Co je prohýbání desky v betonové vozovce?

Prohýbání desky je ohýbání betonové desky vozovky způsobené rozdílem vlhkosti mezi jejím horním a spodním povrchem. Kroucení je totéž ohýbání způsobené rozdílem teplot.

Prohýbání a kroucení

Dva jevy ohýbají betonovou desku z roviny. Prohýbání vzniká z rozdílu vlhkosti přes tloušťku desky. Kroucení vzniká z rozdílu teplot.

AC 150/5320-6G je od sebe odlišuje. Jako příčiny ztráty podpory uvádí „temperature curling or moisture warping“. Dále uvádí, že změny teploty a vlhkosti způsobují změny objemu a prohýbání panelů. Některé texty FAA používají „warping“ pro oba jevy. Skutečná deska obvykle vykazuje směs obou.

Kterým směrem se deska ohýbá

Teplejší horní a chladnější spodní část ohýbají rohy desky dolů. To je běžný denní stav. Chladnější horní a teplejší spodní část ohýbají rohy nahoru, hlavně v noci. Největší vzestupné kroucení je těsně před východem slunce. Největší sestupné kroucení je kolem poledne nebo brzy odpoledne. Oblačnost a klima tyto časy mění.

Rozdíl vlhkosti působí stejně. Mokřejší horní část ohýbá rohy dolů a sušší horní část je ohýbá nahoru. Horní povrch je jen částečně nasycený a spodek je obvykle plně nasycený. Proto je vzestupné prohýbání obvykle výraznější.

Beton se po odeznění teplotního vlivu vrací do svého tvaru. Deska si může zachovat zakřivení z doby, kdy tuhla. V jedné studii FHWA se většina míst zkroutila nahoru, některá dolů a některá změnila směr.

Proč na letišti záleží

Zvednutý roh nebo okraj může nechat pod deskou dutinu. Zkoušení průhybu předpokládá, že panel je v plném kontaktu s podložím. Zakroucená deska proto ovlivňuje výsledek zkoušky. AC 150/5320-6G uvádí kroucení a prohýbání mezi příčinami anomálií deflexní pánve.

Napětí od kroucení je jednou z příčin lomů rohů. AC 150/5380-6C uvádí, že lomy rohů obvykle způsobuje opakované zatížení v kombinaci se ztrátou podpory a napětím od kroucení. Lom rohu je trhlina přes celou tloušťku desky. Setkává se s oběma spárami ve vzdálenosti nejvýše poloviny délky desky od rohu. Odprýskávání rohu naráží na spáru pod úhlem, takže jde o jiné porušení.

PAVER také uvádí, že trhliny nízké závažnosti, které dělí desku, obvykle souvisejí s prohýbáním nebo třením. Nejsou to závažná konstrukční porušení.

Kroucení ovlivňuje i kvalitu jízdy. V studii FHWA denní změna zakřivení změnila Half-car Roughness Index (index nerovnosti) až o 0,63 m/km. Průměr byl přibližně 0,16 m/km.

Jak návrh omezuje tyto jevy

Smršťovací spáry snižují napětí, která způsobují prohýbání a kroucení. Kratší rozteč spár obecně dává lepší dlouhodobý výkon.

Tabulka 3-7 předpisu AC 150/5320-6G uvádí doporučenou maximální rozteč. Na nestabilizovaném podkladu je to 3,8 m pro panely tlusté 152 mm nebo méně a 6,1 m pro panely tlustší než 229 mm. Na stabilizovaném podkladu je to 3,8 m pro panely o tloušťce 203 až 254 mm a 6,1 m nad 406 mm.

Stabilizovaný podklad dává vyšší napětí od prohýbání a kroucení než nestabilizovaný podklad. U federálně financovaných projektů vyžaduje větší rozteč analýzu. Analýza musí prokázat, že velikost panelu nepřesahuje 5násobek poloměru relativní tuhosti.

Co může prohlídka zjistit

Povrchový průzkum vidí výsledky ztráty podpory, jako jsou lomy rohů a trhliny. Dutinu nevidí. AC 150/5320-6G ztrátu podpory řeší v rozboru dat o průhybu (dodatek C).