Was ist Längsrissbildung in einer Befestigung?

Längsrissbildung

Definition

Ein Längsriss ist ein Riss, der parallel zur Fahrbahnmitte oder zur Einbaurichtung verläuft. Ein Querriss verläuft quer über die Befestigung, etwa im rechten Winkel zur Mittellinie.

Das FHWA-LTPP-Handbuch (Long-Term Pavement Performance) ergänzt, dass die Lage des Risses auf der Fahrspur von Bedeutung ist. Es unterscheidet Risse in der Radspur von Rissen außerhalb davon. TxDOT sagt, dass ein Längsriss je nach seiner Lage auf der Fahrspur entweder lastbedingt oder umweltbedingt ist.

Wie man ihn von anderen Rissen unterscheidet

• Querrisse. Die Richtung ist der einzige Unterschied. Das PAVER-Handbuch führt beide unter einem Schaden, 48, und gibt ihnen dieselben Schweregrade.
• Blockrisse. Blockrisse teilen die Befestigung in rechteckige Stücke. Bei Asphaltbefestigungen, außer bei Asphalt über PCC (Portlandzementbeton), erfasst der Prüfer, wenn er Blockrisse erfasst, in demselben Bereich keine Längsrisse. Das LTPP-Handbuch bewertet die Längsrisse am Rand eines Blockrissbereichs nicht gesondert.
• Alligatorrisse (Ermüdungsrisse). Ein Längsriss in der Radspur kann die erste Stufe sein. Die AC 150/5380-6C sagt, dass Alligatorrisse die Oberfläche zuerst als eine Reihe paralleler Risse erreichen. Das LTPP-Handbuch stuft einen Längsriss in der Radspur als Ermüdungsriss ein, wenn er mit zufälliger Rissbildung verbunden ist oder mäandriert und eine messbare Fläche hat.
• Reflexionsrisse an Fugen. Im PAVER-Handbuch ist ein Riss über einer Fuge in einer PCC-Platte unter einer Asphaltdeckschicht ein eigener Schaden, Nummer 47. Reflexion von anderen Unterlagen wird als Längs- oder Querriss geführt. Das LTPP-Handbuch erfasst einen Reflexionsriss an einer Fuge als Längs- oder Querriss. Zur Identifikation braucht es die Plattenabmessungen.
• Randrisse. Das LTPP-Handbuch wendet Randrisse nur auf Befestigungen mit unbefestigten Banketten an. Es umfasst Längsrisse außerhalb der Radspur und innerhalb von 0,6 m zum Rand der Befestigung.
• Schwindrisse im Beton. Das PAVER-Handbuch für Beton bewertet einen Haarriss als Schwindriss. Er ist nur wenige Fuß lang und reicht nicht quer über die Platte.
• Abplatzung neben einer Fuge im Beton. Das LTPP-Handbuch erfasst den Teil eines Risses innerhalb von 0,3 m einer Fuge als Abplatzung. Den übrigen Teil des Risses erfasst es als Längsriss.

Ursachen in Asphalt

Das PAVER-Handbuch für Asphaltflugplätze nennt drei Ursachen:

• Eine schlecht ausgeführte Längsfuge zwischen den Einbaustreifen.
• Schwinden der Asphaltoberfläche durch niedrige Temperaturen oder durch Verhärtung des Asphalts.
• Ein Reflexionsriss von Rissen unter der Deckschicht, einschließlich Rissen in PCC-Platten, aber nicht an PCC-Fugen.

AC 150/5380-6C sagt, dass Oxidation und Alterung die Oberfläche schrumpfen lassen und dass Temperaturschwankungen sie zusammenziehen. Schlecht ausgeführte Längsfugen beschleunigen die Rissbildung an den Fugen. Diese Risse sind nicht lastbedingt.

TxDOT nennt weitere Ursachen. Ungleichmäßige Bewegung unter der Deckschicht ist die Hauptursache von Längsrissen außerhalb der Radspur. Die Ursprünge sind:

• Ausgetrocknete Untergrundböden (Randaustrocknung).
• Setzung des Dammes oder Böschungsversagen.
• Nahtstellen bei Verbreiterungen.
• Aktive Fugen von PCC-Befestigungen, die an die Oberfläche reflektieren.

Last kann auch parallele Risse in der Radspur verursachen. Pavement Interactive sagt, dass die ersten Anzeichen von Ermüdungsrissen oft längs verlaufen, in oder nahe der Radspur. Es sagt außerdem, dass Risse in einer Befestigung, die für ihre Belastung dick ist, an der Oberfläche beginnen können. Zugspannung aus Radlasten und eine gealterte, spröde Deckschicht verursachen diese Risse von oben nach unten.

Die Längsfuge

Pavement Interactive nennt die Fuge den am schwersten zu verdichtenden Teil einer Befestigung. Die Walze liegt entweder teilweise auf der Befestigung neben der Fuge, oder sie verfehlt den Rand der neuen Fuge. Sie empfiehlt, Längsfugen außerhalb der Radspur zu legen, damit der Verkehr sie nur selten belastet.

