Вяртанне шашы Арызона да портландцементного бетону можа проста даказаць карысць выкарыстання алмазнага шліфавання ў якасці альтэрнатывы стандартнаму шліфоўцы і напаўненню. Прагноз паказвае, што за 30-гадовы перыяд выдаткі на тэхнічнае абслугоўванне скароцяцца на 3,9 мільярда долараў.
Гэты артыкул заснаваны на вэб-семінары, першапачаткова праведзеным падчас тэхнічнай канферэнцыі Міжнароднай асацыяцыі па нарэзцы і шліфоўцы (IGGA) у снежні 2020 г. Глядзіце поўную дэманстрацыю ніжэй.
Жыхары раёна Фенікс хочуць роўных, прыгожых і ціхіх дарог. Аднак з-за рэзкага росту насельніцтва ў гэтым раёне і недахопу сродкаў, каб ісці ў нагу, за апошняе дзесяцігоддзе стан дарог у гэтым раёне пагоршыўся. Дэпартамент транспарту Арызоны (ADOT) вывучае крэатыўныя рашэнні для падтрымання сваёй сеткі шашэйных дарог і забеспячэння тыпаў дарог, якіх чакае грамадскасць.
Фінікс - пяты па колькасці насельніцтва горад у Злучаных Штатах, і ён усё яшчэ расце. Гарадская сетка дарог і мастоў працягласцю 435 міль падтрымліваецца цэнтральным раёнам Дэпартамента транспарту Арызоны (ADOT), большасць з якіх складаецца з чатырохпалосных шашэйных дарог з дадатковымі палосамі для аўтамабіляў з вялікай колькасцю аўтамабіляў (HOV). Пры будаўнічым бюджэце ў 500 мільёнаў долараў у год у рэгіёне штогод звычайна ажыццяўляецца ад 20 да 25 будаўнічых праектаў на сетцы дарог з высокім рухам.
Арызона выкарыстоўвае бетонныя тратуары з 1920-х гадоў. Бетон можа выкарыстоўвацца дзесяцігоддзямі і патрабуе абслугоўвання толькі кожныя 20-25 гадоў. Для Арызоны 40-гадовы паспяховы вопыт дазволіў выкарыстоўваць яго пры будаўніцтве асноўных аўтамабільных дарог штата ў 1960-х гадах. У той час брукаванне дарогі бетонам азначала кампраміс з пункту гледжання дарожнага шуму. У гэты перыяд бетонную паверхню аздабляюць луджэннем (цягнучы металічнымі граблямі па бетоннай паверхні перпендыкулярна транспартнаму патоку), а шыны, якія ездзяць па луджаным бетоне, будуць выдаваць шумны, звязны вой. У 2003 годзе, каб вырашыць праблему шуму, быў створаны 1-in. Асфальтава-гумовы фрыкцыйны пласт (AR-ACFC) быў нанесены на портландцементный бетон (PCC). Гэта забяспечвае стабільны знешні выгляд, ціхі гук і камфортнае падарожжа. Аднак захаванне паверхні AR-ACFC аказалася складанай задачай.
Тэрмін службы AR-ACFC складае каля 10 гадоў. Аўтамагістралі Арызоны перавысілі свой праектны тэрмін службы і старэюць. Стратыфікацыя і звязаныя з ёй праблемы ствараюць праблемы для кіроўцаў і Міністэрства транспарту. Нягледзячы на тое, што расслаенне звычайна прыводзіць толькі да страты каля 1 цалі глыбіні дарогі (паколькі гумовы асфальт таўшчынёй 1 цалі аддзяліўся ад бетону ўнізе), кропка расслаення разглядаецца падарожнікамі як яма і разглядаецца як сур'ёзная праблема.
