Vrnitev avtoceste v Arizoni na beton Portland Cement lahko samo dokaže korist uporabe diamantnega brušenja kot alternative standardnemu brušenju in polnjenju. Napovedi kažejo, da se bodo stroški vzdrževanja v 30-letnem obdobju zmanjšali za 3,9 milijarde USD.
Ta članek temelji na spletnem seminarju, ki je bil prvotno med Mednarodno tehnično konferenco združenja Grooving and Grinding Association (IGGA) decembra 2020. Oglejte si celoten prikaz spodaj.
Prebivalci na območju Phoenixa želijo gladke, lepe in mirne ceste. Toda zaradi eksplozivne rasti prebivalstva na območju in premajhnih sredstev, ki jih je treba ohraniti, so razmere na cesti v zadnjem desetletju upadale. Ministrstvo za promet v Arizoni (ADOT) preučuje kreativne rešitve za vzdrževanje svoje avtocestne mreže in zagotavlja vrste cest, ki jih javnost pričakuje.
Phoenix je peto najbolj naseljeno mesto v ZDA in še vedno raste. Mestno mrežo cest in mostov v 435 kilometrov vzdržuje osrednje območje ministrstva za promet v Arizoni (ADOT), kar je najbolj sestavljeno iz štiripasovnih avtocest z dodatnimi pasovi z visokimi vozili (HOV). Z gradbenim proračunom v višini 500 milijonov ameriških dolarjev na leto regija običajno izvaja od 20 do 25 gradbenih projektov na cestnem omrežju z visokim prometom.
Arizona uporablja betonske pločnike od dvajsetih let prejšnjega stoletja. Beton se lahko uporablja desetletja in potrebuje le vzdrževanje vsakih 20-25 let. Za Arizono je 40 let uspešnih izkušenj omogočilo uporabo med gradnjo glavnih avtocest države v šestdesetih letih prejšnjega stoletja. Takrat je tlakovanje ceste z betonom pomenilo kompromis v smislu hrupa na cesti. V tem obdobju se betonska površina konča s konzerviranjem (vlečenje kovinske grablje na betonski površini, pravokotno na prometni tok), pnevmatike, ki vozijo na konzerviranem betonu, pa bodo ustvarile hrupno, koherentno cviljenje. Leta 2003, za reševanje problema s hrupom, 1-in. Asfaltno gumijasto trenje (AR-ACFC) je bila nanesena na beton Portland Cement (PCC). To zagotavlja dosleden videz, tihi zvok in udobna potovanja. Vendar se je ohranitev površine AR-ACFC izkazala za izziv.
Oblikovalna življenjska doba AR-ACFC je približno 10 let. Avtoceste v Arizoni so zdaj presegle svoje oblikovalsko življenje in se starale. Stratifikacija in z njimi povezana vprašanja predstavljajo težave voznikom in ministrstvu za promet. Čeprav Delaminacija običajno povzroči le približno 1 palčni globino ceste (ker se je 1-palčni debel gumijasti asfalt ločil od spodaj betona), potujoča javnost velja za luknjo in velja za resno problem.
Po testiranju brušenja diamantov, betonskih površinah nove generacije in zaključku betonske površine z brusilnikom z drsnim mlincem ali mikromiling je ADOT ugotovil, da vzdolžna tekstura, pridobljena z diamantnim brušenjem ) in nizke emisije hrupa. Randy Everett in Ministrstvo za promet v Arizoni
Arizona uporablja mednarodni indeks hrapavosti (IRI) za merjenje cestnih razmer, število pa upada. (IRI so neke vrste statistični podatki o hrapavosti, ki jih nacionalne institucije skoraj splošno uporabljajo kot kazalnik uspešnosti njihovega sistema upravljanja pločnikov. Nižja je vrednost, manjša je hrapavost, ki je zaželena). Glede na meritve IRI, izvedene leta 2010, je 72% meddržavnih avtocest v regiji v dobrem stanju. Do leta 2018 je ta delež padel na 53%. Nacionalne poti za avtoceste kažejo tudi trend upadanja. Meritve v letu 2010 so pokazale, da je bilo 68% cest v dobrem stanju. Do leta 2018 je ta številka padla na 35%.
