Mi a hézagkitöredezés?

Hézagkitöredezés a betonlap szélének repedezése, törése, kipattogzása vagy kirojtosodása a hézag mentén. Hézagolt betonburkolatokban fordul elő, keresztirányú és hosszirányú hézagoknál egyaránt.

A hézagkitöredezés meghatározása

Az FAA AC 150/5380-6C a hézagkitöredezést a lapszél széttöredezéseként határozza meg, a hézagtól 2 láb (0,6 m) távolságon belül. Az FHWA hosszú távú burkolatteljesítmény (LTPP) kézikönyve szűkebb, 0,3 m-es zónát használ. A hézagkitöredezés általában nem megy át a lap teljes vastagságán. Szögben találkozik a hézaggal.

A PAVER kézikönyv két állapotot különböztet meg. A kirojtosodott hézagnál az anyag már nincs a helyén a hézag mentén. A kitöredezés szó olyan anyagot fed le, amely lehet, hogy hiányzik, de az is lehet, hogy nem.

A hézagok azért vannak, mert a betonlapok mozognak. Az FAA AC 150/5320-6G három hézagtípust ír le. A szigetelő hézagok a burkolat-találkozásoknál, a szerkezetek szélénél és azoknál a szabad éleknél vannak, ahol a burkolat később tágulhat. Az összehúzódási hézagok szabályozott repedést adnak, amikor a burkolat összehúzódik. Az építési hézagok két olyan lapot kapcsolnak össze, amelyeket a kivitelezők eltérő időpontban építenek.

Okok

A hézagkitöredezés nem egyetlen meghibásodás. Ezek az okok szerepelnek az FAA és az FHWA dokumentumaiban:

• Összenyomhatatlan anyag a hézagban. Hideg időben a lapok összehúzódnak, a hézagok nyílnak, és talaj vagy kövek juthatnak beléjük. Meleg időben a lapok tágulnak, de az anyag megakadályozza, hogy a hézagok záródjanak. Ez nagy nyomófeszültséget okoz a hézagfelületek mentén, és kitöredezéshez vezet. Az FHWA szerint az erő a lap tetején és alján is okozhat kitöredezést. Az AC 150/5380-6C a hézagtömítés sérülését kapcsolja ehhez az okhoz, mert a sérült tömítés anyagot enged a hézagba. A hézagtömítés sérülését az AC úgy határozza meg, mint bármely olyan állapotot, amely lehetővé teszi, hogy összenyomhatatlan anyag gyűljön a hézagban, vagy víz jusson be. Okként felsorolja a helytelen hézagszélességet, a rossz tömítőanyag-típust, a hibás felhordást, a tömítés előtti rossz tisztítást és az éghajlati öregedést.
• Gyenge beton a hézagnál. A beton simítás közbeni túldolgozása gyengíti. A gyenge szél a forgalmi terhelés alatt törik. Az AC 150/5380-6C a túlzott simítást valószínű okként sorolja fel a 6-2. táblázatban.
• Rosszul illeszkedő vagy nem csúszó kereszthézagvasak. A kereszthézagvasak megakadályozzák a lapok elmozdulását a hézagnál. Ha az építők rosszul helyezik el vagy készítik elő őket, a hézagszél viseli a feszültséget.
• Korrózió. A fém hézagbetétek, a kereszthézagvasak vagy a felszínhez túl közel lévő acél korróziója megrepesztheti és kitöredezheti a körülötte lévő betont.
• Gyenge tömörítés a hézag közelében. Az FHWA ezt okként sorolja fel.
• Hóeke-sérülés. Az AC 150/5380-6C a 6-2. táblázatban sorolja fel.
• D-repedezés és ASR. Az FHWA mindkettőt a kitöredezés okaként sorolja fel. Lásd a D-repedezés és az alkáli-szilika reakció szócikkeket.
• A cementpép fagyás-olvadás okozta károsodása és a jégmentesítők. Az FHWA szerint ez a romlás általában hézagok és repedések közelében kezdődik. Megjelenhet hézagkitöredezésként vagy hézagromlásként. A kalcium-klorid és a magnézium-klorid jégmentesítők kalcium-oxiklorid képződését okozhatják. Az FHWA szerint ez részben okolható a hézagromlásért egyes közép-nyugati államokban.

