Връщането на магистралата в Аризона до циментовия бетон в Портланд може просто да докаже ползата от използването на диамантеното смилане като алтернатива на стандартното смилане и пълнене. Прогнозите показват, че за период от 30 години разходите за поддръжка ще бъдат намалени с 3,9 милиарда щатски долара.
Тази статия се основава на уебинар, първоначално проведен по време на Международната техническа конференция на асоциацията за пробиване и смилане (IGGA) през декември 2020 г. Гледайте пълната демонстрация по -долу.
Жителите в района на Феникс искат гладки, красиви и тихи пътища. Въпреки това, поради растежа на експлозивното население в района и недостатъчните средства за поддържане, пътните условия в района намаляват през последното десетилетие. Министерството на транспорта в Аризона (ADOT) изучава творчески решения за поддържане на магистралната си мрежа и предоставяне на видовете пътища, които обществеността очаква.
Феникс е петият най -населен град в Съединените щати и той все още расте. Градската мрежа от 435 мили от пътища и мостове се поддържа от централната зона на Министерството на транспорта в Аризона (ADOT), повечето от които се състоят от четирилентови магистрали с допълнителни платна с високи превозни средства (HOV). С бюджет за строителство от 500 милиона щатски долара годишно, регионът обикновено осъществява 20 до 25 строителни проекта в пътна мрежа с висок трафик всяка година.
Аризона използва бетонни настилки от 20 -те години. Бетонът може да се използва в продължение на десетилетия и се нуждае само от поддръжка на всеки 20-25 години. За Аризона 40 години успешен опит даде възможност да се използва по време на изграждането на основните магистрали на държавата през 60 -те години. По онова време проправянето на пътя с бетон означаваше да се направи компромис по отношение на шума от пътя. През този период бетонната повърхност се завършва чрез калайдинг (издърпване на метална рейка върху бетонната повърхност, перпендикулярна на потока на движението), а гумите, шофиращи по консервирания бетон, ще доведат до шумно, съгласувано хленчене. През 2003 г., за да се реши проблема с шума, 1-инча. Асфалтовият каучуков фрикционен слой (AR-ACFC) се нанася върху бетона на Portland Cement (PCC). Това осигурява постоянен външен вид, тих звук и удобно пътуване. Обаче запазването на повърхността на AR-ACFC се оказа предизвикателство.
Животът на дизайна на AR-ACFC е приблизително 10 години. Магистралите в Аризона вече са надхвърлили живота си в дизайна и остаряват. Стратификацията и свързаните с тях проблеми създават проблеми за шофьорите и Министерството на транспорта. Въпреки че разслояването обикновено води само до загуба на около 1 инч дълбочина на пътя (тъй като 1-инчовият гумен асфалт с дебелина 1-инчов се е отделил от бетона отдолу), точката на забавяне се счита за дупка от пътуващата общественост и се счита за сериозна проблем.
След тестване на диамантеното смилане, бетонните повърхности от следващо поколение и завършване на бетонната повърхност с плъзгаща се мелница или микромилиране, ADOT определи, че надлъжната текстура, получена от диамантеното смилане, осигурява приятен вид на велдар и добри характеристики на шофиране (както е показано от ниски IRI) номера ) и емисии с нисък шум. Ранди Еверет и Министерството на транспорта в Аризона
Аризона използва Международния индекс за грапавост (IRI) за измерване на пътните условия и броят им намалява. (IRI е един вид статистически данни за грубостта, които почти се използват универсално от националните институции като показател за изпълнение на тяхната система за управление на настилките. Колкото по -ниска е стойността, толкова по -малка е грапавостта, която е желателна). Според измерванията на IRI, проведени през 2010 г., 72% от междудържавните магистрали в региона са в добро състояние. До 2018 г. тази пропорция е спаднала до 53%. Националните маршрути на системата на магистралите също показват тенденция надолу. Измерванията през 2010 г. показват, че 68% от пътищата са в добро състояние. До 2018 г. този брой е спаднал до 35%.
