Takapinnoitteet

Huomautus: Tämä jakso on pitkälti synteesi seuraavista kahdesta takapinnoitejulkaisusta:

• Flexible Pavements of Ohio. (toukokuu 2001). Tekninen tiedote: Proper Tack Coat Application. Flexible Pavements of Ohio. Columbus, OH.
• Texas Department of Transportation (TxDOT). (2001). Tekninen neuvonta: Tack Coat -maalin asianmukainen käyttö. Tekninen neuvonta 2001-1. Texasin liikenneministeriö. Austin, TX.

Takapinnoite on ohut bituminen nestemäinen asfaltti, emulsio tai leikkauskerros, joka levitetään HMA-päällystekerrosten väliin edistämään tartuntaa. Riittävä tartunta rakennekerrosten välillä ja erityisesti olemassa olevan tienpinnan ja päällysteen välillä on ratkaisevan tärkeää, jotta valmis päällysterakenne käyttäytyy yhtenä kokonaisuutena ja tarjoaa riittävän lujuuden. Jos vierekkäiset kerrokset eivät liity toisiinsa, ne käyttäytyvät lähinnä useina itsenäisinä ohuina kerroksina, joista yksikään ei ole suunniteltu kestämään liikenteen aiheuttamia odotettavissa olevia taivutusjännityksiä. Riittämätön kerrosten välinen tartunta voi johtaa delaminaatioon (irtoamiseen), jota seuraa pituussuuntainen pyörätien halkeilu, väsymishalkeilu, kuoppien syntyminen ja muut vauriot, kuten routiminen, jotka lyhentävät päällysteen käyttöikää huomattavasti (TxDOT, 2001).

Levitys

Tartuntamaali tulisi levittää tasaisesti koko päällysteen pinnalle, ja sen tulisi peittää noin 90 prosenttia pinnasta. Jotta tämä tasaisuus saavutettaisiin johdonmukaisesti, on kaikki levitykseen liittyvät näkökohdat otettava huomioon ja niitä on valvottava huolellisesti. Erityisiä näkökohtia ovat:

• Kiinnityspinnoitteen vastaanottavan päällystepinnan kunto
• Levitysnopeus
• Kiinnityspinnoitteen laimennus

Kiinnityspinnoitteen vastaanottavan päällystepinnan kunto

Kiinnityspinnoitteen vastaanottavan päällystepinnan on oltava puhdas ja kuiva maksimaalisen kiinnittymisen edistämiseksi. Emulgoidut tartuntamaalimateriaalit voidaan levittää viileälle ja/tai kostealle päällysteelle, mutta kovettumiseen tarvittava aika voi pidentyä (Flexible Pavements of Ohio, 2001). Koska olemassa olevat ja jyrsityt päällysteet voivat olla melko likaisia ja pölyisiä, niiden pinnat on puhdistettava lakaisemalla tai pesemällä ennen tartuntapinnoitteen levittämistä, sillä muuten tartuntapinnoitemateriaali saattaa kiinnittyä likaan ja pölyyn eikä viereisiin päällystekerroksiin. Tämä voi johtaa tartuntapinnoitteen materiaalin liialliseen kulkeutumiseen. Rakennusajoneuvot ja -kalusto keräävät tartuntalietteen ja lian seoksen renkaisiinsa ja jättävät olemassa olevan ajoradan niin, että tartuntalietettä on vain vähän tai ei lainkaan pyöräteillä (kuva 4).Liukumishalkeamat ja delaminaatio ovat tyypillisiä vaurioita, joita havaitaan, kun puhtaus puuttuu (Flexible Pavements of Ohio, 2001).

Application Rate

Tack coat application should result in a thin, uniform coating of tack coat material covering about 90 % of the pavement surface (Flexible Pavements of Ohio, 2001). Tämän tuloksen saavuttamiseksi levitysmäärä vaihtelee päällysteen kunnon mukaan. Liian vähäinen tartuntakerroksen määrä voi johtaa riittämättömään sidokseen kerrosten välillä. Liian suuri määrä tartuntapinnoitetta voi luoda kerrosten välille voidellun liukutason tai aiheuttaa tartuntapinnoitemateriaalin vetäytymisen päällysteeseen, mikä vaikuttaa negatiivisesti seoksen ominaisuuksiin ja voi jopa aiheuttaa verenvuotoa ohuissa päällysteissä (Flexible Pavements of Ohio, 2001). Taulukossa 1 on esitetty Flexible Pavements of Ohio (2001) suositellut levitysmäärät.

