Vraćanje autoputa iz Arizone u beton od Portland cementa može samo dokazati prednost korištenja dijamantskog brušenja kao alternative standardnom mljevenju i punjenju. Izgledi pokazuju da će u periodu od 30 godina troškovi održavanja biti smanjeni za 3,9 milijardi dolara.
Ovaj članak je zasnovan na webinaru koji je prvobitno održan tokom tehničke konferencije Međunarodnog udruženja za žljebove i brušenje (IGGA) u decembru 2020. Pogledajte kompletan demo u nastavku.
Stanovnici u oblasti Feniksa žele glatke, lepe i tihe puteve. Međutim, zbog eksplozivnog porasta stanovništva u ovoj oblasti i nedovoljnih sredstava za održavanje, stanje puteva u ovoj oblasti je u opadanju u protekloj deceniji. Odeljenje za transport Arizone (ADOT) proučava kreativna rešenja za održavanje mreže autoputeva i pružanje vrsta puteva koje javnost očekuje.
Phoenix je peti grad po broju stanovnika u Sjedinjenim Državama i još uvijek raste. Gradsku mrežu puteva i mostova dugu 435 milja održava centralna oblast Ministarstva saobraćaja Arizone (ADOT), od kojih se većina sastoji od autoputeva sa četiri trake sa dodatnim trakama za visoka vozila (HOV). Sa budžetom za izgradnju od 500 miliona američkih dolara godišnje, region obično izvodi 20 do 25 građevinskih projekata na mreži puteva sa velikim prometom svake godine.
Arizona koristi betonske pločnike od 1920-ih. Beton se može koristiti decenijama i potrebno mu je održavanje samo svakih 20-25 godina. Za Arizonu, 40 godina uspješnog iskustva omogućilo je da se koristi tokom izgradnje glavnih autoputeva u državi 1960-ih. U to vrijeme, asfaltiranje puta betonom značilo je kompromis u pogledu buke na putu. Tokom ovog perioda, betonska površina se završava kalajisanjem (povlačenjem metalnih grabulja po betonskoj površini okomito na tok saobraćaja), a gume koje voze po kalajisanom betonu će proizvesti bučno, koherentno cviljenje. 2003. godine, kako bi se riješio problem buke, 1-in. Asfaltni gumeni frikcioni sloj (AR-ACFC) nanesen je na Portland cementni beton (PCC). Ovo obezbeđuje dosledan izgled, tih zvuk i udobno putovanje. Međutim, pokazalo se da je očuvanje površine AR-ACFC izazov.
Projektovani vijek trajanja AR-ACFC je približno 10 godina. Autoputevi u Arizoni sada su premašili svoj projektni vijek i stari. Stratifikacija i srodna pitanja predstavljaju probleme za vozače i Ministarstvo saobraćaja. Iako raslojavanje obično rezultira gubitkom samo oko 1 inča dubine puta (jer se gumeni asfalt debljine 1 inča odvojio od betona ispod), putna publika to mjesto raslojavanja smatra rupom i smatra se ozbiljnom problem.
Nakon testiranja dijamantskog brušenja, betonskih površina sljedeće generacije i završne obrade betonske površine kliznom brusilicom ili mikroglodanjem, ADOT je utvrdio da uzdužna tekstura dobivena dijamantskim brušenjem pruža ugodan sumotni izgled i dobre performanse vožnje (Kao što pokazuju niski IRI) brojevi ) i niske emisije buke. Randy Everett i Ministarstvo transporta Arizone
Arizona koristi Međunarodni indeks hrapavosti (IRI) za mjerenje stanja na cestama, a broj opada. (IRI je vrsta statističkih podataka o hrapavosti, koje nacionalne institucije gotovo univerzalno koriste kao indikator učinka svog sistema upravljanja kolovozom. Što je niža vrijednost, to je manja hrapavost, što je poželjno). Prema IRI merenjima sprovedenim 2010. godine, 72% međudržavnih autoputeva u regionu je u dobrom stanju. Do 2018. ovaj udio je pao na 53%. Trase nacionalnog sistema autoputeva također pokazuju opadajući trend. Mjerenja u 2010. godini pokazala su da je 68% puteva u dobrom stanju. Do 2018. ovaj broj je pao na 35%.
