Nasta -vai kitkarenkaat?

[MeS]

Lämpimät märät talvet kuluttaa tietä, vesi tien pienissä koloissa aiheuttaa valtavan paineen auton renkaan mennessä yli. Vastaan noin 10 kertaisesti painepesurin suihkun voimaa....se repii jo bitumia ja irrottaa kiveä. Nastat ja hiukka tekee pientä koloa johon vettä ja vesi louhii isompaa koloa.

 

[Vepasto]

Lämpimät märät talvet kuluttaa tietä, vesi tien pienissä koloissa aiheuttaa valtavan paineen auton renkaan mennessä yli. Vastaan noin 10 kertaisesti painepesurin suihkun voimaa..

En ole ikinä kuullut tästä, joten hieman epäilen tämän paikkaansapitävyyttä. Tätähän tapahtuisi kesät talvet, ympäri maailmaa. Ja edyllyttäsi aina, että vesi ei pääsee mihinkään karkuun kolosesta ja kumi ei antaisi periksi muodostuvalle paineelle. Lähdettä tälle väitteelle ?

Eikös se kuitenkin ole se että pieniin rakosiin mennyt vesi jäätyy, sulaa, jäätyy, sulaa. Se saa vahinkoa aikaan täällä pohjolassa.

 

[lelfonso]

En ole ikinä kuullut tästä, joten hieman epäilen tämän paikkaansapitävyyttä. Tätähän tapahtuisi kesät talvet, ympäri maailmaa. Ja edyllyttäsi aina, että vesi ei pääsee mihinkään karkuun kolosesta ja kumi ei antaisi periksi muodostuvalle paineelle. Lähdettä tälle väitteelle ?

Eikös se kuitenkin ole se että pieniin rakosiin mennyt vesi jäätyy, sulaa, jäätyy, sulaa. Se saa vahinkoa aikaan täällä pohjolassa.

Leudot talvet tuhoavat teitä enemmän kuin pakkastalvet – animaatio näyttää, miten sulan ja jään vaihtelu rikkoo tienpinnan

Asfalttia murentaa leutojen talvien myötä lisääntynyt sulamisen ja jäätymisen vaihtelu.

www.hs.fi

Tuossa ainakin mainittu.

 

[OskuK]

Sekä että. Kyllä sadekelillä hiekkateille tulee aika nopeasti niitä jyrkkäreunaisia monttuja tiheään -sama ilmiö, mutta koska materiaali pehmeää, niin se tapahtuu vauhdilla. Ja jos asvaltti on tehty kerroksittain, eli ne eivät ole oikein kiinnittyneet toisiinsa, ja pakkanen auttanut alkun, niin ilman tätä vesipauketta rapautuminen olisi paljon hitaampaa.

 

[MeS]

Jos vesi jäätyy umpinaisessa kolossa niin se takuuvarmasti louhii varmasti materiaalia rikki mutta jos avonainen kolo niin paine pääsee pois. Tuo päältä avoin ja pohjasta umpinainen kolo joka täynnä vettä ja sitten siitä menee auton rengas vauhdilla yli niin paineisku kuopassa on melkoinen, ei pelkästää auton painon vuoksi vaan liike energian. Kumi ja karkuun pääsevä vesi tietty hieman pehmentää mutta jos painetta on satoja bareja niin tuhovoimaa riittää. Vesihän on erittäin lujaa jos kappale osuu siihen vauhdilla, esim nopea kiväärin luoti pirstoutuu osuessaan veteen muutaman kymmenen sentin matkalla.

 

[TommiZeliard]

Jos vesi jäätyy umpinaisessa kolossa niin se takuuvarmasti louhii varmasti materiaalia rikki mutta jos avonainen kolo niin paine pääsee pois. Tuo päältä avoin ja pohjasta umpinainen kolo joka täynnä vettä ja sitten siitä menee auton rengas vauhdilla yli niin paineisku kuopassa on melkoinen, ei pelkästää auton painon vuoksi vaan liike energian. Kumi ja karkuun pääsevä vesi tietty hieman pehmentää mutta jos painetta on satoja bareja niin tuhovoimaa riittää. Vesihän on erittäin lujaa jos kappale osuu siihen vauhdilla, esim nopea kiväärin luoti pirstoutuu osuessaan veteen muutaman kymmenen sentin matkalla.

