Враќањето на автопатот Аризона на цементно бетонско решение од Портланд може да ја докаже користа од користењето на дијамантско брусење како алтернатива на стандардното брусење и полнење. Перспективите покажуваат дека во период од 30 години, трошоците за одржување ќе се намалат за 3,9 милијарди американски долари.
Оваа статија е базирана на вебинар првично одржан за време на Техничката конференција на Меѓународното здружение за жлебови и брусење (IGGA) во декември 2020 година. Погледнете ја целосната демо верзија подолу.
Жителите во областа Феникс сакаат мазни, убави и тивки патишта. Сепак, поради експлозивниот раст на населението во областа и недоволното финансирање за одржување, состојбата на патиштата во областа се влошува во изминатата деценија. Министерството за транспорт на Аризона (ADOT) проучува креативни решенија за одржување на својата автопатска мрежа и обезбедување на видови патишта какви што очекува јавноста.
Феникс е петтиот најнаселен град во Соединетите Американски Држави и сè уште расте. Мрежата на патишта и мостови во градот, долга 435 милји, ја одржува централната област на Министерството за транспорт на Аризона (ADOT), од која поголемиот дел се состои од автопати со четири ленти со дополнителни ленти за возила со голем сообраќај (HOV). Со буџет за изградба од 500 милиони американски долари годишно, регионот обично спроведува од 20 до 25 градежни проекти на патна мрежа со голем сообраќај секоја година.
Аризона користи бетонски коловози уште од 1920-тите. Бетонот може да се користи со децении и му е потребно одржување само на секои 20-25 години. За Аризона, 40 години успешно искуство овозможија да се користи за време на изградбата на главните автопати во државата во 1960-тите. Во тоа време, поплочувањето на патот со бетон значеше правење компромис во однос на бучавата од патот. Во овој период, бетонската површина се завршува со калаисување (влечење метално гребло на бетонската површина нормално на протокот на сообраќај), а гумите што се движат по калаисениот бетон ќе произведат бучно, кохерентно свирење. Во 2003 година, за да се реши проблемот со бучавата, врз портланд цементниот бетон (PCC) беше нанесен слој од асфалтна гума за триење од 1 инч (AR-ACFC). Ова обезбедува конзистентен изглед, тивок звук и удобно патување. Сепак, зачувувањето на површината на AR-ACFC се покажа како предизвик.
Проектираниот век на траење на AR-ACFC е приближно 10 години. Автопатите во Аризона сега го надминаа својот проектен век и стареат. Стратификацијата и поврзаните проблеми претставуваат проблеми за возачите и Министерството за транспорт. Иако деламинацијата обично резултира со губење само на околу 2,5 см длабочина на патот (бидејќи гумениот асфалт со дебелина од 2,5 см се одвоил од бетонот подолу), точката на делиминација се смета за дупка од страна на патувачката јавност и се смета за сериозен проблем.
По тестирање на дијамантско брусење, бетонски површини од следната генерација и завршна обработка на бетонската површина со лизгачка брусилка или микрофрезирање, ADOT утврди дека надолжната текстура добиена со дијамантско брусење обезбедува пријатен изглед на кордурој и добри перформанси на возење (како што е прикажано со ниски IRI броеви) и ниски емисии на бучава. Ренди Еверет и Одделот за транспорт на Аризона
Аризона го користи Меѓународниот индекс на грубост (IRI) за мерење на состојбата на патиштата, а бројот е во опаѓање. (IRI е еден вид статистички податоци за грубост, кои речиси универзално ги користат националните институции како индикатор за перформанси на нивниот систем за управување со коловозот. Колку е пониска вредноста, толку е помала грубоста, што е пожелно). Според мерењата на IRI спроведени во 2010 година, 72% од меѓудржавните автопати во регионот се во добра состојба. До 2018 година, овој процент падна на 53%. Рутите на националниот автопатски систем, исто така, покажуваат тренд на опаѓање. Мерењата во 2010 година покажаа дека 68% од патиштата се во добра состојба. До 2018 година, овој број падна на 35%.