Ker so se stroški povečevali - in proračun ni mogel nadaljevati - aprila 2019 je ADOT začel iskati boljše možnosti shranjevanja kot v prejšnjem orodju. Za pločnike, ki so še vedno v dobrem stanju znotraj 10 do 15-letnega oblikovalskega življenja-in postaja vse bolj pomembno, da oddelek ohrani obstoječi pločnik v dobrih možnostih, vključuje tesnjenje razpok, tesnjenje z razpršenjem (nanašanje tankega Plast svetlobe, počasi utrjena asfaltna emulzija) ali popravi posamezne luknje. Pri pločnikih, ki presegajo oblikovalsko življenjsko dobo, je ena možnost, da se zmelje pokvarjen asfalt in položi novo gumijasto asfaltno prekrivanje. Vendar se zaradi obsega območja, ki ga je treba popraviti, izkaže za predrago. Druga ovira pri vsaki raztopini, ki zahteva večkratno mletje asfaltne površine, je, da bo oprema za brušenje neizogibno vplivala in poškodovala osnovni beton, izguba betonskega materiala na spojih pa je še posebej resna.
Kaj bi se zgodilo, če bi se Arizona vrnila na prvotno površino PCC? ADOT ve, da so betonske avtoceste v državi zasnovane tako, da zagotavljajo dolgoživo strukturno stabilnost. Oddelek je spoznal, da če bi lahko uporabili osnovno PCC za izboljšanje svoje prvotne zobate površine za oblikovanje mirne in vožnje, lahko popravljena cesta traja dlje in zahteva vzdrževanje. Je tudi veliko manj kot asfalt.
V okviru projekta na SR 101 severno od Phoenixa je bil odstranjen sloj AR-ACFC, zato je ADOT namestil štiri preskusne odseke za raziskovanje prihodnjih rešitev, ki bodo uporabljale obstoječi beton, hkrati pa zagotavljali gladkost, tiho vožnjo in dober videz na cesti. Oddelek je pregledal diamantno brušenje in betonsko površino naslednje generacije (NGCS), teksturo z nadzorovanim profilom tal in splošno negativno ali navzdol teksturo, ki je bila razvita kot posebej nizko betonski pločnik. ADOT razmišlja tudi o uporabi drsnega brusilnika (postopek, v katerem stroj vodi kroglične ležaje na cestno površino za izboljšanje značilnosti trenja) ali mikro mliv za dokončanje betonske površine. Po testiranju vsake metode je ADOT ugotovil, da vzdolžna tekstura, pridobljena z diamantnim brušenjem, zagotavlja prijeten videz korduroja in dobro izkušnjo vožnje (kot kaže nizka vrednost IRI) in nizki hrup. Postopek brušenja diamantov se je izkazal tudi za dovolj nežen za zaščito betonskih območij, zlasti okoli sklepov, ki so jih prej poškodovali z rezkanjem. Diamantno brušenje je tudi stroškovno učinkovita rešitev.
Maja 2019 se je ADOT odločil za diamantno mletje majhen del SR 202, ki se nahaja na južnem območju Phoenixa. 15-letna cesta AR-ACFC je bila tako ohlapna in večplastna, da so se na vetrobransko steklo vrgli ohlapne kamnine, vozniki pa so se pritoževali nad tem, da je leteče kamnine vsak dan poškodovalo vetrobransko steklo. Delež zahtevkov za izgubo v tej regiji je višji kot v drugih regijah države. Pločnik je tudi zelo hrupno in težko voziti. ADOT je izbral diamantne zaključke za dva desna steza vzdolž SR 202 dolžine pol milje. Za odstranitev obstoječe plasti AR-ACFC so uporabili vedro za nakladalnik, ne da bi poškodovali beton spodaj. Oddelek je to metodo uspešno preizkusil aprila, ko so se ukvarjali z načini vrnitve na cesto PCC. Po zaključku projekta je predstavnik ADOT opazil, da se bo voznik premaknil s pasu AR-ACFC na diamantni betonski pas, da bi doživel izboljšane lastnosti vožnje in zvoka.
Čeprav vsi pilotni projekti niso bili zaključeni, predhodne ugotovitve o stroških kažejo, da lahko prihranki, povezani z uporabo betonskega pločnika in brušenja z diamantom, za optimizacijo videza, gladkosti in zvoka lahko zmanjšajo vzdrževanje za kar 3,9 milijarde dolarjev na leto stroškov. V 30-letnem obdobju. Randy Everett in ministrstvo za promet v Arizoni
Približno v tem času je vladno združenje Maricopa (MAG) objavilo poročilo, ki je ocenilo lokalni hrup in hrupnost na avtocesti. Poročilo priznava težave pri vzdrževanju cestnega omrežja in se osredotoča na značilnosti hrupa ceste. Ključni zaključek je, da ker prednosti hrupa AR-ACFC tako hitro izgine, je treba "namesto prekrivanja gumijastega asfalta upoštevati diamantno zemeljsko obdelavo." Drug hkratni razvoj je pogodba o nabavi za vzdrževanje, ki omogoča, da se izvajalski izvajalec pripelje za vzdrževanje in gradnjo.
