Arizona maantee tagastamine portlandtsementbetoonile võib lihtsalt tõestada, et teemantlihvimise kasutamine on standardse lihvimise ja täitmise alternatiiviks.Väljavaade näitab, et 30-aastase perioodi jooksul vähenevad hoolduskulud 3,9 miljardi USA dollari võrra.
See artikkel põhineb veebiseminaril, mis peeti algselt Rahvusvahelise Grooving and Grinding Association (IGGA) tehnilise konverentsi ajal 2020. aasta detsembris. Vaadake allolevat täielikku demo.
Phoenixi piirkonna elanikud soovivad siledaid, ilusaid ja vaikseid teid.Piirkonna plahvatusliku rahvastiku kasvu ja sammu pidamiseks ebapiisavate vahendite tõttu on piirkonna teeolud aga viimasel kümnendil halvenenud.Arizona transpordiministeerium (ADOT) uurib loomingulisi lahendusi, et säilitada oma maanteede võrgustik ja pakkuda selliseid teid, mida avalikkus ootab.
Phoenix on USA rahvaarvult viies linn ja see kasvab endiselt.Linna 435-miilist teede ja sildade võrgustikku hooldab Arizona transpordiministeeriumi (ADOT) keskne piirkond, millest enamik koosneb neljarealistest kiirteedest koos täiendavate kõrgete sõidukite (HOV) radadega.500 miljoni USA dollari suuruse ehituseelarvega piirkond teostab igal aastal tiheda liiklusega teedevõrgus tavaliselt 20–25 ehitusprojekti.
Arizona on betoonkatteid kasutanud alates 1920. aastatest.Betooni saab kasutada aastakümneid ja vajab hooldust vaid iga 20-25 aasta tagant.Arizona jaoks võimaldas 40-aastane edukas kogemus seda kasutada osariigi suurte kiirteede ehitamisel 1960. aastatel.Toona tähendas tee betooniga sillutamine teemüra osas kompromissi tegemist.Sellel perioodil viimistletakse betoonpind tinatamisega (tõmbates betoonpinnale risti liiklusvooluga metallreha) ning plekibetoonil sõitvad rehvid tekitavad mürarikast ühtlast virinat.2003. aastal paigaldati müraprobleemi lahendamiseks 1-tolline.Portlandtsementbetooni (PCC) peale kanti asfaltkummist hõõrdekiht (AR-ACFC).See tagab ühtlase välimuse, vaikse heli ja mugava reisimise.AR-ACFC pinna säilitamine on aga osutunud väljakutseks.
AR-ACFC projekteeritud eluiga on ligikaudu 10 aastat.Arizona maanteed on nüüdseks ületanud oma kavandatud eluea ja vananevad.Kihistumine ja sellega seonduvad probleemid tekitavad probleeme autojuhtidele ja transpordiministeeriumile.Kuigi kihistumise tulemuseks on tavaliselt vaid umbes 1 tolli tee sügavuse kaotus (kuna 1-tolline paksune kummiasfalt on allolevast betoonist eraldunud), peavad reisijad kihistumise kohta auku ja seda peetakse tõsiseks probleemiks. probleem.
Pärast teemantlihvimise, järgmise põlvkonna betoonpindade testimist ja betoonpinna viimistlemist lihvlihvimise või mikrofreesiga tegi ADOT kindlaks, et teemantlihvimisega saadud pikisuunaline tekstuur tagab meeldiva velvetist välimuse ja hea sõiduomaduse (nagu näitab madal IRI) ) ja madal müratase.Randy Everett ja Arizona transpordiministeerium
Arizona kasutab teeolude mõõtmiseks rahvusvahelist ebatasasuse indeksit (IRI) ja see arv on vähenenud.(IRI on omamoodi kareduse statistilised andmed, mida riiklikud institutsioonid kasutavad peaaegu üldiselt oma katendihaldussüsteemi tulemusnäitajana. Mida madalam on väärtus, seda väiksem on karedus, mis on soovitav).2010. aastal läbi viidud IRI mõõtmiste järgi on 72% piirkonna riikidevahelistest kiirteedest heas seisukorras.2018. aastaks oli see osakaal langenud 53%-ni.Riiklikud maanteede süsteemi marsruudid näitavad samuti langustrendi.2010. aastal tehtud mõõtmised näitasid, et 68% teedest oli heas korras.2018. aastaks oli see arv langenud 35%-ni.
