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10/10/12 1 SWIFT‐ CAPTG 2012 BEST PRACTICES IN AIRFIELD CONCRETE PAVEMENT MAINTENANCE PARTIAL AND FULL DEPTH PATCH REPAIRS Hakan Ekim Teknika Inc., Toronto September 18,2012 Banff,Alberta Requirements Quick Repairs with no or minimum closures or operaAonal delays High Quality and long lasAng patch repairs. They do not wish to return to the repair in a very near future No premature failure . FOD ! Major Challenges Proper educaAon of the maintenance personnel to ensure work is done as per manufactures specs. Not having enough data or successful case histories. Lack of mutual understanding in between various parAes involved >> CommunicaAon??

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  • 10/10/12 

    SWIFT‐ CAPTG 2012 

    BEST PRACTICES IN AIRFIELD CONCRETE PAVEMENT MAINTENANCE 

    PARTIAL AND FULL DEPTH PATCH REPAIRS 

    Hakan Ekim 

    Teknika Inc., Toronto 

    September 18,2012  

    Banff,Alberta 

    Requirements 

     Quick Repairs with no or minimum closures 

    or operaAonal delays 

     High Quality and long lasAng patch repairs. 

    They do not wish to return to the repair in a 

    very near future 

     No premature failure . FOD ! 

    Major Challenges 

     Proper educaAon of the maintenance 

    personnel to ensure work is done as per 

    manufactures specs. 

     Not having enough data or successful case 

    histories. 

     Lack of mutual understanding in between 

    various parAes involved >> CommunicaAon?? 

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    Common denominator 

    It is widely accepted that effecAve repairs will 

    become increasingly important as many 

    airports may not receive the funds needed to 

    carry out major rehabilitaAons or re‐construct 

    distressed pavements  

    Engineering and maintenance managers can 

    uAlize a variety of pavement repair opAons to 

    extend the useful life of their pavements. 

    There is already enough knowledge and 

    experience to perform proper pavement 

    repairs. 

    Available materials and techniques are well 

    established and proven but yet somehow not 

    adapted. 

    Transport Canada Survey 

    Report No: AARMEC/ C‐02‐04 Revision,Nov.2002 

    Survey was made to produce : 

    “Pavement Preserva9on Catalogue for 

    Canadian Airfields” 

    This extensive work was based on literature 

    survey and review of pavement preservaWon 

    pracWces of Canadian Airports based on the 

    results and repair pracWces survey 

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    No field performance studies issued by or for 

    Canadian Airports were located 

    Only 26 out of 70 operators responded 

    RecommendaAons  of Transport Canada 

     The content of the Catalogue should be enhanced by 

    the inclusion of addiWonal technical and engineering 

    reports that could not be located, and by the 

    inclusion of new reports as they become available. 

    The content of the Catalogue should also be 

    enhanced as new pavement preservaWon 

    technologies are developed and addiWonal technical 

    informaWon is uncovered.  

     To obtain addiWonal technical reports and 

    informaWon from Canadian airport operators and 

    from the Canadian engineering consulWng industry 

    will require considerable effort.  

    We do need to overcome these managerial 

    issues and difficulAes. 

    We are facing a great challenge which is not 

    only the maintenance of the assets but also the 

    necessity to use exisAng faciliAes beyond their 

    design lives simply due to economic and 

    environmental condiAons. 

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    Transport Canada ERD 121 (no longer updated) 

    Type of defects are well defined .  

    Defects are rated as Low, Medium, and High severity 

    Extent of repairs classified  in between 0 and 4 

    (4 being extreme worse case) 

    CondiWon RaWng is obtained 

    (PCN,LCN,Fric8on Values not included not a full assesment) 

    Transport Canada Defect 

    ClassificaAons( ERD 121) 

     Panel Cracking 

     Corner Cracking 

     Edge Cracking 

     Scaling and spaling 

     Joint faulWng and sealant failure 

     Surface Crazing 

     D cracking 

     Pumping 

     Compression buckling 

    Panel Cracking (L)  

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    Corner Cracking (M) 

    Edge Cracking (L,H) 

    Edge Cracking - High Severity

    Scaling/Spaling 

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    Joint FaulWng(M)/Sealant Failure(M) 

    Joint Faulting - Medium SevJoint Sealant Failure - Medium Severity

    Surface Crazing (M) 

    “D” Cracking 

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    Pumping (M) / Buckling(H) 

    Concrete Slab Pumping Compression Buckling at an Inserted Surface Draina

    FAA  AC 150/5380‐6B Chapter 3 Rigid 

    Pavement Distresses (2007) AC 150/5380-6B Chapter 3 – Pavement Distresses

    • Rigid Pavement1. Cracking

    • Longitudinal, Transverse, and Diagonal Cracks

    • Corner Breaks.

    • Durability "D" Cracking.

    • Shrinkage Cracking.

    2. Joint seal damage

    3. Disintegration• Scaling, Map Cracking, and Crazing

    • Joint Spalling. p g

    • Corner Spalling.

    • Shattered Slab/Intersecting Cracks

    • Blowups

    • Popouts. p

    • Patching.

