Å returnere Arizona motorvei til Portland Cement Concrete kan bare bevise fordelen med å bruke diamantsliping som et alternativ til standard sliping og fylling. Utsiktene viser at ved en 30-års periode vil vedlikeholdskostnadene reduseres med 3,9 milliarder dollar.
Denne artikkelen er basert på et webinar som opprinnelig ble holdt under International Grooving and Grinding Association (IgGA) tekniske konferanse i desember 2020. Se hele demoen nedenfor.
Beboere i Phoenix -området vil ha glatte, vakre og stille veier. På grunn av eksplosiv befolkningsvekst i området og utilstrekkelige midler til å følge med, har veiforholdene i området imidlertid gått ned det siste tiåret. Arizona Department of Transportation (ADOT) studerer kreative løsninger for å opprettholde sitt motorvei -nettverk og gi de typer veier publikum forventer.
Phoenix er den femte mest folkerike byen i USA, og den vokser fremdeles. Byens 435 kilometer lange nettverk av veier og broer opprettholdes av Arizona Department of Transportation (ADOT) sentrale område, hvorav de fleste består av firefelts motorveier med ekstra høye kjøretøy-kjøretøyer (HOV) baner. Med et byggebudsjett på 500 millioner dollar per år, utfører regionen typisk 20 til 25 byggeprosjekter på et høy trafikkvegnettverk hvert år.
Arizona har brukt konkrete fortau siden 1920 -tallet. Betong kan brukes i flere tiår og trenger bare vedlikehold hvert 20-25 år. For Arizona gjorde 40 års vellykket erfaring den i stand til å brukes under byggingen av statens viktigste motorveier på 1960 -tallet. På den tiden betydde det å bane veien med betong å gjøre en avveining når det gjelder veistøy. I løpet av denne perioden er betongoverflaten ferdig ved å tinn (trekke en metallrake på betongoverflaten vinkelrett på trafikkstrømmen), og dekk som kjører på den fortinnede betongen vil gi en støyende, sammenhengende sutring. I 2003, for å løse støyproblemet, en 1-in. Asfaltgummifriksjonslag (AR-ACFC) ble påført på toppen av Portland Cement Concrete (PCC). Dette gir et jevnlig utseende, stille lyd og komfortable reise. Å bevare overflaten til AR-ACFC har imidlertid vist seg å være en utfordring.
Designlivet til AR-ACFC er omtrent 10 år. Arizonas motorveier har nå overgått designlivet og eldes. Stratifisering og relaterte problemer utgjør problemer for sjåfører og transportdepartementet. Selv om delaminering vanligvis bare resulterer i et tap på omtrent 1 tomme veidybde (fordi 1-tommers tykk gummifalt har skilt seg fra betongen nedenfor), blir delamineringspunktet sett på som en jettegryte av den reisende offentligheten og blir sett på som en alvorlig problem.
Etter å ha testet diamantsliping, neste generasjons betongoverflater og etterbehandling av betongoverflaten med en glidekvern eller mikromilling, bestemte Adot at den langsgående tekstur oppnådd ved diamantsliping gir et behagelig corduroy-utseende og god kjøreytelse (som vist med lav IRI) tall ) og utslipp av lav støy. Randy Everett og Arizona Department of Transportation
Arizona bruker International Roughess Index (IRI) for å måle veiforholdene, og antallet har vært avtagende. (IRI er en slags statistiske data om ruhet, som nesten er universelt brukt av nasjonale institusjoner som en resultatindikator på deres fortauhåndteringssystem. Jo lavere verdi, desto mindre er ruheten, som er ønskelig). I følge IRI -målinger som ble utført i 2010, er 72% av motorveiene i regionen i god stand. I 2018 hadde denne andelen falt til 53%. Nasjonale motorveisystemruter viser også en nedadgående trend. Målinger i 2010 viste at 68% av veiene var i god stand. I 2018 hadde dette tallet falt til 35%.
