Mi a spalling?

A spalling a beton letörése a hézagnál, a repedésnél vagy a sarkon. Laza betondarabokat és szabálytalan üreget hagy a felületen. Az FAA a betonburkolat károsodási típusaként tartja nyilván.

Definíció

A kézikönyvek hasonlóan fogalmazzák meg a definíciót. Az FHWA a lemezszél „repedezését, töredezését, lepattogzását vagy elrojtosodását” nevezi spallingnak. Az FAA PAVER-kézikönyve és az AC 150/5380-6C a lemezszél leomlásaként írja le. A zóna eltér. A repülőtéri kézikönyvek a hézag oldalától számított 2 láb (0,6 m) távolságon belüli spallingot számolják. Az FHWA útkézikönyve a hézagtól 0,3 m-en belüli spallingot számolja.

A spalling a lemez széle hibája, nem az egész lemezé. Az NCHRP szerint a hézagmenti spalling főleg a lemez felső néhány hüvelykében alakulhat ki, de nagyobb mélységben is. A mély spalling más javítást igényel (lásd Javítás).

A spalling típusai

A PAVER-kézikönyv a betonrepülőtereknél két spalling-károsodást ismer.

• Hézagmenti spalling (74-es károsodás) a lemezszél letörése a hézag oldalától számított 2 láb (0,6 m) távolságon belül. A hézagmenti spalling általában nem halad át függőlegesen a lemezen. Szögben találkozik a hézaggal. A repedés mentén kialakuló spalling is így jön létre.
• Sarokspalling (75-ös károsodás) a lemez kavicsosodása (raveling) vagy letörése a sarok körülbelül 2 láb (0,6 m) távolságán belül. A spalling lefelé dől, hogy találkozzon a hézaggal.

Az FHWA útkézikönyv csak a hosszanti és a keresztirányú hézagoknál rögzít spallingot. Külön sarokspalling-hibája nincs. Az FAA AC 150/5320-6G mindkét repülőtéri formát szerepelteti a szerkezeti állapotindexben (SCI).

Hogyan különböztethető meg a spalling a hasonló károsodásoktól

Ezeknek a károsodásoknak külön bejegyzése van a PAVER-kézikönyvben, és más az okuk és a javításuk.

• Sarokrepedés. A sarokrepedés függőlegesen halad át a lemez teljes vastagságán. A sarokspalling lefelé dől. Kis súlyosságnál a repedés szöge gyakran nem egyértelmű. Ilyenkor a helyzetét használja. Az a repedés, amely mindkét hézagot a sarktól több mint 2 láb (600 mm) távolságban éri, sarokrepedés. A 2 lábnál közelebbi repedés spalling, hacsak nem igazolják, hogy függőleges.
• Skálázódás. A spalling nem skálázódás. A skálázódás a lemez felületének rétegekre válása vagy szétesése. Bárhol előfordulhat a lemezen. Az FHWA jellemző mélységét 3 és 13 mm közöttinek adja meg.
• Elrojtosodás. Az elrojtosodott hézagnál az anyag már nincs a helyén a hézag vagy a repedés mentén. A spallingnál az anyag hiányozhat, de az is lehet, hogy nem.
• Kipattanás (popout). A kipattanás kis darab, amely fagyás-olvadás és duzzadó adalékanyag hatására válik le a felületről. Átmérője 25 és 100 mm, mélysége 13 és 50 mm közötti.
• D-repedezés. A D-repedezés a hézaggal párhuzamos repedésminta, a finom repedések körül sötét elszíneződéssel. Az 1 és 2 láb (0,3 és 0,6 m) közötti távolságon belül a beton szétesését okozhatja. Spallingot is okoz, de önálló károsodás is.

Okok

Hézagmenti spallingot a hézagnál vagy repedésnél fellépő túlzott feszültség okoz. Több feltétel hozza létre ezt a feszültséget.