Пасля выпрабаванняў алмазнай шліфоўкі, бетонных паверхняў наступнага пакалення і аздаблення бетоннай паверхні з дапамогай шліфавальнай машыны або мікрафрэзеравання ADOT вызначыла, што падоўжная тэкстура, атрыманая алмазнай шліфоўкай, забяспечвае прыемны вельветавы выгляд і добрыя хадавыя якасці (як паказвае нізкі IRI) ) і нізкі ўзровень шуму. Рэндзі Эверэт і Дэпартамент транспарту Арызоны
Арызона выкарыстоўвае Міжнародны індэкс няроўнасці (IRI) для вымярэння ўмоў дарогі, і колькасць зніжаецца. (IRI - гэта свайго роду статыстычныя даныя аб шурпатасці, якія амаль паўсюдна выкарыстоўваюцца нацыянальнымі ўстановамі ў якасці паказчыка эфектыўнасці іх сістэмы кіравання тратуарнымі пакрыццямі. Чым меншае значэнне, тым меншая шурпатасць, што пажадана). Паводле вымярэнняў IRI, праведзеных у 2010 годзе, 72% міждзяржаўных аўтамабільных дарог у рэгіёне знаходзяцца ў добрым стане. Да 2018 года гэтая доля ўпала да 53%. Маршруты нацыянальнай сістэмы аўтамабільных дарог таксама дэманструюць тэндэнцыю да зніжэння. Замеры ў 2010 годзе паказалі, што 68% дарог былі ў добрым стане. Да 2018 года гэтая лічба ўпала да 35%.
У красавіку 2019 года па меры павелічэння выдаткаў, а бюджэт не мог паспець, ADOT пачаў шукаць лепшыя варыянты захоўвання, чым у папярэдняй панэлі інструментаў. Для тратуараў, якія ўсё яшчэ знаходзяцца ў добрым стане на працягу 10-15-гадовага праектнага тэрміну службы - і для аддзела становіцца ўсё больш і больш важным падтрымліваць існуючы тратуар у добрым стане - варыянты ўключаюць герметызацыю расколін, герметызацыю распыленнем (нанясенне тонкага пласт лёгкай, Павольна застывае асфальтавая эмульсія), або рамонт асобных выбоін. Для тратуараў, тэрмін службы якіх перавышае праектны, адзін з варыянтаў - адшліфаваць сапсаваны асфальт і пакласці новае гумавае асфальтавае пакрыццё. Аднак з-за аб'ёму тэрыторыі, якую неабходна адрамантаваць, гэта аказваецца занадта затратным. Яшчэ адной перашкодай для любога рашэння, якое патрабуе шматразовага шліфавання асфальтавай паверхні, з'яўляецца тое, што шліфавальнае абсталяванне непазбежна закране і пашкодзіць падсцілаючы бетон, а страта бетоннага матэрыялу ў стыках асабліва сур'ёзная.
Што будзе, калі Арызона вернецца на першапачатковую паверхню PCC? ADOT ведае, што бетонныя шашы ў штаце прызначаны для забеспячэння доўгатэрміновай структурнай стабільнасці. Дэпартамент зразумеў, што калі яны змогуць выкарыстаць асноўны PCC для паляпшэння яго першапачатковай зубчастай паверхні для стварэння ціхай і зручнай для язды дарогі, адрамантаваная дарога можа праслужыць даўжэй і запатрабуе абслугоўвання. Гэта таксама значна менш, чым асфальт.
У рамках праекта на SR 101 на поўнач ад Фенікса пласт AR-ACFC быў выдалены, таму ADOT усталяваў чатыры тэставыя ўчасткі, каб вывучыць будучыя рашэнні, якія будуць выкарыстоўваць існуючы бетон, забяспечваючы пры гэтым гладкасць, ціхую язду і добры выгляд дарогі. Аддзел разгледзеў алмазнае шліфаванне і бетонную паверхню наступнага пакалення (NGCS), тэкстуру з кантраляваным профілем глебы і агульнай адмоўнай тэкстурай або тэкстурай уніз, якая была распрацавана як бетоннае пакрыццё з асабліва нізкім узроўнем шуму. ADOT таксама разглядае магчымасць выкарыстання слізгальнай шліфавальнай машыны (працэс, пры якім машына накіроўвае шарыкападшыпнікі да паверхні дарогі для паляпшэння характарыстык трэння) або мікрафрэзеравання для аздаблення бетоннай паверхні. Пасля тэставання кожнага метаду ADOT вызначыла, што падоўжная тэкстура, атрыманая шляхам алмазнай шліфоўкі, забяспечвае прыемны вельветавы выгляд, а таксама добры вопыт язды (на што паказвае нізкае значэнне IRI) і нізкі ўзровень шуму. Працэс алмазнага шліфавання таксама апынуўся дастаткова мяккім для абароны бетонных участкаў, асабліва вакол швоў, якія раней былі пашкоджаныя фрэзераваннем. Алмазная шліфоўка таксама з'яўляецца эканамічна выгадным рашэннем.