Taulukko 1. Recommended Emulsion Tack Coat Application Rates from Flexible Pavements of Ohio (2001)

Jäämät: Pelkän emulsion asfalttisideainepitoisuuden levitysmäärä

Laimentamaton: Laimentamattoman emulsion levitysmäärä
Laimennettu 1:1 vedellä: Vedellä 1:1 laimennetun emulsion levitysnopeus

Levitysnopeuden perusnäkökohtia ovat:

• Tartuntapäällysteen vastaanottavan päällystepinnan karheus. Karkeat pinnat vaativat enemmän tartuntapinnoitetta kuin sileät pinnat. Esimerkiksi jyrsintä tuottaa karhean, uritetun pinnan, joka lisää olemassa olevan päällysteen pinta-alaa verrattuna urittamattomaan pintaan. Pinta-alan lisäys riippuu jyrsintärummun hampaiden tyypistä, lukumäärästä, kunnosta ja väleistä, mutta se on tyypillisesti 20-30 prosenttia, mikä edellyttää vastaavaa lisäystä tartuntapinnoitteeseen (20-30 prosenttia enemmän) verrattuna jyrsimättömään pintaan (TRB, 2000).
• Jakeluajoneuvo. Useat ajoneuvoon liittyvät säädöt ja asetukset ovat ratkaisevia tasaisen tartuntapinnoitteen sijoittamisen kannalta. Pohjimmiltaan suutinkuvioiden, ruiskutuspalkin korkeuden ja jakelupaineen on toimittava yhdessä tasaisen tartuntamaalin levityksen aikaansaamiseksi. Yleisesti ottaen parhaat levitystulokset saadaan aikaan ”kaksoiskierroksen” tai ”kolmoiskierroksen” peittävyydellä. ”Kaksois- tai kolmoiskierros tarkoittaa, että suuttimien ruiskutuskuviot ovat päällekkäin siten, että jokainen päällysteen osa ruiskutetaan täsmälleen kahdesta tai kolmesta suuttimesta (kuva 5). Seuraavassa annetaan erityisohjeita:
  • Suuttimien suihkukuvioiden on oltava samanlaisia keskenään jakelupalkin varrella. Erilaiset peittokuviot aiheuttavat raitoja ja aukkoja tartuntapinnoitteeseen.
  • Suihkupalkin korkeuden on pysyttävä vakiona. Kun takkimaalia levitetään, ajoneuvo kevenee, jolloin ruiskutuspalkki nousee. Takkelimaalin levitysajoneuvon pitäisi pystyä kompensoimaan tämä. Liian matalat ruiskutuspalkit aiheuttavat raitoja, kun taas liian korkeat ruiskutuspalkit aiheuttavat liiallista suuttimien päällekkäisyyttä, mikä johtaa liian suureen levitysnopeuteen.
  • Jakelulaitteessa olevan paineen on kyettävä pakottamaan takkimaaliaine ulos ruiskutussuuttimista tasaisella nopeudella. Epätasainen paine aiheuttaa epätasaisen levitysmäärän.
  • Lämpötila jakelulaitteessa on pidettävä noin 24 °C:n (75 °F) ja 54 °C:n (130 °F) välillä. Liiallinen kuumentaminen voi aiheuttaa emulsion rikkoutumisen sen ollessa vielä jakelijassa.

