Деформации и разрушения цементобетонных покрытий

 

6.5.3.1. К характерным дефектам и разрушениям цементобетонных покрытий относятся:

трещины (усадочные и сквозные);

разрушение верхнего слоя покрытия на глубину до 10 мм (шелушение);

разрушение верхнего слоя покрытия на глубину более 10 мм;

раковины и выбоины;

сколы кромок плит;

отколы углов и краев плит;

разрушение плит;

уступы в швах и трещинах;

просадки и проломы плит или участков покрытия;

разрушение заполнителя швов;

потеря продольной устойчивости (коробление плит);

оголение арматуры.

6.5.3.2. Трещины по характеру могут быть поверхностными (усадочными) и сквозными.

Поверхностные трещины бывают усадочного и температурного происхождения и возникают при совместном действии температуры и эксплуатационной нагрузки от воздушных судов, а также при несоблюдении требований к подбору состава смеси, неправильном уходе за свежеуложенным бетоном. Поверхностные трещины постепенно увеличиваются в глубину и длину и часто разветвляются в разных направлениях.

Причины возникновения сквозных трещин:

совместное действие эксплуатационной нагрузки и температурных напряжений при недостаточной несущей способности покрытия;

действие сверхрасчетных нагрузок;

появление усталости бетона при длительной эксплуатации;

потеря контакта с основанием;

дефекты основания (просадки);

поздняя нарезка шва во время строительства;

отраженные трещины.

Основная опасность сквозных трещин состоит в том, что они снижают несущую способность цементобетонных плит и создают условия для проникновения воды через покрытие в грунтовое основание.

6.5.3.3. Разрушение поверхностного слоя покрытия на глубину до 10 мм (шелушение) представляет собой механическое отслоение верхнего слоя бетона от основного вследствие недостаточной его прочности.

Разрушение поверхностного слоя покрытия на глубину более 10 мм также является механическим отслоением верхнего слоя бетона от основного. Происходит это, как правило, в результате дальнейших приложений нагрузок и воздействия климатических факторов на участках с шелушением поверхности.

Разрушение поверхностного слоя покрытия вызывается следующими причинами:

применением некачественных материалов и нарушением технологии бетонных работ;

многократным воздействием нагрузок от воздушных судов;

действием высоких температур тепловых машин и газовых струй реактивных двигателей;

применением противогололедных химических реагентов;

резким колебанием температуры окружающей среды и частыми периодами замораживания и оттаивания.

Последствиями разрушения поверхностного слоя покрытия являются:

уменьшение толщины покрытия, что снижает его несущую способность;

увеличение влагозадержания на поверхности покрытия, что способствует развитию дальнейшего разрушения, особенно в период заморозков и оттаивания;

интенсивное образование гололеда;

выкрашивание крупного заполнителя бетона, что ведет к образованию раковин, выбоин, сколов кромок плит.

6.5.3.4. Выбоины образуются в основном в результате уже имеющихся выкрашиваний цементобетона под воздействием повторяющихся динамических нагрузок от воздушных судов. Обычно они имеют вид воронкообразных круглых или овальных углублений диаметром 5-30 см и глубиной до 10 см.

6.5.3.5. Раковины имеют такую же форму, как и выбоины, но меньших размеров. Причиной их образования являются: применение неморозостойкого крупного заполнителя, который быстро разрушается и выкрашивается из покрытия; попадание в верхний слой бетонного покрытия инородных тел, легко отделяющихся от бетона; недоуплотнение бетонной смеси и некачественная отделка поверхности покрытия при его устройстве.

6.5.3.6. Сколы кромок плит представляют собой разрушение кромок плит в результате эксплуатации покрытия с перегрузкой и нарушения работы деформационных швов. С обломов кромок обычно начинается разрушение стыковых соединений. Разрушение кромок плит увеличивает ширину швов и создает большие неровности на покрытии, что особенно сказывается при воздействии динамических нагрузок.

6.5.3.7. Отколы углов и краев плит являются результатом дальнейшего развития трещин на этих участках под давлением внешних нагрузок. Таким разрушениям способствует недостаточная прочность бетона из-за плохого уплотнения, неправильная установка штыревых соединений в швах, а также наличие зазоров между плитой и искусственным основанием, в результате чего угол или край плиты работает на изгиб как консоль. Под действием эксплуатационных нагрузок эти участки плит (края и углы) откалываются и проседают или раскалываются на более мелкие части.

6.5.3.8. Разрушение плит - появление на одной плите трех и более сквозных трещин в результате воздействия силовых нагрузок.

6.5.3.9. Уступы в швах и трещинах могут быть вызваны: поднятием одной плиты или ее части под воздействием сжимающих усилий от температурных деформаций покрытия в летний период; опусканием одной из плит из-за недостаточного уплотнения основания; потерей несущей способности основания в результате переувлажнения.

6.5.3.10. Просадки и проломы плит или участков покрытия (вертикальные смещения) - результат потери несущей способности искусственного основания или подстилающего грунта при недостаточном его уплотнении в процессе строительства, неравномерной осадке и вымывании оснований из-под покрытия. Смещение плит в вертикальном направлении способствует также эксплуатация покрытия с перегрузкой и пучение грунта зимой. Кроме того, вертикальные смещения плит могут быть следствием некачественного монтажа покрытий из сборных предварительно напряженных плит (далее ПАГ).

Вертикальные смещения и перекосы плит создают опасные условия для эксплуатации воздушных судов.

6.5.3.11. Разрушение заполнителя швов в большинстве случаев является следствием недостаточной его температурной устойчивости. Разрушение проявляется в виде выкрашивания, выплавления и выдувания герметизирующего материала. Выкрашивание происходит обычно при отрицательных температурах наружного воздуха, когда герметик теряет эластичность, становится хрупким. Выплавление и выдувание - результат действия на герметик горячих газов, выходящих из реактивных двигателей с большой скоростью. Помимо этого заполнитель швов разрушается из-за прямого контакта с пневматиками колес самолетов, особенно при торможении, а также из-за некачественно выполненной первоначальной герметизации швов.

6.5.3.12. Потеря покрытием продольной устойчивости (коробление плит) - изменение продольного профиля покрытия из-за отсутствия или не функционирования деформационных швов.

6.5.3.13. Оголение арматуры происходит в местах разрушения защитного слоя бетона. Выходящая на поверхность арматура представляет опасность для пневматиков колесных шасси воздушных судов. Прокол пневматиков арматурой создает аварийную ситуацию.