Kako su troškovi rasli – a budžet nije mogao da se drži – u aprilu 2019. godine, ADOT je počeo da traži bolje opcije skladištenja nego u prethodnoj kutiji sa alatkama. Za kolovoze koji su još uvijek u dobrom stanju unutar projektnog vijeka od 10 do 15 godina – a za odjel postaje sve važnije da postojeći kolnik održi u dobrom stanju – opcije uključuju brtvljenje pukotina, zaptivanje prskanjem (nanošenje tanke sloj svjetlosti, polako očvršćavajuća asfaltna emulzija), ili popravi pojedinačne udarne rupe. Za kolovoze koji premašuju projektni vijek, jedna od opcija je brušenje dotrajalog asfalta i postavljanje novog gumenog asfaltnog sloja. Međutim, zbog obima površine koju treba popraviti, ovo se pokazuje kao preskupo. Još jedna prepreka svakom rješenju koje zahtijeva ponovno brušenje asfaltne površine je to što će oprema za brušenje neminovno utjecati i oštetiti temeljni beton, a gubitak betonskog materijala na spojevima je posebno ozbiljan.
Šta bi se dogodilo da se Arizona vrati na prvobitnu PCC površinu? ADOT zna da su betonski autoputevi u državi dizajnirani da obezbede dugotrajnu strukturnu stabilnost. Odeljenje je shvatilo da bi popravljeni put mogao duže trajati i zahtevati održavanje, ako bi mogli da koriste osnovni PCC da poboljšaju njegovu prvobitnu nazubljenu površinu kako bi se formirao miran put za vožnju. Takođe je mnogo manje od asfalta.
Kao dio projekta na SR 101 sjeverno od Phoenixa, AR-ACFC sloj je uklonjen, tako da je ADOT instalirao četiri testne sekcije kako bi istražio buduća rješenja koja će koristiti postojeći beton uz osiguravanje glatkoće, tihe vožnje i dobrog izgleda puta. Odeljenje je pregledalo dijamantno brušenje i betonsku površinu sledeće generacije (NGCS), teksturu sa kontrolisanim profilom tla i ukupnom negativnom ili silaznom teksturom, koja je razvijena kao betonski kolovoz sa posebno niskom bukom. ADOT također razmatra upotrebu kliznog brusilice (proces u kojem mašina vodi kuglične ležajeve do površine ceste kako bi se poboljšale karakteristike trenja) ili mikro glodanja za završetak betonske površine. Nakon testiranja svake metode, ADOT je utvrdio da uzdužna tekstura dobijena dijamantskim brušenjem pruža ugodan izgled sumota, kao i dobro iskustvo vožnje (što ukazuje niska IRI vrijednost) i nisku razinu buke. Proces dijamantskog brušenja se također pokazao dovoljno nježnim da zaštiti betonske površine, posebno oko spojeva, koji su prethodno bili oštećeni glodanjem. Dijamantsko brušenje je također isplativo rješenje.
U maju 2019. ADOT je odlučio da dijamantsko brusi mali dio SR 202 koji se nalazi u južnom dijelu Phoenixa. Put AR-ACFC star 15 godina bio je toliko labav i slojevit da se kamenje bacalo na vjetrobransko staklo, a vozači su se žalili da vjetrobran oštećuje leteće kamenje svaki dan. Udio šteta u ovoj regiji je veći nego u drugim regijama zemlje. Trotoar je takođe veoma bučan i težak za vožnju. ADOT je odabrao dijamantske završne obrade za dvije desne trake duž SR 202 duge pola milje. Koristili su kašiku utovarivača da uklone postojeći AR-ACFC sloj bez oštećenja betona ispod. Odjel je uspješno testirao ovu metodu u aprilu kada su razmišljali o načinima da se vrate na PCC put. Nakon što je projekat završen, predstavnik ADOT-a je primijetio da će vozač preći iz AR-ACFC trake u traku od dijamantskog brušenog betona kako bi iskusio poboljšane karakteristike vožnje i zvuka.