У маі 2019 года кампанія ADOT вырашыла адшліфаваць невялікі ўчастак SR 202, размешчаны ў паўднёвым раёне Фенікса. 15-гадовая дарога AR-ACFC была настолькі друзлай і слаістай, што на лабавое шкло кідаліся незасыпаныя камяні, а вадзіцелі скардзіліся на тое, што лабавое шкло кожны дзень пашкоджваецца лятучымі камянямі. Доля пазоваў аб стратах у гэтым рэгіёне вышэй, чым у іншых рэгіёнах краіны. На тратуары таксама вельмі шумна і цяжка ехаць. Кампанія ADOT выбрала алмазную аздабленне для дзвюх правых палос уздоўж SR 202 даўжынёй паўмілі. Яны выкарыстоўвалі коўш пагрузчыка, каб выдаліць існуючы пласт AR-ACFC, не пашкоджваючы бетон унізе. Дэпартамент паспяхова пратэставаў гэты метад у красавіку, калі яны абдумвалі спосабы вярнуцца да дарогі PCC. Пасля завяршэння праекта прадстаўнік ADOT заўважыў, што кіроўца пераедзе з паласы AR-ACFC на паласу з алмазным шліфоўкай, каб адчуць палепшаныя хадавыя і гукавыя характарыстыкі.
Нягледзячы на тое, што не ўсе пілотныя праекты былі завершаны, папярэднія высновы аб выдатках паказваюць, што эканомія, звязаная з выкарыстаннем бетоннага пакрыцця і алмазнай шліфоўкі для аптымізацыі знешняга выгляду, гладкасці і гуку, можа скараціць выдаткі на тэхнічнае абслугоўванне на 3,9 мільярда долараў у год. За 30-гадовы перыяд. Рэндзі Эверэт і Дэпартамент транспарту Арызоны
Прыкладна ў гэты ж час урадавая асацыяцыя Марыкопы (MAG) апублікавала справаздачу, у якой ацэньваецца шум мясцовай шашы і кіраванне аўтамабілем. У справаздачы прызнаецца цяжкасць падтрымання дарожнай сеткі і засяроджваецца на шумавых характарыстыках дарогі. Ключавая выснова заключаецца ў тым, што, паколькі шумавая перавага AR-ACFC знікае так хутка, "трэба разгледзець пытанне аб апрацоўцы алмазным грунтам замест накладкі гумовага асфальту". Яшчэ адна адначасовая распрацоўка - кантракт на закупку тэхнічнага абслугоўвання, які дазваляе шліфаваць алмаз. Падрадчык быў прыцягнуты для тэхнічнага абслугоўвання і будаўніцтва.