Kuna kulud kasvasid – ja eelarve ei suutnud sellega sammu pidada –, hakkas ADOT 2019. aasta aprillis otsima paremaid salvestusvõimalusi kui eelmises tööriistakastis.Teekatete puhul, mis on 10–15-aastase projekteeritud eluea aknas endiselt heas seisukorras – ja osakonna jaoks muutub üha olulisemaks olemasoleva katte heas seisukorras hoidmine – valikuvõimaluste hulka kuuluvad pragude tihendamine, pihustustihendamine (õhukese kihi pealekandmine). valguskiht, aeglaselt tahkunud asfaldemulsioon) või üksikuid löökauke parandada.Projekteeritud kasutusiga ületavate katete puhul on üheks võimaluseks riknenud asfalt maha lihvida ja uus kummist asfaldikate.Remonti vajava ala ulatuse tõttu osutub see aga liiga kulukaks.Iga korduvat asfaldipinna lihvimist nõudva lahenduse takistuseks on ka see, et lihvimisseadmed mõjutavad paratamatult ja kahjustavad alusbetooni ning eriti tõsine on betoonmaterjali kadu vuukide kohta.
Mis juhtuks, kui Arizona pöörduks tagasi PCC algsele pinnale?ADOT teab, et osariigi betoonist maanteed on kavandatud pakkuma pika elueaga konstruktsiooni stabiilsust.Osakond mõistis, et kui nad saaksid kasutada aluseks olevat PCC-d, et parandada selle algset hammastatud pinda, et moodustada vaikne ja sõidetav tee, võib remonditud tee kesta kauem ja vajada hooldust.Seda on ka palju vähem kui asfalti.
Osana projektist SR 101 Phoenixist põhja pool on AR-ACFC kiht eemaldatud, nii et ADOT paigaldas neli katsesektsiooni, et uurida tulevasi lahendusi, mis kasutavad olemasolevat betooni, tagades samal ajal sujuvuse, vaikse sõidu ja hea teeilme.Osakond vaatas üle teemantlihvimise ja Next Generation Concrete Surface’i (NGCS) – kontrollitud pinnaseprofiili ja üldise negatiivse või allapoole suunatud tekstuuriga tekstuuri, mis on välja töötatud eriti madala müratasemega betoonkattena.ADOT kaalub ka liugveski (protsess, mille käigus masin juhib kuullaagrid teepinnale, et parandada hõõrdeomadusi) või mikrofreesi kasutamist betoonpinna viimistlemiseks.Pärast iga meetodi testimist tegi ADOT kindlaks, et teemantlihvimisel saadud pikisuunaline tekstuur tagab meeldiva velvetist välimuse ning hea sõidukogemuse (mida näitab madal IRI väärtus) ja madala müratasemega.Teemantlihvimisprotsess on osutunud ka piisavalt õrnaks, et kaitsta betoonpiirkondi, eriti vuukide ümbruses, mida varem freesimine kahjustas.Ka teemantlihvimine on kulutõhus lahendus.
2019. aasta mais otsustas ADOT teemantlihvida väikese osa SR 202-st, mis asub Phoenixi lõunaosas.15 aastat vana AR-ACFC tee oli nii lahtine ja kihiline, et tuuleklaasile paiskusid lahtised kivid ning autojuhid kurtsid iga päev lendavate kivide poolt tuuleklaasi kahjustada saanud.Kahjunõuete osakaal selles piirkonnas on suurem kui teistes riigi piirkondades.Kõnnitee on ka väga lärmakas ja raskesti juhitav.ADOT valis teemantviimistlusega viimistluse kahele poole miili pikkusele parempoolsele sõidurajale piki SR 202.Olemasoleva AR-ACFC kihi eemaldamiseks kasutasid nad laadurikoppi, kahjustamata allolevat betooni.Osakond katsetas seda meetodit edukalt aprillis, kui nad mõtlesid, kuidas PCC teele naasta.Pärast projekti lõppu märkas ADOT esindaja, et juht liigub AR-ACFC rajalt teemantbetoonist sõidurajale, et kogeda paremaid sõidu- ja heliomadusi.