Az FHWA szerint a kitöredezés bármilyen éghajlaton előfordulhat. A gyors javítás szükségessége nagyobb a nedvesebb és hidegebb éghajlaton, de száraz és fagyos éghajlaton is előfordulhat. Hideg időben a hézagba került anyag a lapok összehúzódásakor kerül be, és olvadáskor, a burkolat tágulásakor nagy feszültséget okoz.

Hogyan különböztethető meg a hézagkitöredezés más károsodásoktól

• Sarokkitöredezés. A sarok közelében, kb. 2 láb (0,6 m) távolságon belül a lap széttöredezése vagy szétmorzsolódása. Ugyanazok a mechanizmusok okozzák. Az AC 150/5380-6C szerint a nagyobb kitettség miatt korábban is megjelenhet.
• Sarokrepedés. A sarokrepedés függőlegesen halad át az egész lapon. A hézagkitöredezés általában szögben lefelé halad a hézag felé.
• D-repedezés. Hézaggal párhuzamos repedéseket okoz, gyakran sötét elszíneződéssel. Az FHWA szerint a repedezést kitöredezés követi, tehát a D-repedezés hézagkitöredezéshez vezethet.
• Felületi leválás (scaling). A lapfelület romlása, amelyet a hiba mélységéig terjedő delamináció vagy szétesés jelez. Nem korlátozódik a hézag szélére.
• Blowup. A lapszélek felfelé irányuló kihajlása vagy szétroncsolódása egy hézagnál, amikor a burkolat nem tudja levezetni a tágulási nyomást.
• Kipumpálódás. A PAVER a kipumpálódást úgy határozza meg, mint az anyag vízzel való kilökődését hézagokon vagy repedéseken át. A hézagok közelében a kipumpálódás gyenge tömítőanyagra és alátámasztás-vesztésre utal.

Hogyan értékelik a hézagkitöredezést

A két rendszer eltérő szempontokat alkalmaz.

• FHWA LTPP (JCP 6 és JCP 7). A súlyosság a kitöredezés szélességétől függ, amelyet a hézagfelületig mérnek. Alacsony, ha kevesebb mint 75 mm. Közepes, ha 75 és 150 mm közötti. Magas, ha több mint 150 mm. Magas besorolást kap az is, ha a kitöredezés két vagy több darabból áll, vagy javítóanyagot tartalmaz.
• FAA PAVER (distress 74). A súlyosság a kitöredezés hosszától, a darabok számától és a FOD vagy a gumiabroncs-sérülés lehetőségétől függ. A hosszhatár 2 láb (0,6 m).

A PAVER súlyosság a következőképpen alakul:

• Alacsony: 2 lábnál rövidebb kitöredezés, amely darabokra tört, és kicsi a FOD- vagy a gumiabroncs-sérülés lehetősége. 2 lábnál hosszabb kitöredezés, amelyben legfeljebb három darab van, és kicsi vagy nincs FOD-lehetőség, szintén alacsony. Alacsony egy enyhén kirojtosodott hézag is.
• Közepes: 2 lábnál rövidebb kitöredezés, amelynél néhány darab meglazult vagy hiányzik, ami jelentős FOD- vagy gumiabroncs-sérülési lehetőséget ad. 2 lábnál hosszabb kitöredezés két esetben közepes. Az egyik eset, ha három darabnál több van, amelyet könnyű vagy közepes repedések határolnak. A másik, ha legfeljebb három darab van, súlyos repedéssel és némi FOD-lehetőséggel. Közepes egy mérsékelten kirojtosodott hézag is.
• Magas: csak a 2 lábnál hosszabb kitöredezés lehet magas. Három darabnál több van, amelyet egy vagy több nagy súlyosságú repedés határol, és nagy a FOD-lehetőség. Magas egy súlyosan kirojtosodott, nagy FOD-lehetőségű hézag is.

Hogyan mérik és számolják a hézagkitöredezést

Az LTPP hosszirányú hézagoknál a hézag érintett hosszát méri. Csak a legalább 0,1 m hosszú kitöredezést rögzíti. Keresztirányú hézagoknál az érintett hézagok számát rögzíti. Egy keresztirányú hézag akkor számít érintettnek, ha a kitöredezés a hossza legalább 10 százalékát lefedi. Az LTPP azt a kitöredezést, amelyet a javítók a törött darabok teljes cseréjével javítottak, foltként rögzíti. Ha a kitöredezés határa még látszik, magas súlyosságúnak is minősíti.

A PAVER a lapokat számolja. Egy élen lévő kitöredezés egy hézagkitöredezéses lapnak számít. Ha a kitöredezés a lap több élén van, a PAVER a lapot a legmagasabb súlyossággal egyszer számolja. Ha a kitöredezés két szomszédos lapon van, a PAVER mindkét lapot számolja. A hézag-újratömítés során kitölthető kitöredezést nem rögzítik.

A hézagkitöredezés az AC 150/5320-6G szerinti Szerkezeti állapotindex (SCI) egyik károsodása. Az SCI minden súlyosságnál tartalmazza a hézagok és sarkok kitöredezését.

Hogyan előzhető meg a hézagkitöredezés

A megelőzés az okokat követi:

• Tartsa jó állapotban a hézagtömítést. Az AC 150/5320-6G szerint az időben végzett újratömítés távol tartja a vizet és az összenyomhatatlan anyagot a hézagoktól. Meghosszabbítja a merev burkolat működőképes élettartamát. Az FHWA szerint a már nem működő tömítés korai javítása a szomszédos kitöredezéssel együtt védi a hézagot a további károsodástól.
• Méretezze helyesen a tömítőanyag rekeszét és a tömítőanyagot. Az AC 150/5320-6G 3-6. ábrája a tipikus mélység–szélesség arányt adja meg. Ez melegen öntött tömítőanyagnál 1:1, szilikonnál 1:2. Az ábra szerint a tervezőnek a gyártót kell követnie. A helyben öntött tömítőanyag a felület alatt 1/4–3/8 hüvelyk (6–10 mm) mélyen ül.
• Fontolja meg a hézag szélének letörését. Az ábra egy opcionális, 1/4 × 1/4 hüvelykes (6 × 6 mm) letörést mutat. Megjegyzi, hogy a letört hézagok segíthetnek minimalizálni a hóeke okozta vékony kitöredezéseket.
• Fűrészelje a hézagokat a megfelelő időben. A P-501 tétel szerint a fűrészelés akkor kezdődik, amikor a beton már elég kemény ahhoz, hogy chipping, kitöredezés vagy szakadás nélkül lehessen vágni. Az ellenőrizetlen zsugorodási repedés kialakulása előtt kell kezdeni.
• Állítsa egy vonalba a kereszthézagvasakat. A rosszul illeszkedő kereszthézagvasak kitöredezést okoznak.
• Kerülje a felület túldolgozását a hézag mentén. Az AC 150/5380-6C okként nevezi meg.
• Előzze meg a D-repedezést és az ASR-t. Mindkettő az adalékanyagból ered. A D-repedezés és az alkáli-szilika reakció szócikkei magyarázzák a megelőzésüket.

Hogyan javítják a hézagkitöredezést

Az AC 150/5380-6C 6-2. táblázata két javítást nevez meg. Kisebb kitöredezésnél el kell távolítani a laza anyagot, jóváhagyott termékkel ki kell tölteni, és újra kell tömíteni a hézagot. Nagyobb kitöredezésnél részleges mélységű javítást kell végezni. A javítás a folt teljes mélységében nyitva tartja a hézagot, és a folt elhelyezése után a hézagot újra kell tömíteni.

Az FHWA a részleges mélységű javítást a lap felső harmadában lévő károsodás eltávolításaként írja le. A kivitelező ezután javítóanyaggal pótolja. Ez a hézagtömítés előtt visszaállítja a tiszta tömítőanyag-rekeszt. Az FHWA az alábbi korlátokat adja:

• Magmintákkal ellenőrizze először a reprezentatív hézagokat, hogy megállapítsa a károsodás mélységét.
• Ne alkalmazzon részleges mélységű javítást a lap felső harmadánál mélyebb kitöredezésre, amelyet rosszul illeszkedő kereszthézagvasak vagy jelentős D-repedezés okoz. A javítás nagy nyírófeszültségek miatt valószínűleg meghibásodik.

