Vrácení dálnice Arizony do portlandského cementového betonu může být výhodou použití diamantového broušení jako alternativy ke standardním broušení a plnění. Výhled ukazuje, že během 30 let se náklady na údržbu sníží o 3,9 miliardy USD.
Tento článek je založen na webináři, který se původně konal během technické konference Mezinárodní asociace drážkovacích a broušení (IGGA) v prosinci 2020. Sledujte úplné demo níže.
Obyvatelé v oblasti Phoenixu chtějí hladké, krásné a tiché silnice. Avšak vzhledem k výbušnému růstu populace v oblasti a nedostatečným finančním prostředkům na udržení kroku, podmínky silnice v této oblasti v posledním desetiletí klesaly. Arizonské ministerstvo dopravy (ADOT) studuje kreativní řešení pro udržení své dálniční sítě a poskytuje typy silnic, které veřejnost očekává.
Phoenix je páté nejlidnatější město ve Spojených státech a stále roste. Městská 435 kilometrů silnic a mostů je udržována centrální oblastí ministerstva dopravy v Arizoně (ADOT), z nichž většina se skládá ze čtyřpruhových dálnic s dalšími pruhy s vysokým vozidlem (HOV). Se stavebním rozpočtem ve výši 500 milionů USD ročně region obvykle provádí 20 až 25 stavebních projektů na silniční síti s vysokým provozem.
Arizona používá betonové chodníky od 20. let 20. století. Beton lze použít po desetiletí a potřebuje údržbu pouze každých 20-25 let. Pro Arizonu umožnilo 40 let úspěšných zkušeností používat během výstavby hlavních dálnic státu v 60. letech. V té době, dláždění silnice betonem znamenalo kompromis, pokud jde o hluk silnice. Během tohoto období je betonový povrch zakončen tinningem (tažením kovového hráče na betonové povrchu kolmo k dopravnímu toku) a pneumatiky, které jezdí na konzervovaném betonu, vytvoří hlučný, koherentní kňučení. V roce 2003, za účelem vyřešení problému s hlukem, 1-in. Asfaltová gumová třecí vrstva (AR-ACFC) byla aplikována na horní část cementového betonu (PCC). To poskytuje konzistentní vzhled, tichý zvuk a pohodlné cestování. Avšak zachování povrchu AR-ACFC se ukázalo jako výzva.
Životnost designu AR-ACFC je přibližně 10 let. Arizonské dálnice nyní překročily jejich designový život a stárnou. Stratifikace a související problémy představují pro řidiče a ministerstvo dopravy problémy. Ačkoli delaminace obvykle vede pouze ke ztrátě asi 1 palce hloubky silnice (protože asfalt silného 1 palce se od betonu oddělil), bod delaminace je považován za výmol a je považován za vážnou veřejnost a je považován za vážnou problém.
Po testování diamantového broušení, betonových povrchů nové generace a dokončení betonového povrchu mlýnkem nebo mikromillem určilo, že podélná textura získaná diamantovým broušením poskytuje příjemný přehlídkový vzhled a dobrý výkon jízdy (jak ukazuje nízkými čísly IRI) ) a emise s nízkým šumem. Randy Everett a Arizonské oddělení dopravy
Arizona používá k měření podmínek silnice mezinárodní index drsnosti (IRI) a počet klesá. (IRI je druh statistických údajů drsnosti, které jsou národní instituce téměř všeobecně používány jako ukazatel výkonu jejich systému řízení vozovek. Čím nižší hodnota, tím menší drsnost, která je žádoucí). Podle měření IRI provedených v roce 2010 je 72% mezistátních dálnic v regionu v dobrém stavu. Do roku 2018 tento podíl klesl na 53%. Trasy národních dálnic také vykazují trend dolů. Měření v roce 2010 ukázala, že 68% silnic bylo v dobrém stavu. Do roku 2018 toto číslo kleslo na 35%.
