Powrót autostrady Arizona do betonu cementowego Portland może po prostu udowodnić korzyść z użycia szlifowania diamentowego jako alternatywy dla standardowego szlifowania i napełniania. Perspektywy pokazują, że w ciągu 30 lat koszty utrzymania zostaną obniżone o 3,9 miliarda USD.
Artykuł ten oparty jest na seminarium internetowym, który odbywa się pierwotnie podczas konferencji technicznej Międzynarodowej Konferencji Stowarzyszenia Rowowania i Grindingu (IGGA) w grudniu 2020 r. Obejrzyj pełne demo poniżej.
Mieszkańcy okolicy Phoenix chcą gładkich, pięknych i cichej drogi. Jednak ze względu na wybuchowy wzrost populacji na tym obszarze i niewystarczające fundusze na nadążanie, warunki drogowe na tym obszarze spadły w ciągu ostatniej dekady. Departament Transportu (ADOT) w Arizonie studiuje kreatywne rozwiązania w celu utrzymania swojej sieci autostrady i zapewnienia rodzajów dróg, których oczekuje społeczeństwo.
Phoenix jest piątym najbardziej zaludnionym miastem w Stanach Zjednoczonych i wciąż rośnie. 435-milowa sieć dróg i mostów w mieście jest utrzymywana przez centralny obszar Departamentu Transportu Arizony (ADOT), z których większość składa się z czteropasmowych autostrad z dodatkowymi pasami na wysoki pojazd (HOV). Z budżetem budowlanym w wysokości 500 milionów USD rocznie, region zwykle prowadzi od 20 do 25 projektów budowlanych w sieci drogowej o dużym natężeniu ruchu każdego roku.
Arizona używa konkretnych chodników od lat dwudziestych XX wieku. Beton może być używany przez dziesięciolecia i wymaga konserwacji tylko co 20-25 lat. Dla Arizony 40 lat udanego doświadczenia umożliwiło jej wykorzystanie podczas budowy głównych autostrad państwowych w latach 60. XX wieku. W tym czasie torowanie drogi betonem oznaczało kompromis pod względem hałasu drogowego. W tym okresie powierzchnia betonowa jest wykończona przez cynowanie (ciągnięcie metalowej grabie na powierzchni betonowej prostopadle do przepływu ruchu), a opony jadące po betonie cynowanym wytwarzają hałaśliwy, spójny jęk. W 2003 r., W celu rozwiązania problemu hałasu, 1-calowy. Na wierzchu betonu Portland Cement (PCC) nałożono warstwę tarcia gumowego (AR-ACFC). Zapewnia to spójny wygląd, cichy dźwięk i wygodne podróże. Jednak zachowanie powierzchni AR-ACFC okazało się wyzwaniem.
Życie projektowe AR-ACFC wynosi około 10 lat. Autostrady Arizony przekroczyły ich życie projektowe i starzeją się. Stratyfikacja i powiązane problemy stanowią problemy dla kierowców i Ministerstwa Transportu. Chociaż rozwarstwienie zwykle powoduje jedynie utratę głębokości około 1 cala dróg (ponieważ 1-calowy gumowy asfalt oddzielił się od betonu poniżej), punkt rozwarstowywania jest uważany za zwierzaka przez podróżującą publiczność i jest uważany za poważny problem.
Po przetestowaniu szlifowania diamentów, betonowej powierzchni nowej generacji i zakończeniu betonowej powierzchni z szlifierką poślizgową lub mikromillingiem, Adot ustalił, że tekstura podłużna uzyskana przez szlifowanie diamentów zapewnia przyjemny wygląd korduroy ) i emisje o niskim hałasie. Randy Everett i Arizona Department of Transportation
Arizona wykorzystuje międzynarodowy wskaźnik chropowatości (IRI) do pomiaru warunków drogowych, a liczba ta spadła. (IRI jest rodzajem danych statystycznych chropowatości, które są prawie powszechnie wykorzystywane przez instytucje krajowe jako wskaźnik wydajności ich systemu zarządzania nawierzchnią. Im niższa wartość, tym mniejsza szorstkość, która jest pożądana). Zgodnie z pomiarami IRI przeprowadzonymi w 2010 r. 72% autostrad międzystanowych w regionie jest w dobrym stanie. Do 2018 r. Odsetek ten spadł do 53%. Krajowe trasy systemu autostrad wykazują również trend spadkowy. Pomiary w 2010 r. Wykazały, że 68% dróg było w dobrym stanie. Do 2018 r. Liczba ta spadła do 35%.