Etter hvert som kostnadene økte - og budsjettet ikke kunne følge med - i april 2019, begynte ADOT å lete etter bedre lagringsalternativer enn i forrige verktøykasse. For fortau som fremdeles er i god stand innen 10 til 15-årig designvindu-og det blir mer og mer viktig for avdelingen å holde det eksisterende fortauet i gode tilstand-valg inkluderer sprekkforsegling, spraytetting (påføring av en tynn Lag med lys, sakte størknet asfaltemulsjon), eller reparerer individuelle jettegryter. For fortau som overskrider designlivet, er ett alternativ å slipe av den forverrede asfalten og legge et nytt gummifaltoverlegg. På grunn av omfanget av området som må repareres, viser dette seg imidlertid å være for kostbart. En annen hindring for enhver løsning som krever gjentatt sliping av asfaltoverflaten er at slipingsutstyret uunngåelig vil påvirke og skade det underliggende betongen, og tap av betongmateriale ved leddene er spesielt alvorlig.
Hva ville skje hvis Arizona kom tilbake til den opprinnelige PCC -overflaten? ADOT vet at de konkrete motorveiene i staten er designet for å gi lang levetid strukturell stabilitet. Avdelingen innså at hvis de kunne bruke den underliggende PCC for å forbedre den opprinnelige tannflaten for å danne en rolig og latterlig vei, kan den reparerte veien vare lenger og kreve vedlikehold. Det er også mye mindre enn asfalt.
Som en del av prosjektet på SR 101 nord for Phoenix, er AR-ACFC-laget fjernet, så ADOT installerte fire testseksjoner for å utforske fremtidige løsninger som vil bruke eksisterende betong og samtidig sikre glatthet, stille ridning og god veiutseende. Avdelingen gjennomgikk diamantsliping og neste generasjons betongoverflate (NGCs), en tekstur med en kontrollert jordprofil og generell negativ eller nedadgående tekstur, som er utviklet som et spesielt lite støy betongbelegg. ADOT vurderer også bruken av en glidekvern (en prosess der en maskin styrer kulelager til veibanen for å forbedre friksjonsegenskapene) eller mikrofresing for å fullføre betongoverflaten. Etter testing av hver metode, bestemte ADOT at den langsgående tekstur oppnådd ved diamantsliping gir et behagelig corduroy -utseende samt en god rideopplevelse (som indikert av den lave IRI -verdien) og lav støy. Diamantslipeprosessen har også vist seg å være skånsomme nok til å beskytte betongområder, spesielt rundt leddene, som tidligere ble skadet av fresing. Diamantsliping er også en kostnadseffektiv løsning.
I mai 2019 bestemte ADOT seg for å diamantsmasse en liten del av SR 202 som ligger i det sørlige området i Phoenix. Den 15 år gamle AR-ACFC-veien var så løs og lagvis at løse bergarter ble kastet på frontruten, og sjåførene klaget over at frontruten ble skadet av flygende bergarter hver dag. Andelen av tapskravene i denne regionen er høyere enn i andre regioner i landet. Fortauet er også veldig støyende og vanskelig å kjøre. Adot valgte diamant ferdig finish for de to høyre banene langs SR 202 en halv kilometer lang. De brukte en lasterbøtte for å fjerne det eksisterende AR-ACFC-laget uten å skade betongen nedenfor. Avdelingen testet vellykket denne metoden i april da de brainstormet måter å vende tilbake til PCC -veien. Etter at prosjektet var fullført, la ADOT-representanten merke til at sjåføren ville bevege seg fra AR-ACFC-banen til Diamond Ground Concrete Lane for å oppleve den forbedrede turen og lydegenskapene.
Selv om ikke alle pilotprosjekter er fullført, indikerer foreløpige funn på kostnader at besparelsene forbundet med bruk av betongbelegg og diamantsliping for å optimalisere utseende, glatthet og lyd kan redusere vedlikeholdet med så mye som 3,9 milliarder dollar i løpet av et års kostnad. Over en 30-års periode. Randy Everett og Arizona Department of Transportation
Rundt denne tiden ga Maricopa Government Association (MAG) ut en rapport som vurderte lokal motorvei og kjørbarhet. Rapporten erkjenner vanskeligheten med å opprettholde veinettet og fokuserer på støyegenskapene til veien. En sentral konklusjon er at fordi støyfordelen med AR-ACFC forsvinner så raskt, "bør" diamantmarkbehandling vurderes i stedet for gummi asfaltoverlegg. " En annen samtidig utvikling er en vedlikeholdsinnkjøpskontrakt som tillater diamantsliping av entreprenøren ble brakt inn for vedlikehold og bygging.
