Čo je zakrivenie dosky (warping) v betónovej vozovke?

Zakrivenie dosky (warping) je ohnutie betónovej dosky vozovky, ktoré spôsobuje rozdiel vlhkosti medzi jej hornou a spodnou plochou. Curling je rovnaké ohnutie spôsobené rozdielom teploty.

Warping a curling

Dva javy ohýbajú betónovú dosku z roviny. Warping vzniká z rozdielu vlhkosti po hrúbke dosky. Curling vzniká z rozdielu teploty.

AC 150/5320-6G ich rozlišuje. Ako príčiny straty podpory uvádza „temperature curling or moisture warping“. Uvádza tiež, že zmeny teploty a vlhkosti spôsobujú zmeny objemu a zakrivenie dosiek. Niektoré texty FAA používajú „warping“ pre oba javy. Skutočná doska zvyčajne ukazuje zmes oboch.

Ktorým smerom sa doska ohýba

Teplejšia horná a chladnejšia spodná strana ohýbajú rohy dosky nadol. Toto je normálny denný stav. Chladnejšia horná a teplejšia spodná strana ohýbajú rohy nahor, najmä v noci. Najväčšie zvinutie nahor je tesne pred východom slnka. Najväčšie zvinutie nadol je okolo poludnia alebo skoro popoludní. Oblačnosť a klíma tieto časy menia.

Rozdiel vlhkosti pôsobí rovnako. Vlhkejšia horná strana ohýba rohy nadol a suchšia horná strana ohýba rohy nahor. Horná plocha je len čiastočne nasýtená a spodná je zvyčajne úplne nasýtená. Preto je zdvihnutie pri warpingu zvyčajne viditeľnejšie.

Betón obnoví svoj tvar, keď účinok teploty pominie. Doska si môže zachovať zakrivenie aj z času tuhnutia. Vo štúdii FHWA väčšina miest zakrivená nahor, niektoré nadol a niektoré menili smer.

Prečo je to dôležité na letisku

Zdvihnutý roh alebo okraj môže nechať pod doskou dutinu. Deflektometrické skúšanie predpokladá, že doska úplne priliehá k podkladu. Zakrivená doska preto ovplyvňuje výsledok skúšky. AC 150/5320-6G uvádza zakrivenie a warping medzi príčinami anomálií deflexnej misy.

Napätie od zakrivenia je jednou z príčin rohových lomov. AC 150/5380-6C uvádza, že ich spravidla spôsobuje opakovanie zaťaženia v kombinácii so stratou podpory a napätiami od zakrivenia. Rohový lom je trhlina cez celú hrúbku dosky. Stretáva sa s oboma škárami vo vzdialenosti rovnej polovici dĺžky dosky alebo menšej od rohu. Rohové odlupovanie stretáva škáru pod uhlom, takže je to iná porucha.

PAVER tiež uvádza, že trhliny nízkej závažnosti, ktoré delia dosku, spravidla súvisia s warpingom alebo trením. Nie sú to závažné konštrukčné poruchy.

Zakrivenie ovplyvňuje aj kvalitu jazdy. Vo štúdii FHWA denná zmena zvinutia zmenila Half-car Roughness Index až o 0,63 m/km. Priemer bol približne 0,16 m/km.

Ako to obmedzuje návrh

Zmršťovacie škáry znižujú napätia, ktoré spôsobuje warping a curling. Kratší rozstup škár zvyčajne znamená lepší dlhodobý výkon.

Tabuľka 3-7 AC 150/5320-6G uvádza odporúčaný najväčší rozstup. Na nestabilizovanom podklade je to 3,8 m pre dosky hrubé 152 mm alebo menej a 6,1 m pre dosky hrubšie ako 229 mm. Na stabilizovanom podklade je to 3,8 m pre dosky hrubé 203 až 254 mm a 6,1 m pre dosky nad 406 mm.

Stabilizovaný podklad vytvára vyššie napätia od warpingu a curlingu ako nestabilizovaný podklad. Pri projektoch financovaných z federálnych prostriedkov je väčší rozstup možný len na základe analýzy. Analýza musí ukázať, že veľkosť dosky nie je väčšia ako päťnásobok polomeru relatívnej tuhosti.

Čo vie vidieť kontrola

Povrchový prieskum vidí výsledky straty podpory, ako sú rohové lomy a trhliny. Dutinu nevidí. AC 150/5320-6G rieši stratu podpory v analýze údajov o deflexii (dodatok C).