FAA Item P-401 legt diese Regeln für Flugplatzasphalt fest:

• Eine Längsfuge versetzt die Fuge in der darunterliegenden Schicht um mindestens 1 Fuß (30 cm). Die Fuge in der Deckschicht liegt in der Mittellinie einer gewölbten Befestigung.

• Eine Längsfuge um bis zu 3 in (75 mm) zurückschneiden, wenn einer dieser Fälle vorliegt:

  • Sie war mehr als 4 Stunden offen.
  • Sie ist unter 175 °F (80 °C) abgekühlt.
  • Sie ist unregelmäßig, beschädigt oder unverdichtet.

  Der Schnitt legt eine saubere, senkrechte Fläche über die volle Tiefe der Schicht frei. Auf die Fuge kommt eine Haftschicht, bevor der nächste Streifen eingebaut wird.

• Die Abnahmeprüfung entnimmt in jedem Teillos mit Längsfuge einen Kern, zentriert über der Längsfuge. Der untere Grenzwert der Spezifikation für die Fugendichte beträgt 90,5 Prozent. Für die Dichte der Deckschichtmatte beträgt er 92,8 Prozent.

Ursachen in Beton

Ein Längsriss in einer Betonplatte teilt die Platte in zwei oder drei Teile. Das PAVER-Handbuch für Beton sagt, dass meist das Zusammenwirken von wiederholter Last, Verwölbungsspannungen und Schwindspannungen ihn verursacht. AC 150/5380-6C sagt, dass er auf schlechte Ausführung, auf darunterliegende Schichten, die die Last nicht tragen können, oder auf Überlast hindeuten kann.

Im PAVER-Handbuch für Beton hängt ein Riss mit niedrigem Schweregrad meist mit Verwölbung oder Reibung zusammen. Er ist kein größerer struktureller Schaden. Risse mit mittlerem und hohem Schweregrad sind meist Arbeitsrisse und größere strukturelle Schäden. Eine Platte, die in vier oder mehr Teile geteilt ist, fällt unter einen anderen Schaden, die zertrümmerte Platte.

Schweregrad

PAVER (Flugplätze), Asphalt

Das PAVER-Handbuch für Asphaltflugplätze stuft einen Längsriss wie folgt ein:

• Niedrig: keine Abplatzungen oder geringe Abplatzungen mit wenig oder keinem FOD-Potenzial. Ein nicht verfüllter Riss hat eine mittlere Breite von 6 mm (1/4 in) oder weniger. Ein verfüllter Riss kann jede Breite haben, wenn die Füllung in gutem Zustand ist.
• Mittel: eine von vier Bedingungen.
  • Mäßige Abplatzungen mit etwas FOD-Potenzial.
  • Füllung in nicht zufriedenstellendem Zustand.
  • Ein nicht verfüllter Riss, der breiter als 6 mm ist, mit höchstens leichten Abplatzungen.
  • Leichte zufällige Rissbildung in der Nähe des Risses.
• Hoch: starke Abplatzungen mit eindeutigem FOD-Potenzial, verfüllt oder nicht verfüllt, in jeder Breite.

PAVER (Flugplätze), Beton

Für eine unbewehrte Betonplatte stuft PAVER einen nicht verfüllten Riss als niedrig ein, wenn er unter 3 mm (1/8 in) breit ist und höchstens geringe Abplatzungen hat. Er ist mittel von 3 mm bis 25 mm (1 in) oder bei mäßigen Abplatzungen. Er ist hoch bei starken Abplatzungen oder bei einer Breite von mehr als etwa 25 mm, die Reifen beschädigen kann. Der Prüfer zählt die Platte einmal.

Straßenbau-Handbücher

Straßenbau-Handbücher verwenden andere Stufen. Nennen Sie, welche Skala ein Bericht verwendet.

• LTPP, Asphalt. Niedrig ist eine mittlere Breite von 6 mm oder weniger. Mäßig ist über 6 mm bis 19 mm. Hoch ist über 19 mm. Ein Riss von 19 mm oder weniger ist mäßig, wenn zufällige Rissbildung geringer Schwere innerhalb von 0,3 m liegt. Er ist hoch, wenn zufällige Rissbildung mäßiger oder hoher Schwere innerhalb von 0,3 m liegt.
• LTPP, Betonfahrbahn mit Fugen. Niedrig ist eine Breite unter 3 mm, ohne Abplatzungen und ohne messbaren Versatz. Mäßig ist 3 mm bis 13 mm, oder Abplatzungen unter 75 mm, oder Versatz bis 13 mm. Hoch ist 13 mm oder mehr, oder Abplatzungen von 75 mm oder mehr, oder Versatz von 13 mm oder mehr.
• TxDOT, flexible Befestigung. TxDOT bewertet einen Riss nur, wenn er mindestens 1/8 in breit ist, Abplatzungen oder Pumpen zeigt oder versiegelt ist. Einen Riss, der breiter als 2,0 in ist oder um mehr als 2,0 in versetzt ist, stuft TxDOT als Versagen ein.

