3.3. Деформации и разрушения нежестких покрытий

Под воздействием различных нагрузок на покрытие и в зависимости от ухудшения физико-механических свойств самого материала, связанного со старением вяжущего, на асфальтобетонном покрытии возникают деформации и повреждения в виде трещин, выкрашивания верхнего слоя покрытия с образованием выбоин, волн, сдвигов и наплывов, размягчения поверхности покрытия, просадок, расплавлений и выдуваний [4].

Трещины являются наиболее распространенным и опасным видом деформации асфальтобетонного покрытия. Основной причиной образования трещин является появление в асфальтобетоне растягивающих напряжений, превышающих силы внутреннего сцепления и сопротивления его разрыву. Растягивающие напряжения возникают главным образом при резких перепадах температуры. При быстром и резком понижении температуры асфальтобетон теряет пластичность, становится хрупким и, как следствие, теряет деформативную способность.

При усилении цементобетонных покрытий асфальтобетоном в процессе эксплуатации могут появиться отраженные трещины над швами и трещинами плит основания. Основная причина образования таких трещин - раскрытие швов плит основания при понижении температуры, то есть вертикальное и горизонтальное перемещение кромок швов и трещин, а также эти трещины могут быть результатом плохой подготовки бетонного покрытия к усилению или недостаточной толщины слоя усиления. Трещины могут также возникать из-за неоднородности подстилающих грунтов или переувлажнения отдельных мест и в результате наличия пучинистых грунтов.

Рис. 3.1. Классификация способов ремонта жестких покрытий в зависимости от вида их разрушения

Выкрашивание поверхности покрытий - результат нарушения технологии производства работ по устройству покрытий или использования некачественных материалов, приводящих к образованию пористого неводоустойчивого покрытия. Если в асфальтобетонной смеси использован щебень, поверхность зерен которого покрыта пылеватыми или глинистыми частицами, препятствующими хорошему сцеплению с битумом, то плотность и водоустойчивость покрытия будут неудовлетворительными и выкрашивание асфальтобетона неизбежно. Применение влажных минеральных материалов или укладка смеси в дождливую погоду, при которой в покрытии образуется защемленная влага, нарушают сцепление битума с минеральным материалом и при замораживании вызывает опасные напряжения. При недостатке битума нарушается связность покрытия, а при перегреве смеси ослабляется способность битума к сцеплению с минеральным материалом. Выкрашивание покрытия ведет к образованию выбоин.

Сдвиги и волны образуются из-за недостаточной температуроустойчивости асфальтобетона и плохого сцепления его с основанием. Асфальтобетон под действием солнечных лучей за счет солнечной радиации размягчается, теряет устойчивость и прочность. При действии на покрытие касательных нагрузок, возникающих при торможении самолетов, происходит сдвиг асфальтобетона с образованием бугров и волн. Сдвиги и волны могут возникать в результате плохо подобранного состава смеси. Если асфальтобетон укладывается на загрязненное основание, сцепление покрытия с основанием ухудшается, что при приложении к покрытию горизонтальных усилий приводит к образованию сдвигов слоя асфальтобетона с разрывами на нем.

Расплавление и выдувание асфальтобетонного покрытия происходит при длительном воздействии на него горячих газов, струй реактивных двигателей. Наиболее подвержены этому виду разрушения участки покрытия в местах запуска и опробования двигателей самолетов. Применяемые в настоящее время асфальтобетонные смеси из-за недостаточной теплоустойчивости битума и относительно слабого сцепления между собой частиц минеральных материалов в асфальтобетоне не могут практически противостоять длительному воздействию горячих газов, истекающих из реактивных двигателей с большой скоростью.

Рис. 3.2. Классификация способов ремонта нежестких покрытий в зависимости от вида разрушения

Просадки асфальтобетонного покрытия являются следствием неравномерной осадки основания и подстилающего грунта, образующейся обычно при некачественном и неравномерном их уплотнении в процессе строительства или при переувлажнении подстилающих грунтов в период эксплуатации. При несвоевременном устранении причин, вода скапливается в просевших местах покрытия, разрушает асфальтобетон, проникает в основание и при действии внешней нагрузки может привести к пролому покрытия.

Классификация характерных дефектов асфальтобетонных покрытий и рекомендуемые способы их ликвидации представлены на рис. 3.2.