Az AC 150/5380-6C Appendix A8 függelékének lépései:

1. Tekintse át a munkabiztonsági és ütemezési tervet, és győződjön meg róla, hogy a lezárások és a NOTAM-ok a helyükön vannak.
2. Jelölje ki a javítás határait.
3. Készítsen függőleges fűrészvágásokat legalább 2 hüvelyk (5 cm) mélyen, körülbelül 3 hüvelyk (8 cm) távolságra a kitöredezésen kívül. A vágások téglalapot alkotnak. Ha két javítás 1 1/2 láb (45 cm) távolságnál közelebb van egymáshoz, egyesítse őket.
4. Vésse ki az ép nem betont, és legalább 1/2 hüvelyk (13 mm) ép betont a fűrészvágás és a hézag között. Könnyű, 30 font (14 kg) alatti szerszámot használjon, és a fűrészvágástól a hézag felé dolgozzon.
5. Távolítsa el a laza anyagot, és tisztítsa meg a területet nagynyomású vízzel.
6. Helyezzen egy nemszívó deszkát a hézagba. Ez új tömítőanyag-rekeszt alkot a javítás mellett, és a hézagot a javítás teljes mélységében nyitva tartja.
7. Készítse elő a felületet a javítóanyag gyártójának utasítása szerint. Helyezze be a foltot, simítsa a burkolat szintjéhez, és hagyja megkötni.
8. Távolítsa el a deszkát, és tömítse a hézagot az ASTM D6690 szerint.
9. Védje a foltot, amíg az anyag meg nem kötött, és tisztítsa meg a területet, mielőtt repülőgépek elé nyitják.

A függelék időjárási határokat ad. Betont csak akkor szabad elhelyezni, ha a levegő hőmérséklete legalább 40 °F (4 °C) és emelkedő. A beton hőmérsékletének legalább 50 °F (10 °C)-nak kell lennie. Fagyott alapra, jégre vagy hóra nem szabad betont elhelyezni. Az elhelyezett beton hőmérséklete soha nem haladhatja meg a 90 °F (32 °C)-ot.

Új burkolat esetén a P-501 tétel méret szerint határoz meg javítási szabályokat. Az 1 hüvelyknél keskenyebb és a tömítőanyag-rekesznél sekélyebb kitöredezés tömítőanyagot kap. Egy nagyobb kitöredezés a fentihez hasonló javítást kap, ha a lap mélységének felénél kisebb, és a szomszédos hézag 25 százalékánál rövidebb. A lap mélységének felénél mélyebb vagy a szomszédos hézag 25 százalékánál hosszabb kitöredezéshez új lap kell. Az aszfaltborítással ellátandó területen lévő betonkitöredezéshez a P-101 tétel fűrészelt javítást ír elő, aszfaltkeverékkel töltve.

Az AC 150/5320-6G szerint az időben végzett részleges mélységű javítás meghosszabbítja a merev burkolat működőképes élettartamát.

Hézagkitöredezés a repülőtéren

A kitöredezett hézagból származó laza beton idegen tárgy (FOD).

Az EASA útmutatója a burkolati területen látható jelek közé sorolja a beton repedezését és kitöredezését, valamint a hézagtömítés állapotát. Azt mondja, hogy a romló burkolatokon kitöredezés jelentkezhet, és a betondarabok kiszakadhatnak. Hozzáteszi, hogy a burkolat lehet a repülőtér leggyakoribb FOD-forrása. Azt is mondja, hogy a repedések és a hézagok tisztítására különös figyelmet kell fordítani.

Az ICAO 14. melléklete az idegen tárgyat úgy határozza meg, mint élettelen tárgyat a mozgási területen. Nincs működési funkciója, és veszélyt jelenthet a repülőgép-műveletekre. A 10.2.1 szabvány előírja, hogy a repülőtérnek karbantartási programban rendszeresen ellenőriznie és figyelnie kell a mozgási terület felületeit, hogy elkerülje és eltávolítsa az FOD-t.

A hézagkitöredezés a burkolat állapotát értékelő index (PCI) ASTM D5340 szerinti felmérésének egyik károsodása. A PAVER a kitöredezés súlyosságát a FOD-lehetősége alapján osztályozza.