Виды разрушений битумных покрытий и их причины

Битумные покрытия подвергаются различным видам разрушений по разным причинам. Обсуждаются причины этих повреждений и отказов битумных покрытий.

а) Трещины в битумных покрытиях и их причины

Трещины в битумных покрытиях возникают из-за прогиба покрытия над неустойчивым основанием, усадки покрытия, теплового расширения и сжатия покрытия, плохо выполненных стыков полос, или растрескивания при отражении. В дорожных покрытиях такого типа обычно возникают пять типов трещин:

(i) Продольные и поперечные трещины

Продольные и поперечные трещины часто возникают в результате усадки или сжатия битумобетонного покрытия. Усадка материала покрытия происходит в результате окисления и возрастного затвердевания асфальтового материала. Сжатие вызывается тепловыми колебаниями. Плохо выполненные стыки дорожек могут ускорить развитие продольных трещин.

(ii) Аллигаторные или усталостные трещины

Аллигаторные трещины относятся к взаимосвязанным трещинам, которые образуют ряд небольших блоков, напоминающих кожу аллигатора. Они могут быть вызваны усталостным разрушением битумного покрытия при повторяющихся нагрузках или чрезмерным прогибом асфальтового покрытия над ослабленным или недостаточно спроектированным основанием. Ослабленная опора обычно является результатом насыщения водой основания или грунта.

(iii) Растрескивание блоков

Усадка асфальтобетона и ежедневные температурные циклы, которые приводят к ежедневным циклам напряжения/деформации, вызывают растрескивание блоков. Это взаимосвязанные трещины, которые делят дорожное покрытие на приблизительно прямоугольные части. Этот тип разрушения обычно указывает на то, что асфальт значительно затвердел.
Блочные трещины обычно возникают на значительной части площади дорожного покрытия, а иногда могут возникать только на участках без движения.

(iv) Трещины скольжения

Трещины скольжения появляются при торможении или повороте колес, когда поверхность дорожного покрытия скользит и деформируется. Обычно это происходит при наличии низкопрочной смеси или плохого сцепления между поверхностью и следующим слоем дорожной одежды. Эти трещины имеют форму полумесяца или полуовала, два конца которого направлены в сторону от направления движения.

(v) Трещины отражения

Вертикальные или горизонтальные движения в дорожном покрытии под накладным слоем вызывают этот тип разрушения. Эти движения могут быть вызваны расширением и сжатием, вызванными изменениями температуры и влажности или транспортными нагрузками. Трещины в асфальтобетонных покрытиях отражают картину трещин в нижележащем покрытии.
Чаще всего они возникают в асфальтобетонных покрытиях на портландцементобетонных покрытиях. Однако они могут возникать и при наложении асфальтобетонных покрытий, когда трещины в старом покрытии не были должным образом отремонтированы.

b. Дезинтеграция в битумных покрытиях и ее причины

Дезинтеграция в битумном покрытии вызывается недостаточным уплотнением поверхности, недостаточным количеством асфальта в смеси, потерей адгезии между асфальтовым покрытием и частицами заполнителя или перегревом смеси.
Наиболее распространенным видом разрушения битумных дорожных покрытий является равелинг. Сгребание – это износ поверхности дорожного покрытия, вызванный смещением частиц заполнителя и потерей асфальтового вяжущего. По мере того, как гравитация продолжается, крупные частицы отламываются, и дорожное покрытие приобретает грубый и неровный вид.

c. Искривление битумных дорожных покрытий и его причины

Искривление битумных покрытий вызывается осадкой основания, недостаточным уплотнением слоев покрытия, недостаточной стабильностью битумной смеси, плохим сцеплением между поверхностью и нижележащим слоем конструкции покрытия, а также набуханием почвы или промерзанием грунта основания. Обычно возникают четыре типа деформаций:

(i) Колейность

Колея характеризуется углублением поверхности на пути следования колеса. Во многих случаях колеи становятся заметными только после дождя, когда колея заполняется водой. Этот тип разрушения вызван постоянной деформацией любого из слоев дорожного покрытия или грунтового основания, возникающей в результате уплотнения или смещения материалов под воздействием дорожной нагрузки.

(ii) Гофрирование и толчки

Гофрирование возникает в результате пластического движения поверхности, характеризующегося рябью на поверхности. Толчки – это форма пластического движения, приводящая к локальному выпучиванию поверхности дорожного покрытия. Гофрирование и толчки могут быть вызваны недостаточной стабильностью смеси и плохим сцеплением между слоями материала.

(iii) Депрессия

Депрессии – это локализованные низкие участки ограниченного размера. Во многих случаях легкие углубления становятся заметными только после дождя, когда в них образуются “птичьи ванны”. Впадины могут быть результатом интенсивности движения, превышающей ту, на которую рассчитано дорожное покрытие, локального оседания нижележащих слоев покрытия или некачественных методов строительства.

(iv) Вздутие

Выпуклость на поверхности дорожного покрытия характеризует набухание. Оно может возникать резко на небольшом участке или в виде более длинной постепенной волны. Оба типа вспучивания могут сопровождаться растрескиванием поверхности. Набухание обычно вызвано действием мороза в грунте или набуханием почвы.

d) Потеря устойчивости к скольжению в битумных покрытиях и их причины

Факторы, снижающие устойчивость поверхности покрытия к скольжению и приводящие к гидропланированию, включают слишком большое количество асфальта в битумной смеси, слишком толстый слой противоскользящего покрытия, плохой заполнитель, подверженный износу, и скопление загрязняющих веществ. В битумных покрытиях потеря устойчивости к скольжению может быть результатом следующего:

(i) кровотечение

Кровотечение характеризуется пленкой битумного материала на поверхности дорожного покрытия, напоминающей блестящую, стеклянную, отражающую поверхность, которая обычно становится довольно липкой. Она вызывается избыточным количеством асфальтового цемента или смол в смеси и/или низким содержанием воздушных пустот и возникает, когда асфальт заполняет пустоты в смеси в жаркую погоду, а затем расширяется и выходит на поверхность дорожного покрытия.
Кровотечение также может возникнуть, если перед укладкой асфальтобетонного покрытия наносится чрезмерный защитный слой. Поскольку процесс кровотечения не обратим в холодную погоду, на поверхности будет скапливаться асфальт или гудрон. Сильное кровотечение может привести к значительному снижению сопротивления заносу.

(ii) Полированный асфальт

Полировка заполнителя происходит в результате многократного использования дорожного покрытия. Это происходит, когда заполнитель, выступающий над асфальтом, либо очень мелкий, либо плохого качества, либо не содержит грубых или угловатых частиц, обеспечивающих хорошее сопротивление скольжению.

(iii) Разлив топлива

Постоянное проливание топлива на битумное покрытие приводит к размягчению асфальта. Участки, подвергшиеся лишь незначительному проливу топлива, обычно заживают без ремонта, и в результате возникают лишь незначительные повреждения.

(iv) Загрязняющие вещества

Скопление резины на поверхности дорожного покрытия снижает устойчивость дорожного покрытия к заносу. Скопление резиновых отложений в канавках дорожного покрытия снижает эффективность канавок и увеличивает вероятность гидропланирования.

Читать далее:
Почему битум используется в дорожном строительстве? Свойства и преимущества битума для дорожных покрытий
Битумные материалы – виды, свойства и применение в строительстве
Виды разрушений в бетонных покрытиях и их причины
Виды разрушений в жестких дорожных покрытиях – причины и методы ремонта
Виды разрушений в гибких дорожных покрытиях – причины и методы ремонта

Читайте далее: