Čo je priečna trhlina vo vozovke?

Priečná trhlina je trhlina vo vozovke, ktorá ju pretína približne v pravom uhle k stredovej osi.

Definícia

Príručka Long-Term Pavement Performance (LTPP) agentúry FHWA opisuje priečnu trhlinu ako trhlinu, ktorá je prevažne kolmá na stredovú os vozovky. Príručka PAVER pre letiská s asfaltovým povrchom (porucha 48) uvádza rovnakú orientáciu. Dopĺňa, že trhlina leží približne v pravom uhle k stredovej osi alebo ku smeru pokladania. PAVER je systém manažmentu vozoviek Zboru inžinierov armády USA. ASTM D5340 je metóda indexu stavu letiskových vozoviek. Príručky PAVER podrobne opisujú jej poruchy.

PAVER zaraďuje pozdĺžne a priečne trhliny v asfalte do jednej poruchy s kódom 48. Pri betóne zaraďuje pozdĺžne, priečne a diagonálne trhliny do jednej poruchy s kódom 63. Pozdĺžna trhlina sa líši iba smerom. Vedie rovnobežne so stredovou osou alebo so smerom pokladania.

Príčiny v asfalte

PAVER uvádza tri príčiny týchto trhlín v asfalte:

• Zle vytvorená pozdĺžna škára pokládky (iba pozdĺžne trhliny).
• Zmršťovanie povrchu asfaltu v dôsledku nízkych teplôt alebo tvrdnutia asfaltu.
• Odrazová trhlina z trhliny pod povrchovou vrstvou vrátane trhliny v betónovej doske, ale nie v škáre dosky.

FAA AC 150/5380-6C uvádza, že oxidácia a starnutie spôsobujú tvrdnutím zmršťovanie. Uvádza, že tepelné zmeny spôsobujú tepelné zmrštenie. Dopĺňa, že tento typ popraskania nesúvisí so zaťažením.

Odrazová trhlina nad škárou betónovej dosky je v PAVER samostatná porucha (47). Spôsobuje ju pohyb dosky pri zmenách teploty a vlhkosti. Pri jej určení pomáhajú rozmery dosky pod asfaltom. LTPP pre ňu má kód (ACP 5), ale jej pravidlá merania ju zapisujú ako pozdĺžne alebo priečne trhliny.

Ako vznikajú tepelné trhliny

SHRP-A-400 opisuje nízkoteplotné popraskanie. Vozovka sa ochladzuje a snaží sa zmršťovať, podklad tomuto pohybu bráni. V asfalte narastá napätie. Keď sa vyrovná pevnosti zmesi pri danej teplote, na povrchu sa otvorí mikrotrhlina. Pri nižších teplotách alebo po opakovaných teplotných cykloch trhlina prejde celou hĺbkou vrstvy.

FHWA-HRT-16-084 pridáva dva body. V chladnom podnebí môžu opakované nízke teploty a starnutie tvrdnutím spôsobiť únavový lom asfaltu v celej vozovke. Rozstup trhlín sa potom časom skracuje. V teplom podnebí vznikajú trhliny zo zmršťovania zmesi pri denných a sezónnych teplotných cykloch. Po vzniku trhliny zvyšuje jej závažnosť dopravné zaťaženie.

Rozstup trhlín

Tepelné trhliny sú pomerne pravidelne rozmiestnené. SHRP-A-400 uvádza približne 30 m (100 ft) pre novú vozovku a menej ako 3 m (10 ft) pre starú. Rovnaký report uvádza, že trhliny sú hustejšie v úzkych vozovkách. Pri všeobecných letiskách s vozovkami širokými 15 m až 30 m uvádza počiatočný rozstup, ktorý môže presiahnuť 45 m.

Rozstup pomáha rozlíšiť prípady. Odrazová trhlina nad betónovou doskou nasleduje vzor škár pod ňou. Tepelná trhlina nasleduje teplotu a šírku vozovky. Ak sa tepelné trhliny priblížia k sebe menej než šírka vozovky, môžu sa s nimi spojiť pozdĺžne trhliny a môže sa vytvoriť blokový vzor. PAVER to hodnotí ako blokové popraskanie a v tej istej ploche nezaznamenáva pozdĺžne a priečne trhliny.

Príčiny v betóne

V betónových doskách spôsobujú opakované zaťaženia, napätia od zakrivenia a napätia od zmršťovania spravidla trhliny, ktoré rozdelia dosku na dve alebo tri časti. PAVER uvádza, že trhliny nízkej závažnosti spravidla súvisia so zvlnením alebo trením. Trhliny strednej a vysokej závažnosti sú podľa neho spravidla pracovné trhliny a závažné konštrukčné poruchy.

FHWA výskum škárovaného prostého betónu uvádza, že napätia od zakrivenia a zvlnenia pomáhajú vytvárať priečne trhliny. Teplotné gradienty a dopravné zaťaženie k nim pridávajú.

Vlasová trhlina, ktorá je dlhá iba niekoľko stôp a neprechádza cez dosku, je zmršťovacia trhlina. Nie je to trhlina poruchy 63.

Betón so spojitou výstužou je iný. FHWA uvádza, že jeho návrh spôsobí priečne popraskanie. Návrh počíta s tým, že trhliny zostanú tesné, takže nie sú poruchou. Široké trhliny, odlupovanie a výškový posun v týchto vozovkách sú problém.

