Czym są spękania odbite w nawierzchniach asfaltowych?

Spękania odbite w nawierzchniach asfaltowych

Spękanie odbite to pęknięcie nakładki asfaltowej, które powtarza pęknięcie lub spoinę w warstwie nawierzchni pod nią. FAA AC 150/5380-6C nazywa je reflection cracking.

Jak powstaje

Pionowy lub poziomy ruch nawierzchni pod nakładką wywołuje tę wadę. Ruch wynika z rozszerzania i kurczenia się materiału pod wpływem temperatury i wilgotności albo z obciążeń ruchem. Pęknięcia w nakładce powtarzają wtedy wzór spękań lub spoin starej nawierzchni.

Występuje najczęściej w nakładkach z gorącej mieszanki asfaltowej (HMA) na nawierzchni z betonu cementowego (PCC). Pojawia się też w nakładkach na nawierzchni HMA. Dzieje się tak, gdy stare pęknięcia lub spoiny nie zostały prawidłowo naprawione. Podbudowa stabilizowana cementem także może je wywoływać. AC 150/5370-10H mówi, że pozycja P-304 jest podatna na spękania odbite. Zaleca też projektantom unikanie wyższych wytrzymałości cementu, bo mogą powodować skurcz i spękania odbite.

Jak zapisuje się je w przeglądzie lotniska

Podręcznik PAVER dla lotnisk asfaltowych dzieli tę wadę na dwie części.

• Odbicie spękań w spoinach (wada 47) dotyczy wyłącznie asfaltu na płycie PCC. Główną przyczyną jest ruch płyty pod asfaltem wskutek zmian termicznych i wilgotnościowych. Nie jest ono związane z obciążeniem. Ruch może rozkruszać asfalt przy pęknięciu. Powoduje to łuszczenie i ryzyko obcego przedmiotu na pasie (FOD). Wielkość płyty pod asfaltem pomaga rozpoznać te spękania.
• Inne spękania odbite rejestruje się jako spękania podłużne i poprzeczne (wada 48). Obejmuje to spękania odbite z innych podbudów, takich jak podbudowa stabilizowana cementem, oraz z pęknięć w płycie PCC z dala od spoin.

Na asfalcie na betonie inspektor rejestruje osobno spękania blokowe, odbicie spękań w spoinach oraz spękania podłużne i poprzeczne odbite ze starego betonu.

Stopień uszkodzenia zależy od łuszczenia, szerokości pęknięcia i stanu wypełnienia. Dla pęknięcia odbitego w spoinie:

• Niski: brak łuszczenia lub łuszczenie lekkie. Niewypełnione pęknięcie ma średnią szerokość 6 mm (1/4 in) lub mniej. Wypełnione pęknięcie może mieć dowolną szerokość, jeśli wypełnienie jest w dobrym stanie.
• Średni: umiarkowane łuszczenie, wypełnienie w złym stanie albo niewypełnione pęknięcie szersze niż 6 mm.
• Wysoki: silne łuszczenie z wyraźnym ryzykiem FOD.

Inspektor mierzy pęknięcie w stopach bieżących (linear feet) lub w metrach i rejestruje osobno każdy odcinek o innym stopniu uszkodzenia. Wskaźnik stanu nawierzchni (PCI) korzysta z tych zapisów. AC 150/5380-6C mówi, że PCI wyznacza się według ASTM D5340.

Jak to ograniczyć

AC 150/5320-6G podaje te wskazówki dla nakładek na lotniskach:

• Grubsze nakładki asfaltowe zwykle działają lepiej. Cienkie nakładki na sztywnej nawierzchni mogą wywołać lub nasilić odbicie spękań. Minimalna grubość nakładki na istniejącej sztywnej nawierzchni to 3 in (75 mm).
• FAARFIELD nie uznaje spękań odbitych w nakładce za tryb awarii. Projektant musi nimi zarządzać innymi sposobami.
• Rozdrobnienie (rubblization) rozbija płyty betonowe tak, by działały jak ściśle zazębiona podbudowa. To minimalizuje szansę na spękania odbite. Pęknięcie i osadzenie (crack and seat) także rozbija płytę na kawałki, ale rozdrobnienie prawie je zastąpiło.
• Przekładka między starą nawierzchnią a nakładką może pomóc. Typy obejmują warstwę z kruszywa i spoiwa, podwójne uszczelnienie grysem (double chip seal), membrany pochłaniające naprężenia (SAMI), tkaniny nawierzchniowe i siatki. Nie usuwa ona potrzeby wypełnienia pęknięć w starej nawierzchni. Nie stosuj przekładki tam, gdzie stara nawierzchnia ma nadmierne ugięcia, duże naprężenia termiczne lub słabe odwodnienie.