En tiedä mistä nuo sadat barit (saati se eilinen 10*painepesuri = 1xxx bar) tulisivat, kun auto on kuitenkin aika hidas vs. luoti.

Vesiliirtonopeutta voi karkeasti arvioida dynaamisen paineen kautta, eli 2,5 barin rengaspaineella:

Sqrt(2,5 bar * 100000 / (0,5 * 1000 kg/m3) * 3,6) = 80,5 km/h

Dynaaminen paine ajamalla talvella kuopassa olevan veden yli 105 km/h olisi 0,5 * 1000 kg/m3 * (105 / 3,6) ^ 2 / 10 ^ 5 = 4,25 bar.

Miten mikään satojen saati tuhannen barin painekattila voisi syntyä? Kyseessä ei ole mikään suljettu jäykän männän ja ideaalin iskun järjestelmä, vaan huokoinen asfaltti + joustava kumirengas, joka liikkuu suhteellisen hitaalla nopeudella yhdensuuntaisesti tien kanssa.

Talvella asfalttia rikkoo eniten veden jatkuva jäätymis-sulamissykli. Nastarenkaiden nastat kuluttavat tiet syville urille ja hiertävät bitumin puoliksi pois kivien välistä, jolloin vesi pääsee kulumatonta asfalttia paremmin kerääntymään jäätymistä odottelemaan. Renkaiden aiheuttama veden liikkeen osuus on minusta tuossa sama kuin huuhtelisi puutarhaletkulla (ei 10 * painepesuri), eli liikuttelee vain sellaista materiaalia, jonka jäätyminen on jo valmiiksi irrottanut.

 

[Vepasto]

Jos vesi jäätyy umpinaisessa kolossa niin se takuuvarmasti louhii varmasti materiaalia rikki mutta jos avonainen kolo niin paine pääsee pois.

Kerroppa miksi vesilasi hajoaa kun siinä oleva vesi jäätyy. Lasi on avonainen kuten kaikki tiedämme. Tai kun kun kiveen porataan reikä joka täytetään vedellä,
niin kivi halkeaa kun vesi jäätyy. Ja reikä on taas avoin yläpäästä.

Jotta tuo renkaan aiheuttama paineteoria toimisi, se vaatisi absoluuttista tiivistystä tiivistettävänpinnan ja renkaan väliin, jotta paine nousisi. Tämä tapahtuu aika epätodennäköisesti, aina on uria/halkeami/renkaan lamellejaja josta paine pääsee karkaamaan.

 

[OskuK]

No, tuota tapahtuu joka tapauksessa myös ilman pakkasia.

 

[MeS]

Lasi ja kivi hajoaa koska se yläpää jäätyy ensin tukkoon. Tällöin tulee suljettu astia. Saman tekee tietty tien halkeama jos se on muodoltaan sellainen riittävän syvä.
Vesi itsessään paineiskuina ja suihkutessaan kuluttaa koviakin materiaaleja, vaikka ei olisi aivan huippupainettakaan.... rantakallioiden eroosio yms ilmiöt

 

[aapelih]

En ole ikinä kuullut tästä, joten hieman epäilen tämän paikkaansapitävyyttä. Tätähän tapahtuisi kesät talvet, ympäri maailmaa. Ja edyllyttäsi aina, että vesi ei pääsee mihinkään karkuun kolosesta ja kumi ei antaisi periksi muodostuvalle paineelle. Lähdettä tälle väitteelle ?

Eikös se kuitenkin ole se että pieniin rakosiin mennyt vesi jäätyy, sulaa, jäätyy, sulaa. Se saa vahinkoa aikaan täällä pohjolassa.