• Összenyomhatatlan anyag a hézagban. Talaj és kő gyűlik a hézagba, ha a tömítés sérült. Az FHWA szerint az összenyomhatatlan anyag megakadályozza, hogy a hézag záródjon. A nyomófeszültség ekkor spallingot okozhat a hézagszéleknél. Az AC 150/5380-6C és a PAVER-kézikönyv ugyanezt állítja a hézagtömítés sérüléséről.
• Forgalmi terhelés gyenge betonon. A hézagnál lévő gyenge beton, amelyet a simítás során túldolgoztak, a forgalom alatt spallinget okoz.
• Kereszthézagvasak. A rosszul beállított kereszthézagvasak, amelyeket rossz elhelyezés vagy rossz előkészítés okoz, gátolják a lemez mozgását, és spallingot okoznak. Az FHWA hozzáteszi a kereszthézagvasak, a fémből készült hézagbetétek és a túl felszínközel lévő betonacél korrózióját.
• Betontartósság. Az FHWA a D-repedezést és az alkáli-szilika reakciót sorolja fel. Említi a hézagok közelében a rossz tömörítést is.
• Építési és karbantartási sérülés. Az NCHRP a túl korai hézagfűrészelést sorolja fel, valamint a hidegmarás, a köszörülés vagy a hézagtisztítás okozta sérülést.
• Hóekék. Az AC 150/5380-6C a hóeke okozta sérülést említi. Az AC 150/5320-6G szerint a ferdén kialakított hézagok csökkenthetik a hóeke okozta szilánkos spallingot.

A sarokspallingnak ugyanazok az okai, mint a hézagmenti spallingnak. Az AC 150/5380-6C szerint nagyobb kitettség miatt hamarabb jelentkezhet. Az FHWA szerint a spalling bármilyen éghajlaton kialakulhat.

Súlyosság és számlálás

A PAVER-kézikönyv a hézagmenti spallingot három súlyossági szinten minősíti. A minősítés a spalling hosszától és a darabok állapotától függ.

2 láb (600 mm) alatti spalling esetén:

• Alacsony: a spalling darabokra tört vagy széttöredezett. Csekély FOD- vagy gumiabroncs-sérülési kockázat áll fenn.
• Közepes: egyes darabok lazák vagy hiányoznak. Jelentős FOD- vagy gumiabroncs-sérülési kockázat áll fenn.
• A kézikönyv 2 láb alatti spallingnál nem határoz meg magas szintet.

2 láb (600 mm) feletti spalling esetén:

• Alacsony: a spalling legfeljebb három darabra tört, kis vagy közepes súlyosságú repedések mentén. Vagy a hézag enyhén elrojtosodott. Csekély vagy nulla FOD-kockázat áll fenn.
• Közepes: a spalling három darabnál többre tört, könnyű vagy közepes súlyosságú repedések mentén. Vagy legfeljebb három darabra tört, és egy vagy több repedés súlyos. Vagy a hézag közepesen elrojtosodott. Némi FOD-kockázat áll fenn.
• Magas: a spalling három darabnál többre tört, és egy vagy több repedés nagy súlyosságú, vagy a hézag súlyosan elrojtosodott. Nagy FOD-kockázat áll fenn.

A sarokspallingnak is három szintje van.

• Alacsony: a spalling egy vagy két darabra tört kis súlyosságú repedések mentén, vagy egy közepes súlyosságú repedés határozza meg. Csekély vagy nulla FOD-kockázat áll fenn.
• Közepes: a spalling két vagy több darabra tört közepes súlyosságú repedések mentén, és néhány kis darab laza vagy hiányzik. Vagy egy súlyos, széttöredezett repedés határozza meg. Vagy a laza anyag némi FOD-kockázatot jelent.
• Magas: a spalling két vagy több darabra tört nagy súlyosságú, széttöredezett repedések mentén, és a darabok lazák vagy hiányoznak. Vagy az elmozdult darabok gumiabroncs-sérülési veszélyt jelentenek. Vagy a laza anyag nagy FOD-kockázatot jelent.

A kézikönyv a spallingot lemezenként számolja, nem területenként. Az a lemez, amelynek több szélén van spalling, egyszer számít, a legmagasabb súlyossággal. Két szomszédos lemez, amelynek mindegyikén van hézagmenti spalling, külön-külön számít. Két kis eset nem számít bele. Az egyik a hézagmenti spalling, amely elég kicsi ahhoz, hogy a hézagtömítés javításakor kitöltsék. A másik a 3 hüvelyknél (76 mm) keskenyebb sarokspalling, amelyet tömítőanyaggal töltöttek ki.