    4. Distortion• Pumping.

    • Settlement or Faulting. g

    5. Loss of Skid resistance• Polished Aggregates

    • Contaminants

    The Keys to success of patch repairs of  

    PCC pavements 

    MUST HAVE GOOD AND SOUND PAVEMENT 

    MANAGEMENT SYSTEM IN PLACE 

    1‐ Understand the cause of the problem, 

    2‐ Have realisWc expectaWons, 

    3‐ Correct selecWon of materials and methods 

     according to operaWonal condiWons, 

    4‐ Surface preparaWon, 

    5‐ ApplicaWon and supervision 

  • 10/10/12 

    SelecAon of the repair material 

    depends on:  

     Ambient temperature 

     Time required for early trafficking, return to service 

     Size and depth of repair 

     Product performance 

     Compliance with specified properWes 

     Previous good experience 

     Cost effecWveness and delivery 

     Technical support from the manufacturer 

     The perfect repair product should have physical, chemical and mechanical, properWes, similar to the parent concrete.  

     Dimensional compaAbility of repair material is very important. 

      The ideal repair should have a modulus just lower than the parent concrete 

      The repair should have thermal expansion similar to the parent concrete 

      The repair should have shrinkage lower than the parent concrete 

      The repair should have strength just greater than the parent concrete 

    SelecAon of appropriate repair materials 

    Importance Of Modulus of ElasWcity  

    StaWc modulus of elasWcity is a 

    measure of sWffness.(Poisson’s raWo in 

    case of concrete) 

    HIGHER E : LESS DEFORMATION 

    UNDER A GIVEN LOAD 

    If the load is perpendicular to the 

    bond line higher modulus may not be 

    too significant. If however parallel to 

    the bond line load is transferred to 

    the higher moduli which may then 

    overstressed and fracture 

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    Drying Shrinkage ICRI Guideline No: 03733 

    !n

    !0

    If !n = !0 No stress occurs.

    If !n > !0 Shear Bond is stressed.

    Coefficient Of thermal expansion   α (ICRI Guideline: 03733) 

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    10 

    Performance Undesirable Response Desirable PropertiesRequirements (results if wrong material is selected)

    Ambient

    temperature

    changes

    Temperature

    changes within

    repair material

    at early ages

    Atmospheric gases

    Cracking in repair

    material due to thermal

    contraction stresses

    Spalling due to thermal

    expansion stresses in

    substrate

    Deformation due to

    thermal expansion from

    high exotherm

    Cracking due to thermal

    contraction stresses in

    repair material

    Corrosion of

    Vjgtocn"eqghÝekgpv"similar to that of

    substrate

    Vjgtocn"eqghÝegpv"similar to that of

    substrate

    Low exotherm

    during cure

    Low permeability;

    Tgukuvcpeg"vq"htgg¦kpi"

    Coeicient of thermal expansion for concrete is 11x10-6/C. 


    ACI 503R Polymeric Coeicient of Thermal

    Materials Expansion is 4-11 times

    greater than Concrete


    Therefore polymeric materials will expand/contract more than the substrate. 

    When movement is restrained stress is induced at the bond line  

    Very Important especially for large  patch  repairs (>2m2) 

    PROBABLY THE MOST IMPORTANT CRITERIA WHEN 

    SELECTING PATCH REPAIR MATERIALS 

    Texas A&M University System,Project 0‐5110‐S 

    Best PracAces for Concrete Pavements (Ref :10) 

    Dan Zollinger,David W.Fowler, Anal Mukhopadhy 

    Looked at 10 different materials commercially 

    available materials. 

    Modulus is the larger influence on strain due to 

    temperature change. The thermal stresses 

    induced at the interface between the concrete 

    and repair material should be compared to the 

    bond strength which resists the stress. 

  • 10/10/12 

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    SelecAon of patch repair method 

    If the damage is confined to the top 1/3rd of the  slab, 

    then parWal depth patch repairs can be OK 

    If the damage goes deeper than the top 3rd of the concrete slab, or 

    reaches dowel bars,then full depth patch repairs must be carried 

    out 

    ⅓ 

    Available Repair Materials 

    •  CemenAous Materials 

    Portland Cement Concrete with an accelerator 

    Calcium Aluminate Cement  

    Magnesium Phosphate Cement 

    Latex Modified Cement  or PMC 

    •  Hot Mix 

    Resin Based  

    Epoxy based mortars 

    Polyurethane based mortars 

    MMA (Methyl Methacrylate) mortars 

    Polyester based repair mortars 

    Polyurea’s and Vinyl Concrete 

    ParAal depth repair of concrete pavements (1)   Remove all deteriorated and/or 

    delaminated concrete as shown by survey and indicated by paint lines in accordance with preferred method of removal 

      Ensure size of repair is at least 50mm beyond damaged areas 

      The perimeter of the repair should have a verWcal face and should not be feather‐edged.   

      This can be done by saw cukng (preferable method) or milling.  

      Joint preparaWon including an appropriate bond breaker is required at joint/crack edges 

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    12 

    ParAal depth repair of concrete pavements (2) 

      Clean concrete surface by water jekng or high pressure air blast 

      Mix the repair material using a forced acWon mixer 

      Apply the repair material in accordance with manufacturers instrucWons 

      CompacWon of repair material 

      Finishing the repair, providing skid free surface by steel Wne brush 

      Cure the repairs with a curing membrane with min 90% curing efficiency 

      ParWal depth repairs at joints must include sealing joints when finished  

    Fig

    ure C

    - 5.

    Jo

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    etail

    FAA ‐150/5380‐6B 

    Full depth repair of concrete pavements (1) 

     Remove all deteriorated and/or delaminated concrete as shown by survey and indicated by paint lines in accordance with preferred method of removal 

     Ensure size of repair is at least 100mm beyond damaged areas 

     The perimeter of the repair should have a verWcal face and should not be feather‐edged.   

