Was ist Abbröckeln?

Abbröckeln ist ein Fahrbahnschaden, bei dem sich Gesteinskörnungen von der Oberfläche lösen. FAA AC 150/5380-6C definiert es als „den Abtrag der Fahrbahnoberfläche durch das Lösen von Gesteinskörnungen“. Das Long-Term Pavement Performance (LTPP)-Handbuch der US-Bundesbehörde für Fernstraßen (FHWA) ergänzt den Verlust von Asphaltbindemittel.

Definition

Die Quellen formulieren die Definition auf vier Arten. Das PAVER-Handbuch der FAA für Asphaltflugplätze sagt, Abbröckeln sei das Lösen grober Gesteinskörnungen von der Befestigungsoberfläche. Die FHWA sagt, es sei das Lösen von Gesteinskörnungen und der Verlust von Asphaltbindemittel. Pavement Interactive nennt es den fortschreitenden Zerfall einer Heißasphaltschicht (HMA) von der Oberfläche nach unten. Die NCHRP schreibt das Wort ravelling und behandelt es zusammen mit der Verwitterung als einen fortschreitenden Abbau.

Wie Abbröckeln entsteht

Abbröckeln beginnt, wenn die Gesteinskörnung ihre Haftung am Bindemittel verliert. FAA AC 150/5380-6C sagt, dass Abbröckeln zeigen kann, dass das Asphaltbindemittel stark gealtert und verhärtet ist. Wenn es fortschreitet, lösen sich größere Stücke. Die Befestigung bekommt dann eine raue und zackige Oberfläche.

Eine abgebröckelte Oberfläche hält auch Wasser und loses Material. Die NCHRP sagt, dass beschädigte Bereiche genug Wasser sammeln können, um Aquaplaning oder Sprühfahnen der Reifen zu verursachen. Das WSDOT sagt, dass Abbröckeln ein gutes Zeichen dafür ist, dass die Befestigung durchlässig ist. Es sagt außerdem, dass eine nicht versiegelte abbröckelnde Befestigung viel schneller weiter abbröckelt, altert und hart wird als üblich.

Ursachen

Die AC ordnet Abbröckeln den Zerfallsschäden von Asphaltbefestigungen zu. Sie nennt diese Ursachen für den Zerfall:

• Klima.
• Unzureichende Verdichtung der Oberfläche.
• Zu wenig Asphaltbindemittel im Mischgut.
• Verlust der Haftung zwischen Asphaltfilm und Gesteinskörnung.
• Starke Überhitzung des Mischguts.

NCHRP und Pavement Interactive geben mehr Einzelheiten zum Haftungsverlust.

• Verhärtetes Bindemittel. Die NCHRP nennt die Verhärtung des Asphaltbitumens. Sie sagt außerdem, dass hohe Luftporenanteile eine schnellere Alterung und mehr Abbröckeln bringen. Ein dickerer Asphaltfilm verlangsamt die Alterung.
• Staub auf der Gesteinskörnung. Staub stört die Haftung des Bindemittels.
• Entmischung. An manchen Stellen des Mischguts fehlen feine Körner. Das Bindemittel hält die groben Körner dann nur an wenigen Berührungspunkten.
• Geringe Dichte. Schlechte Verdichtung lässt zu wenig Kohäsion im Mischgut.
• Ölverschmutzung. Die NCHRP zählt das Erweichen der Oberfläche und das Lösen von Gesteinskörnung durch Öl zum Abbröckeln.

Das WSDOT ergänzt Mischgutrezept und Bau. Auch diese können zum Abbröckeln führen:

• Ein Mischgut mit zu wenig Asphalt.
• Überhitzung des Mischguts bei der Herstellung.
• Ein Mischgut, das beim Einbau abkühlt.
• Verschmutzte Gesteinskörnung.
• Einbau spät in der Saison.