Iako svi pilot projekti nisu završeni, preliminarni nalazi o troškovima pokazuju da bi uštede povezane s korištenjem betonskog pločnika i dijamantskog brušenja za optimizaciju izgleda, glatkoće i zvuka mogle smanjiti troškove održavanja za čak 3,9 milijardi dolara u godišnjim troškovima. U periodu od 30 godina. Randy Everett i Ministarstvo transporta Arizone
Otprilike u to vrijeme, Vladino udruženje Maricopa (MAG) objavilo je izvještaj o procjeni buke i vozne sposobnosti lokalnog autoputa. Izvještaj priznaje poteškoće u održavanju putne mreže i fokusira se na karakteristike buke na putu. Ključni zaključak je da, budući da prednost AR-ACFC u pogledu buke tako brzo nestaje, „treba razmotriti tretman dijamantskog tla umjesto preslaganja gumenog asfalta“. Još jedan simultani razvoj je ugovor o nabavci održavanja koji omogućava brušenje dijamanata. Izvođač je doveden za održavanje i izgradnju.
ADOT vjeruje da je vrijeme za sljedeći korak i planira da započne veći projekat brušenja dijamanata na SR 202 u februaru 2020. Projekt pokriva dio od četiri milje i širok četiri trake, uključujući dionice sa nagibom. Površina je bila prevelika da bi se asfalt uklonio utovarivačem, pa je korištena glodalica. Odeljenje reže trake u gumenom asfaltu za izvođača radova na glodanju koje će koristiti kao vodič tokom procesa glodanja. Olakšavajući operateru da vidi PCC površinu ispod poklopca, oprema za glodanje se može podesiti i oštećenje betona ispod može se svesti na minimum. Konačna dijamantsko brušena površina SR 202 zadovoljava sve ADOT standarde - tiha je, glatka i atraktivna - u poređenju sa asfaltnim površinama, IRI vrijednost je bila vrlo povoljna 1920-ih i 1930-ih. Ove uporedive karakteristike buke se mogu dobiti jer iako je novi AR-ACFC kolovoz za oko 5 dB tiši od dijamantskog tla, kada se AR-ACFC kolovoz koristi 5 do 9 godina, njegovi rezultati mjerenja su uporedivi ili viši od nivoa dB. Ne samo da je nivo buke novog dijamantskog tla SR 202 veoma nizak za vozače, već i trotoar stvara manje buke u obližnjim zajednicama.
Uspjeh njihovih ranih projekata podstakao je ADOT da započne još tri pilot projekta brušenja dijamanata. Dijamantsko brušenje autoputa Loop 101 Price je završeno. Dijamantsko brušenje petlje 101 Pima autoputa biće obavljeno početkom 2021. godine, a izgradnja petlje 101 I-17 do 75. avenije očekuje se u narednih pet godina. ADOT će pratiti performanse svih stavki kako bi provjerio potporu spojeva, da li se beton oljuštio i održavanje zvuka i kvalitete vožnje.
Iako nisu svi pilot projekti završeni, do sada prikupljeni podaci opravdavaju razmatranje brušenja dijamanata kao alternative standardnom mljevenju i punjenju. Preliminarni rezultati istraživanja troškova pokazuju da uštede povezane s korištenjem betonskih pločnika i dijamantskog brušenja za optimizaciju izgleda, glatkoće i zvuka mogu smanjiti troškove održavanja do 3,9 milijardi dolara u periodu od 30 godina.
Korištenjem postojećeg betonskog kolnika u Phoenixu, ne samo da se budžet za održavanje može produžiti i više puteva se održava u dobrom stanju, već i trajnost betona osigurava da se smetnje u vezi s održavanjem puteva svedu na minimum. Ono što je najvažnije, javnost će moći da uživa u glatkoj i tihoj površini vožnje.
Randy Everett je viši administrator odjela za odjel za transport u Centralnoj Arizoni.
IGGA je neprofitno trgovačko udruženje osnovano 1972. godine od strane grupe posvećenih industrijskih profesionalaca, posvećenih razvoju procesa dijamantskog brušenja i žljebova za Portland cementne betonske i asfaltne površine. Godine 1995. IGGA se pridružila podružnici Američkog udruženja za betonske pločnike (ACPA), formirajući današnje IGGA/ACPA Partnerstvo za zaštitu betonskih kolnika (IGGA/ACPA CP3). Danas je ovo partnerstvo tehnički resurs i industrijski lider u globalnom marketingu optimiziranih površina kolnika, popravke betonskih kolovoza i zaštite kolnika. Misija IGGA-e je da postane vodeći tehnološki i promotivni resurs za prihvatanje i ispravnu upotrebu dijamantskog brušenja i žljebova, kao i PCC očuvanja i restauracije.
Vrijeme objave: Sep-08-2021