     This should be done by saw cukng  

      Joint preparaWon including an appropriate bond breaker is required at joint/crack edges 

     Check the sub‐base for soundness and if necessary, compact with a vibraWng plate 

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    Full depth repair of concrete pavements (2) 

      Provide dowels or other load transfer mechanisms at edges 

      Mix the repair material using a forced acWon mixer or use ready mixed concrete 

      If using a prebagged material, use good quality aggregates for bulking out in accordance with manufacturers instrucWons. 

      Apply the repair material in accordance with manufacturers instrucWons 

      CompacWon of repair material   Finishing the repair, providing skid free surface by steel Wne brush 

      Cure the repairs with a curing membrane with min 90% curing efficiency 

    FAA  150/5380‐6B 

    Fig

    ure C

    - 9.

    Fu

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    FAA 150/5380‐6B 

  • 10/10/12 

    14 

    Fig

    ure C

    - 12

    . T

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    FAA 150/5380‐6B 

    Surface preparaAon techniques In most cases, the use of a concrete saw is recommended for cukng verWcal 

    borders around the periphery of the delineated repair area. In such a case the 

    sides of the saw cut must be roughened by grit blasWng amer excavaWng the 

    centre of the repair 

    AlternaWvely, cut into the sides at an angle of 75O to form a morWce joint to hold the patch 

    Surface preparaAon techniques 

     For parWal depth repairs, the use of jack‐hammers are NOT 

     recommended. The impact causes micro‐cracking in the  concrete and shanering of aggregate. This results in poor bond  and may lead to delaminaWon of the repair. 

     Jack‐hammering may be used for full‐depth repairs provided that the repair area is isolated by saw cukng. 

     Ultra high pressure water blasWng is the preferred method for parWal depth repairs. There is no vibraWon to damage the freshly exposed concrete surface and key is bener. 

     Cold‐milling is a good method for removing large areas of concrete but if the  concrete is weak, the aggregates may be pulled out of the bonding interface and weaken adhesion. 

  • 10/10/12 

    15 

    This is not surface preparaWon !! 

    ̇̇

    NO !!! 

    Expedient Spall Repair Methods and Equipment For Airfield Pavements 

    Michael I. Hammons & Athar Saeed 

    Document No : AFRL‐RX‐TY‐TP‐2009‐4552 

    Airforce Research Laboratory,Airforce Materiel Command,Tyndall Airforce Base FL 

    Selected equipment and procedures were evaluated to expedite repair of spalls with rapid sekng materials. The objecWve was to develop one or more methods to excavate and prepare a 2‐foot‐wide by 2‐foot‐long by 4‐inch‐deep spall for placement of a rapid‐sekng repair material in 15 minutes or less. A secondary objecWve was to correlate various excavaWon methods with a relaWve life expectancy of the repair. For five excavaWon methods, 2‐foot‐ wide by 2‐foot‐long by 4‐inch‐deep spalls were excavated in triplicate. The spalls were subsequently repaired using a commonly‐used rapid‐sekng cemenWWous repair material.  

    Findings of Hammons and Saeed 

    •  Most efficient method was the Cold Planer. 58% more efficient than jack hammers. 

    •  Second efficient method was gang saw 

    •  Only Cold Planar was able excavate 2’x2’x4” area in 15 minutes 

    •  GREATEST MEAN PULL OFF STRENGTH WAS FOR THE COLD PLANAR (IN BOTH PRE AND POST TRAFICKING . 

    •  OTHER METHODS WERE ½ OF THE COLD PLANAR 

  • 10/10/12 

    16 

    Surface preparaWon techniques 

    High pressure water blasAng 

    Milling machine and drum 

  • 10/10/12 

    17 

    Abrupt Slope changes must be avoided Reference: Dept. of the Air Force.,Engineering Technical Lener ETL 07‐08 

    Figure 7. Repair with Abrupt Slope Change (Not Recommended)

    Figure 8. Repair without Abrupt Slope Chang(Recommended)

    Ensure size of repair is at least 50mm(2”)

    beyond damaged areas. ?????? 

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    ̇ -'(*%̇̇

    Large repairs, red lines added where saw cuts should have been 

    made 

    Reference: Dept. of the Air Force.,Engineering Technical Lener ETL 07‐08 

    The Same Repair with Red Lines Added to Indicate

  • 10/10/12 

    18 

    NaWonal Concrete Pavement Technology Centre  Guide For ParWal Depth Repair of Concrete Pavements 

    April 2012 

    Iowa State University PublicaWon  

    #Ø-ØR²±や©Œや²æı±やßØ²æ©Łやı-ªœ³ŁØや²æØやŒ©œœ©¹ı-º╈ゃや *²やı±やª©±²まØTت²ıµØ╆

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    ゃや 5æı±やßØ²æ©Łやı±や²ıßØやª©-±³ßı-ºや̶-Łやı±や-©²や̶±やª©±²やØTت²ıµØやŒ©°やœ̶°ºØや¬̶°²ı̶œまŁØ¬²æや¬°©łØª²±や̶±やª©œŁやßıœœı-º╆