Tässä yhdistyy muutama tekijä, jotka erottavat tilannetta meillä muihin maihin verrattuna:

Ensinnäkin täällä nastarenkaat kuluttavat tienpinnat karheammiksi ja ohuemmiksi. Tällöin nastaisku voi pahimmillaan irroittaa asfaltista kiven, täten mahdollistaen vaurion laajentumisen. Ohentuneessa pinnassa vaurio myös laajenee nopeammin ihan kunnon reiäksi.

Toisekseen Suomessa käytetään nastarenkaiden keston vuoksi karkearakeisempaa asfalttia. Pienemmän raekoon asfaltti olisi hieman edullisempaa, hiljaisempaa ja kestäisi paremmin "talvieroosiota" (eli juuri tuota sulamis-jäätymissykliä), mutta nastan iskuvoima repisi pikkukivet irti -> ei talven nastakaudella kestäisi sitäkään vähää, mitä nykyiset 16-millisellä kivellä tehdyt pinnoitteet.

Kolmannekseen täällä on kelillisesti hyvin usein märkää ja jäätymisen ympärillä sahaavaa säätä, eli jos pinnoitteissa on vaurioita, ne herkästi myös kasvavat. Lisäksi leutojen (eli meidän talvissa märkien) kelien lisääntyminen pahentaa nastakulumaa, sillä vesi vie kulumatuotteet pois ja nastojen kulutusvaikutus pahenee, vrt. vesihionta hiomapaperilla.

Tässä muutama lähde. Ylen artikkelit jo jonkun ikäisiä, mutta ihan relevantteja silti.

Analyysi: Nastarengas on lääke, jonka haittavaikutukset ovat suuremmat kuin tauti, johon se tepsii

Vuodesta 2011 lähtien on tapahtunut kahdeksan kuolonkolaria, joissa jäisellä tiellä auton hallinnan menetyksen taustalla ovat olleet nastarenkaat.

yle.fi

Pieleen mennyt testaus? Uusimmat nastarenkaat kuluttavat tietä jopa vanhoja enemmän

Nastarenkaiden on tyyppihyväksynnän saamiseksi läpäistävä testi, jossa renkaalla ajetaan toistuvasti Kurun graniitti -nimisen kiviaineksen yli. Rengasvalmistajat tietävät tehdä renkaita, jotka kuluttavat yliajokokeessa tätä Kurun graniittia mahdollisimman vähän. Tien päällysteenä Kurun...

yle.fi

SMA:ta eli kivimastiksiasfalttia (korkean liikennemäärien teillä käytettävä luja pinnoite) käsittelevä pdf, jossa tiedetään kertoa näin:

The major SMA types are SMA 8, SMA 11 and SMA 16. There are national preferences due to the different aggregate grading’s used. As a result; Germany and the Netherlands uses SMA 6, SMA 8 and SMA 11; Sweden SMA 4, SMA 8, SMA 11 and SMA 16; and the United Kingdom SMA 6, SMA 10 and SMA 14. The Nordic countries use SMA 16 to give increased resistance to studded tyres.

https://www.sma16jena.pl/wp-content/uploads/2021/08/EAPA_Heavy_Duty_Surfaces__The_Arguments_for_SMA.pdf

Tuossa jälkimmäisessä todetaan myös, että muualla Euroopassa SMA:lla päällystettyjen teiden pinnoitusväli on keskimäärin n. 20 vuotta. Suomessa tuosta voi vain haaveilla, jos vilkkaimmiten liikennöityjen väylien uudelleenpinnoitusväli on nastakuluman vuoksi pahimmillaan muutaman vuoden luokkaa. Jossain muistan mainitun, että esim. Kehä kolmosella pinnoitusväli olisi ~kolme vuotta.

