Čo je odzrňovanie?

Odzrňovanie je porucha vozovky, pri ktorej sa zrná kameniva uvoľňujú z povrchu. Poradný obežník FAA AC 150/5380-6C ho definuje ako „opotrebovanie povrchu vozovky spôsobené uvoľňovaním zŕn kameniva“. Dlhodobý program výkonnosti vozoviek (Long-Term Pavement Performance, LTPP) federálnej správy ciest USA (FHWA) k tomu pridáva stratu asfaltového spojiva.

Definícia

Zdroje definujú odzrňovanie štyrmi spôsobmi. Príručka FAA PAVER pre letiskové vozovky z asfaltu hovorí, že odzrňovanie je uvoľňovanie hrubých zŕn kameniva z povrchu vozovky. FHWA hovorí, že ide o uvoľňovanie zŕn kameniva a stratu asfaltového spojiva. Pavement Interactive ho nazýva postupným rozpadom vrstvy horúcej asfaltovej zmesi (HMA) od povrchu smerom nadol. NCHRP píše slovo ravelling a zaraďuje ho spolu so zvetrávaním ako jeden postupný proces zhoršovania.

Ako odzrňovanie vzniká

Poradný obežník FAA AC 150/5380-6C uvádza, že odzrňovanie môže ukazovať, že asfaltové spojivo výrazne zostarlo a stvrdlo. Ako odzrňovanie pokračuje, uvoľňujú sa väčšie kusy. Vozovka potom má drsný a nerovný povrch.

Odzrňovaný povrch tiež zadržiava vodu a voľný materiál. NCHRP uvádza, že poškodené miesta môžu zachytiť dosť vody na aquaplaning alebo striekanie vody kolesami. WSDOT uvádza, že odzrňovanie je dobrým znamením, že vozovka je priepustná. Uvádza aj, že neutesnená odzrňovaná vozovka sa odzrňuje, starne a stvrdne oveľa rýchlejšie ako obvykle.

Príčiny

Poradný obežník FAA AC 150/5380-6C zaraďuje odzrňovanie medzi poruchy rozpadu asfaltovej vozovky. Uvádza tieto príčiny rozpadu:

• Podnebie.
• Nedostatočné zhutnenie povrchu.
• Malé množstvo asfaltového spojiva v zmesi.
• Strata priľnavosti medzi asfaltovým obalom a kamenivom.
• Silné prehriatie zmesi.

NCHRP a Pavement Interactive podrobnejšie opisujú stratu priľnavosti.

• Stvrdnuté spojivo. NCHRP uvádza stvrdnutie asfaltového spojiva. Uvádza aj, že vysoký podiel vzduchových pórov prináša rýchlejšie starnutie a viac odzrňovania. Hrubší asfaltový film starnutie spomaľuje.
• Prach na kamenive. Prach bráni priľnutiu spojiva.
• Segregácia. Na niektorých miestach zmesi chýbajú jemné zrná kameniva. Spojivo potom drží hrubé zrná len v málo bodoch kontaktu.
• Nízka hustota. Slabé zhutnenie nechá v zmesi príliš malú súdržnosť.
• Únik oleja. NCHRP zaraďuje zmäkčenie povrchu a uvoľňovanie kameniva olejom medzi odzrňovanie.

WSDOT pridáva návrh zmesi a stavbu. Tieto môžu všetky viesť k odzrňovaniu:

• Zmes s malým množstvom asfaltu.
• Prehriatie zmesi pri výrobe.
• Zmes, ktorá pri kladení vychladne.
• Špinavé kamenivo.
• Kladenie neskoro v sezóne.

Vlhkosť je samostatnou cestou. AC definuje asphalt stripping ako odlúpenie spojiva od kameniva vlhkosťou, ktorá vnikne do zmesi. Obežník ho zaraďuje k ostatným typom rozpadu.

Doprava a technika môžu tiež uvoľniť kamenivo. Pavement Interactive uvádza pneumatiky s hrotmi, radlice snežných pluhov a pásové vozidlá. Manuál PAVER počíta mechanické poškodenie od ťahania háčikom, ráfikov pneumatík alebo snežných pluhov ako odzrňovanie vysokej závažnosti.

Odzrňovanie a podobné poruchy

• Zvetrávanie. Zvetrávanie je strata spojiva a jemnej matrice kameniva. Odzrňovanie je strata hrubého kameniva. Príručka PAVER nezaznamenáva zvetrávanie (nazývané opotrebovanie povrchu) na ploche, kde zaznamenáva odzrňovanie so stredným alebo vysokým stupňom závažnosti.
• Vyleštené kamenivo. FHWA ho definuje ako povrchové spojivo opotrebované tak, že odhalí hrubé kamenivo. Manuál LTPP uvádza odzrňovanie a vyleštené kamenivo ako dve samostatné poruchy povrchu.
• Odlúpenie spojiva (stripping). Stripping je strata priľnavosti medzi spojivom a kamenivom. Odzrňovanie je strata kameniva z povrchu.
• Výmol. Výmol je narušenie povrchu, pri ktorom sa časť materiálu vozovky odlomila a zanechala dieru. AC uvádza, že väčšinu výmolov spôsobuje únava povrchu.