    $©œŁやßıœœı-ºやı±や̶-©²æØ°や©¬²ı©-やŒ©°や°Øß©µı-ºやŁØ²Ø°ı©°̶²ØŁやª©-ª°Ø²Ø╆や5æØやßıœœı-ºや©¬Ø°̶²ı©-やª̶-や¬°©ªØØŁやØı²æØ°や̶ª°©±±やœ̶-رや©°や¬̶°̶œœØœや²©や²æØや¬̶µØßØ-²やªØ-²Ø°œı-Øや〉'ıº³°Øやアカや̶-Łや'ıº³°Øやアキ《╆や

    .ıœœı-ºや̶œ©-ºや²æØやł©ı-²や©°やª°̶ªøやı±やØTت²ıµØやŒ©°や°Øß©µı-ºや±¬̶œœı-ºや̶-Łや¬°©Ł³ªØ±や̶や°Øª²̶-º³œ̶°ま±æ̶¬ØŁや°Ø¬̶ı°や̶°Ø̶╇や¹æØ°Ø̶±やßıœœı-ºや¬Ø°¬Ø-Łıª³œ̶°や²©や²æØやł©ı-²や©°やª°̶ªøやı±やØŒŒØª²ıµØやŒ©°や±ß̶œœØ°╇やı-ŁıµıŁ³̶œや±¬̶œœ±や̶-Łや¬°©Ł³ªØ±や̶やŁı±æま±æ̶¬ØŁや°Ø¬̶ı°や̶°Ø̶╆や

    .ıŁ¹Ø±²Ø°-や±²̶²Ø±や±²̶°²ØŁや³±ı-ºや̶やßıœœやŒ©°やª©-ª°Ø²Øや°Øß©µ̶œやı-や²æØやØ̶°œ½やアケクー±や̶-Łやæ̶µØやæ̶Łや±³ªªØ±±やœØ̶µı-ºや²æØや°©³-ŁØŁやØŁºØやŒ©°や5½¬Ø±やアや̶-Łやイや¬̶°²ı̶œまŁØ¬²æや°Ø¬̶ı°±や〉'ıº³°Øやアク╇や'ıº³°Øやアケ╇や̶-Łや'ıº³°Øやイー《╆や8ı²æや²æØやßıœœı-ºや±½±²Øßや̶-Łや²æØı°や©¹-や¬̶°²ı̶œまŁØ¬²æや°Ø¬̶ı°や²Øªæ-ı®³Ø±╇や.ıŁ¹Ø±²Ø°-や±²̶²Ø±やæ̶µØやæ̶Łやı-ª°Ø̶±ØŁや±³ªªØ±±や¹ı²æや̶œœや²æØı°やßıœœØŁや¬̶°²ı̶œまŁØ¬²æや°Ø¬̶ı°±やª©ß¬̶°ØŁや²©や±̶¹ま̶-Łまªæı¬や°Øß©µ̶œや¹æØ-や²æØや¬©œı±æØŁやµØ°²ıª̶œやØŁºØやı±やœØWやı-や¬œ̶ªØ╆

    #Ø-ØR²±や©Œやßıœœı-ºや̶°Øや̶±やŒ©œœ©¹╈ゃや 5æØや¬̶²ªæや±ı¾Øやı±や³-ıŒ©°ßやŒ©°やœ©-ºま²Ø°ßや±³ªªØ±±╆

    ゃや 5æØや°©³ºæ╇やı°°Øº³œ̶°や±³°Œ̶ªØや¬°©ß©²Ø±やÆ©-Łı-º╆

    ゃや .ıœœı-ºやı±やØUªıØ-²や̶-Łやت©-©ßıª̶œや¹æØ-や°Ø¬̶ı°ı-ºやœ̶°ºØや̶°Ø̶±╆

    ゃや %ØÆ°ı±やı±やØ̶±½や²©や°Øß©µØや¹ı²æや̶や±æ©µØœや̶-ŁやÆ°©©ßや©°や̶や±øıŁやœ©̶ŁØ°や¬ıªø³¬やÆ°©©ß╆

    ゃや .ıœœı-ºや°Ø®³ı°Ø±やœØ±±やœ̶Æ©°や²æ̶-やł̶ªøæ̶ßßØ°や°Øß©µ̶œ╆

    %°̶¹Æ̶ªø±や©Œや²æı±やßØ²æ©Łや̶°Øや̶±やŒ©œœ©¹╈

    ゃや .ıœœı-ºやª°Ø̶²Ø±や̶や±²̶-Ł̶°Łや±ı¾Ø╇や¹æıªæやß̶½や-©²やª©-Œ©°ßや²©や±ı²Ø╆や

    ゃや &¼²°̶やßıœœı-ºやß̶½やÆØや°Ø®³ı°ØŁや²©や¹ıŁØ-や²æØや©°ıºı-̶œやßıœœØŁやªæ̶--Øœ╇やر¬Øªı̶œœ½や¹æØ-やßıœœı-ºやœ©-ºやª°̶ªø±や〉Ø╆º╆╇やœ©-ºı²³Łı-̶œ《や²©やª°Ø̶²Øや̶やßı-ıß³ßやŁı±²̶-ªØや©Œやウやı-╆や²©や̶-や©³²±ıŁØやßıœœØŁやŒ̶ªØや〉'ıº³°Øやアケ《╆