Jak se náklady zvýšily - a rozpočet nemohl držet krok - v dubnu 2019, ADOT začal hledat lepší možnosti skladování než v předchozí sadě nástrojů. Pro chodníky, které jsou stále v dobrém stavu v okně 10 až 15 let a-je stále důležitější pro oddělení, aby stávající chodník v dobrém stavu zahrnoval utěsnění trhlin, rozprašovací těsnění (použití tenké vrstva světla, pomalu ztuhla asfaltová emulze) nebo opravte jednotlivé výmoly. Pro vozovky, které přesahují životnost designu, je jednou z možností rozdrcení zhoršeného asfaltu a položení nového gumového asfaltového překrytí. Avšak vzhledem k rozsahu oblasti, která je třeba opravit, se to ukáže jako příliš nákladné. Další překážkou jakéhokoli roztoku, který vyžaduje opakované mletí asfaltového povrchu, je to, že broušené zařízení nevyhnutelně ovlivní a poškodí podkladový beton a ztráta betonového materiálu na kloubech je obzvláště závažná.
Co by se stalo, kdyby se Arizona vrátila na původní povrch PCC? ADOT ví, že betonové dálnice ve státě jsou navrženy tak, aby poskytovaly strukturální stabilitu s dlouhou životností. Oddělení si uvědomilo, že pokud by mohli použít základní PCC ke zlepšení původního povrchu ozubeného zubů, aby vytvořili tichou a osvoboditelnou silnici, opravená cesta může trvat déle a vyžadovat údržbu. Je také mnohem méně než asfalt.
V rámci projektu na SR 101 severně od Phoenixu byla vrstva AR-ACFC odstraněna, takže Adot nainstaloval čtyři testovací sekce, aby prozkoumal budoucí řešení, která využívají stávající beton a zároveň zajistí hladkost, tiché jízdy a dobrý vzhled silnic. Oddělení přezkoumalo broušení diamantového a betonového povrchu nové generace (NGCS), texturu s kontrolovaným půdním profilem a celkovou negativní nebo dolů texturou, která byla vyvinuta jako zvláště nízko šum. ADOT také zvažuje použití posuvné mlýnky (proces, ve kterém stroj vede kuličková ložiska na povrch vozovky, aby se zlepšil vlastnosti třecího tření) nebo mikropojení pro dokončení betonového povrchu. Po testování každé metody ADOT zjistil, že podélná textura získaná diamantovým broušením poskytuje příjemný přehlídkový vzhled a dobrý zážitek z jízdy (jak ukazuje nízkou hodnotu IRI) a nízký šum. Proces broušení diamantu se také ukázal jako dostatečně jemný, aby chránil betonové oblasti, zejména kolem kloubů, které byly dříve poškozeny frézováním. Diamantové broušení je také nákladově efektivní řešení.
V květnu 2019 se ADOT rozhodl Diamond-Grind malou část SR 202 nacházející se v jižní oblasti Phoenixu. Patnáctiletá silnice AR-ACFC byla tak volná a vrstvená, že na čelní sklo byly hozeny volné skály a řidiči si stěžovali, že čelní sklo je každý den poškozeno létajícími skály. Podíl nároků na ztráty v tomto regionu je vyšší než v jiných regionech země. Jídeň je také velmi hlučný a je obtížné řídit. ADOT si vybral diamantově dokončené povrchové úpravy pro dva pravé pruhy podél SR 202 půl míle dlouhé. Použili kbelík nakladače k odstranění existující vrstvy AR-ACFC, aniž by došlo k poškození betonu níže. Oddělení tuto metodu úspěšně testovalo v dubnu, kdy brainstormingové způsoby, jak se vrátit na silnici PCC. Po dokončení projektu si zástupce ADOT všiml, že se řidič přesune z pruhu AR-ACFC do diamantového pozemního betonového pruhu, aby zažil zlepšenou jízdu a zvukové vlastnosti.
Ačkoli ne všechny pilotní projekty byly dokončeny, předběžné zjištění o nákladech naznačují, že úspory spojené s používáním betonového chodníku a broušení diamantu pro optimalizaci vzhledu, hladkosti a zvuku by mohly snížit údržbu o 3,9 miliardy dolarů za roční náklady. Během 30 let. Randy Everett a Arizonské ministerstvo dopravy
Přibližně tentokrát vydala vládní asociace Maricopa (MAG) zprávu, která hodnotila místní šum a pohotovosti. Zpráva uznává obtížnost udržování silniční sítě a zaměřuje se na charakteristiky hluku silnice. Klíčovým závěrem je, že protože hluková výhoda AR-ACFC zmizí tak rychle, „namísto gumového asfaltového překrytí by se mělo zvážit léčba diamantu.“ Dalším současným vývojem je smlouva o zadávání veřejných zakázek, která umožňuje, aby byl diamantový broušení dodavatele přiveden k údržbě a výstavbě.
