Întoarcerea autostrăzii Arizona la betonul de ciment Portland poate dovedi doar beneficiul utilizării măcinării de diamante ca alternativă la măcinarea și umplerea standard. Perspectivele arată că pe o perioadă de 30 de ani, costurile de întreținere vor fi reduse cu 3,9 miliarde USD.
Acest articol se bazează pe un webinar organizat inițial în cadrul Conferinței Tehnice Internaționale de Grooving and Grinding Association (IgGA) din decembrie 2020. Urmăriți demo -ul complet de mai jos.
Locuitorii din zona Phoenix doresc drumuri netede, frumoase și liniștite. Cu toate acestea, din cauza creșterii explozive a populației în zonă și a fondurilor insuficiente pentru a menține pasul, condițiile rutiere din zonă au scăzut în ultimul deceniu. Departamentul de Transport din Arizona (ADOT) studiază soluții creative pentru a -și menține rețeaua de autostrăzi și pentru a oferi tipurile de drumuri pe care publicul le așteaptă.
Phoenix este al cincilea oraș cel mai populat din Statele Unite și este în continuă creștere. Rețeaua de drumuri și poduri de 435 de mile din oraș este menținută de zona centrală a Departamentului Transporturilor din Arizona (ADOT), cea mai mare parte formată din autostrăzi cu patru benzi cu benzi suplimentare cu vehicul cu vehicul înalt (HOV). Cu un buget de construcție de 500 de milioane de dolari SUA pe an, regiunea de obicei efectuează 20-25 de proiecte de construcții pe o rețea rutieră cu trafic ridicat în fiecare an.
Arizona folosește trotuare de beton încă din anii 1920. Betonul poate fi utilizat de zeci de ani și are nevoie doar de întreținere la fiecare 20-25 de ani. Pentru Arizona, 40 de ani de experiență de succes au permis să fie utilizată în timpul construcției marilor autostrăzi ale statului în anii '60. La vremea respectivă, pavarea drumului cu beton a însemnat să facă o compensare în ceea ce privește zgomotul rutier. În această perioadă, suprafața de beton este terminată prin încetinire (trăgând un greblă metalică pe suprafața de beton perpendiculară pe fluxul de trafic), iar anvelopele care conduc pe betonul conservat vor produce un strigăt zgomotos și coerent. În 2003, pentru a rezolva problema zgomotului, un 1-in. Stratul de frecare din cauciuc de asfalt (AR-ACFC) a fost aplicat deasupra betonului de ciment Portland (PCC). Aceasta oferă un aspect constant, un sunet liniștit și călătorii confortabile. Cu toate acestea, păstrarea suprafeței AR-ACFC s-a dovedit a fi o provocare.
Durata de viață a AR-ACFC este de aproximativ 10 ani. Autostrăzile din Arizona și -au depășit acum viața de proiectare și îmbătrânesc. Stratificarea și problemele conexe prezintă probleme pentru șoferi și Ministerul Transporturilor. Deși delaminarea nu are ca rezultat decât o pierdere de aproximativ 1 centimetru de adâncime rutieră (deoarece asfaltul de cauciuc gros de 1 inch s-a separat de betonul de mai jos), punctul de delaminare este considerat ca o gaură de către publicul care călătorește și este considerat un grav grav problemă.
După testarea șlefuirii de diamant, a suprafețelor de beton de generație următoare și a finalizat suprafața de beton cu o polizor de alunecare sau micromilling, ADOT a stabilit că textura longitudinală obținută prin măcinarea diamantului oferă un aspect plăcut de corduroy și o performanță bună de conducere (așa cum este arătat de numărul scăzut al IRI) ) și emisii de zgomot redus. Randy Everett și Departamentul de Transport din Arizona
Arizona folosește indicele internațional de rugozitate (IRI) pentru a măsura condițiile rutiere, iar numărul a scăzut. . Conform măsurătorilor IRI efectuate în 2010, 72% din autostrăzile interstatale din regiune sunt în stare bună. Până în 2018, această proporție a scăzut la 53%. Rutele sistemului național de autostrăzi arată, de asemenea, o tendință descendentă. Măsurătorile din 2010 au arătat că 68% din drumuri erau în stare bună. Până în 2018, acest număr a scăzut la 35%.