ADOT лічыць, што надышоў час зрабіць наступны крок, і плануе пачаць буйнейшы праект па шліфоўцы алмазаў на SR 202 у лютым 2020 г. Праект ахоплівае ўчастак даўжынёй чатыры мілі і шырынёй у чатыры паласы, уключаючы ўчасткі з нахілам. Плошча была занадта вялікая, каб выкарыстоўваць пагрузчык для зняцця асфальту, таму задзейнічалі фрэзу. Аддзел наразае паласы гумовага асфальту для выкарыстання падрадчыкам у якасці арыентыру ў працэсе фрэзеравання. Палягчаючы аператару бачыць паверхню PCC пад вечкам, можна наладзіць фрэзернае абсталяванне і звесці да мінімуму пашкоджанне падкладачнага бетону. Канчатковая алмазна-шліфаваная паверхня SR 202 адпавядае ўсім стандартам ADOT - яна ціхая, гладкая і прывабная - у параўнанні з асфальтавымі паверхнямі значэнне IRI было вельмі спрыяльным у 1920-х і 1930-х гадах. Гэтыя супастаўныя шумавыя характарыстыкі могуць быць атрыманы, таму што, хоць новае пакрыццё AR-ACFC прыкладна на 5 дБ цішэйшае, чым алмазны грунт, калі пакрыццё AR-ACFC выкарыстоўваецца ад 5 да 9 гадоў, яго вынікі вымярэнняў супастаўныя або вышэйшыя за ўзровень дБ. Узровень шуму ад новай алмазнай грунтоўкі SR 202 не толькі вельмі нізкі для кіроўцаў, але і тратуар стварае менш шуму ў бліжэйшых населеных пунктах.
Поспех іх першых праектаў падштурхнуў ADOT пачаць тры іншыя пілотныя праекты па шліфоўцы алмазаў. Завершана алмазная шліфоўка Loop 101 Price Freeway. Алмазная шліфоўка аўтастрады Loop 101 Pima будзе праведзена ў пачатку 2021 года, а будаўніцтва Loop 101 I-17 да 75-й авеню плануецца правесці ў бліжэйшыя пяць гадоў. ADOT будзе адсочваць прадукцыйнасць усіх элементаў, каб праверыць падтрымку суставаў, ці не адслаіўся бетон, а таксама падтрыманне гуку і якасці язды.
Хоць не ўсе пілотныя праекты былі завершаны, сабраныя да гэтага часу даныя апраўдваюць разгляд алмазнай шліфоўкі ў якасці альтэрнатывы стандартнай шліфоўцы і напаўненню. Папярэднія вынікі расследавання выдаткаў паказваюць, што эканомія, звязаная з выкарыстаннем бетоннага пакрыцця і алмазнай шліфоўкі для аптымізацыі знешняга выгляду, гладкасці і гуку, можа знізіць выдаткі на тэхнічнае абслугоўванне да 3,9 мільярда долараў за 30-гадовы перыяд.
Выкарыстоўваючы існуючы бетонны тратуар у Феніксе, можна не толькі павялічыць бюджэт на тэхнічнае абслугоўванне і падтрымліваць больш дарог у добрым стане, але і даўгавечнасць бетону гарантуе, што збоі, звязаныя з утрыманнем дарог, зведзены да мінімуму. Самае галоўнае, што публіка зможа атрымліваць асалоду ад роўнай і ціхай язды.
Рэндзі Эверэт з'яўляецца старэйшым адміністратарам аддзела Дэпартамента транспарту Цэнтральнай Арызоны.
IGGA - гэта некамерцыйная гандлёвая асацыяцыя, створаная ў 1972 годзе групай адданых сваёй справе прафесіяналаў галіны, якая займаецца распрацоўкай працэсаў алмазнага шліфавання і нарэзкі канавак для бетонных і асфальтавых паверхняў з портландцэменту. У 1995 годзе IGGA далучылася да філіяла Амерыканскай асацыяцыі бетонных пакрыццяў (ACPA), утварыўшы сённяшняе партнёрства IGGA/ACPA па абароне бетонных пакрыццяў (IGGA/ACPA CP3). Сёння гэта партнёрства з'яўляецца тэхнічным рэсурсам і лідэрам галіны ў сусветным маркетынгу аптымізаваных паверхняў тратуараў, рамонту бетонных тратуараў і абароны тратуараў. Місія IGGA - стаць вядучым тэхналагічным і рэкламным рэсурсам для прыняцця і правільнага выкарыстання алмазнага шліфавання і канаўкі, а таксама захавання і рэстаўрацыі PCC.
Час публікацыі: 8 верасня 2021 г