Pękanie krokodyla - Crocodile cracking

Do betonu pękanie zobaczyć Crazing

Pęknięcia zmęczeniowe w nawierzchni asfaltowej.
Pęknięcia zmęczeniowe o natężeniu od umiarkowanego do ciężkiego należą do najczęstszych pęknięć nawierzchni

Pękanie krokodyli , zwane także aligatorami i być może myląco zmęczeniowe , jest powszechnym rodzajem uszkodzenia nawierzchni asfaltowej . Kolejne są ściślej związane z pękaniem zmęczeniowym, które charakteryzuje się pękaniem łączącym lub przeplatanym w warstwie asfaltu, przypominającym skórę krokodyla . Rozmiary komórek mogą różnić się wielkością do 11,80 cala (300 mm), ale zazwyczaj mają mniej niż 5,90 cala (150 mm). Pękanie zmęczeniowe jest na ogół awarią obciążenia, ale może do tego przyczynić się wiele czynników. Często jest to oznaka uszkodzenia podłoża, słabego drenażu lub powtarzających się przeciążeń. Ważne jest zapobieganie pękaniu zmęczeniowemu i jak najszybsza naprawa, ponieważ zaawansowane przypadki mogą być bardzo kosztowne w naprawie i mogą prowadzić do powstawania dziur lub przedwczesnego uszkodzenia nawierzchni.

Jest zwykle badany w sekcji transportowej inżynierii lądowej .

Powoduje

Pękanie zmęczeniowe to uszkodzenie nawierzchni asfaltowej najczęściej spowodowane uszkodzeniem nawierzchni w wyniku obciążenia ruchem drogowym. Jednak na pękanie zmęczeniowe może mieć duży wpływ wpływ środowiskowy i inne, a bezpośrednią przyczyną pozostaje obciążenie ruchem. Często dochodzi do przeciążenia, ponieważ podłoże lub podłoże nieodpowiednio podtrzymuje warstwę wierzchnią, a następnie nie jest w stanie wytrzymać obciążeń, które normalnie by wytrzymały. Istnieje wiele sposobów na osłabienie podłoża lub podstawy.

Słabe odwodnienie podłoża drogi jest częstą przyczyną degradacji podłoża lub podłoża. Silne wiosenne roztopy, podobnie jak słaby drenaż, mogą osłabiać podbudowę, prowadząc do pęknięć zmęczeniowych.

Stripping lub Raveling to kolejna możliwa przyczyna pękania zmęczeniowego. Zdzieranie występuje, gdy słaba przyczepność między asfaltem a kruszywem pozwala na oderwanie się kruszywa z powierzchni. Jeśli nie zostanie to skorygowane, zmniejsza to grubość nawierzchni, zmniejszając zdolność uszkodzonej części do przenoszenia zaprojektowanego obciążenia. Może to spowodować gwałtowny rozwój pęknięć zmęczeniowych, ponieważ przeciążenie nastąpi przy obciążeniach o mniejszej wielkości lub częstotliwości.

Pęknięcia krawędzi to powstawanie pęknięć w kształcie półksiężyca w pobliżu krawędzi drogi. Jest to spowodowane brakiem podparcia krawędzi jezdni, czasem ze względu na słabo osuszone lub słabe pobocza. Jeśli nie zostanie poddany obróbce, powstaną dodatkowe pęknięcia, aż będą przypominać pękanie zmęczeniowe. Podobnie jak pękanie zmęczeniowe toru koła, słaby drenaż jest główną przyczyną pękania krawędzi, ponieważ osłabia podłoże, co przyspiesza degradację nawierzchni. Zaleganie wody (nagromadzenie wody, które można również nazwać kałużą) występuje częściej w pobliżu krawędzi niż na środku drogi, ponieważ drogi są zwykle nachylone, aby zapobiec zasadzaniu się w pasie. Prowadzi to do nadmiernej wilgoci w poboczach i podłożu na krawędzi drogi. Pęknięcia krawędzi różnią się od pęknięć zmęczeniowych tym, że powstają od góry do dołu, gdzie pęknięcia zmęczeniowe zwykle zaczynają się od dołu i rozprzestrzeniają na powierzchnię.

Rozwój

Spękania zmęczeniowe objawiają się początkowo spękaniami podłużnymi (spękaniami wzdłuż kierunku ruchu) w wierzchniej warstwie asfaltu. Te pęknięcia są początkowo cienkie i słabo rozmieszczone. Jeśli dopuszcza się dalsze pogorszenie, te podłużne pęknięcia są połączone poprzecznymi pęknięciami, tworząc pryzmatyczne kawałki o ostrych bokach. Ten przeplatany wzór pękania przypomina łuski na grzbiecie krokodyla lub aligatora, stąd przydomek pękanie krokodyla.