Laimennus

Joskus emulgoidut asfalttitarttuma-aineet laimennetaan vedellä nesteen kokonaistilavuuden lisäämiseksi samalla, kun asfalttisideaineen tilavuus pysyy samana emulsion sisällä. Näin voidaan saavuttaa tasaisempi levitys ilman, että asfalttisideainetta levitetään liikaa. Laimennusta tulisi mahdollisuuksien mukaan välttää, koska vääränlaisesta laimennuksesta voi aiheutua erilaisia ongelmia (esim. emulsio laimenee liikaa ja laimennus aiheuttaa ennenaikaisen emulsion rikkoutumisen). Muita menetelmiä, kuten suuttimen aukon koon tai maalin levityspaineen säätämistä, olisi tutkittava ennen laimentamisen aloittamista. Jos laimentaminen on pakko tehdä, Flexible Pavements of Ohio suosittelee/huomauttaa seuraavaa (2001):

• Laimennuksen suorittaa emulsiotoimittaja eikä urakoitsija.
• Laimennus pidentää emulsiomassan rikkoutumista ja kovettumisaikaa.
• Laimennus tulisi tehdä suhteessa 1:1.
• Laimennetaan vain lisäämällä vettä emulsioon eikä päinvastoin, mikä voi aiheuttaa tarttuvuuden katkeamisen.
• Laimennettuja emulsioita tulisi levittää suuremmalla nopeudella kuin laimentamattomia emulsioita, jotta saavutetaan sama jäännöspeittävyys asfaltilla. Jäännösasfaltti on asfalttisideainetta, joka jää jäljelle emulsion jähmettymisen jälkeen.

Muut takkipinnoitteeseen liittyvät näkökohdat

Vaikka ne eivät ole kriittisiä takkipinnoitteen tasaisen levityksen tai sen myöhemmän kiinnittymiskyvyn kannalta, takkipinnoitteisiin liittyy useita muitakin huomionarvoisia seikkoja.

Ajoitus

Yleisesti tartuntapinnoitteelle on annettava riittävästi aikaa rikkoutua ja kovettua (emulsio) tai kovettua (cutback) ennen seuraavan HMA-kerroksen levittämistä.

Tartuntapinnoite

Tartuntapinnoite on tartuntapinnoitemateriaalin poimimista ajoneuvon renkailla. Seuraus laskeutuu viereisille päällystepinnoille. Vaikka tämä materiaali on rumaa, sillä on yleensä vain vähän vaikutusta ja se kuluu nopeasti pois. Äärimmäisissä tapauksissa raidoitus voi aiheuttaa niin paljon raidoitusmateriaalia, että se vääristää päällysteen pintoja tai haittaa kuljettajan navigointikykyä (Flexible Pavements of Ohio, 2001). Kumilla päällystetyillä tartuntapinnoitteilla on erityisen suuri taipumus tarttua ajoneuvojen renkaisiin. Kun tartuntamaalien annetaan jähmettyä (emulsiot) tai kovettua (cutbackit) ennen niiden päällä ajamista, voidaan raidoittumista vähentää huomattavasti.

Liikenne tartuntamaalien päällä

Liikennettä ei yleensä pitäisi sallia tartuntamaalien päällä. Kun tahkottu tienpinta altistuu liikenteelle, on mahdollista, että liukkaudentorjunta heikkenee erityisesti märällä säällä (Flexible Pavements of Ohio, 2001). Kun tartuntapäällysteen pinnat on avattava liikenteelle, ne on peitettävä hiekalla kitkan aikaansaamiseksi ja noston estämiseksi. Tyypillinen määrä hiekkapeittokiviaineksen levittämiseen on 4-8 lbs/yd2 (Flexible Pavements of Ohio, 2001).

Kyselyt

Tack Coat Survey from VDOT May 28, 2008

Kysymykset

• State
• Velvoittaako teidän liikenneministeriönne, että jyrsimättömän päällysteen pinnalle levitetään tartuntakäsittelymateriaali ennen päällysrakentamista? Jos kyllä, mitä tack coat -materiaaleja käytetään? Määritelläänkö sidoslujuus tai levitysnopeus?
• Velvoittaako liikenneministeriönne, että jyrsitylle pinnalle on levitettävä tartuntamaalausmateriaali ennen päällystystä? Jos kyllä, mitä tartuntapinnoitemateriaaleja käytetään? Määritelläänkö sidoslujuus tai levitysmäärä?
• Onko liikenneministeriönne tehnyt tutkimuksia sidoslujuudesta? Jos on, oletteko valmis jakamaan tämän tutkimuksen?
• Yhteyshenkilö, jos muu kuin sähköpostitse vastannut (nimi, sähköpostiosoite, puhelinnumero)?

Tulokset