Wraz ze wzrostem kosztów - a budżet nie mógł nadążyć - w kwietniu 2019 r. Adot zaczął szukać lepszych opcji przechowywania niż w poprzednim zestawie narzędzi. W przypadku chodników, które są nadal w dobrym stanie w ciągu 10 do 15-letniego okna życia projektowego--i staje się coraz ważniejsze dla działu utrzymania istniejącej chodników w dobrym stanie, obejmuje uszczelnienie pęknięć, uszczelnienie rozpylające (nałożenie cienkiego warstwa światła, powoli zestalona emulsja asfaltu) lub naprawione dziury. W przypadku chodników, które przekraczają żywotność projektową, jedną z opcji jest odcięcie pogorszonego asfaltu i położenie nowej gumowej nakładki asfaltowej. Jednak ze względu na zakres obszaru, który należy naprawić, okazuje się to zbyt kosztowne. Kolejną przeszkodą dla każdego rozwiązania, które wymaga powtarzającego się szlifowania powierzchni asfaltowej, jest to, że sprzęt do szlifowania nieuchronnie wpłynie i uszkodzi beton bazowy, a utrata betonu w stawach jest szczególnie poważna.
Co by się stało, gdyby Arizona wróci na pierwotną powierzchnię PCC? Adot wie, że betonowe autostrady w tym stanie mają na celu zapewnienie stabilności strukturalnej długoterminowej. Departament zdał sobie sprawę, że jeśli uda im się użyć podstawowej PCC w celu poprawy pierwotnej powierzchni zębata, aby utworzyć cichą i wykonalną drogę, naprawiona droga może trwać dłużej i wymagać konserwacji. Jest również znacznie mniej niż asfalt.
W ramach projektu na SR 101 na północ od Phoenix warstwa AR-ACFC została usunięta, więc Adot zainstalował cztery sekcje testowe w celu zbadania przyszłych rozwiązań, które będą wykorzystywać istniejący beton, jednocześnie zapewniając płynność, cichą jazdę i dobry wygląd drogi. Departament dokonał przeglądu szlifowania diamentów i betonowej powierzchni nowej generacji (NGCS), tekstury o kontrolowanym profilu gleby i ogólnej negatywnej lub w dół tekstury, która została opracowana jako szczególnie nisko szumy betonowe. Adot rozważa również zastosowanie przesuwanego szlifierki (proces, w którym maszyna prowadzi łożyska kulowe do powierzchni drogi w celu poprawy charakterystyk tarcia) lub mikro-milowania w celu zakończenia betonowej powierzchni. Po przetestowaniu każdej metody ADOT ustalił, że tekstura podłużna uzyskana przez szlifowanie diamentów zapewnia przyjemny wygląd przewodu, a także dobre wrażenia z jazdy (jak wskazano w niskiej wartości IRI) i niski szum. Proces szlifowania diamentów okazał się również wystarczająco delikatny, aby chronić betonowe obszary, szczególnie wokół stawów, które wcześniej zostały uszkodzone przez mielenie. Szlifowanie diamentów jest również opłacalnym rozwiązaniem.
W maju 2019 r. Adot postanowił diamentować niewielki odcinek SR 202 położony w południowym obszarze Phoenix. 15-letnia droga AR-ACFC była tak luźna i warstwowa, że na przednią szybę rzucono luźne skały, a kierowcy narzekali na uszkodzenie przedniej szyby codziennie przez latające skały. Odsetek roszczeń o straty w tym regionie jest wyższy niż w innych regionach kraju. Chodnik jest również bardzo hałaśliwy i trudny do prowadzenia. Adot wybrał wykończenia z diamentami dwóch praworęcznych pasów wzdłuż SR o długości 202 mili. Użyli wiadra ładowarowego do usunięcia istniejącej warstwy AR-ACFC bez uszkodzenia betonu poniżej. Departament z powodzeniem przetestował tę metodę w kwietniu, kiedy burzy mózgów sposobów powrotu na PCC Road. Po zakończeniu projektu przedstawiciel ADOT zauważył, że kierowca przejdzie z linii AR-ACFC na linię betonową Diamond Ground, aby doświadczyć lepszej jazdy i charakterystyki dźwięku.
Chociaż nie wszystkie projekty pilotażowe zostały zakończone, wstępne ustalenia dotyczące kosztów wskazują, że oszczędności związane z wykorzystaniem konkretnego chodnika i szlifowania diamentów w celu optymalizacji wyglądu, gładkości i dźwięku mogą zmniejszyć konserwację nawet o 3,9 miliarda dolarów w ciągu roku. W ciągu 30 lat. Randy Everett i Departament Transportu w Arizonie
Mniej więcej w tym czasie Maricopa Government Association (MAG) opublikowało raport oceniający lokalny hałas i jazda na autostradzie. Raport uznaje trudność w utrzymaniu sieci drogowej i koncentruje się na charakterystyce hałasu drogi. Kluczowym wnioskiem jest to, że ponieważ przewaga hałasu AR-ACFC znika tak szybko, „należy wziąć pod uwagę obróbkę gruntu diamentowego zamiast gumowej nakładki asfaltowej”. Kolejnym jednoczesnym rozwojem jest umowa o zamówienia konserwacyjne, które umożliwia szlifowanie diamentów wykonawca został wprowadzony do konserwacji i budowy.