Бидејќи трошоците се зголемија - а буџетот не можеше да ги издржи - во април 2019 година, ADOT почна да бара подобри опции за складирање отколку во претходната кутија со алатки. За коловози кои сè уште се во добра состојба во рамките на рокот на траење од 10 до 15 години - и станува сè поважно за одделот да го одржува постојниот коловоз во добра состојба - опциите вклучуваат запечатување на пукнатини, запечатување со прскање (нанесување тенок слој светлина, бавно стврднувачка асфалтна емулзија) или поправка на поединечни дупки. За коловози кои го надминуваат рокот на траење, една опција е да се отстрани оштетениот асфалт и да се постави нов гумен асфалтен слој. Сепак, поради обемот на површината што треба да се поправи, ова се покажува како премногу скапо. Друга пречка за секое решение што бара постојано брусење на површината на асфалтот е тоа што опремата за брусење неизбежно ќе влијае и ќе го оштети бетонот што лежи на дното, а губењето на бетонски материјал на споевите е особено сериозно.
Што би се случило ако Аризона се врати на првобитната површина на PCC? ADOT знае дека бетонските автопати во државата се дизајнирани да обезбедат долготрајна структурна стабилност. Одделот сфати дека ако можат да го користат основниот PCC за да ја подобрат неговата оригинална назабена површина за да формираат тивок и возен пат, поправениот пат би можел да трае подолго и да бара одржување. Исто така, е многу помалку асфалтен.
Како дел од проектот на SR 101 северно од Феникс, слојот AR-ACFC е отстранет, па затоа ADOT инсталираше четири тест делови за да истражи идни решенија што ќе го користат постоечкиот бетон, а воедно ќе обезбедат мазност, тивко возење и добар изглед на патот. Одделот го разгледа дијамантското брусење и бетонската површина од следната генерација (NGCS), текстура со контролиран профил на почва и целокупна негативна или надолу насочена текстура, која е развиена како бетонски коловоз со особено низок шум. ADOT, исто така, разгледува употреба на лизгачка брусилка (процес во кој машина ги води топчестите лежишта кон површината на патот за да ги подобри карактеристиките на триење) или микро-фрезење за завршна обработка на бетонската површина. По тестирањето на секој метод, ADOT утврди дека надолжната текстура добиена со дијамантско брусење обезбедува пријатен изглед на кордурој, како и добро искуство при возење (како што е означено со ниската вредност на IRI) и низок шум. Процесот на дијамантско брусење, исто така, се покажа како доволно нежен за да ги заштити бетонските области, особено околу споевите, кои претходно беа оштетени од фрезирање. Дијамантското брусење е исто така исплатливо решение.
Во мај 2019 година, ADOT одлучи да дијамантски бруси мал дел од SR 202 лоциран во јужниот дел на Феникс. 15-годишниот пат AR-ACFC беше толку лабав и слоевит што лабави камења беа фрлани врз шофершајбната, а возачите се жалеа дека шофершајбната е оштетена од летачки камења секој ден. Пропорцијата на барања за надомест на штета во овој регион е поголема отколку во другите региони на земјата. Тротоарот е исто така многу бучен и тежок за возење. ADOT избра дијамантски завршни обработки за двете десни ленти долж SR 202, долги половина милја. Тие користеа кофа за товарење за да го отстранат постоечкиот слој AR-ACFC без да го оштетат бетонот подолу. Одделот успешно го тестираше овој метод во април, кога размислуваа за начини за враќање на патот PCC. Откако проектот беше завршен, претставникот на ADOT забележа дека возачот ќе се движи од лентата AR-ACFC кон лентата со бетонски брусење со дијамантски брусење за да ги доживее подобрените карактеристики на возењето и звукот.
Иако не се завршени сите пилот-проекти, прелиминарните наоди за трошоците покажуваат дека заштедите поврзани со употребата на бетонски коловоз и дијамантско брусење за оптимизирање на изгледот, мазноста и звукот би можеле да го намалат одржувањето за дури 3,9 милијарди долари годишно. Во период од 30 години. Ренди Еверет и Министерството за транспорт на Аризона
Приближно во овој период, Здружението на владини претставници на Марикопа (MAG) објави извештај во кој се проценува бучавата и управливоста на локалните автопати. Извештајот ја признава тешкотијата во одржувањето на патната мрежа и се фокусира на карактеристиките на бучавата на патот. Клучен заклучок е дека бидејќи предноста на бучавата од AR-ACFC исчезнува толку брзо, „треба да се земе предвид третман на дијамантска подлога наместо гумен асфалтен слој“. Друг истовремен развој е договор за набавка на одржување што овозможува дијамантско брусење. Изведувачот беше ангажиран за одржување и изградба.