Feuchtigkeit ist ein eigener Weg. Die AC definiert das Abstreifen von Asphalt (Stripping) als das Ablösen des Bindemittels von der Gesteinskörnung durch Feuchtigkeit, die in das Mischgut eindringt. Die AC führt es zusammen mit den anderen Zerfallsarten auf.

Verkehr und Geräte können Gesteinskörnung ebenfalls lösen. Pavement Interactive nennt Spikereifen, Schneepflugschaufeln und Kettenfahrzeuge. Das PAVER-Handbuch zählt mechanische Schäden durch Haken-Schleppgeräte, Reifenfelgen oder Schneepflüge als Abbröckeln hoher Schwere.

Abbröckeln und ähnliche Schäden

• Verwitterung. Verwitterung ist der Verlust von Bindemittel und feiner Gesteinskörnungsmatrix. Abbröckeln ist der Verlust grober Gesteinskörnung. Das PAVER-Handbuch erfasst Verwitterung (als Oberflächenverschleiß bezeichnet) nicht auf einer Fläche, auf der es Abbröckeln mittlerer oder hoher Schwere erfasst.
• Polierte Gesteinskörnung. Die FHWA definiert sie als den Abtrag der oberflächlichen Bindemittelschicht, bis die grobe Gesteinskörnung freiliegt. Das LTPP-Handbuch führt Abbröckeln und polierte Gesteinskörnung als zwei getrennte Oberflächenfehler auf.
• Asphaltabstreifen (Stripping). Stripping ist der Verlust der Haftung zwischen Bindemittel und Gesteinskörnung. Abbröckeln ist der Verlust der Gesteinskörnung von der Oberfläche.
• Schlagloch. Ein Schlagloch ist eine Störung der Oberfläche, bei der ein Teil des Befestigungsmaterials abgebrochen ist und ein Loch zurücklässt. Die AC sagt, dass Ermüdung der Oberfläche die meisten Schlaglöcher verursacht.

Abbröckeln bei Betonbefestigungen

Bei Betonbefestigungen verwendet FAA AC 150/5380-6C für den Zerfall und den Verlust der Verschleißschicht den Begriff scaling. Sie definiert den Zerfall von Beton als das Aufbrechen der Befestigung in kleine, lose Stücke, einschließlich des Lösens von Gesteinskörnungen. Sie führt Scaling als erste Kategorie auf. Das PAVER-Handbuch stuft Scaling mit mittlerer Schwere ein, wenn sich grobe Gesteinskörnung von der Oberfläche löst. Die FHWA gibt die übliche Tiefe von Scaling mit 3 bis 13 mm an.

Sowohl FAA AC 150/5380-6C als auch das PAVER-Handbuch verwenden für Beton ebenfalls das Wort Abbröckeln. Sie nennen die Eckabplatzung nahe einer Ecke „das Abbröckeln oder den Zerfall der Platte“.

Wie Abbröckeln bewertet wird

Das PAVER-Handbuch für Flugplätze mit Asphaltdecke stuft dicht gefügten Asphalt in drei Schweregrade ein. Ist der Prüfer unsicher, zählt er die fehlenden groben Gesteinskörnungen in drei repräsentativen Flächen von je 1 Quadratmeter.

Jede Schwerestufe gilt, wenn eine ihrer beiden Bedingungen zutrifft. Das Handbuch misst Abbröckeln als betroffene Oberfläche.

Das Handbuch hat eigene Schweregrade für zwei andere Oberflächen.

• Slurry Seal oder Steinkohlenteer über dichtem Mischgut. Gering ist eine abgeschuppte Fläche unter 1 Prozent. Mittel sind 1 bis 10 Prozent. Hoch ist mehr als 10 Prozent. Bei Steinkohlenteer sind Netzrisse unter 1/4 Zoll (6 mm) Breite gering, und Risse von 1/4 Zoll oder mehr sind mittel. Eine sich ablösende Oberfläche ist hoch.
• Offenporige Deckschicht (Porous Friction Course). Das Handbuch verwendet eine Probe von 1 Quadratfuß (1/10 Quadratmeter). Gering sind 5 bis 20 fehlende Gesteinsstücke. Mittel sind 21 bis 40. Hoch sind mehr als 40. Das Handbuch zählt außerdem fehlende Gesteinskörnungsnester.