Jos vesi jäätyy umpinaisessa kolossa niin se takuuvarmasti louhii varmasti materiaalia rikki mutta jos avonainen kolo niin paine pääsee pois. Tuo päältä avoin ja pohjasta umpinainen kolo joka täynnä vettä ja sitten siitä menee auton rengas vauhdilla yli niin paineisku kuopassa on melkoinen, ei pelkästää auton painon vuoksi vaan liike energian. Kumi ja karkuun pääsevä vesi tietty hieman pehmentää mutta jos painetta on satoja bareja niin tuhovoimaa riittää. Vesihän on erittäin lujaa jos kappale osuu siihen vauhdilla, esim nopea kiväärin luoti pirstoutuu osuessaan veteen muutaman kymmenen sentin matkalla.

No, tuota tapahtuu joka tapauksessa myös ilman pakkasia.

Tästä olisi mielenkiintoista nähdä jotain lähdettä tai tutkimusta? Kiinnostaisi siis, kuinka suuri merkitys tällä "pumppausefektillä" on kokonaiskuvassa ja vaatiiko tällä tavoin etenevä vaurio kuitenkin sen alkuvirheen ja/tai jäätymissyklin, kuten tuossa aiemmin linkatussa HS:n artikkelissa esitetään?

Toki sen ymmärtää ihan arkijärjelläkin, että jos tiessä on jo reikä, niin (varsinkin vesikelillä) sen päältä ajelu kyllä syö reikää aina vaan suuremmaksi, kun kura lentää ja materiaalia poistuu. Etenkin raskaan liikenteen akselimassoilla.

 

[qtba]

Suomessa tuosta voi vain haaveilla, jos vilkkaimmiten liikennöityjen väylien uudelleenpinnoitusväli on nastakuluman vuoksi pahimmillaan muutaman vuoden luokkaa. Jossain muistan mainitun, että esim. Kehä kolmosella pinnoitusväli olisi ~kolme vuotta.

Tein mielenkiinnosta tuosta Tampereen kehätien kohdalta pienen kollaasin, koska siitä ajelin viikottain noihin aikoihin. Siihen laitettiin kokonaan uusi pinta tuossa 2021 kesällä. Keskimmäinen kuva 2023 ja näkyy jo kunnon kulumaa valoa vasten (näyttää pahemmalta kun vika kuva, mutta johtuu vaan valaistuksesta). Tuoreimmassa, 2025 kuvassa, onkin jo kunnon kiskot, jota pitkin 90% ihmisistä kokee turvalliseksi ajaa.

 

[renee]

Tuossa jälkimmäisessä todetaan myös, että muualla Euroopassa SMA:lla päällystettyjen teiden pinnoitusväli on keskimäärin n. 20 vuotta. Suomessa tuosta voi vain haaveilla, jos vilkkaimmiten liikennöityjen väylien uudelleenpinnoitusväli on nastakuluman vuoksi pahimmillaan muutaman vuoden luokkaa. Jossain muistan mainitun, että esim. Kehä kolmosella pinnoitusväli olisi ~kolme vuotta.

Mun lähikadulla käytetään "hiljaista" asfalttia meluntorjunnan vuoksi, se pinnoitetaan käytännössä joka vuosi. Samoin Kehä I:llä on joka vuonna uutta pintaa, ehkei ihan joka paikassa, mutta kahden vuoden välein varmasti uusitaan.

Summa summarum, nastat ovat ongelma vilkkailla teillä, eli käytännössä kaupungeissa ja kaupunkien sisääntuloväylillä. Tiet kuluvat nopemmin ja nastat aiheuttavat pöly- ja meluhaittaa (itse nastat meluavat, mutta myös teistä pitää tehdä meluavampia, että kestävät nastoja). Maaseudun hiljaisilla teillä pinnoitteita vaihdetaan tyyliin 15v välein, kun alkavat olla perunapeltoa, mutta ei siellä mitään oikeita uria edes synny. Harvaan asutuilla alueilla ei myös pölystä tai melusta ole niin suurta haittaa.

Nastat pois kaupungeista, se on oma näkemykseni. Kaupungeissa ja vilkkailla teillä tienpito on myös niin hyvällä tasolla, että nastoille ei ole tarvetta. Ei tarvitse ajaa niillä vesijääteillä.