Az FHWA útkézikönyv másként jár el. A hézagmenti spallingot szélesség szerint minősíti, a hézag széléig mérve. A 75 mm-nél keskenyebb spalling alacsony súlyosságú. A 75 és 150 mm közötti spalling közepes. A 150 mm-nél szélesebb spalling, a két vagy több darabra tört spalling, vagy a javítóanyaggal kitöltött spalling magas súlyosságú. Az FHWA minden szinten rögzíti az érintett hosszanti hézag hosszát, és csak a 0,1 m vagy hosszabb spalling számít. Keresztirányú hézagoknál az érintett hézagok számát rögzíti.

A PCI-felmérés az AC 150/5380-6C előírása szerint az ASTM D5340 szabványt követi. Az FAA AC 150/5320-6G a hézagmenti spallingot és a sarokspallingot minden súlyossági szinten az SCI öt károsodása közül kettőként számolja.

Miért fontos a repülőtéren

A spalling betont szabadít fel a burkolatra. Az FAA AC 150/5380-6C szerint a burkolati károsodás laza anyagot kelthet, amely elütheti a repülőgépek légcsavarjait, vagy beszívódhat a sugárhajtóművekbe. Minden burkolatvizsgálatnak foglalkoznia kell ezzel a FOD-dal. A PAVER-minősítések ezt tükrözik, mert a FOD-kockázat és a gumiabroncs-sérülés kockázata dönti el a súlyosságot.

Az EASA a leromlott burkolatot, amelyről betondarabok törnek le, a FOD forrásaként sorolja fel. A mozgási területek ellenőrzésére vonatkozó útmutatása szerint a burkolatkárosodás jeleit kell keresni, többek között a beton repedéseit és spallingját. Az ellenőr azt is megnézi, milyen állapotban van a hézagtömítés.

Javítás

A javítást a spalling mélysége és oka alapján válassza ki.

Az AC 150/5380-6C 6-2. táblázata a hézagmenti spallingra két kezelést ad meg. Az egyik a laza anyag eltávolítása, jóváhagyott termékkel való kitöltés és újratömítés. A másik a részleges mélységű javítás. Az AC 150/5320-6G szerint a spalling időben elvégzett részleges mélységű javítása meghosszabbítja a merev burkolat használati élettartamát. Ugyanezt mondja a hézagok időben elvégzett újratömítéséről, amely kizárja a vizet és az összenyomhatatlan anyagot.

A részleges mélységű javítás sekély spallingra alkalmas. Az FHWA határt ad meg. A lemez felső harmadánál mélyebb spallinget, amelyet rosszul beállított kereszthézagvasak vagy jelentős D-repedezés okoz, nem szabad részleges mélységű javítással kezelni. A javítás valószínűleg meghibásodik. Az FHWA reprezentatív hézagok magfúrását javasolja a leromlás mélységének megállapításához. A Pavement Interactive szélességi határt ad meg. A repedés széléről mintegy 75 mm-nél (3 hüvelyk) messzebbre nyúló spalling elérheti a hézag alját. Ilyenkor teljes mélységű foltra van szükség.

Az A8. függelékben leírt részleges mélységű javítás lépései:

1. Jelölje meg a spalling területének határait.
2. Fűrészeljen függőleges vágást legalább 2 hüvelyk (5 cm) mélyen, körülbelül 3 hüvelyknyire (8 cm) a spallingon túl.
3. Távolítson el minden rossz állapotú betont, valamint a vágás és a hézag közötti legalább 1/2 hüvelyk (13 mm) ép betont.
4. Tisztítsa meg a területet, és alakítson ki új hézagtömítő tárolót.
5. Helyezze be a javítóanyagot, simítsa el, és utókezelje.
6. Tömítse le a hézagot.

Ne helyezzen betont, hacsak a levegő hőmérséklete nem legalább 40 °F (4 °C), és nem emelkedik. Egyesítse a két javítási területet, ha 1,5 lábnál (45 cm) közelebb vannak egymáshoz.

Ahol a betonra aszfaltburkolat kerül, az AC 150/5370-10H P-101-3.4 tétele aszfaltos javítást enged. A munkacsapat 2 hüvelyknyire (50 mm) a spallingon kívül és 2 hüvelyk mélyen fűrészel. Az aszfaltot legfeljebb 4 hüvelyk (100 mm) vastag rétegekben helyezi el. A tétel a beton aszfaltos javítását a táblavastagság egyharmadánál kisebb mélységre korlátozza.