Czym jest spoina poprzeczna?

Cel

Spoina poprzeczna to spoina biegnąca w poprzek betonowego pasa nawierzchni, która dzieli go na płyty i steruje miejscem pękania betonu. Zmiany temperatury i wilgotności powodują zmianę objętości i wypaczanie płyty, co wywołuje naprężenia. Spoiny dzielą nawierzchnię na płyty o określonym rozmiarze, aby zmniejszyć te naprężenia i ograniczyć przypadkowe pękanie (AC 150/5320-6G, 3.16.8).

Typy spoin

AC 150/5320-6G dzieli wszystkie spoiny nawierzchni na trzy kategorie według funkcji: izolacyjne, skurczowe i konstrukcyjne. Każdej nadaje oznaczenie typu (tabela 3-5).

• Spoiny izolacyjne (typy A i A-1) stosuje się tam, gdzie nawierzchnia styka się z konstrukcją lub gdy planowane jest jej przedłużenie. Stosuje się je też tam, gdzie dwie nawierzchnie mogą poruszać się w różnych kierunkach. Przykładem jest droga kołowania, która styka się z pasem startowym. Typ A ma pogrubioną krawędź. Typ A-1 ma zbrojenie i jest przeznaczony dla płyt grubszych niż 9 in (230 mm).
• Spoiny skurczowe (typy B, C i D) dają kontrolowane pękanie, gdy beton się kurczy. Typ C ma dyble. Typ D to zwykła spoina pozorna („dummy”). Typ B to spoina przegubowa z prętami wiążącymi. Poprzeczna spoina typu B występuje tylko przy płytach cieńszych niż 9 in, z „tension ring”.
• Spoiny konstrukcyjne (typy E i F) stosuje się tam, gdzie dwie płyty układa się w różnym czasie, na przykład na końcu dnia pracy. Typ E ma dyble. Typ F to spoina czołowa dla nawierzchni obsługującej statki powietrzne o masie poniżej 30 000 lb (13 610 kg) na ustabilizowanym podłożu.

Dyble

Dyble przenoszą obciążenie przez spoinę i zapobiegają względnemu pionowemu przemieszczaniu się płyt (3.16.10.2). AC wymaga ich w trzech ostatnich poprzecznych spoinach skurczowych, liczonych od wolnej krawędzi. Wymaga ich także we wszystkich spoinach konstrukcyjnych, chyba że krawędź jest pogrubiona lub zbrojona. Tabela 3-6 podaje średnicę dybla w zależności od grubości płyty. Płyta o grubości od 7,5 do 12 in (191 do 305 mm) ma dyble o średnicy 1 in (25 mm). Mają długość 18 in (460 mm) i są rozstawione co 12 in (305 mm). Pozycja P-501 wymaga dybli powlekanych epoksydem z przekładką rozdzielającą (bond-breaker) i ogranicza błąd ustawienia do 1/4 in na 1 ft (6 mm na 0,3 m).

Rozstaw i uszczelnienie

Maksymalny rozstaw spoin zależy od grubości płyty i rodzaju podłoża (tabela 3-7). Bez ustabilizowanego podłoża wynosi 12,5 ft (3,8 m) dla płyt o grubości 6 in (152 mm) lub mniejszej. Wynosi 15 ft (4,6 m) dla płyt od 6,5 do 9 in i 20 ft (6,1 m) dla płyt grubszych niż 9 in. Rozstaw poprzeczny nie powinien być większy niż 1,25 razy rozstaw podłużny. W projekcie finansowanym ze środków federalnych rozstaw większy niż wartość z tabeli wymaga analizy inżynierskiej. AC zaleca uszczelnienie wszystkich spoin, aby woda i materiał obcy nie dostawały się do środka.

W badaniu

Badanie według ASTM D5340 daje wskaźnik stanu nawierzchni (Pavement Condition Index, PCI) od 100 (brak uszkodzeń) do 0. Podręcznik FAA PAVER dla betonowych nawierzchni definiuje kilka uszkodzeń w spoinach:

• Uszkodzenie uszczelnienia spoiny to każdy stan, który pozwala gruntowi lub skale gromadzić się w spoinie albo wodzie wnikać do niej. Przykładami są odspojony, stwardniały lub brakujący uszczelniacz.
• Łuszczenie spoiny to rozpad krawędzi płyty w odległości do 2 ft (0,6 m) od spoiny.
• Uskok to różnica wysokości po obu stronach spoiny. Na pasie startowym lub drodze kołowania uskok ponad 1/2 in (13 mm) oznacza wysoki stopień uszkodzenia. Na płycie postojowej uskok ponad 1 in (25 mm) oznacza wysoki stopień uszkodzenia.
• Pompowanie to wyrzucanie wody i drobnego materiału przez spoinę. Uszczelnienie spoiny musi zostać zarejestrowane jako uszkodzone, zanim zarejestrowane zostanie pompowanie.

Wybrzuszenie to wyboczenie lub rozkruszenie w spoinie, w której materiał nieściśliwy blokuje rozszerzanie się płyty. Ekipy naprawiają je natychmiast, bo może uszkodzić statki powietrzne.

Oświetlenie lotniskowe też zależy od spoin. Dla nowego pasa startowego AC 150/5340-30J wymaga, aby podstawa światła linii środkowej znajdowała się co najmniej 2 ft (0,6 m) od każdej spoiny nawierzchni.