Повратак аутопута у Аризони на портланд цементни бетон могао би доказати предност коришћења дијамантског брушења као алтернативе стандардном брушењу и пуњењу. Изгледи показују да ће се током периода од 30 година трошкови одржавања смањити за 3,9 милијарди америчких долара.
Овај чланак је заснован на вебинару првобитно одржаном током техничке конференције Међународног удружења за жлебљење и брушење (IGGA) у децембру 2020. Погледајте целу демонстрацију испод.
Становници области Финикса желе глатке, лепе и тихе путеве. Међутим, због експлозивног раста становништва у том подручју и недовољних средстава за одржавање, стање на путевима у том подручју се погоршава у последњој деценији. Министарство саобраћаја Аризоне (ADOT) проучава креативна решења за одржавање своје мреже аутопутева и обезбеђивање врста путева које јавност очекује.
Финикс је пети најнасељенији град у Сједињеним Државама и још увек расте. Мрежу путева и мостова града дугу 795 километара одржава централно подручје Одељења за саобраћај Аризоне (ADOT), а већи део чине четворотрачни аутопутеви са додатним тракама за возила са великим прометом (HOV). Са буџетом за изградњу од 500 милиона америчких долара годишње, регион обично спроводи 20 до 25 грађевинских пројеката на мрежи путева са великим прометом сваке године.
Аризона користи бетонске коловозе од 1920-их. Бетон се може користити деценијама и потребно га је одржавати само сваких 20-25 година. За Аризону, 40 година успешног искуства омогућило је да се користи током изградње главних државних аутопутева 1960-их. У то време, поплочавање пута бетоном значило је прављење компромиса у погледу буке са пута. Током овог периода, бетонска површина се завршава калајисањем (повлачењем металних грабуља по бетонској површини нормално на ток саобраћаја), а гуме које се крећу по калајисаном бетону производиће бучан, кохерентан звук. Године 2003, како би се решио проблем буке, на портланд цементни бетон (PCC) је нанет слој трења од асфалтне гуме (AR-ACFC) дебљине 2,5 цм. Ово обезбеђује конзистентан изглед, тих звук и удобно путовање. Међутим, очување површине AR-ACFC-а показало се као изазов.
Пројектовани век трајања AR-ACFC-а је приближно 10 година. Аутопутеви у Аризони су сада премашили свој пројектовани век трајања и старе. Стратификација и повезана питања представљају проблеме за возаче и Министарство саобраћаја. Иако деламинација обично резултира губитком само око 2,5 цм дубине пута (јер се гумени асфалт дебљине 2,5 цм одвојио од бетона испод), тачка деламинације се од стране путника сматра рупом и сматра се озбиљним проблемом.
Након тестирања дијамантског брушења, бетонских површина следеће генерације и завршне обраде бетонске површине клизном брусилицом или микроглодањем, ADOT је утврдио да уздужна текстура добијена дијамантским брушењем пружа пријатан изглед кордура и добре перформансе вожње (што показују ниски IRI бројеви) и ниску емисију буке. Ренди Еверет и Одељење за саобраћај Аризоне
Аризона користи Међународни индекс храпавости (IRI) за мерење стања на путевима, а тај број је у опадању. (IRI је врста статистичког податка о храпавости, који националне институције готово универзално користе као индикатор учинка свог система управљања коловозом. Што је вредност нижа, то је храпавост мања, што је пожељно). Према IRI мерењима спроведеним 2010. године, 72% међудржавних аутопутева у региону је у добром стању. До 2018. године, овај удео је пао на 53%. Руте националног аутопутског система такође показују силазни тренд. Мерења из 2010. године показала су да је 68% путева у добром стању. До 2018. године, овај број је пао на 35%.
Како су трошкови расли — а буџет није могао да их покрије — у априлу 2019. године, ADOT је почео да тражи боље опције складиштења него што су биле у претходном алату. За коловозе који су и даље у добром стању у оквиру пројектованог животног века од 10 до 15 година — а све је важније да одељење одржава постојећи коловоз у добром стању — опције укључују заптивање пукотина, прскање (наношење танког слоја лагане, споро очврснуте асфалтне емулзије) или поправку појединачних рупа. За коловозе који прелазе пројектовани век трајања, једна од опција је брушење оштећеног асфалта и постављање новог гуменог асфалтног слоја. Међутим, због обима подручја које треба поправити, ово се показало прескупим. Још једна препрека сваком решењу које захтева поновљено брушење асфалтне површине јесте то што ће опрема за брушење неизбежно утицати и оштетити бетон испод, а губитак бетонског материјала на спојевима је посебно озбиљан.
Шта би се десило када би се Аризона вратила на оригиналну PCC површину? ADOT зна да су бетонски аутопутеви у држави пројектовани да обезбеде дуготрајну структурну стабилност. Одељење је схватило да ако би могли да користе основни PCC за побољшање његове оригиналне назубљене површине и формирање тихог и вожљивог пута, поправљени пут би могао дуже да траје и захтева одржавање. Такође је много јефтинији од асфалта.
Као део пројекта на СР 101 северно од Финикса, слој AR-ACFC је уклоњен, па је ADOT инсталирао четири тест секције како би истражио будућа решења која ће користити постојећи бетон, а истовремено осигурати глаткоћу, тиху вожњу и добар изглед пута. Одељење је прегледало дијамантско брушење и бетонску површину следеће генерације (NGCS), текстуру са контролисаним профилом тла и укупном негативном или надоле усмереном текстуром, која је развијена као посебно тихи бетонски коловоз. ADOT такође разматра употребу клизне брусилице (процес у којем машина води кугличне лежајеве на површину пута како би побољшала карактеристике трења) или микро-глодања за завршну обраду бетонске површине. Након тестирања сваке методе, ADOT је утврдио да уздужна текстура добијена дијамантским брушењем пружа пријатан изглед кордура, као и добро искуство вожње (што показује ниска вредност IRI) и ниску буку. Процес дијамантског брушења се такође показао довољно нежним да заштити бетонске површине, посебно око спојева, који су претходно оштећени глодањем. Дијамантско брушење је такође исплативо решење.