Adot uważa, że nadszedł czas, aby zrobić kolejny krok i planuje rozpocząć większy projekt szlifowania diamentów na SR 202 w lutym 2020 r. Projekt obejmuje czteromilowy czteropasmowy sekcję, w tym pochylone sekcje. Obszar był zbyt duży, aby użyć ładowarki do usunięcia asfaltu, więc użyto maszyny do mielenia. Departament przecina paski gumowe asfalt, aby wykonawca mielenia mógł użyć jako przewodnika podczas procesu frezowania. Ułatwiając operatorowi zobaczenie powierzchni PCC pod osłoną, sprzęt do frezowania można regulować, a uszkodzenie betonu leżącego u podstaw można zminimalizować. Ostateczna powierzchnia Diamond-Ground of SR 202 spełnia wszystkie standardy Adot-jest cicha, gładka i atrakcyjna dla powierzchni asfaltowych, wartość IRI była bardzo korzystna w latach dwudziestych i 30. XX wieku. Te porównywalne charakterystyki szumu można uzyskać, ponieważ chociaż nowe nawierzchnię AR-ACFC jest o około 5 dB cichsze niż grunt diamentowy, gdy nawierzchnia AR-ACFC jest stosowana przez 5 do 9 lat, jego wyniki pomiaru są porównywalne lub wyższe niż poziom DB. Poziom hałasu nowego diamentu SR 202 jest bardzo niski dla kierowców, ale chodnik generuje również mniej hałasu w pobliskich społecznościach.
Sukces ich wczesnych projektów skłoniła Adot do rozpoczęcia trzech innych projektów pilotażowych z szlifowaniem diamentów. Diamentowe szlifowanie pętli 101 autostrady ceny zostało zakończone. Diamentowe szlifowanie pętli 101 PIMA Autostrada zostanie przeprowadzona na początku 2021 r., A budowa pętli 101 I-17 do 75th Avenue zostanie przeprowadzona w ciągu najbliższych pięciu lat. ADOT śledzi wydajność wszystkich elementów, aby sprawdzić obsługę połączeń, czy beton się oderwał, oraz utrzymanie dźwięku i jakości jazdy.
Chociaż nie wszystkie projekty pilotażowe zostały ukończone, dane zebrane do tej pory uzasadniają rozważenie szlifowania diamentów jako alternatywy dla standardowego szlifowania i napełniania. Wstępne wyniki badania kosztów pokazują, że oszczędności związane z stosowaniem betonowego nawierzchni i szlifowania diamentów w celu optymalizacji wyglądu, gładkości i dźwięku mogą obniżyć koszty utrzymania nawet o 3,9 miliarda dolarów w ciągu 30 lat.
Korzystając z istniejącego betonowego chodnika w Phoenix, nie tylko budżet konserwacji można przedłużyć, a więcej dróg jest przechowywanych w dobrym stanie, ale trwałość betonu zapewnia zminimalizowanie zakłóceń związanych z konserwacją dróg. Co najważniejsze, opinia publiczna będzie mogła cieszyć się gładką i cichą powierzchnią jazdy.
Randy Everett jest starszym administratorem departamentu Departamentu Transportu w środkowej Arizonie.
IGGA jest stowarzyszeniem handlowym non-profit założonym w 1972 r. Przez grupę dedykowanych specjalistów z branży, poświęconej rozwojowi procesów szlifowania diamentowego i rowkowania dla betonu cementowego i asfaltu Portland. W 1995 r. IGGA dołączyło do partnera American Concrete Pavement Association (ACPA), tworząc dzisiejsze partnerstwo ochrony chodników IGGA/ACPA (IGGA/ACPA CP3). Dzisiaj to partnerstwo jest liderem zasobów technicznych i branży w globalnym marketingu zoptymalizowanych powierzchni nawierzchni, konkretnej naprawy nawierzchni i ochrony chodników. Misją IGGA jest stanie się wiodącym zasobem technologii i promocji do akceptacji i prawidłowego użycia szlifowania i rowkowania diamentów, a także ochrony i odbudowy PCC.
Czas po: 08-2021 września