CHARAKTERYSTYKA CZYNNIKÓW ODDZIAŁYWUJĄCYCH NA NAWIERZCHNIE DROGOWE I ICH WPŁYW NA PRACE NAWIERZCHNI

Czynniki oddziaływujące na nawierzchnie drogową:

• Grupa I - obciążenia statyczne i dynamiczne

1. Obciążenia pionowe statyczne, przekazywane przez koła pojazdów.

2. Obciążenia pionowe dynamiczne wywołane nierównościami jezdni i drganiami układu zawieszenia pojazdu (zmęczenie nawierzchni).

3. Siły poziome powstające przy zmianie momentu obrotowego na kołach napędowych (przy hamowania i przyspieszaniu) - powodują ścieranie i wyślizgiwanie się nawierzchni ścieralnej.

4. Siły ssące powstające w wyniku podciśnienia powstającego za obracającymi się kołami pojazdu, powodują wyrywanie ziaren i części kruszywa z nawierzchni - szczególnie dotyczy to nawierzchni żwirowej i tłuczniowej)

• Grupa II - Czynniki środowiskowe

1. Woda gruntowa dostająca się do konstrukcji nawierzchni w skutek podciągania kapilarnego w gruncie podłoża.

2. Woda opadowa, która przedostaje się w głąb konstrukcji poprzez nieszczelne warstwy wierzchnie, a także dostająca się od strony pobocza

3. Zmienna temperatura otoczenia (dobowa, roczna), oraz zmiana temperatura na głębokości warstw.

W okresie letnim pod działaniem naprężeń pionowych powstają w nawierachni bitumicznej odkształcenia w postaci kolein. W okresie zimowym natomiast powstają spękania mrozowe:

- mikrospęknia skurczowe na powierzchni (T<0^OC)

- spękania odbite - od naprężeń skurczowych, gdy ujemna temperatura przenika przez całą głębokość konstrukcji nawierzchni.

• Grupa III - Środki chemiczne stosowane w utrzymaniu zimowym powodują:

1. Korozję betonu (przy nawierzchniach z betonu cementowego)

2. W nawierzchniach bitumicznych szkodliwość ich wpływu polega na utrzymaniu jezdni w stałej wilgotności, co ułatwia penetracje w głąb konstrukcji

3. Kształtowanie się pola temperaturowego w nawierzchni. W procesie topnienia śniegu pod wpływem chlorków podawana jest z otoczenia określona ilość ciepła. Ciepło to pobierane jest również z nawierzchni, w której temperatura w związku z tym obniża się nawet o kilka stopni. Powoduje to powstawanie dodatkowych naprężeń termicznych, co także może sprzyjać powstawaniu spękań w warstwie ścieralnej.

4. Woda z topniejącego śniegu penetruje do ochłodzonych części konstrukcji nawierzchni w skutek czego zamarza powodując naruszenie struktury nawierzchni.

Dodatkowe informacje:

Deformacja strukturalna nawierzchni jest to trwałe odkształcenie nawierzchni spowodowane pionowym odkształceniem podłoża gruntowego. Deformacja strukturalna nawierzchni jest objawem wad konstrukcji nawierzchni i osłabienia jej nośności.

Deformacja lepkoplastyczna nawierzchni jest to trwałe odkształcenie warstw asfaltowych nawierzchni. Jest ona objawem wad materiałowych warstw asfaltowych nawierzchni.

Rodzaje uszkodzeń nawierzchni i powiązanie uch z charakterem odkształceń i typem konstrukcji nawierzchni (podatne, półsztywne i sztywne):

nawierzchnie sztywne - powstają spękania , nie ma odkształceń lepkoplastycznych

koleina strukturalna - wiąże się głównie z nawierzchniami półsztywnymi, w pewnych przypadkach także z podatnymi

koleina lepkoplastyczna - związana głównie z nawierzchniami półsztywnymi , w pewnych przypadkach także z podatnymi

spękania zmęczeniowe - związane z nawierzchniami podatnymi , w pewnych przypadkach z półsztywnymi a także ze sztywnymi

spękania odbite - związane głównie z nawierzchniami półsztywnymi

spękania termiczne - związane z nawierzchniami asfaltowymi - w warstwach bitumicznych usztywniających się w niskich temperaturach