Messung

Das PAVER-Handbuch misst Längs- und Querrisse in Linearfuß (Linearmetern). Der Prüfer erfasst die Länge und den Schweregrad jedes Risses. Ändert sich der Schweregrad entlang des Risses, erfasst der Prüfer jeden Teil einzeln.

Das LTPP-Handbuch erfasst die Länge in Metern je Schweregrad, in der Radspur und außerhalb davon. Es erfasst auch die Länge des Risses mit Dichtmasse in gutem Zustand. Es zählt die Dichtmasse nur dann als gut, wenn mindestens 1 m durchgehende Dichtmasse in gutem Zustand vorhanden ist. Ein Riss von weniger als 1 m braucht gute Dichtmasse auf seiner gesamten Länge.

TxDOT misst je 100-Fuß-Station in linearen Fuß. TxDOT sagt außerdem, dass die Aktivität eines Risses und seine Herkunft Teil jedes Instandsetzungsplans sein müssen. Um die Aktivität zu sehen, misst man die Rissbreite an einigen Rissen in verschiedenen Jahreszeiten.

Was es auf einem Flugplatz bedeutet

Pavement Interactive nennt drei Probleme eines Längsrisses. Er lässt Feuchtigkeit ein. Er erhöht die Unebenheit. Er kann das erste Anzeichen von Alligatorrissen und strukturellem Versagen sein.

Ein abgeplatzter Riss ist auf einem Flugplatz von Bedeutung, weil er Fremdkörper freisetzen kann. AC 150/5380-6C sagt, dass ein Schaden, der loses Material erzeugt, Propeller treffen oder in Strahltriebwerke gelangen kann. PAVER nutzt das FOD-Potenzial der Abplatzungen zur Festlegung des Schweregrads.

AC 150/5380-6C führt das Verfüllen und Versiegeln von Rissen als routinemäßige Instandhaltung auf. Sie sagt, dass rechtzeitige Instandhaltung die Tragfähigkeit der Befestigung erhält und das FOD-Potenzial verringert.

Eine PCI-Erhebung nach ASTM D5340 erfasst den Riss als Teil des Pavement Condition Index. TarmacView nimmt heute Befestigungsfotos auf. Die Risserkennung und die Bewertung befinden sich in Entwicklung.

Instandsetzung

Asphalt

AC 150/5380-6C sagt, dass das einfache Verfüllen des Risses die richtige Instandsetzung für einen Längs- oder Querriss in einer flexiblen Befestigung sein kann. Die Schritte sind: alten Versiegelungsstoff entfernen, den Riss reinigen und vorbereiten und ihn versiegeln oder neu versiegeln. Eine Fugenerwärmung ist bei Längsrissen nur unter Anleitung eines Ingenieurs eine Option.

Für einen Riss, der schmaler als 1 in (2,5 cm) ist, beschreibt Anhang A1 dieses Verfahren:

1. Bei schlechtem Wetter nicht instand setzen. Die Befestigungstemperatur muss 50 °F (10 °C) betragen und steigen, oder die Grenze des Dichtstoffherstellers erfüllen.
2. Keinen Dichtstoff auftragen, wenn Feuchtigkeit im Riss ist.
3. Den Riss mit heißer Druckluft reinigen. Falls nötig, den Riss auf die Breite und Tiefe sägen oder fräsen, die der Dichtstoffhersteller angibt.
4. Hinterfüllschnur einlegen, wenn das Verhältnis von Breite zu Tiefe es verlangt.
5. Den Dichtstoff von unten nach oben einbringen, ohne Hohlräume. Heiß aufgebrachter Dichtstoff entspricht ASTM D6690. Kalt aufgebrachter Dichtstoff entspricht ASTM D977.
6. Die Dichtstoffoberfläche 1/4 in bis 3/8 in (6 mm bis 9 mm) unter die Befestigungsoberfläche setzen.
7. Keinen Verkehr zulassen, bis der Dichtstoff ausgehärtet ist.

Manche Risse brauchen eine Teiltiefen- oder eine Volltiefeninstandsetzung. Eine Teiltiefeninstandsetzung kann für eine Befestigung passen, die dicker als 5 in (13 cm) ist. Eine Volltiefeninstandsetzung ist bei einer dünneren Befestigung üblich. Beide Verfahren in Anhang A gelten für Risse, die breiter als 1 in sind.

Pavement Interactive teilt die Instandsetzung nach Schweregrad. Bei einem Riss geringer Schwere (unter 1/2 in breit und selten) wird er versiegelt. Die Versiegelung hält Feuchtigkeit vom Unterbau fern und verhindert, dass die Ränder abbröckeln. Bei einem Riss hoher Schwere (über 1/2 in breit und zahlreich) wird die gerissene Schicht entfernt und ersetzt, oder es wird ein Overlay aufgebracht.

Beton

Bei einer Betonbefestigung hält das Versiegeln eines Risses Oberflächenfeuchtigkeit aus dem Aufbau fern. AC 150/5380-6C bevorzugt eine Betonsäge gegenüber einer Fräse, weil eine Fräse Mikrorisse im angrenzenden Beton verursachen kann.