Trong suốt quá trình khai thác, cũng nh- đối với mặt đ-ờng bê tông xi măng, mặt đ-ờng bê tông asphalt chịu tác động của hàng loạt các yếu tố: tác động của tải trọng máy bay, đặc biệt là tác động của lực ngang tại các vị trí tiếp đất, trên đ-ờng chạy hãm phanh và trên sân đỗ khi hãm phanh bánh, tác động của luồng khí phụt động cơ phản lực, tác động của môi tr-ờng (nhiệt
độ, độ ẩm, bức xạ mặt trời), hiện t-ợng biến dạng của nền đất... Tất cả các yếu tố trên cùng với sự lão hoá của chính vật liệu bê tông asphalt theo thời gian, làm suy giảm chất l-ợng mặt
đ-ờng, xuất hiện các biến dạng khác nhau trong các lớp vật liệu: các đ-ờng nứt, dồn sóng, tr-ợt, lún...
3.2.1. H- hỏng dạng nứt lớp vật liệu
H- hỏng dạng nứt lớp vật liệu (nứt bề mặt hoặc nứt sâu) là hiện t-ợng h- hỏng phổ biến nhất, nguy hiểm nhất đối với mặt đ-ờng bê tông asphalt.
Nguyên nhân chủ yếu của sự xuất hiện các đ-ờng nứt là sự xuất hiện trong lớp vật liệu các ứng suất kéo (kéo uốn), v-ợt quá c-ờng độ của lớp vật liệu. Các đ-ờng nứt xuất hiện trong lớp bê tông asphalt có thể đ-ợc gây ra bởi hàng loạt các tác nhân khác nhau, nh-ng chủ yếu là do sự thay đổi đột ngột biên độ nhiệt của môi tr-ờng.
Khi nhiệt độ môi tr-ờng giảm đột ngột, vật liệu bê tông asphalt sẽ bị mất tính dẻo, trở nên dòn cứng và làm mất khả năng biến dạng của mình, vì vậy trên mặt đ-ờng xuất hiện các
đ-ờng nứt khi có tác động của tải trọng. Thông th-ờng vào mùa đông lạnh, trên mặt đ-ờng xác suất xuất hiện nhiều đ-ờng nứt hơn so với mùa hè.
Hình dạng các đ-ờng nứt nhiệt gần với dạng đ-ờng thẳng và th-ờng xảy ra trùng với ph-ơng ngang và ph-ơng dọc của mặt đ-ờng, và th-ờng là các đ-ờng nứt chia mặt đ-ờng thành các phần nhỏ có diện tích từ 0,5 3,0m2, chiều rộng các đ-ờng nứt có thể đạt tới 2 3cm. Khi thi công lớp bê tông asphalt trên lớp nền bê tông cũ hoặc các loại nền cứng khác mà các loại vật liệu này có hệ số dãn nở nhiệt nhỏ hơn so với vật liệu bê tông asphalt, thì xác suất tạo thành các đ-ờng nứt nhiệt trong lớp bê tông asphalt sẽ tăng lên đáng kể. Đặc biệt rất th-ờng gặp trên các sân bay, khi ng-ời ta tăng c-ờng lớp bê tông asphalt trên các lớp bê tông xi măng cũ thì
trên lớp bê tông asphalt tăng c-ờng th-ờng xuất hiện các đ-ờng nứt trùng với vị trí các cạnh tấm bê tông xi măng bên d-ới, ng-ời ta gọi đó là các đ-ờng nứt phản ánh.
Tất cả các đ-ờng nứt trên mặt đ-ờng bê tông asphalt rất nguy hiểm không phải ở chỗ nó là một dạng h- hỏng phổ biến mà nguy hiểm ở chỗ nó phá huỷ tính chống thấm của mặt
đ-ờng, và do vậy dẫn đến làm giảm c-ờng độ nền và của chính cả kết cấu mặt đ-ờng.
Khi thi công mặt đ-ờng asphalt, cần đặc biệt chú ý áp dụng các biện pháp cần thiết làm giảm tối đa khả năng xuất hiện các đ-ờng nứt. Thí dụ chọn cấp phối vật liệu chính xác trên quan điểm nâng cao khả năng ổn định nhiệt và khả năng biến dạng, lựa chọn các vật liệu thành phần có chất l-ợng cao (đặc biệt là nhựa bi tum), thực hiện nghiêm chỉnh quy trình công nghệ chế tạo và thi công lớp vật liệu.
3.2.2. Hiện t-ợng bong tróc và tạo hố trên bề mặt
Hiện t-ợng bong tróc và tạo hố trên mặt đ-ờng cũng là 1 trong những dạng h- hỏng khá
phổ biến của mặt đ-ờng bê tông asphalt. Hoạt động của các máy bay động cơ phản lực trên mặt
đ-ờng sân bay có tình trạng bị bong tróc và tạo hố bề mặt rất dễ gặp nguy hiểm, do có khả
năng các hạt cốt liệu có thể bị hút vào động cơ gây h- hỏng cho động cơ máy bay.
