• Nie Znaleziono Wyników

W celu dobrania odpowiedniej techniki naprawy ważna jest diagnostyka stanu nawierzchni, np. za pomocą metod

W dokumencie PIIB – fakty i mity (Stron 78-81)

nieniszczących.

parametry mechaniczne płyt betono-wych. Należą do nich:

Ubytki powstające w wyniku wyłu-skania ziarna kruszywa z powierzch-ni betonu; najbardziej narażone na wyłuskanie są ziarna otoczakowe ze względu na małe rozwinięcie po-wierzchni, zwłaszcza jeśli są mocno zapylone [4].

Odpryski ziarna kruszywa, czyli niewielkie zagłębienie w powierzch-ni betonu o kształcie zbliżonym do stożka, powstają, gdy ziarna kru-szywa grubego zlokalizowane bli-sko powierzchni pęcznieją, niszczą się i odspajają wraz z fragmenta-mi przyległej zaprawy. Najczęst-szą przyczyną tego zjawiska jest brak mrozoodporności kruszywa.

Odpryski często spowodowane są przez lekkie ziarna, które występują w żwirach polodowcowych i są trak-towane jako zanieczyszczenia. Mają one wysoką porowatość i znikomą mrozoodporność.

■ Kratery z białymi wykwitami po-wstają wtedy, gdy atomy glinu rea-gują z wodorotlenkiem wapnia, który jest produktem hydratacji cementu, i wydziela się lotny wodór [5].

Pęknięcia włoskowate spowodowa-ne skurczem plastycznym; geometria

technologie

elementów nawierzchniowych sprzy-ja szybszemu odparowywaniu wody z powierzchni świeżego betonu niż jej sączenie z niższych warstw ku powierzchni, w wyniku czego wystę-puje duży skurcz przypowierzchnio-wy i powstają rysy. W tym przypadku kluczowa jest pielęgnacja wilgot-nościowa świeżego betonu. Podob-ny skutek może mieć betonowanie w niskiej temperaturze.

Siatka spękań włoskowatych może powstać również na skutek drgań wywołanych ruchem, a także przez ruch technologiczny wprowadzony, zanim beton osiągnie odpowiednią wytrzymałość. Kolejną przyczyną występowania tego rodzaju uszko-dzeń jest zbyt intensywne prowa-dzenie zabiegów wykończeniowych [6], takich jak np. zacieranie.

■ Ścieranie się nawierzchni powo-duje utratę antypoślizgowej tek-stury, a w skrajnych przypadkach koleinowanie. W pierwszej kolej-ności ściera się zaprawa i zostaje wyeksponowane kruszywo grube, które zaczyna ulegać polerowaniu, powodując śliskość nawierzchni [6]. Nadmierne ścieranie się na-wierzchni jest związane przede wszystkim z zastosowaniem nieod-powiedniego kruszywa. Zasadnicze znaczenie dla odporności zaprawy ma piasek – jego ścieralność i przy-czepność do zaczynu. Ważne jest także, aby kruszywo grube miało odpowiednią odporność na polero-wanie [2].

■ Złuszczenie jest jedną z najpoważ-niejszych wad powierzchniowych betonu. Polega ono na odspajaniu fragmentów zaprawy i kruszywa grubego z powierzchni płyty beto-nowej. Prowadzi to do powstawania zagłębień, nierówności i obniżenia trwałości nawierzchni. Beton łusz-czy się pod wpływem działania mro-zu i środków odladzających [6].

■ Odpryskiwanie betonu polega na od-rywaniu się pojedynczych, większych fragmentów materiału z powierzch-ni płyty. Zjawisko ma podobne pod-łoże jak złuszczenie. Zazwyczaj spo-wodowane jest działaniem mrozu i środków odladzających [6]. Odpry-ski betonu zdarzają się również jako efekt korozji elektrochemicznej stali zbrojeniowej (dotyczy jedynie płyt zbrojonych).

■ Rdzawe plamy występują tylko w pły-tach zbrojonych i spowodowane są korozją zbrojenia. Pojawienie się od-barwień często poprzedza odpryski-wanie betonu. Wystąpieniu odbar-wień i odprysków sprzyja zbyt płytko umieszczona siatka zbrojeniowa [6].

■ Niedostatecznie rozwinięta tek-stura (niedostateczna szorstkość powierzchni) powoduje zmniejszo-ną przyczepność kół pojazdów, co decyduje o bezpieczeństwie jazdy.

Wada ta może być spowodowana błędem wykonawczym – wadliwym teksturowaniem lub nadmiernym ścieraniem się powierzchni betonu w czasie eksploatacji.

Do grupy uszkodzeń strukturalnych należą takie wady, które znacząco wpływają na geometrię i pracę be-tonowych elementów nawierzchni, szczególnie te, które zaburzają ciąg łość płyt i osłabiają przekrój elemen-tu. Należą do nich:

■ Pęknięcia płyt przebiegające przez całą grubość warstwy betonowej, dzieląc płytę na mniejsze frag-menty, które zaczynają pracować niezależnie, powodują progi w na-wierzchni, obniżające komfort jaz-dy lub mogące przyczynić się do awarii zawieszenia pojazdów. Po-wstaje szczelina, do której dostają się zanieczyszczenia, które wraz z wodą mają swobodę penetracji aż do warstwy podbudowy. Krawędzie są podatne na obrywanie, co

po-tęguje efekt niszczenia nawierzch-ni. Istnieją dwa podstawowe typy pęknięć – w narożach i poprzeczne.

