Враћање аутопута из Аризоне у бетон од Портланд цемента може само доказати предност коришћења дијамантског брушења као алтернативе стандардном млевењу и пуњењу.Изгледи показују да ће у периоду од 30 година трошкови одржавања бити смањени за 3,9 милијарди долара.
Овај чланак је заснован на вебинару који је првобитно одржан током техничке конференције Међународног удружења за жлебове и брушење (ИГГА) у децембру 2020. Погледајте цео демо у наставку.
Становници у области Феникса желе глатке, лепе и тихе путеве.Међутим, због експлозивног пораста становништва у овој области и недовољних средстава за одржавање, стање путева у овој области је у опадању у последњој деценији.Одељење за саобраћај Аризоне (АДОТ) проучава креативна решења за одржавање мреже аутопутева и обезбеђивање врста путева које јавност очекује.
Феникс је пети град по броју становника у Сједињеним Државама и још увек расте.Градску мрежу путева и мостова од 435 миља одржава централна област Одељења за саобраћај Аризоне (АДОТ), од којих се већина састоји од аутопутева са четири траке са додатним тракама за висока возила (ХОВ).Са буџетом за изградњу од 500 милиона америчких долара годишње, регион обично изводи 20 до 25 грађевинских пројеката на мрежи путева са великим саобраћајем сваке године.
Аризона користи бетонске тротоаре од 1920-их.Бетон се може користити деценијама и потребно му је одржавање само сваких 20-25 година.За Аризону, 40 година успешног искуства омогућило је да се користи током изградње главних аутопутева у држави 1960-их.У то време, поплочавање пута бетоном значило је компромис у погледу буке на путу.Током овог периода, бетонска површина је завршена калајисањем (повлачењем металних грабуља по бетонској површини окомито на саобраћајни ток), а гуме које возе по калајисаном бетону ће произвести бучно, кохерентно цвиљење.2003. године, да би се решио проблем буке, 1-ин.Асфалтни гумени фрикциони слој (АР-АЦФЦ) нанесен је на Портланд цементни бетон (ПЦЦ).Ово обезбеђује доследан изглед, тих звук и удобно путовање.Међутим, показало се да је очување површине АР-АЦФЦ изазов.
Пројектовани век АР-АЦФЦ је приближно 10 година.Аутопутеви у Аризони су сада премашили свој пројектовани век и стари.Стратификација и сродна питања представљају проблеме за возаче и Министарство саобраћаја.Иако раслојавање обично доводи до губитка од око 1 инча дубине пута (зато што се гумени асфалт дебљине 1 инча одвојио од бетона испод), путна јавност сматра да је тачка раслојавања рупа на путу и сматра се озбиљном проблем.
Након тестирања дијамантског брушења, бетонских површина следеће генерације и завршне обраде бетонске површине клизном брусилицом или микромрезом, АДОТ је утврдио да уздужна текстура добијена дијамантским брушењем пружа пријатан изглед сумота и добре перформансе у вожњи (као што показују ниски ИРИ) бројеви ) и ниске емисије буке.Ранди Еверетт и Одељење за саобраћај Аризоне
Аризона користи Међународни индекс храпавости (ИРИ) за мерење стања на путевима, а број је у опадању.(ИРИ је врста статистичких података о храпавости, које националне институције готово универзално користе као индикатор учинка свог система управљања коловозом. Што је нижа вредност, то је мања храпавост, што је пожељно).Према ИРИ мерењима спроведеним 2010. године, 72% међудржавних аутопутева у региону је у добром стању.До 2018. овај удео је пао на 53%.Трасе националног система аутопутева такође показују опадајући тренд.Мерења у 2010. години показала су да је 68% путева у добром стању.До 2018. овај број је пао на 35%.
Како су се трошкови повећали — а буџет није могао да одржи корак — у априлу 2019. године, АДОТ је почео да тражи боље опције складиштења него у претходној кутији са алаткама.За коловозе који су још увек у добром стању у року од 10 до 15 година пројектованог животног века – а за одељење постаје све важније да одржава постојећи коловоз у добром стању – опције укључују заптивање пукотина, заптивање прскањем (наношење танке слој светлости, полако очвршћавајућа асфалтна емулзија) или поправи појединачне ударне рупе.За коловозе који премашују пројектовани век трајања, једна опција је брушење дотрајалог асфалта и постављање новог гуменог асфалтног слоја.Међутим, због обима подручја које треба поправити, ово се показује као прескупо.Још једна препрека сваком решењу које захтева поновљено брушење асфалтне површине је то што ће опрема за брушење неизбежно утицати и оштетити бетон испод, а губитак бетонског материјала на спојевима је посебно озбиљан.
Шта би се догодило ако би се Аризона вратила на првобитну површину ПЦЦ-а?АДОТ зна да су бетонски аутопутеви у држави дизајнирани да обезбеде дуготрајну структурну стабилност.Одељење је схватило да ако би могли да искористе основни ПЦЦ да побољшају његову првобитну назубљену површину како би формирали миран пут за вожњу, поправљени пут би могао трајати дуже и захтевати одржавање.Такође је много мање од асфалта.
Као део пројекта на СР 101 северно од Феникса, АР-АЦФЦ слој је уклоњен, тако да је АДОТ инсталирао четири тест секције како би истражио будућа решења која ће користити постојећи бетон уз обезбеђивање глаткоће, тихе вожње и доброг изгледа пута.Одељење је прегледало дијамантско брушење и бетонску површину следеће генерације (НГЦС), текстуру са контролисаним профилом тла и укупном негативном или силазном текстуром, која је развијена као бетонски коловоз са посебно ниском буком.АДОТ такође разматра употребу клизне брусилице (процес у коме машина води кугличне лежајеве до површине пута да би се побољшале карактеристике трења) или микро глодања за завршетак бетонске површине.Након тестирања сваке методе, АДОТ је утврдио да уздужна текстура добијена дијамантским брушењем пружа пријатан изглед сумота, као и добро искуство вожње (што указује ниска ИРИ вредност) и ниску буку.Процес дијамантског брушења се такође показао довољно нежним да заштити бетонске површине, посебно око спојева, који су претходно били оштећени глодањем.Дијамантско брушење је такође исплативо решење.