Kuigi kõiki pilootprojekte pole veel lõpule viidud, näitavad esialgsed kulude kohta tehtud järeldused, et betoonist sillutise ja teemantlihvimise kasutamisega, et optimeerida välimust, siledust ja heli, võib säästmine vähendada hoolduskulusid kuni 3,9 miljardi dollari võrra aastas.Üle 30-aastase perioodi.Randy Everett ja Arizona transpordiministeerium
Umbes sel ajal avaldas Maricopa valitsusliit (MAG) aruande, milles hinnati kohalikku maanteede müra ja juhitavust.Aruandes tunnistatakse teedevõrgu korrashoiu keerukust ja keskendutakse tee müraomadustele.Peamine järeldus on, et kuna AR-ACFC müraeelis kaob nii kiiresti, tuleks kummist asfaldikatte asemel kaaluda teemantpinna töötlemist.Teine samaaegne arendus on teemantlihvimist võimaldav hooldushanke leping. Töövõtja toodi hooldusesse ja ehitusse.
ADOT usub, et on aeg astuda järgmine samm ja plaanib 2020. aasta veebruaris alustada SR 202 suurema teemantlihvimisprojektiga. Projekt hõlmab nelja miili pikkust nelja sõiduraja laiust lõiku, sealhulgas kaldlõike.Ala oli liiga suur, et asfaldi eemaldamiseks laadurit kasutada, seetõttu kasutati freespinki.Osakond lõikab kummiasfaldis ribasid, mida freesimise töövõtja saab kasutada freesimise ajal juhisena.Muutes operaatorile katte all oleva PCC pinna nägemise lihtsamaks, saab freesimisseadmeid reguleerida ja alusbetooni kahjustusi minimeerida.SR 202 lõplik teemantlihvitud pind vastab kõigile ADOT standarditele - see on vaikne, sile ja atraktiivne - võrreldes asfaltpindadega oli IRI väärtus 1920. ja 1930. aastatel väga soodne.Need võrreldavad müraomadused on saavutatavad, sest kuigi uus AR-ACFC kate on umbes 5 dB vaiksem kui teemantpinnas, on AR-ACFC katendi kasutamisel 5–9 aastat selle mõõtmistulemused võrreldavad või kõrgemad kui dB tase.Uue SR 202 teemantpinnase müratase pole juhtide jaoks mitte ainult väga madal, vaid ka kõnnitee tekitab läheduses asuvates kogukondades vähem müra.
Nende varajaste projektide edu ajendas ADOT-i alustama veel kolme teemantlihvimise pilootprojekti.Loop 101 Price Freeway teemantlihvimine on lõpetatud.Loop 101 Pima Freeway teemantlihvimine viiakse läbi 2021. aasta alguses ning Loop 101 I-17 kuni 75. avenüü ehitus peaks toimuma järgmise viie aasta jooksul.ADOT jälgib kõigi esemete jõudlust, et kontrollida vuukide toestust, kas betoon on maha koorunud ning heli- ja sõidukvaliteedi säilimist.
Kuigi kõik pilootprojektid ei ole lõpetatud, õigustavad seni kogutud andmed teemantlihvimise kaalumist alternatiivina tavalihvimisele ja täitmisele.Kulude uurimise esialgsed tulemused näitavad, et betoonkatte ja teemantlihvimise kasutamisega välimuse, sileduse ja heli optimeerimiseks kaasnevad säästud võivad 30-aastase perioodi jooksul vähendada hoolduskulusid kuni 3,9 miljardi dollari võrra.
Kasutades Phoenixis olemasolevat betoonkatet, ei saa mitte ainult pikendada hoolduseelarvet ja hoida rohkem teid heas seisukorras, vaid betooni vastupidavus tagab teehooldusega seotud häirete minimeerimise.Kõige tähtsam on see, et publik saab nautida sujuvat ja vaikset sõidupinda.
Randy Everett on Kesk-Arizonas transpordiministeeriumi vanemosakonna administraator.
IGGA on mittetulunduslik kaubandusühendus, mille asutas 1972. aastal pühendunud tööstuse professionaalide rühm, kes on pühendunud portlandtsementbetoon- ja asfaltpindade teemantlihvimis- ja -soonte protsesside arendamisele.1995. aastal ühines IGGA Ameerika Betoonikatete Assotsiatsiooni (ACPA) sidusettevõttega, moodustades tänase IGGA/ACPA Betoonikatete kaitse Partnerluse (IGGA/ACPA CP3).Tänaseks on see partnerlus tehniline ressurss ja tööstusharu liider optimeeritud katendipindade, betoonkatte parandamise ja katendikaitse globaalsel turundusel.IGGA missiooniks on saada juhtivaks tehnoloogia- ja reklaamiallikaks teemantlihvimise ja -soonte tegemise ning PCC säilitamise ja taastamise vastuvõtmiseks ja õigeks kasutamiseks.
Postitusaeg: 08.09.2021