Úrovne závažnosti

Príručky nepoužívajú rovnaké limity.

FOD znamená cudzie predmety na ploche. Limity PAVER v tabuľke platia pre nevyplnené trhliny a pre nevystužený betón. Vystužené dosky majú iné limity. LTPP je cestný program, takže jeho limity slúžia ako referencia a nie ako pravidlo pre letiská.

Ako ju zaznamenávajú inšpektori

PAVER meria asfaltovú trhlinu v dĺžkových metroch. Ak sa závažnosť pozdĺž trhliny mení, inšpektor zaznamená každú časť samostatne. Inšpektor trhlinu nezaznamenáva v ploche blokového popraskania. LTPP hodnotí celú trhlinu podľa najvyššej závažnosti, ktorá sa vyskytuje aspoň na 10 % jej dĺžky. Trhliny kratšie ako 0,3 m nezaznamenáva.

Čo to znamená na letisku

Trhliny púšťajú vodu do vozovky. SHRP-A-400 uvádza, že tepelná trhlina vytvára cestu, po ktorej sa voda a jemné častice pohybujú do vozovky a z nej. V zime sa rozmrazovacie roztoky môžu cez trhlinu dostať do podkladu. Voda, ktorá v trhline zamrzne, môže nadvihnúť jej okraje. Vyplavené jemné častice zanechajú dutiny pod vozovkou a nad trhlinou vznikne preliačina.

Odlupovanie je druhý problém. Úrovne závažnosti PAVER spájajú odlupovanie s potenciálom cudzích predmetov (FOD). Úlomky odlomené z hrany trhliny sú nebezpečné pre lietadlá. Široké trhliny v betóne zvyšujú potenciál poškodenia pneumatík. PAVER ho stanovuje pri nevyplnenej šírke asi 25 mm pre nevystužené dosky.

Oprava

FAA AC 150/5380-6C uvádza, že pri pozdĺžnych a priečnych trhlinách môže byť správnou opravou jednoduché zaplnenie trhlín. Niektoré trhliny potrebujú opravu do časti alebo celej hĺbky.

FHWA-RD-99-147 rozlišuje utesnenie trhlín od zaplnenia trhlín. Utesnenie kladie špeciálne materiály na pracovné trhliny alebo do nich. Zaplnenie kladie bežné materiály do nepracovných trhlín. Príručka uvádza, že hlavným základom výberu je ročný horizontálny pohyb. Pracovná trhlina sa pohybuje asi 3 mm alebo viac. Pracovné trhliny sú spravidla priečne, takže priečne trhliny často potrebujú utesnenie a nie iba zaplnenie.

V betóne AC 150/5380-6C uvádza, že utesnenie zabraňuje povrchovej vlhkosti preniknúť do vozovky. Uprednostňuje betónovú pílu pred frézou, pretože fréza môže spôsobiť mikrotrhliny. Zmršťovacie trhliny majú skôr estetický charakter a spravidla netreba ich opravovať.

Kroky pri trhline v asfalte

AC 150/5380-6C, príloha A1, uvádza letiskový postup pre trhliny užšie ako 1 in (2,5 cm) vo flexibilnej vozovke. Poradný obežník FAA je návod, nie požiadavka. Kroky sú:

• Nezačínajte pri zlom počasí. Teplota vozovky musí byť 50 °F (10 °C) a stúpať, alebo musia byť splnené limity výrobcu tmelu. Tmel nanášajte, len ak v trhline nie je vlhkosť.
• Trhlinu vyčistite stlačeným horúcim vzduchom cez lapač oleja a vody.
• Ak treba, prerežte alebo vyfrézujte trhlinu na šírku a hĺbku zásobníka, ktoré určí výrobca tmelu.
• Skontrolujte šírku, hĺbku a zarovnanie. Uistite sa, že čelá trhliny sú suché.
• Ak tmel vyžaduje stanovený pomer šírky k hĺbke, vložte podložnú šnúru (backer rod). Musí spĺňať ASTM D5249 a jej priemer musí byť o 25 percent väčší ako šírka zásobníka.
• Tmel nanášajte zdola nahor, bez dutín. Jeho povrch nechajte 6 mm až 9 mm (1/4 in až 3/8 in) pod povrchom vozovky.
• Do vytvrdnutia tmelu nepúšťajte premávku. Pred použitím lietadlami dôkladne vyčistite pracovnú plochu.

FHWA-RD-99-147 uvádza, že utesnenie je preventívna údržba. Urobte ho čo najskôr po vzniku pracovných trhlín, aby odlupovania a sekundárne trhliny zostali málo časté. Ako mierne chladný rozsah na utesňovanie uvádza 7 až 18 °C.

Caltransov návod (MTAG) je cestný návod, nie norma. Pre tepelné trhliny pridáva tri body:

• Utesnite, keď je trhlina medzi polovicou šírky a úplne otvorenou, zvyčajne v chladnom počasí.
• Tepelná trhlina môže mať šírku 12 mm až 25 mm a hĺbku viac ako 100 mm. Hĺbka tmelu nech je najviac 25 mm. Použite podložnú šnúru alebo spodnú časť trhliny vyplňte čistým pieskom. Hlboký tmel na celú hĺbku pri horúcom počasí mäkne a pod zaťažením sa pohybuje.
• Pred otvorením pruhu premávke sa na lepivý tmel nanesie piesok alebo činidlo na zrušenie lepivosti a prebytok sa zametie.