ADOT věří, že je na čase udělat další krok a plánuje zahájení většího projektu broušení diamantů na SR 202 v únoru 2020. Projekt pokrývá čtyřmílovou sekci se čtyřmi dlouhými širokými sekcemi, včetně šikmých sekcí. Oblast byla příliš velká na to, aby použila nakladač k odstranění asfaltu, takže byl použit frézovací stroj. Oddělení řezá proužky v gumovém asfaltu pro dodavatele frézování, který se má použít jako průvodce během procesu frézování. Díky usnadnění operátorovi vidět povrch PCC pod krytem může být frézovací zařízení nastaveno a poškození podkladového betonu může být minimalizováno. Poslední povrch s diamantovou zemí SR 202 splňuje všechny standardy ADOT-je tichý, hladký a atraktivní komparovaný na asfaltové povrchy, hodnota IRI byla ve 20. a 30. letech velmi příznivá. Tyto srovnatelné charakteristiky šumu lze získat, protože ačkoli nový vozovka AR-ACFC je asi o 5 dB tišší než diamantová půda, když je vozovka AR-ACFC použita po dobu 5 až 9 let, výsledky měření jsou srovnatelné nebo vyšší úroveň DB. Nejen, že je hladina hluku nové diamantové půdy SR 202 velmi nízká, ale chodník v okolních komunitách také vytváří méně hluku.
Úspěch jejich raných projektů přiměl Adota, aby zahájil tři další pilotní projekty broušení diamantů. Diamantové broušení smyčky 101 Price Freeway bylo dokončeno. Diamantové broušení smyčky 101 dálnice Pima bude provedeno začátkem roku 2021 a očekává se, že výstavba smyčky 101 I-17 až 75. avenue bude provedena v příštích pěti letech. ADOT bude sledovat výkon všech položek, aby zkontroloval podporu kloubů, ať už se beton odlupoval a udržování kvality zvuku a jízdy.
Ačkoli ne všechny pilotní projekty byly dokončeny, dosud shromážděná data odůvodňují zvážení broušení diamantu jako alternativu ke standardním broušení a plnění. Předběžné výsledky vyšetřování nákladů ukazují, že úspory spojené s používáním betonového chodníku a broušením diamantu pro optimalizaci vzhledu, hladkosti a zvuku mohou snížit náklady na údržbu až o 3,9 miliardy USD za 30 let.
Použitím stávajícího betonového chodníku ve Phoenixu lze prodloužit nejen rozpočet na údržbu a více silnic se udržuje v dobrém stavu, ale trvanlivost betonu zajišťuje minimalizaci narušení souvisejících s údržbou silnic. A co je nejdůležitější, veřejnost si bude moci vychutnat hladký a tichý hnací povrch.
Randy Everett je vedoucím správcem oddělení ministerstva dopravy ve střední Arizoně.
Igga je nezisková obchodní sdružení zřízená v roce 1972 skupinou oddaných odborníků v oboru, která se věnuje rozvoji diamantových broušení a drážkovacích procesů pro portlandský cementový beton a asfaltové povrchy. V roce 1995 se Igga připojila k přidružené společnosti American Concrete Dlaotement Association (ACPA), která vytvořila dnešní partnerství pro ochranu betonových vozovek IgGA/ACPA (IgGA/ACPA CP3). Dnes je toto partnerství technickým zdrojem a lídrem průmyslu v globálním marketingu optimalizovaných povrchů vozovek, opravy betonu a ochrany vozovek. Posláním Igga je stát se přední technologický a propagační zdroj pro přijetí a správné používání diamantového broušení a drážkování, jakož i zachování a obnovy PCC.
Čas příspěvku: sep-08-2021