Čo sú pozdĺžne trhliny vo vozovke?

Pozdĺžne trhliny

Definícia

Pozdĺžna trhlina je trhlina, ktorá vedie rovnobežne s osovou čiarou vozovky alebo so smerom kladenia. Priečna trhlina sa tiahne cez vozovku približne pravým uhlom k osovej čiare.

Príručka FHWA Long-Term Pavement Performance (LTPP) dopĺňa, že na tom, kde sa trhlina v jazdnom pruhu nachádza, záleží. Oddeľuje trhliny v stope kolies od trhlín mimo nej. TxDOT uvádza, že podľa toho, kde sa trhlina v pruhu nachádza, je buď spojená so zaťažením, alebo s prostredím.

Ako ju odlíšiť od iných trhlín

• Priečne trhliny. Rozdiel je len v smere. Manuál PAVER uvádza obe pod jednou poruchou, 48, a dáva im rovnaké stupne závažnosti.
• Blokové praskanie. Blokové praskanie rozdeľuje vozovku na obdĺžnikové kúsky. V asfaltových vozovkách okrem asfaltu nad PCC, ak inšpektor zaznamená blokové praskanie, na tej istej ploche nezaznamená pozdĺžne trhliny. Manuál LTPP hraničné pozdĺžne trhliny v oblasti blokového praskania osobitne nehodnotí.
• Aligátorovité (únavové) praskanie. Pozdĺžna trhlina v stope kolies môže byť prvým štádiom. AC 150/5380-6C uvádza, že aligátorovité praskanie sa na povrch dostane najprv ako séria rovnobežných trhlín. Manuál LTPP hodnotí pozdĺžnu trhlinu v stope kolies ako únavovú, ak je pri nej náhodné trhanie alebo sa vinie a má merateľnú plochu.
• Odrazová trhlina nad škárou. V PAVER je trhlina nad škárou dosky PCC pod asfaltovým povrchom samostatnou poruchou, 47. Odraz z iných podkladov sa uvádza ako pozdĺžna alebo priečna trhlina. Manuál LTPP zaznamenáva odrazovú trhlinu nad škárou ako pozdĺžnu alebo priečnu trhlinu. Na jej určenie potrebuje rozmery dosky.
• Okrajové praskanie. Manuál LTPP uplatňuje okrajové praskanie len na vozovky s nespevnenými krajnicami. Zahŕňa pozdĺžne trhliny mimo stopy kolies a do 0,6 m od okraja vozovky.
• Zmršťovacie trhliny v betóne. Manuál PAVER pre betón hodnotí vlasovú trhlinu ako zmršťovaciu trhlinu. Je dlhá len niekoľko stôp a nesiaha cez celú dosku.
• Odštiepenie vedľa škáry v betóne. Manuál LTPP zaznamenáva časť trhliny do 0,3 m od škáry ako odštiepenie. Zvyšok trhliny zaznamenáva ako pozdĺžnu trhlinu.

Príčiny v asfalte

Manuál PAVER pre asfaltové letiská uvádza tri príčiny:

• Zle vyhotovená pozdĺžna pracovná škára pruhu.
• Zmršťovanie povrchu asfaltu pri nízkych teplotách alebo pri jeho tvrdnutí.
• Odrazová trhlina z trhlín pod povrchovou vrstvou, vrátane trhlín v doskách PCC, ale nie na ich škárach.

AC 150/5380-6C uvádza, že oxidácia a starnutie s tvrdnutím zmršťujú povrch a že teplotné výkyvy spôsobujú jeho zmršťovanie. Dodáva, že zle vyhotovené pozdĺžne pracovné škáry urýchľujú praskanie na škárach. Tieto trhliny nesúvisia so zaťažením.

TxDOT uvádza ďalšie príčiny. Diferenciálny pohyb pod povrchom je hlavnou príčinou pozdĺžneho praskania mimo stopy kolies. Zdroje sú:

• Vysušené zeminy podložia (vysychanie okrajov).
• Konsolidácia násypu alebo zlyhanie svahov.
• Rozširujúce sa rozhrania.
• Aktívne škáry betónovej vozovky, ktoré sa odrážajú na povrch.

Zaťaženie môže spôsobiť aj rovnobežné trhliny v stope kolies. Pavement Interactive uvádza, že prvé známky únavového praskania sú často pozdĺžne, v stope kolies alebo blízko nej. Uvádza tiež, že trhliny môžu začať na povrchu vo vozovke, ktorá je na svoje zaťaženie hrubá. Tieto trhliny zhora nadol spôsobuje ťah od kolesových zaťažení a stárnuca, krehká povrchová vrstva.

Pozdĺžna škára

Pavement Interactive označuje škáru za najťažšie zhutniteľnú časť vozovky. Valec buď spočíva čiastočne na vozovke vedľa škáry, alebo minie hranu novej škáry. Odporúča, aby pozdĺžne škáry ležali mimo stopy kolies, aby ich doprava zaťažovala len zriedka.