У мају 2019. године, ADOT је одлучио да дијамантски обради мали део пута SR 202 који се налази у јужном делу Финикса. Петнаестогодишњи пут AR-ACFC био је толико растресит и слојевит да је растресито камење бацано на ветробранско стакло, а возачи су се свакодневно жалили да ветробранско стакло оштећује летеће камење. Удео захтева за одштету у овом региону је већи него у другим регионима земље. Тротоар је такође веома бучан и тежак за вожњу. ADOT је изабрао дијамантски обрађене површине за две десне траке дуж SR 202, дужине пола миље. Користили су кашику утоваривача да уклоне постојећи слој AR-ACFC без оштећења бетона испод. Одељење је успешно тестирало ову методу у априлу када су разматрали начине за повратак на PCC пут. Након што је пројекат завршен, представник ADOT-а је приметио да возач прелази са AR-ACFC траке на дијамантски брушену бетонску траку како би искусио побољшане карактеристике вожње и звука.
Иако нису сви пилот пројекти завршени, прелиминарни налази о трошковима указују да би уштеде повезане са употребом бетонског коловоза и дијамантског брушења ради оптимизације изгледа, глаткоће и звука могле смањити трошкове одржавања за чак 3,9 милијарди долара годишње. Током периода од 30 година. Ренди Еверет и Министарство саобраћаја Аризоне
Отприлике у то време, Удружење владе Марикопе (MAG) објавило је извештај о процени буке и возљивости локалних аутопутева. Извештај признаје тешкоће одржавања путне мреже и фокусира се на карактеристике буке пута. Кључни закључак је да, пошто предност AR-ACFC-а у погледу буке тако брзо нестаје, „треба размотрити третман дијамантским тлом уместо прекривача од гуменог асфалта“. Још један истовремени развој је уговор о јавним набавкама за одржавање који омогућава брушење дијаманата. Извођач радова је ангажован за одржавање и изградњу.
ADOT сматра да је време за следећи корак и планира да започне већи пројекат дијамантског брушења на SR 202 у фебруару 2020. Пројекат обухвата деоницу дугу четири миље и широку четири траке, укључујући и нагнуте делове. Површина је била превелика да би се утоваривач користио за уклањање асфалта, па је коришћена фреза. Одељење сече траке гуменог асфалта које извођач радова фрезања користи као водич током процеса фрезања. Олакшавањем оператеру да види PCC површину испод поклопца, опрема за фрезање се може подесити и оштећење основног бетона може се свести на минимум. Коначна дијамантски брушена површина SR 202 испуњава све ADOT стандарде - тиха је, глатка и атрактивна - у поређењу са асфалтним површинама, вредност IRI је била веома повољна 1920-их и 1930-их. Ове упоредиве карактеристике буке могу се добити зато што, иако је нови AR-ACFC коловоз око 5 dB тиши од дијамантски брушеног, када се AR-ACFC коловоз користи 5 до 9 година, његови резултати мерења су упоредиви или виши у односу на ниво dB. Не само да је ниво буке новог дијамантског тла SR 202 веома низак за возаче, већ тротоар такође ствара мање буке у оближњим заједницама.
Успех њихових раних пројеката подстакао је ADOT да започне још три пилот пројекта дијамантског брушења. Дијамантско брушење аутопута Loop 101 Price је завршено. Дијамантско брушење аутопута Loop 101 Pima биће извршено почетком 2021. године, а очекује се да ће изградња Loop 101 I-17 до 75. авеније бити извршена у наредних пет година. ADOT ће пратити перформансе свих елемената како би проверио ослонац спојева, да ли се бетон љуштио и одржавање звука и квалитета вожње.
Иако нису сви пилот пројекти завршени, подаци прикупљени до сада оправдавају разматрање дијамантског брушења као алтернативе стандардном брушењу и пуњењу. Прелиминарни резултати истраживања трошкова показују да уштеде повезане са коришћењем бетонског коловоза и дијамантског брушења за оптимизацију изгледа, глаткоће и звука могу смањити трошкове одржавања и до 3,9 милијарди долара током периода од 30 година.
Коришћењем постојећег бетонског коловоза у Финиксу, не само да се буџет за одржавање може проширити и више путева се одржава у добром стању, већ издржљивост бетона осигурава да се поремећаји везани за одржавање путева сведу на минимум. Најважније је да ће јавност моћи да ужива у глаткој и тихој површини за вожњу.
Ренди Еверет је виши администратор одељења за саобраћај у централној Аризони.
IGGA је непрофитно трговинско удружење основано 1972. године од стране групе посвећених стручњака из индустрије, посвећених развоју процеса дијамантског брушења и жлебљења за површине од портланд цемента и асфалта. Године 1995, IGGA се придружила филијали Америчког удружења за бетонске коловозе (ACPA), формирајући данашње IGGA/ACPA Партнерство за заштиту бетонских коловоза (IGGA/ACPA CP3). Данас је ово партнерство технички ресурс и лидер у индустрији у глобалном маркетингу оптимизованих површина коловоза, поправке бетонских коловоза и заштите коловоза. Мисија IGGA је да постане водећи технолошки и промотивни ресурс за прихватање и правилну употребу дијамантског брушења и жлебљења, као и за очување и рестаурацију PCC-а.
Време објаве: 08.09.2021.