ADOT верува дека е време да се направи следниот чекор и планира да започне поголем проект за дијамантско брусење на SR 202 во февруари 2020 година. Проектот опфаќа делница долга четири милји и широка четири ленти, вклучувајќи и наклонети делови. Областа беше преголема за да се користи утоварувач за отстранување на асфалтот, па затоа беше користена машина за фреза. Одделот сече ленти од гумен асфалт за изведувачот на фрезањето да ги користи како водич за време на процесот на фрезање. Со тоа што му олеснува на операторот да ја види површината на PCC под капакот, опремата за фрезање може да се прилагоди и оштетувањето на основниот бетон може да се минимизира. Конечната површина со дијамантско брусење на SR 202 ги исполнува сите стандарди на ADOT - таа е тивка, мазна и привлечна - во споредба со асфалтните површини, вредноста на IRI беше многу поволна во 1920-тите и 1930-тите. Овие споредливи карактеристики на бучава може да се добијат бидејќи иако новиот AR-ACFC коловоз е околу 5 dB потивок од дијамантската подлога, кога AR-ACFC коловозот се користи од 5 до 9 години, неговите резултати од мерењето се споредливи или повисоки од нивото на dB. Не само што нивото на бучава на новиот дијамантски коловоз SR 202 е многу ниско за возачите, туку тротоарот генерира и помалку бучава во блиските заедници.
Успехот на нивните рани проекти го поттикна ADOT да започне три други пилот-проекти за дијамантско мелење. Дијамантското мелење на Луп 101 Прајс Фривеј е завршено. Дијамантското мелење на Луп 101 Пима Фривеј ќе се изврши на почетокот на 2021 година, а изградбата на Луп 101 I-17 до 75-та Авенија се очекува да се изврши во следните пет години. ADOT ќе ги следи перформансите на сите елементи за да ја провери потпората на споевите, дали бетонот се излупил и одржувањето на звукот и квалитетот на возењето.
Иако не се завршени сите пилот-проекти, досега собраните податоци го оправдуваат разгледувањето на дијамантското брусење како алтернатива на стандардното брусење и полнење. Прелиминарните резултати од истражувањето на трошоците покажуваат дека заштедите поврзани со користењето на бетонски коловоз и дијамантско брусење за оптимизирање на изгледот, мазноста и звукот можат да ги намалат трошоците за одржување до 3,9 милијарди долари во период од 30 години.
Со користење на постојниот бетонски коловоз во Феникс, не само што може да се продолжи буџетот за одржување и повеќе патишта да се одржуваат во добра состојба, туку и издржливоста на бетонот гарантира дека прекините поврзани со одржувањето на патиштата се минимизирани. Најважно од сè, јавноста ќе може да ужива во мазна и тивка површина за возење.
Ренди Еверет е виш администратор на одделот за транспорт во Централна Аризона.
IGGA е непрофитно трговско здружение основано во 1972 година од група посветени индустриски професионалци, посветени на развој на процеси на дијамантско брусење и жлебување за портланд цементни бетонски и асфалтни површини. Во 1995 година, IGGA се приклучи на подружницата на Американското здружение за бетонски коловози (ACPA), формирајќи го денешното Партнерство за заштита на бетонски коловози IGGA/ACPA (IGGA/ACPA CP3). Денес, ова партнерство е технички ресурс и лидер во индустријата во глобалниот маркетинг на оптимизирани коловози, поправка на бетонски коловози и заштита на коловози. Мисијата на IGGA е да стане водечки технолошки и промотивен ресурс за прифаќање и правилна употреба на дијамантско брусење и жлебување, како и зачувување и реставрација на PCC.
Време на објавување: 08.09.2021