Die terugkeer van die Arizona-hoofweg na Portland sementbeton kan dalk net die voordeel bewys van die gebruik van diamantslyp as 'n alternatief vir standaard slyp en vul.Die vooruitsig toon dat instandhoudingskoste oor 'n tydperk van 30 jaar met USD 3,9 miljard verminder sal word.
Hierdie artikel is gebaseer op 'n webinar wat oorspronklik gehou is tydens die International Grooving and Grinding Association (IGGA) Tegniese Konferensie in Desember 2020. Kyk na die volledige demonstrasie hieronder.
Inwoners in die Phoenix-omgewing wil gladde, pragtige en stil paaie hê.Weens plofbare bevolkingsgroei in die gebied en onvoldoende fondse om by te hou, het die padtoestande in die gebied egter die afgelope dekade afgeneem.Die Arizona Department of Transportation (ADOT) bestudeer kreatiewe oplossings om sy snelwegnetwerk in stand te hou en die tipe paaie te verskaf wat die publiek verwag.
Phoenix is die vyfde mees bevolkte stad in die Verenigde State, en dit groei steeds.Die stad se 435-myl-netwerk van paaie en brûe word onderhou deur die Arizona Department of Transportation (ADOT) sentrale gebied, waarvan die meeste bestaan uit vier-baan-snelweë met bykomende hoë-voertuig-voertuig (HOV) bane.Met 'n konstruksiebegroting van US$500 miljoen per jaar, voer die streek tipies jaarliks 20 tot 25 konstruksieprojekte op 'n hoë-verkeer padnetwerk uit.
Arizona gebruik sedert die 1920's betonpaadjies.Beton kan vir dekades gebruik word en benodig slegs onderhoud elke 20-25 jaar.Vir Arizona het 40 jaar se suksesvolle ondervinding dit in die 1960's in staat gestel om gebruik te word tydens die konstruksie van die staat se groot hoofweë.Destyds het om die pad met beton te plavei, beteken om 'n afweging te maak in terme van padgeraas.Gedurende hierdie tydperk word die betonoppervlak afgewerk deur vertinning (trek 'n metaalhark op die betonoppervlak loodreg op die verkeersvloei), en bande wat op die geblikte beton ry, sal 'n raserige, samehangende tjank produseer.In 2003, om die geraasprobleem op te los, het 'n 1-in.Asfaltrubberwrywingslaag (AR-ACFC) is bo-op Portland Cement Concrete (PCC) aangebring.Dit bied 'n konsekwente voorkoms, stil klank en gemaklike reis.Die behoud van die oppervlak van die AR-ACFC was egter 'n uitdaging.
Die ontwerplewe van AR-ACFC is ongeveer 10 jaar.Arizona se snelweë het nou hul ontwerplewe oorskry en verouder.Stratifikasie en verwante kwessies veroorsaak probleme vir bestuurders en die Ministerie van Vervoer.Alhoewel delaminering gewoonlik net 'n verlies van ongeveer 1 duim paddiepte tot gevolg het (omdat die 1 duim dik rubberasfalt van die beton hieronder geskei het), word die delamineringspunt deur die reisende publiek as 'n slaggat beskou en as 'n ernstige probleem.
Nadat diamantslyp, volgende-generasie betonoppervlaktes getoets is en die betonoppervlak met 'n glipslyper of mikromaalwerk afgewerk is, het ADOT vasgestel dat die lengtetekstuur wat deur diamantslyp verkry word, 'n aangename corduroy-voorkoms en goeie rywerkverrigting bied (Soos getoon deur lae IRI) getalle ) en lae geraasvrystellings.Randy Everett en Arizona se departement van vervoer
Arizona gebruik die International Roughness Index (IRI) om padtoestande te meet, en die getal het afgeneem.(IRI is 'n soort growwe statistiese data, wat byna universeel deur nasionale instellings gebruik word as 'n prestasie-aanwyser van hul sypaadjiebestuurstelsel. Hoe laer die waarde, hoe kleiner is die grofheid, wat wenslik is).Volgens IRI-metings wat in 2010 gedoen is, is 72% van die interstaatlike snelweë in die streek in 'n goeie toestand.Teen 2018 het hierdie verhouding tot 53% gedaal.Nasionale snelwegstelselroetes toon ook 'n afwaartse neiging.Metings in 2010 het getoon dat 68% van paaie in 'n goeie toestand was.Teen 2018 het hierdie getal tot 35% gedaal.