    ゃや &®³ı¬ßØ-²や̶-Łやß©Æıœı¾̶²ı©-やß̶½やÆØやª©±²œ½やŒ©°や±ß̶œœや¬°©łØª²±╆

    Figure 16. Milling along the joint or crack

    #Ø-ØR²±や©Œや²æı±やßØ²æ©Łやı-ªœ³ŁØや²æØやŒ©œœ©¹ı-º╈ゃや *²やı±やª©±²まØTت²ıµØ╆

    ゃや .©±²やª°Ø¹±や̶°Øや²½¬ıª̶œœ½やŒ̶ßıœı̶°や¹ı²æや²æı±やßØ²æ©Ł╆

    %°̶¹Æ̶ªø±や©Œや²æı±やßØ²æ©Łやı-ªœ³ŁØや²æØやŒ©œœ©¹ı-º╈ゃや 8̶²Ø°やŒ°©ßや±̶¹ı-ºやœØ̶µØ±や²æØや̶°Ø̶や±̶²³°̶²ØŁ╇や¬©±±ıÆœ½や

    ŁØœ̶½ı-ºや²æØや°Ø¬̶ı°や¬°©ªØ±±╆

    ゃや 8ı²æ©³²やª̶°Ø╇や²æØやÆغı--ı-ºや©Œや±¬̶œœı-ºやª̶-や©ªª³°や̶²や²æØやł̶ªøæ̶ßßØ°やœı-Øや©³²±ıŁØや²æØや±̶¹やª³²╆

    ゃや 5æı±やßØ²æ©Łやı±や²ıßØやª©-±³ßı-ºや̶-Łやı±や-©²や̶±やª©±²やØTت²ıµØやŒ©°やœ̶°ºØや¬̶°²ı̶œまŁØ¬²æや¬°©łØª²±や̶±やª©œŁやßıœœı-º╆

    $©œŁやßıœœı-ºやı±や̶-©²æØ°や©¬²ı©-やŒ©°や°Øß©µı-ºやŁØ²Ø°ı©°̶²ØŁやª©-ª°Ø²Ø╆や5æØやßıœœı-ºや©¬Ø°̶²ı©-やª̶-や¬°©ªØØŁやØı²æØ°や̶ª°©±±やœ̶-رや©°や¬̶°̶œœØœや²©や²æØや¬̶µØßØ-²やªØ-²Ø°œı-Øや〉'ıº³°Øやアカや̶-Łや'ıº³°Øやアキ《╆や

    .ıœœı-ºや̶œ©-ºや²æØやł©ı-²や©°やª°̶ªøやı±やØTت²ıµØやŒ©°や°Øß©µı-ºや±¬̶œœı-ºや̶-Łや¬°©Ł³ªØ±や̶や°Øª²̶-º³œ̶°ま±æ̶¬ØŁや°Ø¬̶ı°や̶°Ø̶╇や¹æØ°Ø̶±やßıœœı-ºや¬Ø°¬Ø-Łıª³œ̶°や²©や²æØやł©ı-²や©°やª°̶ªøやı±やØŒŒØª²ıµØやŒ©°や±ß̶œœØ°╇やı-ŁıµıŁ³̶œや±¬̶œœ±や̶-Łや¬°©Ł³ªØ±や̶やŁı±æま±æ̶¬ØŁや°Ø¬̶ı°や̶°Ø̶╆や

    .ıŁ¹Ø±²Ø°-や±²̶²Ø±や±²̶°²ØŁや³±ı-ºや̶やßıœœやŒ©°やª©-ª°Ø²Øや°Øß©µ̶œやı-や²æØやØ̶°œ½やアケクー±や̶-Łやæ̶µØやæ̶Łや±³ªªØ±±やœØ̶µı-ºや²æØや°©³-ŁØŁやØŁºØやŒ©°や5½¬Ø±やアや̶-Łやイや¬̶°²ı̶œまŁØ¬²æや°Ø¬̶ı°±や〉'ıº³°Øやアク╇や'ıº³°Øやアケ╇や̶-Łや'ıº³°Øやイー《╆や8ı²æや²æØやßıœœı-ºや±½±"²Øßや̶-Łや²æØı°や©¹-や¬̶°²ı̶œまŁØ¬²æや°Ø¬̶ı°や²Øªæ-ı®³Ø±╇や.ıŁ¹Ø±²Ø°-や±²̶²Ø±やæ̶µØやæ̶Łやı-ª°Ø̶±ØŁや±³ªªØ±±や¹ı²æや̶œœや²æØı°やßıœœØŁや¬̶°²ı̶œまŁØ¬²æや°Ø¬̶ı°±やª©ß¬̶°ØŁや²©や±̶¹ま̶-Łまªæı¬や°Øß©µ̶œや¹æØ-や²æØや¬©œı±æØŁやµØ°²ıª̶œやØŁºØやı±やœØWやı-や¬œ̶ªØ╆

    #Ø-ØR²±や©Œやßıœœı-ºや̶°Øや̶±やŒ©œœ©¹╈ゃや 5æØや¬̶²ªæや±ı¾Øやı±や³-ıŒ©°ßやŒ©°やœ©-ºま²Ø°ßや±³ªªØ±±╆

    ゃや 5æØや°©³ºæ╇やı°°Øº³œ̶°や±³°Œ̶ªØや¬°©ß©²Ø±やÆ©-Łı-º╆

    ゃや .ıœœı-ºやı±やØUªıØ-²や̶-Łやت©-©ßıª̶œや¹æØ-や°Ø¬̶ı°ı-ºやœ̶°ºØや̶°Ø̶±╆

    ゃや %ØÆ°ı±やı±やØ̶±½や²©や°Øß©µØや¹ı²æや̶や±æ©µØœや̶-ŁやÆ°©©ßや©°や̶や±øıŁやœ©̶ŁØ°や¬ıªø³¬やÆ°©©ß╆