Odzrňovanie na betóne

Na betónovej vozovke poradný obežník FAA AC 150/5380-6C používa pojem odlupovanie (scaling) pre rozpad a stratu obrusného povrchu. Rozpad betónu definuje ako rozpadnutie dosky na malé, voľné kúsky vrátane uvoľnenia zŕn kameniva. Odlupovanie zaraďuje ako prvú kategóriu. Manuál PAVER hodnotí odlupovanie na strednej závažnosti, keď sa z povrchu uvoľňuje hrubé kamenivo. FHWA uvádza bežnú hĺbku odlupovania 3 až 13 mm.

Obidva dokumenty, FAA AC 150/5380-6C aj manuál PAVER, používajú pri betóne aj slovo odzrňovanie. Odštiepenie rohu nazývajú „odzrňovanie alebo rozpad dosky“ v okolí rohu.

Ako sa odzrňovanie hodnotí

Príručka PAVER pre letiskové vozovky z asfaltu hodnotí zmes s hustou štruktúrou na troch stupňoch závažnosti. Ak si inšpektor nie je istý, spočíta chýbajúce hrubé zrná kameniva na troch reprezentatívnych plochách po 1 štvorcovom metri.

Každá úroveň závažnosti platí, ak je splnená jedna z jej dvoch podmienok. Príručka meria odzrňovanie ako plochu postihnutého povrchu.

Manuál má samostatné stupne závažnosti pre dva ďalšie povrchy.

• Slurry seal alebo decht nad zmesou s hustou štruktúrou. Nízka je odlupovaná plocha pod 1 percento. Stredná je 1 až 10 percent. Vysoká je nad 10 percent. Pri decht sú vzorové trhliny užšie ako 1/4 palca (6 mm) nízke a trhliny 1/4 palca alebo širšie sú stredné. Odlupujúci sa povrch je vysoký.
• Pórovitá trecia vrstva. Manuál používa vzorku 1 štvorcovej stopy (1/10 štvorcového metra). Nízka je 5 až 20 chýbajúcich kúskov kameniva. Stredná je 21 až 40. Vysoká je viac ako 40. Manuál počíta aj zhluky chýbajúceho kameniva.

Manuál LTPP funguje inak. Zaznamenáva odzrňovanie ako poruchu 13, v štvorcových metroch, bez stupňov závažnosti. Uvádza, že odzrňovanie môže naznačovať možné problémy so zmesou. Uvádza tiež, že na chip seal sa odzrňovanie nehodnotí.

Odzrňovanie a FOD na letisku

Poradný obežník FAA AC 150/5380-6C uvádza, že porucha vozovky môže vytvárať voľný materiál, ktorý môže zasiahnuť vrtule lietadiel alebo byť nasatý do prúdových motorov. Odzrňovaný povrch s drsným a zubatým vzhľadom môže byť významným zdrojom FOD. Tiež uvádza, že každá kontrola vozovky má riešiť FOD.

Usmernenie EASA na kontrolu spevnených plôch uvádza uvoľnené kamenivo v asfaltových povrchoch ako znak poškodenia, ktorý treba hľadať. Toto usmernenie tiež uvádza, že asfaltové a betónové vozovky môžu byť najčastejším zdrojom FOD na letisku. Prieskum PAVER zaznamenáva plochu odzrňovania.

Čo robiť s odzrňovaním

Najskôr nájdite základnú príčinu. Pavement Interactive uvádza, že odzrňovanú vozovku treba preskúmať, aby sa zistilo, prečo zlyhala. Oprava závisí od rozsahu.

• Malé plochy. Odstráňte odzrňovanú vozovku a zaplátajte ju.
• Veľké plochy. Ak odzrňovanie ukazuje všeobecné zlyhanie asfaltovej vrstvy, odstráňte poškodenú vozovku a preplátujte ju.
• Cesty s odzrňovaním. WSDOT uvádza, že najlepším ošetrením je tesnenie hmlou (fog seal). Tesní povrch a spomaľuje rýchle chátranie. Ak sa odzrňovanie zhorší, môže pomôcť štrkové tesnenie (chip seal). Pre cestu s väčším odzrňovaním môže vyhovovať piesočné tesnenie (sand seal).

Tabuľka 6-1 poradného obežníka FAA AC 150/5380-6C uvádza ako opravu zvetrávania a oxidácie flexibilnej vozovky povrchovú úpravu alebo preplátovanie. Tabuľka nemenuje opravu odzrňovania. AC 150/5320-6G uvádza, že povrchové úpravy fungujú lepšie čím skôr sa aplikujú. Uvádza, že prvá sa často aplikuje 5 rokov po výstavbe.

Špecifikácie FAA obmedzujú, kam môže ísť tesnenie hmlou. Položka P-632 opisuje obnovu asfaltovej vozovky, bežne nazývanú tesnenie hmlou (fog seal). Je určená pre vozovky s nízkym až stredným zvetraním povrchu podľa ASTM D5340. Položka je určená pre vozovky, na ktorých lietadlá nepôsobia, ako sú krajnice, výbehy a cesty. Môže slúžiť aj letiskovým vozovkám okrem dráh a výjazdových rolovacích dráh s ostrým uhlom, na letiskách s lietadlami menej ako 60 000 lb (27 216 kg). Položka P-608 je emulgovaný asfaltový povrchový náter (seal coat) pre rolovacie dráhy a dráhy. Používa vhodné kamenivo, aby zachovalo trenie povrchu.