknutí je nanejvýš menší. Je střední od 3 mm do 25 mm (1 palec) nebo při středním odprýsknutí. Je vysoká při silném odprýsknutí nebo při šířce přes zhruba 25 mm, která může poškodit pneumatiky. Inspektor desku počítá jednou.

Silniční příručky

Silniční příručky používají jiná pásma. Uveďte, jakou stupnici zpráva používá.

• LTPP, asfalt. Nízká je střední šířka do 6 mm. Střední je nad 6 mm až 19 mm. Vysoká je nad 19 mm. Trhlina do 19 mm je střední, pokud je do 0,3 m náhodné praskání nízké závažnosti. Je vysoká, pokud je do 0,3 m náhodné praskání střední nebo vysoké závažnosti.
• LTPP, betonová vozovka se spárami. Nízká je šířka pod 3 mm, bez odprýsknutí a bez měřitelného převýšení hran. Střední je od 3 mm do 13 mm, nebo odprýsknutí pod 75 mm, nebo převýšení do 13 mm. Vysoká je 13 mm a více, nebo odprýsknutí 75 mm a více, nebo převýšení 13 mm a více.
• TxDOT, flexibilní vozovka. TxDOT hodnotí trhlinu jen tehdy, je-li široká alespoň 1/8 palce, vykazuje odprýsknutí nebo čerpání, nebo byla utěsněna. Trhlinu širší než 2,0 palce nebo s převýšením větším než 2,0 palce hodnotí jako selhání.

Měření

Příručka PAVER měří podélné a příčné trhliny v délkových metrech (lineárních stopách). Inspektor zaznamená délku a závažnost každé trhliny. Pokud se závažnost podél trhliny mění, zaznamená každou část zvlášť.

Manuál LTPP zaznamenává délku v metrech na každé úrovni závažnosti, ve stopě kola i mimo ni. Zaznamenává také délku trhliny s těsněním v dobrém stavu. Těsnění nepočítá jako dobré, pokud není přítomno nejméně 1 m souvislého těsnění v dobrém stavu. Trhlina kratší než 1 m potřebuje dobré těsnění po celé délce.

TxDOT měří v lineárních stopách na 100 ft úseku. TxDOT také uvádí, že aktivita trhliny a její původ musí být součástí každého plánu rehabilitace. Aktivitu lze sledovat tak, že se šířka trhliny měří na několika trhlinách v různých ročních obdobích.

Co to znamená pro letiště

Pavement Interactive uvádí tři problémy podélné trhliny. Vpouští vlhkost. Zvyšuje hrubost povrchu. Může být prvním znamením trhlin typu aligátorí kůže a konstrukčního selhání.

Odprýsknutá trhlina je na letišti důležitá, protože může uvolnit úlomky. AC 150/5380-6C uvádí, že porucha, která vytváří uvolněný materiál, může zasáhnout vrtule nebo vniknout do proudových motorů. PAVER podle potenciálu FOD z odprýsknutí stanoví závažnost.

AC 150/5380-6C uvádí vyplňování a utěsňování trhlin jako běžnou údržbu. Uvádí, že včasná údržba udržuje nosnost vozovky a snižuje potenciál FOD.

Průzkum PCI podle normy ASTM D5340 zaznamená trhlinu jako součást indexu stavu vozovky. TarmacView snímky pro průzkum vozovek pořizuje už dnes. Detekce trhlin a hodnocení jsou ve vývoji.

Oprava

Asfalt

AC 150/5380-6C uvádí, že u podélné nebo příčné trhliny ve flexibilní vozovce může být správnou opravou jednoduché vyplnění trhliny. Postup je odstranit starý tmel, trhlinu vyčistit a připravit a utěsnit nebo znovu utěsnit. Ohřev spáry je u podélných trhlin možný jen pod vedením inženýra.

Pro trhlinu užší než 1 palec (2,5 cm) uvádí příloha A1 tento postup:

1. Neopravujte za nepříznivého počasí. Teplota vozovky musí být 50 °F (10 °C) a stoupat, nebo musí splnit limit výrobce těsnicí hmoty.
2. Těsnicí hmotu nenanášejte, pokud je v trhlině vlhkost.
3. Trhlinu vyčistěte stlačeným horkým vzduchem. Je-li třeba, prořízněte ji pilou nebo frézou na šířku a hloubku, které uvádí výrobce těsnicí hmoty.
4. Pokud to poměr šířky a hloubky vyžaduje, vložte podkladovou tyč (backer rod).
5. Těsnicí hmotu nanášejte zdola nahoru bez dutin. Za tepla nanášená těsnicí hmota odpovídá normě ASTM D6690. Za studena nanášená těsnicí hmota odpovídá normě ASTM D977.
6. Povrch těsnicí hmoty nechte 1/4 palce až 3/8 palce (6 mm až 9 mm) pod povrchem vozovky.
7. Nepouštějte provoz, dokud těsnicí hmota nevytvrdne.

Některé trhliny vyžadují opravu do části tloušťky nebo do plné tloušťky. Oprava do části tloušťky se může hodit u vozovky silnější než 5 palců (13 cm). Oprava do plné tloušťky je typická pro tenčí vozovku. Obě postupy v příloze A platí pro trhliny širší než 1 palec.

Pavement Interactive dělí opravu podle závažnosti. U trhliny nízké závažnosti (užší než 1/2 palce a ojedinělé) ji utěsněte. Těsnění brání vlhkosti v pronikání do podloží a zabraňuje rozpadání hran. U trhliny vysoké závažnosti (širší než 1/2 palce a četné) odstraňte a vyměňte popraskanou vrstvu, nebo položte přesah.

Beton

U betonové vozovky utěsnění trhliny brání pronikání povrchové vlhkosti do konstrukce. AC 150/5380-6C dává přednost betonové pile před frézou, protože fréza může způsobit mikrotrhliny v sousedním betonu.