    ゃや .ıœœı-ºや°Ø®³ı°Ø±やœØ±±やœ̶Æ©°や²æ̶-やł̶ªøæ̶ßßØ°や°Øß©µ̶œ╆

    %°̶¹Æ̶ªø±や©Œや²æı±やßØ²æ©Łや̶°Øや̶±やŒ©œœ©¹╈

    ゃや .ıœœı-ºやª°Ø̶²Ø±や̶や±²̶-Ł̶°Łや±ı¾Ø╇や¹æıªæやß̶½や-©²やª©-Œ©°ßや²©や±ı²Ø╆や

    ゃや &¼²°̶やßıœœı-ºやß̶½やÆØや°Ø®³ı°ØŁや²©や¹ıŁØ-や²æØや©°ıºı-̶œやßıœœØŁやªæ̶--Øœ╇やر¬Øªı̶œœ½や¹æØ-やßıœœı-ºやœ©-ºやª°̶ªø±や〉Ø╆º╆╇やœ©-ºı²³Łı-̶œ《や²©やª°Ø̶²Øや̶やßı-ıß³ßやŁı±²̶-ªØや©Œやウやı-╆や²©や̶-や©³²±ıŁØやßıœœØŁやŒ̶ªØや〉'ıº³°Øやアケ《╆

    ゃや &®³ı¬ßØ-²や̶-Łやß©Æıœı¾̶²ı©-やß̶½やÆØやª©±²œ½やŒ©°や±ß̶œœや¬°©łØª²±╆

    Figure 18. Type 1 spot milling

    Figure 19. Type 2A joint milling

    NaWonal Concrete Pavement Technology Centre  

    Guide For ParWal Depth Repair of Concrete Pavements 

    April 2012 

    Iowa State University PublicaWon  

    Æ©-Ł±やÆØmØ°や²©や²æØやؼ¬©±ØŁやª©-ª°Ø²Øや©-や̶や²̶¬Ø°ØŁやØŁºØや²æ̶-や©-や̶やµØ°²ıª̶œやØŁºØ╆や5æØや²̶¬Ø°や̶œ±©やØœıßı-̶²Ø±や²æØやª©°-Ø°や̶²や²æØやÆ©m©ßやØŁºØや©Œや²æØや°Ø¬̶ı°やŒ°©ßや¹æıªæやæıºæまªØßØ-²やßı¼Ø±やª̶-や±æ°ı-øや̶-Łや¬°ØµØ-²やÆ©-Łı-º╆や5æØや²̶¬Ø°ØŁやØŁºØや̶œ±©や±ØØß±や²©やª°Ø̶²ØやœØ±±や±¬̶œœı-ºや̶-Łやªæı¬¬ı-ºや²æ̶-や̶やµØ°²ıª̶œやßıœœØŁやØŁºØ╆

    &¼¬Ø°ıØ-ªØやæ̶±やŁØß©-±²°̶²ØŁや²æ̶²や̶や²̶¬Ø°ØŁや7まæØ̶Łやßıœœや©°や°©³-ŁØŁやßıœœやª̶-やÆØや³±ØŁや©-や̶œœや¬̶°²ı̶œまŁØ¬²æや°Ø¬̶ı°や¬°©łØª²±╆や.ıœœı-ºや¹ı²æや²æØや7まæØ̶Łや©°や°©³-ŁØŁやæØ̶Łやæ̶±やÆØØ-や³±ØŁやµØ°½や±³ªªØ±±Œ³œœ½や©-や²°̶-±µØ°±Øやł©ı-²±や¹ı²æ©³²や̶-½や̶ŁŁı²ı©-̶œや±̶¹ı-º╇や¹ı²æや©-œ½やßı-©°やªæı¬¬ı-ºや̶²や²æØやØŁºØや©Œや²æØや°Ø¬̶ı°╆や*Œや̶-½やªæı¬¬ı-ºやŁ©Ø±や©ªª³°╇や²æØやßıœœやæØ̶Ł±や-ØØŁや²©やÆØやªæتøØŁやŒ©°や±æ̶°¬-ر±╆や0-や©ªª̶±ı©-±や¹æØ-や̶やßıœœやæØ̶Łやı±や-©²や³±ØŁや²©やŒ©°ßや²æØやØŁºØ±╇や²æØやØŁºØ±や̶°Øや²̶¬Ø°ØŁや³±ı-ºや̶や±ß̶œœやł̶ªøæ̶ßßØ°や²©や°Øß©µØや²æØやµØ°²ıª̶œやØŁºØ±やœØWやƽや²æØや±̶¹ı-ºや©¬Ø°̶²ı©-╆