С увеличаването на разходите - и бюджетът не можеше да бъде в крак - през април 2019 г. ADOT започна да търси по -добри възможности за съхранение, отколкото в предишния инструментариум. За тротоарите, които все още са в добро състояние в рамките на прозореца от 10 до 15 години дизайн-и става все по-важен за отдела да поддържа съществуващата настилка в добри оптими за състоянието, включва уплътняване на пукнатини, уплътняване на спрей (прилагане на тънък Слой от светлина, бавно втвърдена асфалтова емулсия) или поправете отделни дупки. За тротоарите, които надвишават живота на дизайна, един от възможностите е да се смила влотеният асфалт и да се постави ново каучуково асфалтово наслагване. Поради обхвата на района, който трябва да бъде поправен, това се оказва твърде скъпо. Друга пречка за всяко решение, което изисква многократно смилане на асфалтовата повърхност, е, че смилащото оборудване неизбежно ще повлияе и ще повреди основния бетон, а загубата на бетонни материали в ставите е особено сериозна.
Какво би се случило, ако Аризона се върне на оригиналната PCC повърхност? ADOT знае, че бетонните магистрали в държавата са проектирани да осигуряват структурна стабилност на дългогодишния живот. Отделът разбра, че ако успеят да използват основния PCC, за да подобрят оригиналната си назъбена повърхност, за да образуват тих и водещ път, ремонтираният път може да продължи по -дълго и да изисква поддръжка. Освен това е много по -малко от асфалт.
Като част от проекта на SR 101 северно от Phoenix, AR-ACFC слоят е премахнат, така че ADOT инсталира четири тестови секции, за да проучи бъдещите решения, които ще използват съществуващия бетон, като същевременно осигуряват гладкост, тиха езда и добър път на пътя. Отделът прегледа диамандното смилане и бетонната повърхност от следващо поколение (NGCS), текстура с контролиран почвен профил и цялостна отрицателна или надолу текстура, която е разработена като особено ниска бетонна настилка. ADOT също така обмисля използването на плъзгаща се мелница (процес, при който машината насочва точните лагери към пътната повърхност за подобряване на характеристиките на триене) или микро-млека, за да завършат бетонната повърхност. След тестване на всеки метод, ADOT определи, че надлъжната текстура, получена от диамантеното смилане, осигурява приятен корпусов вид, както и добро изживяване на езда (както е посочено от ниската стойност на IRI) и ниския шум. Процесът на смилане на диаманти също се оказа достатъчно нежен, за да защити бетонните зони, особено около ставите, които преди това бяха повредени чрез смилане. Диамантеното смилане също е рентабилно решение.
През май 2019 г. ADOT решава да диамант-скандала малка част от SR 202, разположена в южната част на Феникс. 15-годишният път на AR-ACFC беше толкова разхлабен и слоест, че на предното стъкло бяха хвърлени разхлабени скали и шофьорите се оплакват от това, че предното стъкло се повреди от летящи скали всеки ден. Делът на претенциите за загуба в този регион е по -висок, отколкото в други региони на страната. Тротоарът също е много шумно и труден за шофиране. ADOT избра финиши с диамант за двете десни платна по дължината на SR 202 половин миля. Те използваха кофа за товарач, за да премахнат съществуващия AR-ACFC слой, без да повредят бетона отдолу. Отделът успешно тества този метод през април, когато те мозъчна атака за връщане на пътя на PCC. След като проектът приключи, представител на ADOT забеляза, че водачът ще се премести от лентата AR-ACFC към Diamond Ground Betic Lane, за да изпита подобрените характеристики на возене и звук.
Въпреки че не всички пилотни проекти са завършени, предварителните констатации за разходите показват, че спестяванията, свързани с използването на бетонна настилка и диамантено шлифоване, за да се оптимизира външния вид, гладкостта и звука, могат да намалят поддръжката с цели 3,9 милиарда долара за годишна цена. За 30-годишен период. Ранди Еверет и Министерството на транспорта в Аризона
Около това време правителствената асоциация на Марикопа (MAG) пусна доклад, оценяващ местния шум и движимост на магистралата. Докладът потвърждава трудността при поддържането на пътната мрежа и се фокусира върху характеристиките на шума на пътя. Ключово заключение е, че тъй като предимството на шума на AR-ACFC изчезва толкова бързо, „обработката на диамантената земя трябва да се обмисли вместо гумен асфалт.“ Друго едновременно развитие е договор за поръчки за поддръжка, който позволява да се доведе диамантеното смилане на изпълнителя за поддръжка и строителство.