У мају 2019. АДОТ је одлучио да дијамантско бруси мали део СР 202 који се налази у јужном делу Феникса.Пут АР-АЦФЦ стар 15 година био је толико лабав и слојевит да је лабаво камење бацано на шофершајбну, а возачи су се жалили да се ветробран свакодневно оштећује летећим камењем.Удео штета у овом региону је већи него у другим регионима земље.Тротоар је такође веома бучан и тежак за вожњу.АДОТ је одабрао дијамантске завршне обраде за две десне траке дуж СР 202 дуге пола миље.Користили су кашику утоваривача да уклоне постојећи АР-АЦФЦ слој без оштећења бетона испод.Одељење је успешно тестирало ову методу у априлу када су размишљали о начинима да се врате на ПЦЦ пут.Након што је пројекат завршен, представник АДОТ-а је приметио да ће возач прећи са АР-АЦФЦ траке на траку од дијамантског брушеног бетона како би искусио побољшане карактеристике вожње и звука.
Иако сви пилот пројекти нису завршени, прелиминарни налази о трошковима показују да би уштеде повезане са употребом бетонског коловоза и дијамантског брушења за оптимизацију изгледа, глаткоће и звука могле смањити трошкове одржавања за чак 3,9 милијарди долара за годину дана.У периоду од 30 година.Ранди Еверетт и Министарство саобраћаја Аризоне
Отприлике у то време, Владино удружење Марицопа (МАГ) објавило је извештај о процени буке на локалном аутопуту и могућности вожње.Извештај признаје потешкоће у одржавању путне мреже и фокусира се на карактеристике буке на путу.Кључни закључак је да због тога што предност буке АР-АЦФЦ нестаје тако брзо, „треба размотрити третман дијамантског тла уместо преклапања гуменим асфалтом“.Још један истовремени развој је уговор о набавци одржавања који омогућава брушење дијаманата. Извођач је доведен за одржавање и изградњу.
АДОТ верује да је време да се предузме следећи корак и планира да започне већи пројекат брушења дијаманата на СР 202 у фебруару 2020. Пројекат покрива део од четири миље и широк четири траке, укључујући деонице са нагибом.Површина је била превелика да би се асфалт уклонио утоваривачем, па је коришћена глодалица.Одељење сече траке у гуменом асфалту како би извођач глодања користио као водич током процеса глодања.Олакшавајући оператеру да види ПЦЦ површину испод поклопца, опрема за глодање се може подесити и оштећење бетона испод може бити сведено на минимум.Коначна дијамантска брушена површина СР 202 испуњава све АДОТ стандарде – тиха је, глатка и атрактивна – у поређењу са асфалтним површинама, ИРИ вредност је била веома повољна 1920-их и 1930-их.Ове упоредиве карактеристике буке се могу добити јер иако је нови АР-АЦФЦ коловоз за око 5 дБ тиши од дијамантског тла, када се АР-АЦФЦ коловоз користи 5 до 9 година, његови резултати мерења су упоредиви или виши од нивоа дБ.Не само да је ниво буке новог дијамантског тла СР 202 веома низак за возаче, већ и тротоар ствара мање буке у оближњим заједницама.
Успех њихових раних пројеката подстакао је АДОТ да започне још три пилот пројекта брушења дијаманата.Дијамантско брушење аутопута Лооп 101 Прице је завршено.Дијамантско брушење петље 101 Пима аутопута биће обављено почетком 2021. године, а изградња петље 101 И-17 до 75. авеније очекује се у наредних пет година.АДОТ ће пратити перформансе свих ставки како би проверио потпору спојева, да ли се бетон ољуштио и одржавање звука и квалитета вожње.
Иако нису сви пилот пројекти завршени, до сада прикупљени подаци оправдавају разматрање брушења дијаманата као алтернативе стандардном млевењу 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 до 3,9 милијарди долара током периода од 30 година.
Коришћењем постојећег бетонског коловоза у Фениксу, не само да се буџет за одржавање може продужити и да се више путева одржава у добром стању, већ и трајност бетона обезбеђује да се сметње у вези са одржавањем путева сведу на минимум.Оно што је најважније, јавност ће моћи да ужива у глаткој и тихој површини вожње.
Ранди Еверетт је виши администратор одељења за Одељење за транспорт у Централној Аризони.
ИГГА је непрофитно трговинско удружење основано 1972. године од стране групе посвећених индустријских професионалаца, посвећених развоју процеса дијамантског брушења и жлебова за Портланд цементне бетонске и асфалтне површине.Године 1995. ИГГА се придружила подружници Америчке асоцијације за бетонске коловозе (АЦПА), формирајући данашње ИГГА/АЦПА Партнерство за заштиту бетонских коловоза (ИГГА/АЦПА ЦП3).Данас је ово партнерство технички ресурс и лидер у индустрији у глобалном маркетингу оптимизованих коловозних површина, поправке бетонских коловоза и заштите коловоза.Мисија ИГГА је да постане водећи технолошки и промотивни ресурс за прихватање и исправну употребу дијамантског брушења и жлебова, као и ПЦЦ очување и рестаурацију.
Време поста: Сеп-08-2021