Pe măsură ce costurile au crescut - și bugetul nu a putut să se mențină - în aprilie 2019, Adot a început să caute opțiuni de stocare mai bune decât în caseta de instrumente anterioară. Pentru pavajele care sunt încă în stare bună în fereastra de viață de 10 până la 15 ani-și devine din ce în ce mai importantă pentru departament să păstreze pavajul existent în condiții bune, includ sigilarea fisurilor, etanșarea prin pulverizare (aplicând un subțire strat de lumină, emulsie de asfalt încet lent) sau reparați găurile individuale. Pentru pavajele care depășesc durata de viață a proiectării, o opțiune este de a macina asfaltul deteriorat și de a pune o nouă suprapunere de asfalt de cauciuc. Cu toate acestea, din cauza domeniului de aplicare al zonei care trebuie reparate, acest lucru se dovedește a fi prea costisitor. Un alt obstacol pentru orice soluție care necesită măcinarea repetată a suprafeței asfaltului este că echipamentul de măcinare va afecta inevitabil și va deteriora betonul de bază, iar pierderea materialului de beton la articulații este deosebit de gravă.
Ce s -ar întâmpla dacă Arizona s -ar întoarce pe suprafața originală a PCC? ADOT știe că autostrăzile din beton din stat sunt concepute pentru a oferi stabilitate structurală pe viață lungă. Departamentul și -a dat seama că, dacă ar putea folosi PCC -ul de bază pentru a -și îmbunătăți suprafața originală dințată pentru a forma un drum liniștit și călărit, drumul reparată ar putea dura mai mult și ar putea necesita întreținere. De asemenea, este mult mai puțin decât asfaltul.
Ca parte a proiectului de pe SR 101 la nord de Phoenix, stratul AR-ACFC a fost eliminat, astfel încât ADOT a instalat patru secțiuni de testare pentru a explora soluțiile viitoare care vor utiliza betonul existent, asigurând în același timp netezimea, călătoria liniștită și aspectul bun. Departamentul a revizuit șlefuirea diamantului și suprafața de beton de generație următoare (NGCS), o textură cu un profil de sol controlat și o textură generală negativă sau descendentă, care a fost dezvoltată ca un trotuar de beton cu zgomot deosebit de scăzut. ADOT are în vedere, de asemenea, utilizarea unei râșnițe glisante (un proces în care o mașină ghidează rulmenții cu bile pe suprafața drumului pentru a îmbunătăți caracteristicile de frecare) sau micro-frecare pentru a termina suprafața de beton. După testarea fiecărei metode, ADOT a stabilit că textura longitudinală obținută prin măcinarea diamantului oferă un aspect plăcut de corduroy, precum și o experiență bună de călărie (așa cum este indicat de valoarea IRI scăzută) și zgomot redus. Procesul de măcinare a diamantului s -a dovedit, de asemenea, suficient de blând pentru a proteja zonele de beton, în special în jurul articulațiilor, care au fost anterior deteriorate de frezare. Măcinarea cu diamante este, de asemenea, o soluție rentabilă.
În mai 2019, ADOT a decis să se ridice de diamant o mică secțiune din SR 202 situată în zona sudică a Phoenix. Drumul AR-ACFC, în vârstă de 15 ani, a fost atât de liber și de stratificat, încât au fost aruncate stânci libere pe parbriz, iar șoferii s-au plâns că parbrizul a fost deteriorat de zburând roci în fiecare zi. Proporția cererilor de pierdere în această regiune este mai mare decât în alte regiuni ale țării. Trotuarul este, de asemenea, foarte zgomotos și dificil de condus. Adot a ales finisaje finisate cu diamante pentru cele două benzi din dreapta de-a lungul SR 202 o jumătate de mile lungime. Au folosit o găleată de încărcare pentru a îndepărta stratul AR-ACFC existent, fără a deteriora betonul de mai jos. Departamentul a testat cu succes această metodă în aprilie, când au fost de brainstorming modalități de a reveni pe drumul PCC. După finalizarea proiectului, reprezentantul ADOT a observat că șoferul se va muta de pe banda AR-ACFC pe banda de beton Diamond Ground pentru a experimenta caracteristicile îmbunătățite de călătorie și sunet.
