Złącza to celowo rozmieszczone nieciągłości w sztywnej warstwie nawierzchni. W metodach budowy nawierzchni twardych we wszystkich typach nawierzchni PCC stosuje się wszystkie rodzaje złączy. W CRCP stosuje się wzdłużną stal zbrojeniową w celu ograniczenia liczby poprzecznych szczelin skurczowych, ale nadal wykorzystuje się w nim szczeliny wzdłużne i okresowe szczeliny poprzeczne.
Łącza można tworzyć na dwa sposoby. Złącza skurczowe są najczęściej wycinane piłą po ułożeniu PCC. Inne, takie jak dylatacyjne, izolacyjne i konstrukcyjne, są tworzone przez deskowanie przed położeniem PCC. Każda z tych metod budowy złączy ma swoją własną metodę i zestaw rozważań.
Typy
Złącza skurczowe
Złącze skurczowe to wypiłowany, uformowany lub wyfrezowany rowek w płycie betonowej, który tworzy osłabioną płaszczyznę pionową. Reguluje on lokalizację pęknięć spowodowanych zmianami wymiarowymi w płycie. Nieuregulowane pęknięcia mogą się powiększać i powodować powstawanie niedopuszczalnie szorstkiej powierzchni, a także infiltrację wody do podłoża, podbudowy i gruntu, co może prowadzić do innych rodzajów uszkodzeń nawierzchni. Złącza skurczowe są najczęściej spotykanym rodzajem złącza w nawierzchniach betonowych, dlatego termin ogólny „złącze” odnosi się ogólnie do złącza skurczowego.
Złącza skurczowe definiuje się przede wszystkim na podstawie ich rozstawu i sposobu przenoszenia obciążeń. Zazwyczaj mają one od 1/4 do 1/3 głębokości płyty i są rozmieszczone co 3,1 – 15 m (12 – 50 stóp), przy czym cieńsze płyty mają mniejsze odstępy (patrz rysunek 1). W niektórych krajach stosuje się półprzypadkowe rozmieszczenie spoin, aby zminimalizować ich rezonansowe oddziaływanie na pojazdy. Wzorce te zazwyczaj wykorzystują powtarzającą się sekwencję rozstawu spoin (na przykład: 2.7 m (9 stóp), następnie 3.0 m (10 stóp), 4.3 m (14 stóp), a następnie 4.0 m (13 stóp)). Poprzeczne szczeliny skurczowe mogą być wycięte pod kątem prostym do kierunku przepływu ruchu lub pod kątem (tzw. „szczelina skośna”, patrz Rysunek 3). Połączenia ukośne są cięte pod kątem prostym do kierunku przepływu ruchu, aby ułatwić przenoszenie obciążeń. Jeśli połączenie jest odpowiednio ukośne, lewe koło każdej osi najpierw wjeżdża na płytę oporową i tylko jedno koło w danym momencie wjeżdża na połączenie, co powoduje mniejsze naprężenia związane z przenoszeniem obciążeń (patrz Rysunek 4).
|
|
|
Sztywne dylatacje
Sztywne dylatacje umieszcza się w określonym miejscu, aby umożliwić poszerzenie nawierzchni bez uszkodzenia przyległych konstrukcji lub samej nawierzchni. Do lat 50. ubiegłego wieku w Stanach Zjednoczonych powszechnie stosowano zwykłe płyty ze szczelinami skurczowymi i dylatacyjnymi (Sutherland, 1956). Jednak obecnie nie stosuje się zwykle szczelin dylatacyjnych, ponieważ ich stopniowe zamykanie powoduje stopniowe otwieranie się szczelin skurczowych (Sutherland, 1956). Postępujące lub nawet duże sezonowe otwieranie się szczelin skurczowych powoduje utratę możliwości przenoszenia obciążeń, szczególnie w przypadku szczelin bez kołków rozporowych.
Złącza izolacyjne
Złącza izolacyjne (patrz rys. 5) stosuje się w celu zmniejszenia naprężeń ściskających powstających na skrzyżowaniach T- i niesymetrycznych, rampach, mostach, fundamentach budynków, wlotach kanalizacyjnych, studzienkach oraz wszędzie tam, gdzie może dochodzić do ruchów różnicowych między nawierzchnią a konstrukcją (lub inną istniejącą nawierzchnią) (ACPA, 2001). Zazwyczaj wypełnia się je materiałem wypełniającym szczeliny, aby zapobiec przenikaniu wody i zanieczyszczeń.
|
|
|
Złącza konstrukcyjne
Złącze konstrukcyjne (patrz Rysunek 6) to połączenie między płytami, które powstaje, gdy beton jest kładziony w różnym czasie. Ten typ połączenia może być dalej podzielony na poprzeczne i wzdłużne połączenia konstrukcyjne (patrz Rysunek 7). Wzdłużne spoiny konstrukcyjne umożliwiają również wypaczenie płyty bez znacznego rozdzielenia lub pęknięcia płyt.
Pracownicy ręcznie wkładają kołki do złącza konstrukcyjnego na koniec dnia pracy. Złącza konstrukcyjne powinny być zaplanowane tak, aby pokrywały się z rozstawem złączy skurczowych w celu wyeliminowania dodatkowych złączy.
.