ADOT вярва, че е време да предприемете следващата стъпка и планира да започне по-голям проект за смилане на диаманти на SR 202 през февруари 2020 г. Проектът обхваща четири мили, четирилентов раздел, включително наклонени участъци. Районът беше твърде голям, за да се използва товарач за отстраняване на асфалта, така че беше използвана фреза. Отделът отрязва ленти в гумен асфалт, за да може изпълнителят да използва като ръководство по време на процеса на смилане. Като улеснява оператора да види повърхността на PCC под капака, оборудването за фрезоване може да се регулира и повредата на основния бетон може да бъде сведено до минимум. Крайната диамантена повърхност на SR 202 отговаря на всички стандарти на ADOT-тя е тиха, гладка и привлекателна за асфалтови повърхности, стойността на IRI беше много благоприятна през 20-те и 30-те години. Тези сравними характеристики на шума могат да бъдат получени, тъй като въпреки че новата настилка Ar-ACFC е около 5 dB по-тиха от диамантената земя, когато AR-ACFC настилката се използва от 5 до 9 години, резултатите от неговите измервания са сравними или по-високо нивото на DB. Не само нивото на шума на новата диамантена земя SR 202 е много ниско за шофьорите, но и тротоарът също генерира по -малко шум в близките общности.
Успехът на ранните им проекти накара ADOT да започне три други пилотни проекта за смилане на Diamond. Диамантеното смилане на магистралата на цикъла 101 е завършена. Диамантеното смилане на магистралата PIMA 101 PIMA ще се извърши в началото на 2021 г., а изграждането на цикъл 101 I-17 до 75-то авеню се очаква да бъде извършено през следващите пет години. ADOT ще проследи работата на всички елементи, за да провери подкрепата на ставите, дали бетонът се отлепи и поддържането на звука и качеството на возене.
Въпреки че не всички пилотни проекти са завършени, събраните досега данни оправдават разглеждането на диамантеното смилане като алтернатива на стандартното смилане и пълнене. Предварителните резултати от разследването на разходите показват, че спестяванията, свързани с използването на бетонна настилка и смилане на диаманти, за оптимизиране на външния вид, гладкостта и звука, могат да намалят разходите за поддръжка с до 3,9 милиарда долара за период от 30 години.
Използвайки съществуващата бетонна настилка във Феникс, не само бюджетът за поддръжка може да бъде удължен и повече пътища се поддържат в добро състояние, но издръжливостта на бетона гарантира, че прекъсванията, свързани с поддръжката на пътя, са сведени до минимум. Най -важното е, че обществеността ще може да се наслаждава на гладка и тиха повърхност за шофиране.
Ранди Еверет е старши администратор на отдела за Министерството на транспорта в Централна Аризона.
IGGA е търговска асоциация с нестопанска цел, създадена през 1972 г. от група специалисти в индустрията, посветена на развитието на процесите на смилане и пробиване на диаманти за Portland Cement Bticle и асфалтови повърхности. През 1995 г. IGGA се присъединява към филиал на Американската асоциация за бетонни настилки (ACPA), образувайки днешното партньорство за защита на бетонната тротоара на IGGA/ACPA (IGGA/ACPA CP3). Днес това партньорство е технически ресурс и лидер в индустрията в глобалния маркетинг на оптимизирани повърхности на тротоарите, ремонт на бетонни настилки и защита на тротоарите. Мисията на IGGA е да се превърне в водещ ресурс за технология и промоция за приемане и правилното използване на диамантеното смилане и пробиване, както и за съхранение и възстановяване на PCC.
Време за публикация: SEP-08-2021