Nguyên nhân gây ra bong tróc lớp mặt chủ yếu do mặt đ-ờng đ-ợc làm từ loại bê tông asphalt thô hoặc kém ổn định n-ớc. Độ rỗng và độ kém ổn định n-ớc của lớp bề mặt là kết quả
của việc sử dụng vật liệu chất l-ợng thấp và khi thi công xây dựng đã không tuân thủ các quy trình công nghệ. Nếu trong vữa bê tông asphalt có các loại đá dăm mà bề mặt dính bụi, bẩn hoặc quá nhẵn sẽ làm giảm tính dính bám của đá với nhựa bi tum, khi đó độ bền và độ ổn định n-ớc của lớp vật liệu bị suy giảm và do vậy bong tróc lớp bề mặt là không thể tránh khỏi.
Một nguyên nhân làm giảm độ ổn định n-ớc và bong tróc lớp bề mặt có thể còn do sử dụng cốt liệu ẩm khi chế tạo bê tông asphalt hoặc thi công lớp vật liệu vào lúc trời m-a -ớt. Độ ẩm này sẽ làm giảm độ dính bám của nhựa bi tum với cốt liệu.
Độ rỗng của mặt đ-ờng bê tông asphalt không ít tr-ờng hợp là do hàm l-ợng nhựa trong hỗn hợp thiếu hoặc nhựa bi tum đun ở nhiệt độ quá cao trong quá trình chế tạo hỗn hợp. Khi thiếu nhựa bi tum sẽ làm giảm tính liên kết của mặt đ-ờng, còn khi nhựa bi tum bị đun ở nhiệt
độ quá cao sẽ làm giảm khả năng dính bám của vật liệu. Nhiệt độ cốt liệu và nhựa bi tum nóng khi chế tạo 160 1700C, khi lu lèn: bắt đầu 120 1600C, kết thúc 700C. Độ rỗng lớn trong lớp vật liệu còn do chọn tính toán cấp phối không chính xác, thành phần hạt của các loại cốt liệu không liên tục.
Hiện t-ợng bong tróc lớp mặt theo thời gian sẽ dẫn đến hiện t-ợng bong bật cả mảng lớp vật liệu, tạo ra các hố trên mặt đ-ờng. Khi không đ-ợc sửa chữa kịp thời, các hố này sẽ phát triển rộng ra và dẫn tới phá huỷ toàn bộ mặt đ-ờng.
3.2.3. Hiện t-ợng xô tr-ợt, tạo sóng lớp bê tông asphalt
Hiện t-ợng xô tr-ợt, tạo sóng lớp bê tông asphalt chủ yếu là do tính kém chịu nhiệt của bê tông và do bám dính với lớp nền kém.
Xác suất xảy ra hiện t-ợng này th-ờng vào mùa hè nóng khi nhiệt độ môi tr-ờng cao. Bê tông asphalt d-ới tác động của nhiệt độ môi tr-ờng và của tia bức xạ mặt trời sẽ bị đốt nóng tới nhiệt độ, cao hơn nhiệt độ không khí từ 15 200C. (Màu đen của mặt đ-ờng có khả năng hấp thụ tốt các tia bức xạ), do vậy lớp bê tông asphalt bị mềm ra, mất dần tính ổn định nhiệt và mất c-ờng độ. Khi tác động lên mặt đ-ờng ở trạng thái nh- vậy các lực theo ph-ơng ngang (khi máy bay tiếp đất hoặc khi phanh bánh, quay vòng) sẽ gây ra tr-ợt lớp vật liệu cùng với việc tạo ra các gò dạng sóng. Trên các gò, sóng bị dồn nh- vậy rất dễ xuất hiện các đ-ờng nứt rộng.
Hiện t-ợng tr-ợt và dồn sóng trong lớp vật liệu vào mùa hè có thể còn xảy ra do lựa chọn cấp phối không chính xác (khối l-ợng cốt liệu thành phần không phù hợp, d- thừa nhựa bi tum) hoặc tính chịu nhiệt của nhựa bi tum kém.
Trong các tr-ờng hợp, khi lớp vật liệu bê tông asphalt đ-ợc thi công trên lớp nền bẩn bụi hoặc không đ-ợc tạo nhám, khi đó lực bám dính của lớp vật liệu với lớp nền giảm hoặc do chiều dày lớp vật liệu mỏng, khi chịu tác động của lực nằm ngang sẽ gây ra hiện t-ợng tr-ợt hoặc bóc tách lớp vật liệu khỏi lớp nền.
3.2.4. Hiện t-ợng lún mặt đ-ờng
Hiện t-ợng lún mặt đ-ờng bê tông asphalt là do sự lún không đều của lớp đất nền và lớp móng đ-ờng. Nguyên nhân thông th-ờng là do lu lèn nền đ-ờng không đảm bảo độ chặt cần thiết, do bản thân lớp đất có c-ờng độ yếu hoặc lớp đất nền ẩm -ớt làm suy giảm c-ờng độ, gây ra lún lớp mặt đ-ờng khi có tải trọng xe lăn qua.
Tại các vị trí lún nếu không đ-ợc sửa chữa khắc phục kịp thời, khi trời m-a n-ớc sẽ
đọng lại, ngấm dần vào lớp vật liệu làm suy giảm chất l-ợng lớp mặt đ-ờng, khi ngấm qua lớp mặt, n-ớc sẽ làm suy giảm c-ờng độ nền và đây cũng là nguyên nhân gây ra lún mặt đ-ờng hoặc làm nứt gẫy mặt đ-ờng.
Ch-ơng IV
Các ph-ơng pháp sửa chữa mặt đ-ờng sân bay