Namate koste toegeneem het – en die begroting nie kon byhou nie – het ADOT in April 2019 begin soek na beter bergingsopsies as in die vorige gereedskapkas.Vir sypaadjies wat nog in 'n goeie toestand is binne die 10 tot 15-jaar ontwerpleeftydvenster - en dit word al hoe belangriker vir die departement om die bestaande plaveisel in 'n goeie toestand te hou - sluit opsies in kraakverseëling, spuitverseëling (toedien van 'n dun laag lig, stadig gestolde asfaltemulsie), of herstel individuele slaggate.Vir sypaadjies wat die ontwerpleeftyd oorskry, is een opsie om die verswakte asfalt af te slyp en 'n nuwe rubber-asfaltbedekking te lê.Weens die omvang van die area wat herstel moet word, blyk dit egter te duur te wees.Nog 'n struikelblok vir enige oplossing wat herhaalde slyp van die asfaltoppervlak vereis, is dat die slyptoerusting onvermydelik die onderliggende beton sal beïnvloed en beskadig, en die verlies van betonmateriaal by die voege is besonder ernstig.
Wat sou gebeur as Arizona terugkeer na die oorspronklike PCC-oppervlak?ADOT weet dat die betonsnelweë in die staat ontwerp is om langlewe strukturele stabiliteit te bied.Die departement het besef dat as hulle die onderliggende PCC kan gebruik om sy oorspronklike tandoppervlak te verbeter om 'n stil en rybare pad te vorm, kan die herstelde pad langer hou en instandhouding verg.Dit is ook baie minder as asfalt.
As deel van die projek op SR 101 noord van Phoenix, is die AR-ACFC-laag verwyder, so ADOT het vier toetsafdelings geïnstalleer om toekomstige oplossings te verken wat bestaande beton sal benut terwyl dit gladheid, stil ry en goeie padvoorkoms verseker.Die departement het diamantslyp en Next Generation Concrete Surface (NGCS) hersien, 'n tekstuur met 'n beheerde grondprofiel en algehele negatiewe of afwaartse tekstuur, wat ontwikkel is as 'n besonder lae-geraas beton plaveisel.ADOT oorweeg ook die gebruik van 'n glyslyper ('n proses waarin 'n masjien kogellagers na die padoppervlak lei om wrywingseienskappe te verbeter) of mikromaal om die betonoppervlak af te werk.Nadat elke metode getoets is, het ADOT vasgestel dat die lengtetekstuur wat deur diamantslyp verkry word, 'n aangename corduroy-voorkoms bied sowel as 'n goeie ry-ervaring (soos aangedui deur die lae IRI-waarde) en lae geraas.Die diamantslypproses het ook bewys dat dit sag genoeg is om betonareas te beskerm, veral rondom die lasse, wat voorheen deur maalwerk beskadig is.Diamantslyp is ook 'n koste-effektiewe oplossing.
In Mei 2019 het ADOT besluit om 'n klein gedeelte van SR 202 in die suidelike gebied van Phoenix te diamantslyp.Die 15 jaar oue AR-ACFC-pad was so los en gelaagd dat los klippe op die voorruit gegooi is, en bestuurders het gekla dat die voorruit elke dag deur vlieënde klippe beskadig word.Die verhouding van verlieseise in hierdie streek is hoër as in ander streke van die land.Die sypaadjie is ook baie raserig en moeilik om te bestuur.ADOT het diamantafwerkings gekies vir die twee regterkantse bane langs SR 202 'n halwe myl lank.Hulle het 'n laaiemmer gebruik om die bestaande AR-ACFC-laag te verwyder sonder om die beton hieronder te beskadig.Die departement het hierdie metode in April suksesvol getoets toe hulle gedink het oor maniere om terug te keer na die PCC-pad.Nadat die projek voltooi is, het die ADOT-verteenwoordiger opgemerk dat die bestuurder van die AR-ACFC-baan na die diamantgemaalde betonbaan sou beweeg om die verbeterde rit- en klankeienskappe te ervaar.
Alhoewel nie alle loodsprojekte voltooi is nie, dui voorlopige bevindings oor koste aan dat die besparings verbonde aan die gebruik van betonplaveisel en diamantslyp om voorkoms, gladheid en klank te optimaliseer onderhoud met soveel as $3,9 miljard in 'n jaar se koste kan verminder.Oor 'n tydperk van 30 jaar.Randy Everett en die Arizona-departement van vervoer
Omstreeks hierdie tyd het die Maricopa-regeringsvereniging (MAG) 'n verslag vrygestel wat plaaslike snelweggeraas en bestuurbaarheid beoordeel.Die verslag erken die moeilikheid om die padnetwerk in stand te hou en fokus op die geraaskenmerke van die pad.'n Sleutelgevolgtrekking is dat omdat die geraasvoordeel van AR-ACFC so vinnig verdwyn, "diamantgrondbehandeling oorweeg moet word in plaas van rubberasfaltbedekking."Nog 'n gelyktydige ontwikkeling is 'n instandhoudingverkrygingskontrak wat diamantslyp toelaat. Die kontrakteur is ingebring vir instandhouding en konstruksie.