    5æØや±²̶²Ø±や©Œや,̶-±̶±や̶-Łや4©³²æや%̶ø©²̶やß©ŁıRØŁや.ı--ر©²̶‒±やßıœœı-ºや̶¬¬°©̶ªæやƽや°Ø®³ı°ı-ºや²æ̶²や̶やµØ°²ıª̶œ╇やı-±²Ø̶Łや©Œや²̶¬Ø°ØŁ╇やØŁºØやÆØやœØWやƽや²æØやßıœœや〉'ıº³°Øやイオや̶-Łや'ıº³°Øやイカ《╆や.ıœœı-ºや̶やµØ°²ıª̶œやŒ̶ªØやª̶-やœØ̶µØやß©°Øやªæı¬¬ı-ºや̶²や²æØや²©¬やØŁºØ╇や±©や±©ßØや±²̶²Ø±や±³ªæや̶±や,̶-±̶±や°Ø®³ı°Øや̶や±̶¹やª³²やŒ©°や̶œœや²°̶-±µØ°±Øやł©ı-²±や°Ø¬̶ı°ØŁや¹ı²æや¬̶°²ı̶œまŁØ¬²æやßıœœı-º╆や

    Figure 22. V-head milling

    5æØやß©±²やª©ßß©-やßıœœやæØ̶Ł±や³±ØŁや²©Ł̶½や̶°Øや²æØや⦆7をや©°や°©³-ŁØŁやæØ̶Łや̶-Łや²æØやµØ°²ıª̶œやØŁºØ╆や

    .ıœœØŁやæØ̶Ł±やß̶-³Œ̶ª²³°ØŁや²©やª°Ø̶²Øや̶や⦆7をや±æ̶¬Øや〉'ıº³°Øやイアや̶-Łや'ıº³°Øやイイ《や©°や°©³-Łや±æ̶¬Øや〉'ıº³°Øやイウや̶-Łや'ıº³°Øやイエ《やª̶-やÆØや³±ØŁや©-や²°̶-±µØ°±Øや̶-Łやœ©-ºı²³Łı-̶œやł©ı-²±や̶-Łやª°̶ªø±╆や5æØや¬°ØŒØ°°ØŁや±æ̶¬Øやı±や̶や²̶¬Ø°ØŁやØŁºØや̶-½¹æØ°ØやŒ°©ßやウーや²©やカーやŁØº°Øرや²©や²æØやÆ©m©ßや©Œや²æØやł©ı-²╆や5æØや¬̶²ªæやß̶²Ø°ı̶œや

    Æ©-Ł±やÆØmØ°や²©や²æØやؼ¬©±ØŁやª©-ª°Ø²Øや©-や̶や²̶¬Ø°ØŁやØŁºØや²æ̶-や©-や̶やµØ°²ıª̶œやØŁºØ╆や5æØや²̶¬Ø°や̶œ±©やØœıßı-̶²Ø±や²æØやª©°-Ø°や̶²や²æØやÆ©m©ßやØŁºØや©Œや²æØや°Ø¬̶ı°やŒ°©ßや¹æıªæやæıºæまªØßØ-²やßı¼Ø±やª̶-や±æ°ı-øや̶-Łや¬°ØµØ-²やÆ©-Łı-º╆や5æØや²̶¬Ø°ØŁやØŁºØや̶œ±©や±ØØß±や²©やª°Ø̶²ØやœØ±±や±¬̶œœı-ºや̶-Łやªæı¬¬ı-ºや²æ̶-や̶やµØ°²ıª̶œやßıœœØŁやØŁºØ╆

    &¼¬Ø°ıØ-ªØやæ̶±やŁØß©-±²°̶²ØŁや²æ̶²や̶や²̶¬Ø°ØŁや7まæØ̶Łやßıœœや©°や°©³-ŁØŁやßıœœやª̶-やÆØや³±ØŁや©-や̶œœや¬̶°²ı̶œまŁØ¬²æや°Ø¬̶ı°や¬°©łØª²±╆や.ıœœı-ºや¹ı²æや²æØや7まæØ̶Łや©°や°©³-ŁØŁやæØ̶Łやæ̶±やÆØØ-や³±ØŁやµØ°½や±³ªªØ±±Œ³œœ½や©-や²°̶-±µØ°±Øやł©ı-²±や¹ı²æ©³²や̶-½や̶ŁŁı²ı©-̶œや±̶¹ı-º╇や¹ı²æや©-œ½やßı-©°やªæı¬¬ı-ºや̶²や²æØやØŁºØや©Œや²æØや°Ø¬̶ı°╆や*Œや̶-½やªæı¬¬ı-ºやŁ©Ø±や©ªª³°╇や²æØやßıœœやæØ̶Ł±や-ØØŁや²©やÆØやªæتøØŁやŒ©°や±æ̶°¬-ر±╆や0-や©ªª̶±ı©-±や¹æØ-や̶やßıœœやæØ̶Łやı±や-©²や³±ØŁや²©やŒ©°ßや²æØやØŁºØ±╇や²æØやØŁºØ±や̶°Øや²̶¬Ø°ØŁや³±ı-ºや̶や±ß̶œœやł̶ªøæ̶ßßØ°や²©や°Øß©µØや²æØやµØ°²ıª̶œやØŁºØ±やœØWやƽや²æØや±̶¹ı-ºや©¬Ø°̶²ı©-╆