Adot verjame, da je čas, da naredite naslednji korak in načrtuje, da bo februarja 2020 na SR 202 začel večji projekt brušenja diamantov. Projekt pokriva štiri kilometer dolg odsek, ki je širok štiri mete, vključno s poševnimi odseki. Območje je bilo preveliko, da bi za odstranjevanje asfalta uporabil nakladalnik, zato je bil uporabljen rezkalni stroj. Oddelek odreže trakove v gumijastem asfaltu, da se izvajalec rezkanja uporablja kot vodnik med postopkom rezkanja. Z lažjim, da operaterju olajša ogled površine PCC pod pokrovom, se lahko prilagodi rezkalno opremo in poškoduje osnovni beton. Končna diamantna površina SR 202 izpolnjuje vse ADOT standarde-to je tiho, gladko in privlačno do asfaltnih površin, vrednost IRI je bila v dvajsetih in tridesetih letih prejšnjega stoletja zelo ugodna. Te primerljive značilnosti hrupa je mogoče dobiti, ker čeprav je novi AR-ACFC pločnik približno 5 dB tišji od diamantnega tla, ko se pločnik AR-ACFC uporablja 5 do 9 let, so njegovi merilni rezultati primerljivi ali višji ravni DB. Ne le, da je stopnja hrupa novih diamantnih ozemljitev SR 202 zelo nizka za voznike, ampak pločnik ustvarja tudi manj hrupa v bližnjih skupnostih.
Uspeh njihovih zgodnjih projektov je spodbudil ADOT, da je začel tri druge diamantne pilotne projekte. Diamantno brušenje avtoceste zanke 101 je bilo končano. Diamantno brušenje avtoceste zanke 101 PIMA bo izvedeno v začetku leta 2021, gradnja zanke 101 I-17 do 75. avenije pa naj bi bila izvedena v naslednjih petih letih. ADOT bo spremljal zmogljivosti vseh predmetov, da preveri podporo sklepov, ali se je beton olupil, in vzdrževanje kakovosti zvoka in vožnje.
Čeprav niso bili končani vsi pilotni projekti, doslej zbrani podatki upravičujejo upoštevanje diamantnega brušenja kot alternative standardnemu brušenju in polnjenju. Predhodni rezultati preiskave stroškov kažejo, da prihranki, povezani z uporabo betonskega pločnika in diamantnega brušenja za optimizacijo videza, gladkosti in zvoka, lahko zmanjšajo stroške vzdrževanja za do 3,9 milijarde dolarjev v 30-letnem obdobju.
Z uporabo obstoječega betonskega pločnika v Phoenixu ni mogoče razširiti samo vzdrževalnega proračuna in se v dobrem stanju hrani več cest, ampak trajnost betona zagotavlja, da so motnje, povezane z vzdrževanjem cest, zmanjšane. Najpomembneje je, da bo javnost lahko uživala v gladki in tihi vozniški površini.
Randy Everett je višji skrbnik oddelka za promet v osrednji Arizoni.
IGGA je neprofitno trgovinsko združenje, ki ga je leta 1972 ustanovila skupina predanih industrijskih strokovnjakov, namenjenih razvoju diamantnih brusilnih in utripajočih procesov za Portland Cement beton in asfaltne površine. Leta 1995 se je IGGA pridružila podružnici Ameriškega združenja za betonske pločnike (ACPA), ki je tvorila današnje partnerstvo za zaščito pred betonskimi pločnik IgGA/ACPA (IgGA/ACPA CP3). Danes je to partnerstvo vodja tehničnih virov in industrije na področju globalnega trženja optimiziranih površin pločnikov, betonskih popravil pločnikov in zaščite pločnikov. Poslanstvo IGGA je postati vodilni tehnološki in promocijski vir za sprejemanje in pravilno uporabo diamantnega brušenja in žleba ter ohranjanje in obnovitev PCC.
Čas objave: SEP-08-2021