Položka P-401 FAA stanovuje pre letiskový asfalt tieto pravidlá:

• Pozdĺžna škára posúva škáru v spodnej vrstve najmenej o 1 ft (30 cm). Škára v povrchovej vrstve je v osovej čiare vyklenutej vozovky.

• Pozdĺžnu škáru zarežte až o 3 palce (75 mm) v ktoromkoľvek z týchto prípadov:

  • bola odkrytá dlhšie ako 4 hodiny,
  • ochladla pod 175 °F (80 °C),
  • je nerovná, poškodená alebo nezhutnená.

  Rez odkryje čistú zvislú plochu po celej hĺbke vrstvy. Pred položením ďalšieho pruhu sa na škáru nanesie prídržný náter.

• Pri akceptačnej skúške sa odoberie jedno jadro vycentrované nad pozdĺžnou škárou v každej čiastkovej ploche, ktorá ju má. Dolný špecifikačný limit hustoty škáry je 90,5 percenta. Pre hustotu povrchovej vrstvy je to 92,8 percenta.

Príčiny v betóne

Pozdĺžna trhlina v betónovej doske rozdelí dosku na dve alebo tri časti. Manuál PAVER pre betón uvádza, že ju zvyčajne spôsobuje kombinácia opakovaného zaťaženia, napätia od zakrivenia a napätia od zmršťovania. AC 150/5380-6C uvádza, že môže signalizovať zlé vyhotovenie, podkladové vrstvy, ktoré nedokážu niesť zaťaženie, alebo preťaženie.

V manuáli PAVER pre betón súvisí trhlina nízkej závažnosti zvyčajne so zakrivením dosky alebo s trením. Nie je to závažná konštrukčná porucha. Trhliny strednej a vysokej závažnosti sú zvyčajne pracovné trhliny a závažné konštrukčné poruchy. Doska rozdelená na štyri a viac častí patrí do inej poruchy, rozdrobenej dosky.

Závažnosť

PAVER (letiská), asfalt

Manuál PAVER pre asfaltové letiská hodnotí pozdĺžnu trhlinu takto:

• Nízka: bez odštiepenia, alebo s menším odštiepením s malým potenciálom FOD alebo bez neho. Nevyplnená trhlina má priemernú šírku 6 mm (1/4 palca) alebo menej. Vyplnená trhlina môže mať akúkoľvek šírku, ak je výplň v dobrom stave.
• Stredná: jedna z týchto štyroch podmienok.
  • Stredné odštiepenie s určitým potenciálom FOD.
  • Výplň v nevyhovujúcom stave.
  • Nevyplnená trhlina širšia ako 6 mm s najviac ľahkým odštiepením.
  • Ľahké náhodné trhanie v blízkosti trhliny.
• Vysoká: silné odštiepenie s jasným potenciálom FOD, vyplnená alebo nevyplnená, akejkoľvek šírky.

PAVER (letiská), betón

Pri nevystuženej betónovej doske hodnotí PAVER nevyplnenú trhlinu ako nízku, ak je užšia ako 3 mm (1/8 palca) a má najviac menšie odštiepenie. Je stredná od 3 mm do 25 mm (1 palec), alebo ak je stredne odštiepená. Je vysoká, ak je silne odštiepená alebo širšia ako asi 25 mm, čo môže poškodiť pneumatiky. Inšpektor dosku zráta raz.

Diaľničné manuály

Diaľničné manuály používajú iné pásma. Uveďte, ktorú stupnicu používate.

• LTPP, asfalt. Nízka je priemerná šírka 6 mm alebo menej. Stredná je nad 6 mm až do 19 mm. Vysoká je nad 19 mm. Trhlina do 19 mm je stredná, ak je v okolí 0,3 m nízkej závažnosti náhodné trhanie. Je vysoká, ak je v okolí 0,3 m náhodné trhanie strednej alebo vysokej závažnosti.
• LTPP, betónová vozovka so škárami. Nízka je šírka pod 3 mm, bez odštiepenia a bez merateľného stupňovitého posunu. Stredná je 3 mm až 13 mm, alebo odštiepenie pod 75 mm, alebo stupňovitý posun do 13 mm. Vysoká je 13 mm a viac, alebo odštiepenie 75 mm a viac, alebo stupňovitý posun 13 mm a viac.
• TxDOT, ohybná vozovka. TxDOT hodnotí trhlinu len vtedy, ak má šírku aspoň 1/8 palca, vykazuje odštiepenie alebo pumpovanie, alebo bola utesnená. Trhlinu širšiu ako 2,0 palca alebo so stupňovitým posunom väčším ako 2,0 palca hodnotí ako zlyhanie.