Deși nu toate proiectele pilot au fost finalizate, rezultatele preliminare ale costurilor indică faptul că economiile asociate cu utilizarea trotuarului de beton și a măcinarea diamantului pentru a optimiza aspectul, netezimea și sunetul ar putea reduce întreținerea cu până la 3,9 miliarde de dolari într -un cost. Pe o perioadă de 30 de ani. Randy Everett și Departamentul de Transport din Arizona
În această perioadă, Asociația Guvernului Maricopa (MAG) a lansat un raport care evaluează zgomotul și conducerea autostrăzii locale. Raportul recunoaște dificultatea menținerii rețelei rutiere și se concentrează pe caracteristicile zgomotului drumului. O concluzie cheie este că, deoarece avantajul zgomotului AR-ACFC dispare atât de repede, „Tratamentul la sol cu diamante ar trebui să fie luat în considerare în loc de suprapunerea asfaltului de cauciuc.” O altă dezvoltare simultană este un contract de achiziții de întreținere care permite șlefuirea diamantului, contractantul a fost introdus pentru întreținere și construcție.
Adot consideră că este timpul să faceți următorul pas și intenționează să începeți un proiect mai mare de măcinare a diamantelor pe SR 202 în februarie 2020. Proiectul acoperă o secțiune de patru mile, cu patru benzi, inclusiv secțiuni înclinate. Zona era prea mare pentru a utiliza un încărcător pentru a îndepărta asfaltul, astfel încât s -a folosit o mașină de frezat. Departamentul taie benzi în asfalt de cauciuc pentru ca antreprenorul de frezare să -l folosească ca ghid în timpul procesului de frezare. Făcând mai ușor pentru operator să vadă suprafața PCC sub capac, echipamentul de frezare poate fi reglat și deteriorarea betonului de bază pot fi reduse la minimum. Suprafața finală a diamantului SR 202 îndeplinește toate standardele ADOT-este liniștită, netedă și atractivă, cu suprafețele de asfalt, valoarea IRI a fost foarte favorabilă în anii 1920 și 1930. Aceste caracteristici de zgomot comparabile pot fi obținute, deoarece, deși noul trotuar AR-ACFC este de aproximativ 5 dB mai liniștit decât pământul de diamant, când trotuarul AR-ACFC este utilizat timp de 5 până la 9 ani, rezultatele de măsurare sunt comparabile sau mai mari nivelul DB. Nu numai că nivelul de zgomot al noului sol SR 202 Diamond Ground este foarte scăzut pentru șoferi, dar trotuarul generează și mai puțin zgomot în comunitățile din apropiere.
Succesul proiectelor lor timpurii a determinat Adot să înceapă alte trei proiecte pilot de măcinare a diamantelor. A fost finalizată montarea cu diamante a autostrăzii de preț 101. Măcinarea cu diamante a autostrăzii Buclă 101 PIMA va fi efectuată la începutul anului 2021, iar construcția buclei 101 I-17 până la 75th Avenue este de așteptat să fie realizată în următorii cinci ani. ADOT va urmări performanța tuturor articolelor pentru a verifica suportul articulațiilor, indiferent dacă betonul s -a decojit și întreținerea calității sunetului și a călătoriei.
Deși nu toate proiectele pilot au fost finalizate, datele colectate până acum justifică considerația de măcinare a diamantelor ca o alternativă la măcinarea și umplerea standard. Rezultatele preliminare ale investigării costurilor arată că economiile asociate cu utilizarea trotuarului de beton și șlefuirea diamantului pentru a optimiza aspectul, netezimea și sunetul pot reduce costurile de întreținere cu până la 3,9 miliarde de dolari pe o perioadă de 30 de ani.
Prin utilizarea trotuarului de beton existent în Phoenix, nu numai bugetul de întreținere poate fi extins și mai multe drumuri sunt păstrate în stare bună, dar durabilitatea betonului asigură reducerea întreținerii rutiere. Cel mai important, publicul se va putea bucura de o suprafață de conducere lină și liniștită.
Randy Everett este administrator de departament superior pentru Departamentul de Transport din centrul Arizona.
IgGA este o asociație comercială non-profit înființată în 1972 de un grup de profesioniști dedicați din industrie, dedicat dezvoltării proceselor de măcinare și grooving de diamant pentru suprafețe de beton de ciment Portland și asfalt. În 1995, IGGA s -a alăturat unui afiliat al Asociației Americane de Pavaj Concret (ACPA), formând parteneriat de protecție a pavajului IgGA/ACPA de astăzi (IgGA/ACPA CP3). Astăzi, acest parteneriat este un lider tehnic de resurse și industrie în marketingul global al suprafețelor de trotuar optimizate, repararea pavajului de beton și protecția pavajului. Misiunea IgGA este de a deveni tehnologia și resursa de promovare de frunte pentru acceptarea și utilizarea corectă a măcinarea și creșterea diamantului, precum și conservarea și restaurarea PCC.
Timpul post: 08-2021 septembrie