ADOT mener at det er på tide å ta neste trinn og planlegger å starte et større diamantslipingsprosjekt på SR 202 i februar 2020. Prosjektet dekker en fire kilometer lang, firefelts bred seksjon, inkludert skrånende seksjoner. Området var for stort til å bruke en laster til å fjerne asfalten, så en fresemaskin ble brukt. Avdelingen kutter strimler i gummifalt for fresentreprenøren å bruke som guide under freseprosessen. Ved å gjøre det lettere for operatøren å se PCC -overflaten under dekselet, kan freseutstyret justeres og skade på den underliggende betongen kan minimeres. Den endelige diamantmordoverflaten til SR 202 oppfyller alle ADOT-standarder-det er stille, glatt og attraktivt sammenlignet med asfaltoverflater, IRI-verdien var veldig gunstig på 1920- og 1930-tallet. Disse sammenlignbare støyegenskapene kan oppnås fordi selv om det nye AR-ACFC-fortauet er omtrent 5 dB roligere enn diamantmarken, når AR-ACFC-fortauet brukes i 5 til 9 år, er målesultatene sammenlignbare eller høyere DB-nivået. Ikke bare er støynivået til den nye SR 202 diamantområdet veldig lavt for sjåfører, men fortauet genererer også mindre støy i nærliggende samfunn.
Suksessen med deres tidlige prosjekter fikk ADOT til å starte tre andre diamantslipende pilotprosjekter. Diamantsliping av Loop 101 Price Freeway er fullført. Diamantsliping av Loop 101 Pima Freeway vil bli utført tidlig i 2021, og konstruksjonen av Loop 101 I-17 til 75th Avenue forventes å bli utført i løpet av de neste fem årene. ADOT vil spore ytelsen til alle elementene for å sjekke støtten til leddene, enten betongen har skrellet av, og vedlikehold av lyd- og kjørekvalitet.
Selv om ikke alle pilotprosjekter er fullført, rettferdiggjør dataene som er samlet inn så langt hensynet til diamantsliping som et alternativ til standard sliping og fylling. De foreløpige resultatene av kostnadsundersøkelsen viser at besparelsene forbundet med bruk av betongbelegg og diamantsliping for å optimalisere utseende, glatthet og lyd kan redusere vedlikeholdskostnadene med opptil 3,9 milliarder dollar over en 30-års periode.
Ved å bruke det eksisterende betongbelegget i Phoenix, kan ikke bare vedlikeholdsbudsjettet forlenges og flere veier holdes i god stand, men holdbarheten til betongen sikrer at forstyrrelser relatert til vedlikehold av veikanten minimeres. Det viktigste er at publikum vil kunne glede seg over en jevn og rolig kjøreoverflate.
Randy Everett er senioravdelingsadministrator for Department of Transportation i sentrum av Arizona.
IgGA er en ideell fagforening som ble opprettet i 1972 av en gruppe dedikerte bransjefagfolk, dedikert til utvikling av diamantsliping og groovingsprosesser for Portland Cement Concrete og asfaltoverflater. I 1995 sluttet IgGA seg til et tilknyttet American Concrete Pavement Association (ACPA), og dannet dagens IgGA/ACPA Concrete Pavement Protection Partnership (IgGA/ACPA CP3). I dag er dette partnerskapet en teknisk ressurs og bransjeleder innen den globale markedsføringen av optimaliserte fortauoverflater, betongpausreparasjon og fortaubeskyttelse. IgGAs oppdrag er å bli den ledende teknologien og promoteringsressursen for aksept og riktig bruk av diamantsliping og grooving, samt PCC -bevaring og restaurering.
Post Time: SEP-08-2021