Meranie

Manuál PAVER meria pozdĺžne a priečne trhliny v dĺžkových stopách (dĺžkových metroch). Inšpektor zaznamená dĺžku a závažnosť každej trhliny. Ak sa závažnosť pozdĺž trhliny mení, inšpektor zaznamená každú časť osobitne.

Manuál LTPP zaznamenáva dĺžku v metroch na každom stupni závažnosti, v stope kolies aj mimo nej. Zaznamenáva aj dĺžku trhliny s dobre udržiavaným tesnením. Tesnenie nepočíta ako dobré, pokiaľ nie je prítomný aspoň 1 m nepretržitého tesnenia v dobrom stave. Trhlina kratšia ako 1 m potrebuje dobré tesnenie po celej dĺžke.

TxDOT meria v dĺžkových stopách na 100-stopovú stanicu. TxDOT tiež uvádza, že aktivita trhliny a jej pôvod musia byť súčasťou každého plánu rehabilitácie. Aktivitu zistíte meraním šírky trhliny pri niekoľkých trhlinách počas rôznych ročných období.

Čo to znamená na letisku

Pavement Interactive uvádza tri problémy pozdĺžnej trhliny. Vpúšťa vlhkosť, pridáva nerovnosť povrchu a môže byť prvým znakom aligátorovitého praskania a štrukturálneho zlyhania.

Odštiepená trhlina je na letisku dôležitá, lebo môže uvoľniť úlomky. AC 150/5380-6C uvádza, že porucha, ktorá vytvára voľný materiál, môže zasiahnuť vrtule alebo vniknúť do prúdových motorov. PAVER pri určovaní závažnosti používa potenciál FOD z odštiepenia.

AC 150/5380-6C uvádza zapĺňanie a utesňovanie trhlín ako bežnú údržbu. Uvádza, že včasná údržba zachováva nosnosť vozovky a znižuje potenciál FOD.

Prieskum PCI podľa ASTM D5340 zaznamenáva trhlinu ako súčasť indexu stavu vozovky (PCI). TarmacView dnes zhotovuje snímky na prieskum vozoviek. Detekcia trhlín a hodnotenie sú vo vývoji.

Oprava

Asfalt

AC 150/5380-6C uvádza, že pri pozdĺžnej alebo priečnej trhline v pružnej vozovke môže byť správne jednoduché vyplnenie trhliny. Kroky sú odstrániť starý tesniaci materiál, trhlinu vyčistiť a pripraviť a zatesniť alebo znovu utesniť. Ohrev škáry je pri pozdĺžnych trhlinách možný len pod vedením inžiniera.

Pre trhlinu užšiu ako 1 palec (2,5 cm) uvádza dodatok A1 tento postup:

1. Neopravujte pri nepriaznivom počasí. Teplota vozovky musí byť 50 °F (10 °C) a stúpať, alebo musí spĺňať limit výrobcu tesniaceho materiálu.
2. Tesniaci materiál nenanášajte, ak je v trhline vlhkosť.
3. Trhlinu vyčistite stlačeným horúcim vzduchom. V prípade potreby ju prerežte pílou alebo vyfrézujte na šírku a hĺbku, ktoré udáva výrobca tesniaceho materiálu.
4. Ak to pomer šírky a hĺbky vyžaduje, vložte podpornú tyč (backer rod).
5. Tesniaci materiál naneste zdola nahor bez dutín. Tesniaci materiál nanášaný za tepla spĺňa ASTM D6690. Tesniaci materiál nanášaný za studena spĺňa ASTM D977.
6. Povrch tesniaceho materiálu nechajte 1/4 palca až 3/8 palca (6 mm až 9 mm) pod povrchom vozovky.
7. Nepúšťajte dopravu, kým tesniaci materiál nevytvrdne.

Niektoré trhliny vyžadujú čiastočne alebo úplne hĺbkovú opravu. Čiastočne hĺbková oprava sa môže hodiť pre vozovku hrubšiu ako 5 palcov (13 cm). Úplne hĺbková oprava je typická pre tenšiu vozovku. Oba postupy v dodatku A sa vzťahujú na trhliny širšie ako 1 palec.

Pavement Interactive člení opravu podľa závažnosti. Pri trhline nízkej závažnosti (užšej ako 1/2 palca a ojedinelej) ju utesnite. Tesnenie zabraňuje vlhkosti v podloží a zastavuje odzrňovanie okrajov. Pri trhline vysokej závažnosti (širšej ako 1/2 palca a početnej) odstráňte a vymeňte popraskanú vrstvu, alebo položte preplátovanie.

Betón

V betónovej vozovke zatesnenie trhliny zabraňuje tomu, aby povrchová vlhkosť prenikla do konštrukcie. AC 150/5380-6C uprednostňuje betónovú pílu pred frézkou, pretože frézka môže spôsobiť mikrotrhliny v susednom betóne.