Przyczyną pękania płyt jest kilka zja-wisk: występowanie odkształceń i naprężeń termicznych związanych z dobowym i rocznym cyklem zmian temperatury, naprężenia termiczne wynikające z ograniczonej swobody podłużnego odkształcania się płyt, wadliwe podparcie płyty spowodo-wane niejednorodnością podbudowy związaną z nierównym zagęszcze-niem lub działazagęszcze-niem wody.

■ Klawiszowanie występujące na sku-tek nierównego podparcia płyt przy krawędziach (częste w przypadku konstrukcji niedyblowanych) powo-duje powstanie poprzecznego progu w nawierzchni [6]. Jest niekorzystne dla trwałości nawierzchni – zwięk-sza prawdopodobieństwo wystąpie-nia spękań płyt, obrywanie krawędzi i przyczynia się do degradacji wypeł-nienia szczeliny dylatacyjnej. Może być spowodowane niedbałym zagęsz-czeniem podbudowy czy zjawiskiem

„pompowania” hydrodynamicznego [7], kiedy to woda gromadząca się pod dylatacją na skutek dynamiczne-go obciążenia kołami pojazdów jest pompowana przez szczelinę dyla-tacyjną, wypłukując drobne frakcje z podbudowy. Następuje erozja ma-teriału podbudowy w okolicy szcze-liny poprzecznej, a płyty zaczynają klawiszować [6].

■ Degradacja szczelin dylatacyj-nych, np. zmiana geometrii dy-latacji, może być spowodowana nadmiernym klawiszowaniem lub po-ziomym przemieszczeniem krawędzi płyt. Prowadzi to do powstania pro-gów, uskoków i nieciągłości. Zmniej-sza komfort i bezpieczeństwo jaz-dy, a także powoduje pogorszenie współpracy krawędzi płyt z mate-riałem uszczelniającym, co prowadzi do penetracji wody i zanieczyszczeń

technologie

w głąb dylatacji i do warstwy pod-budowy. Kiedy dylatacja wypełnia się materiałem obcym, takim jak okruchy betonu, pyły, gleba, prze-staje prawidłowo pracować. Płyty betonowe zostają pozbawione swo-body odkształceń, co powoduje wy-stępowanie naprężeń termicznych.

Zanieczyszczone szczeliny, zwłasz-cza zarośnięte drobną roślinnością, utrzymują wysoką wilgotność, co przyspiesza korozję mrozową beto-nu i reakcję alkalia – krzemionka.

■ Wysadziny, które skutkują najczę-ściej klawiszowaniem lub pękaniem płyty ze względu na zmianę warun-ków podparcia. Spowodowane są wadliwym działaniem dylatacji. Pły-ty nie mają swobody odkształceń

termicznych – jeśli nie popękają, to w pewnych miejscach zostają wysa-dzone do góry [8].

■ Degradacja wgłębna, czyli lokalne lub globalne obniżenie parametrów wytrzymałościowych materiału, wy-stępuje gdy mieszanka betonowa jest układana po rozpoczęciu procesu wią-zania. Układanie i zagęszczanie nisz-czy powstającą strukturę hydratów.

■ Obrywanie krawędzi – uszkodzenie charakterystyczne dla poprzecz-nych szczelin dylatacyjpoprzecz-nych polega na odspajaniu się materiału z obrze-ża płyty. Może być spowodowane korozją lub błędami wykonawczymi (zbyt wczesne nacięcie dylatacji przed uzyskaniem przez beton od-powiedniej wytrzymałości) [5].

■ Rozwarstwienia – wady polegające na niejednorodności betonu na gru-bości płyty – są skutkiem segregacji mieszanki betonowej spowodowanej niewłaściwie zaprojektowanym be-tonem, „poprawianiem” konsysten-cji przez dodawanie wody lub złym zagęszczeniem („przewibrowanie”

mieszanki) [4].

Pustki wewnętrzne, czyli duże pę-cherze powietrza zamknięte w be-tonie, istotnie zmniejszają wytrzy-małość materiału. Ich obecność wskazuje na źle przeprowadzone zagęszczanie, podczas którego mieszanka betonowa nie została prawidłowo odpowietrzona [4]. Zda-rzają się również wtrącenia obce, które lokalnie pogarszają

właściwo-Tabl. 1 Ι Zestawienie uszkodzeń powierzchniowych i ich przyczyn

Tabl. 2 Ι Zestawienie uszkodzeń strukturalnych i ich przyczyn

technologie

ści betonu – głównie wytrzymałość.

Zazwyczaj pochodzą z zanieczysz-czeń kruszywa (np. grudki gliny, czę-ści organiczne lub śmieci), mogą się też dostać do betonu w czasie jego układania, skutkiem niskiej kultury wykonywania nawierzchni.

■ Spękania przyszczelinowe wystę-pują jako spękania w okolicy szczeliny dylatacyjnej, równolegle do niej, to-warzyszą im zabarwienia betonu na ciemny szaro-brunatny kolor [6, 9].

Powodują je nasiąkliwe ziarna kruszy-wa grubego, poddane wielokrotnemu cyklowi zamrażania – rozmrażania, które pęczniejąc i pękając, powodują powstanie drobnych rys w zaczynie cementowym [9]. Pęknięcia powsta-ją w dolnej części płyty, przy krawę-dziach, i propagują do góry.

Najczęściej występujące uszkodze-nia nawierzchni oraz potencjalne ich przyczyny zestawiono w tabl. 1 i 2.

Metody nieniszczące jako

W dokumencie PIIB – fakty i mity (Stron 78-81)