Das LTPP-Handbuch der FHWA geht anders vor. Es erfasst Abbröckeln als Schaden 13 in Quadratmetern, ohne Schweregrade. Es weist darauf hin, dass Abbröckeln auf mögliche Probleme mit dem Mischgut hinweist. Es sagt, dass Abbröckeln auf Splittabdichtungen nicht bewertet werden sollte.

Abbröckeln und FOD auf einem Flugplatz

Die FAA AC 150/5380-6C sagt, dass ein Befestigungsschaden loses Material erzeugen kann, das Flugzeugpropeller treffen oder in Strahltriebwerke gesaugt werden kann. Sie sagt, dass eine abgebröckelte Oberfläche mit ihrem rauen und zackigen Bild eine bedeutende FOD-Quelle sein kann. Sie sagt außerdem, dass jede Befestigungsprüfung auf FOD eingehen sollte.

Die EASA-Hinweise zur Inspektion befestigter Flächen führen lose Gesteinskörnung in Asphaltoberflächen als Anzeichen für Schäden auf, nach denen man suchen sollte. Dieselben Hinweise sagen, dass Asphalt- und Betonbefestigungen die häufigste FOD-Quelle auf einem Flugplatz sein können. Die PAVER-Erhebung erfasst die Fläche des Abbröckelns.

Behandlung

Finden Sie zuerst die Ursache. Pavement Interactive sagt, man solle eine abbröckelnde Befestigung untersuchen, um zu klären, warum sie versagt hat. Die Instandsetzung hängt vom Umfang ab.

• Kleine Flächen. Die abgebröckelte Befestigung entfernen und ausbessern.
• Große Flächen. Zeigt das Abbröckeln ein allgemeines Versagen der Asphaltschicht, die beschädigte Befestigung entfernen und überbauen.
• Straßen mit Abbröckeln. Das WSDOT sagt, dass ein Nebelsiegel die beste Behandlung ist. Es versiegelt die Oberfläche und verlangsamt die schnelle Verschlechterung. Wird das Abbröckeln stark, kann eine Splittabdichtung helfen. Eine Sandabdichtung kann zu einer Straße mit mehr Abbröckeln passen.

Tabelle 6-1 der FAA AC 150/5380-6C nennt als Behandlung bei Verwitterung und Oxidation einer flexiblen Befestigung eine Oberflächenbehandlung oder ein Overlay. Die Tabelle führt Abbröckeln nicht namentlich auf. Die AC 150/5320-6G sagt, dass Oberflächenbehandlungen umso besser wirken, je früher sie aufgebracht werden. Die erste werde oft 5 Jahre nach dem Bau aufgebracht.

Die FAA-Spezifikationen begrenzen, wo ein Nebelsiegel eingesetzt werden darf. Item P-632 beschreibt die Verjüngung von Asphaltbefestigungen, allgemein Nebelsiegel genannt. Es gilt für Befestigungen mit gering bis mäßig verwitterter Oberfläche, wie ASTM D5340 sie definiert. Das Item gilt für Befestigungen, die Luftfahrzeuge nicht befahren, etwa Bankette, Auslaufflächen und Straßen. Es kann auch auf Flugplatzbefestigungen angewendet werden, außer auf Start- und Landebahnen und spitzwinklig abzweigenden Rollwegen, auf Flugplätzen mit Flugzeugen unter 60.000 lb (27.216 kg). Item P-608 ist eine Emulsions-Asphaltversiegelung für Rollwege und Start- und Landebahnen. Es verwendet eine geeignete Gesteinskörnung, um die Griffigkeit der Oberfläche zu erhalten.