    5æØや±²̶²Ø±や©Œや,̶-±̶±や̶-Łや4©³²æや%̶ø©²̶やß©ŁıRØŁや.ı--ر©²̶‒±やßıœœı-ºや̶¬¬°©̶ªæやƽや°Ø®³ı°ı-ºや²æ̶²や̶やµØ°²ıª̶œ╇やı-±²Ø̶Łや©Œや²̶¬Ø°ØŁ╇やØŁºØやÆØやœØWやƽや²æØやßıœœや〉'ıº³°Øやイオや̶-Łや'ıº³°Øやイカ《╆や.ıœœı-ºや̶やµØ°²ıª̶œやŒ̶ªØやª̶-やœØ̶µØやß©°Øやªæı¬¬ı-ºや̶²や²æØや²©¬やØŁºØ╇や±©や±©ßØや±²̶²Ø±や±³ªæや̶±や,̶-±̶±や°Ø®³ı°Øや̶や±̶¹やª³²やŒ©°や̶œœや²°̶-±µØ°±Øやł©ı-²±や°Ø¬̶ı°ØŁや¹ı²æや¬̶°²ı̶œまŁØ¬²æやßıœœı-º╆や

    Figure 25. Vertical edge milling

    5æØやß©±²やª©ßß©-やßıœœやæØ̶Ł±や³±ØŁや²©Ł̶½や̶°Øや²æØや⦆7をや©°や°©³-ŁØŁやæØ̶Łや̶-Łや²æØやµØ°²ıª̶œやØŁºØ╆や

    .ıœœØŁやæØ̶Ł±やß̶-³Œ̶ª²³°ØŁや²©やª°Ø̶²Øや̶や⦆7をや±æ̶¬Øや〉'ıº³°Øやイアや̶-Łや'ıº³°Øやイイ《や©°や°©³-Łや±æ̶¬Øや〉'ıº³°Øやイウや̶-Łや'ıº³°Øやイエ《やª̶-やÆØや³±ØŁや©-や²°̶-±µØ°±Øや̶-Łやœ©-ºı²³Łı-̶œやł©ı-²±や̶-Łやª°̶ªø±╆や5æØや¬°ØŒØ°°ØŁや±æ̶¬Øやı±や̶や²̶¬Ø°ØŁやØŁºØや̶-½¹æØ°ØやŒ°©ßやウーや²©やカーやŁØº°Øرや²©や²æØやÆ©m©ßや©Œや²æØやł©ı-²╆や5æØや¬̶²ªæやß̶²Ø°ı̶œや

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    Figure 37. View of cardboard cut to fi t irregular random crack

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    W

    This could only be 

    temporary repair and 

    needs to be monitored 

    closely to prevent FOD 

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    Shrinkage Cracks

    Some recommended repair techniques 

    Over‐sawing the edges of repairs can lead to corner 

    cracking 

    Use a 4” core to cut neat rounded corners, then cut into 

    these cores with a saw 

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    Some recommended repair techniques 

    Coring is an excellent technique for preparing patch 

    repairs 

    Popout cored and filled 

    Cored corners of patch repairs 

    Milled Surface

    Patched repairProper Mix Consistency

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    NEW ICRI GUIDE 

     &  EUROPEAN REPAIR GUIDE 

    Guideline for Inorganic Repair Material Data 

    Sheet Protocol.  

    Guideline : 320.3R‐2012 

    EN 1504 ‐2006 : European Repair SpecificaWon 

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    Resources 

    1.  Guide for Selec8ng and Specifying Materials for Repair of Concrete Surfaces 

    ICRI ,InternaWonal Concrete Repair InsWtute, 

    Technical Guidelines, Guideline No:03733 

    2.  Guidelines and Procedures for Maintenance of Airport Pavements. 

    FAA Advisory Circular,AC No: 150/5380‐6B‐2007, 

    3.  Expedient Spall Repair Methods and Equipment for Airfield Repairs 

    Michael I Hammons,Air Force Research Laboratory and Athar Seed,Applied Research 

    Associates. 

    Airbase Technologies Division, Air Force Research Laboratory, Air Force Material Command, 

    Tyndall Air Force Base FL. 

    4.  Engineering Technical LeVer 07‐08:Spall Repair of PCC Airfield Pavements in Expedi8onary 

    Environments, 

    Department of The Air Force, 

    AFCESA/CEO,Tyndall AFB, FL 

    Resources 5.  Guide for Par8al Depth Repair of Concrete Pavements 

    NaWonal Concrete Pavement Technology Centre,IOWA State University, InsWtute for 

    TransportaWon . April 2012  

    6.  Pavement Preserva8on Catalogue for Canadian Airfields. 

    Report No: AARME/C‐02‐04 

    The Technical EvaluaWon Engineering Division 

    Aerodrome Safety Branch 

    Transport Canada, Onawa, Ontario, November 2002 

    7.  Guidelines Respec8ng Airport Pavement Structural Condi8on Surveys 

    Engineering Reference Document ERD 121 January  2004   

    Transport Canada, InternaWonal AviaWon & Technical Programs Branch, Engineering Division 

    Onawa, Ontario. 

    8.   Maintenance and Repair of Airport PCC Pavements  

    Engineering Reference Document ERD 125‐02, November 2004, 

    Transport Canada, InternaWonal AviaWon&Technical Programs Branch, Engineering Division 

    Onawa,Ontario. 

    Resources 9.  Materials and Procedures for the Repair of Par8al Depth Spalls in Concrete Pavements 

    Concrete Pavement Repair Manual of PracWce 

    Strategic Highway Research Program, SHRP‐H‐349 

    NaWonal Research Council 

    10. Inves8ga8on of Spall Repair Materials for Concrete Pavement:Summary Report 

    Report No :0‐5110‐S  May 2006  

    Dan G.Zollinger,David W.Fowler,Anal Mukhopadhyay 

    Texas TransportaWon InsWtute,The Texas a&M University System 

  • 10/10/12 

    25 

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