Cięższe przypadki obejmują pompowanie drobin , odprysków i luźnych kawałków nawierzchni. Najpoważniejsze przypadki spękań zmęczeniowych często występują przy innych uszkodzeniach nawierzchni, ale ich przykładem są: dziury, duże pęknięcia (3/8" lub większe) i mocno wyszczerbione krawędzie.

Pomiar i kwantyfikacja

Istnieje wiele różnych sposobów mierzenia pęknięć zmęczeniowych, ale na ogół używa się podręcznika lub indeksu stanu nawierzchni. Na przykład, wskaźnik stanu nawierzchni jest szeroko stosowany do ilościowego określenia ogólnego poziomu niepokoju i stanu odcinka drogi. Pomiar spękań zmęczeniowych (i ogólnie stanu nawierzchni) jest niezbędny do określenia ogólnego stanu drogi oraz do określenia harmonogramu remontu i/lub naprawy. Istnieje wiele innych systemów oceny, a wiele obecnie stosowanych systemów oceny opiera się na teście drogowym AASHO .

Podczas pomiaru pękania zmęczeniowego należy wziąć pod uwagę dwa ważne kryteria. Pierwszym z nich jest zasięg pękania. Jest to wielkość powierzchni drogi, która jest dotknięta tym uszkodzeniem nawierzchni. Drugim kryterium jest nasilenie pękania. Dotkliwość, która została omówiona powyżej, odnosi się do stopnia zaawansowania pękania i często jest bezpośrednio funkcją szerokości pęknięcia. Dotkliwość może być oceniona numerycznie lub oceniona od „niskiej” do „poważnej”. Ocena może zostać wprowadzona do systemu zarządzania nawierzchnią , który zasugeruje priorytet i sposób naprawy.

Opracowano systemy, które automatycznie wykrywają pęknięcia zmęczeniowe i inne rodzaje uszkodzeń nawierzchni. Mierzą dotkliwość i częstotliwość pękania aligatora na drodze. Jedną z takich maszyn jest profilometr powierzchni drogi , który jest montowany na pojeździe i mierzy profil powierzchni drogi podczas jej poruszania się po jezdni.

Zapobieganie i naprawa

Zapobieganie pękaniu zmęczeniowemu może być tak proste, jak zapobieganie powszechnym przyczynom. Na przykład zmniejszenie przeciążenia nawierzchni asfaltowej lub poprawa drenażu mogą w wielu przypadkach zapobiec pękaniu zmęczeniowemu. Zapobieganie polega przede wszystkim na zaprojektowaniu i wykonaniu nawierzchni i podbudowy pod kątem przewidywanego obciążenia ruchem oraz zapewnieniu dobrego drenażu, aby utrzymać wodę z dala od podbudowy.

Dobrą strategią zapobiegania przeciążeniom, które są główną przyczyną pękania zmęczeniowego, jest zwiększenie głębokości warstwy asfaltu. Według niektórych badaczy nawierzchnie, które przekraczają określoną minimalną wytrzymałość lub grubość, mogą hipotetycznie wytrzymać nieskończenie wiele obciążeń bez wykazywania wad konstrukcyjnych, w tym pęknięć zmęczeniowych. Nawierzchnie te nazywane są nawierzchniami wieczystymi lub długoterminowymi nawierzchniami użytkowymi (LTPP).

Przy naprawie nawierzchni dotkniętej pękaniem zmęczeniowym należy określić główną przyczynę uszkodzenia. Często jednak konkretna przyczyna jest dość trudna do ustalenia, a zatem zapobieganie jest odpowiednio trudne. Wszelkie badania powinny obejmować wykopanie dołu lub wydrążenie nawierzchni i podbudowy w celu określenia struktury strukturalnej nawierzchni, a także ustalenie, czy czynnikiem przyczyniającym się jest wilgoć podpowierzchniowa. Potrzebna naprawa różni się również w zależności od stopnia i rozległości pęknięć.

W przypadku drobnych pęknięć zapobiegawcze wypełnianie pęknięć jest dobrą procedurą, która może zapobiec tworzeniu się dziur w przyszłości.

We wczesnych stadiach uszczelnianie pęknięć masą uszczelniającą do pęknięć ogranicza dalsze pogarszanie się podłoża spowodowane penetracją wilgoci. Małe obszary można naprawić poprzez usunięcie obszaru dotkniętego chorobą i zastąpienie nowej nawierzchni i nawierzchni asfaltowej. Gdy uszkodzenie postępuje lub dotknięty obszar jest duży i rozległy, konieczne jest nałożenie strukturalnej warstwy asfaltowej lub całkowita odbudowa, aby zapewnić integralność strukturalną. Właściwa naprawa może obejmować pierwsze uszczelnienie pęknięć za pomocą uszczelniacza do pęknięć, nałożenie materiału nawierzchniowego na warstwę sczepną lub frezowanie uszkodzonego asfaltu. Następnie na zakończoną naprawę nakładana jest warstwa gorącej mieszanki asfaltowej.

Zobacz też

Uwagi