ADOT glo dat dit tyd is om die volgende stap te neem en beplan om 'n groter diamantslypprojek op SR 202 in Februarie 2020 te begin. Die projek dek 'n vier-myl-lange, vier-baan-wye gedeelte, insluitend skuins gedeeltes.Die area was te groot om 'n laaier te gebruik om die asfalt te verwyder, daarom is 'n freesmasjien gebruik.Die departement sny stroke in rubberasfalt vir die maalkontrakteur om as riglyn tydens die maalproses te gebruik.Deur dit vir die operateur makliker te maak om die PCC-oppervlak onder die deksel te sien, kan die freestoerusting aangepas word en skade aan die onderliggende beton tot die minimum beperk word.Die finale diamantgemaalde oppervlak van SR 202 voldoen aan alle ADOT-standaarde - dit is stil, glad en aantreklik - in vergelyking met asfaltoppervlaktes, was die IRI-waarde baie gunstig in die 1920's en 1930's.Hierdie vergelykbare geraas-eienskappe kan verkry word, want alhoewel die nuwe AR-ACFC plaveisel ongeveer 5 dB stiller as die diamantgrond is, wanneer die AR-ACFC plaveisel vir 5 tot 9 jaar gebruik word, is die meetresultate daarvan vergelykbaar of hoër Die dB vlak.Nie net is die geraasvlak van die nuwe SR 202-diamantgrond baie laag vir bestuurders nie, maar die sypaadjie genereer ook minder geraas in nabygeleë gemeenskappe.
Die sukses van hul vroeë projekte het ADOT genoop om drie ander diamantslyp-loodsprojekte te begin.Die diamantslyp van Loop 101 Price Freeway is voltooi.Die diamantslyp van Loop 101 Pima Freeway sal vroeg in 2021 uitgevoer word, en die konstruksie van Loop 101 I-17 tot 75ste Laan sal na verwagting in die volgende vyf jaar uitgevoer word.ADOT sal die werkverrigting van alle items naspoor om die ondersteuning van die lasse na te gaan, of die beton afgedop het, en die handhawing van klank en ritgehalte.
Alhoewel nie alle loodsprojekte voltooi is nie, regverdig die data wat tot dusver ingesamel is die oorweging van diamantslyp as 'n alternatief vir standaard slyp en vul.Die voorlopige resultate van die koste-ondersoek toon dat die besparings verbonde aan die gebruik van betonplaveisel en diamantslyp om voorkoms, gladheid en klank te optimaliseer instandhoudingskoste met tot $3,9 miljard oor 'n tydperk van 30 jaar kan verminder.
Deur die bestaande beton plaveisel in Phoenix te gebruik, kan nie net die instandhoudingsbegroting verleng word nie en word meer paaie in 'n goeie toestand gehou, maar die duursaamheid van die beton verseker dat ontwrigtings wat verband hou met padinstandhouding tot die minimum beperk word.Die belangrikste is dat die publiek 'n gladde en stil ry-oppervlak sal kan geniet.
Randy Everett is 'n senior departementsadministrateur vir die departement van vervoer in Sentraal-Arizona.
IGGA is 'n nie-winsgewende handelsvereniging wat in 1972 gestig is deur 'n groep toegewyde professionele persone in die industrie, toegewy aan die ontwikkeling van diamantslyp- en -groefprosesse vir Portland sementbeton- en asfaltoppervlaktes.In 1995 het IGGA by 'n filiaal van die American Concrete Pavement Association (ACPA) aangesluit, wat vandag se IGGA/ACPA Concrete Pavement Protection Partnership (IGGA/ACPA CP3) gevorm het.Vandag is hierdie vennootskap 'n tegniese hulpbron en bedryfsleier in die wêreldwye bemarking van geoptimaliseerde plaveiseloppervlaktes, herstel van betonpaadjies en sypaadjiebeskerming.IGGA se missie is om die toonaangewende tegnologie- en promosiehulpbron te word vir die aanvaarding en korrekte gebruik van diamantslyp en -groef, sowel as PCC-bewaring en -herstel.
Postyd: Sep-08-2021