Die Rückgabe des Arizona Highway in Portland Cement Beton kann nur den Vorteil der Verwendung von Diamond -Schleifen als Alternative zu Standard -Schleifen und -füllung erweisen. Der Ausblick zeigt, dass die Wartungskosten über einen Zeitraum von 30 Jahren um 3,9 Milliarden USD gesenkt werden.
Dieser Artikel basiert auf einem Webinar, das ursprünglich während der technischen Konferenz der International Grooving and Grinding Association (IgGA) im Dezember 2020 abgehalten wurde. Sehen Sie sich die vollständige Demo unten an.
Die Bewohner der Gegend von Phoenix wollen glatte, schöne und ruhige Straßen. Aufgrund des explosiven Bevölkerungswachstums in der Region und unzureichenden Mitteln, um sich zu halten, sind die Straßenbedingungen in der Region in den letzten zehn Jahren zurückgegangen. Das Arizona Department of Transportation (ADOT) studiert kreative Lösungen, um sein Highway -Netzwerk aufrechtzuerhalten und die Arten von Straßen bereitzustellen, die die Öffentlichkeit erwartet.
Phoenix ist die fünfteste Stadt in den Vereinigten Staaten und wächst immer noch. Das 435-Meilen-Netzwerk der Stadt und Brücken wird vom Zentralgebiet von Arizona Department of Transportation (ADOT) aufrechterhalten, von denen die meisten aus vierspurigen Autobahnen mit zusätzlichen Fahrspuren mit hohem Fahrzeug (HOV) (HOV) besteht. Mit einem Baubudget von 500 Millionen US-Dollar pro Jahr führt die Region in der Regel jedes Jahr 20 bis 25 Bauprojekte auf einem Straßennetz mit hohem Straßenverkehr aus.
Arizona verwendet seit den 1920er Jahren Beton -Bürgerstände. Beton kann seit Jahrzehnten verwendet werden und benötigt nur alle 20 bis 25 Jahre Wartung. Für Arizona ermöglichten 40 Jahre erfolgreiche Erfahrung in den 1960er Jahren beim Bau der wichtigsten Autobahnen des Staates. Zu dieser Zeit bedeutete das Pflaster der Straße mit Beton einen Kompromiss in Bezug auf Straßenlärm. Während dieser Zeit wird die Betonoberfläche durch Ferne abgeschlossen (Ziehen eines Metallscharns auf der Betonoberfläche senkrecht zum Verkehrsfluss), und Reifen, die auf dem Dose -Beton fahren, erzeugen ein lautes, kohärentes Jammern. Im Jahr 2003, um das Rauschenproblem zu lösen, 1-in. Asphaltkautschuk-Reibungsschicht (AR-ACFC) wurde auf Portland Cement Concrete (PCC) aufgetragen. Dies sorgt für ein konsequentes Aussehen, einen ruhigen Klang und eine komfortable Reise. Die Erhaltung der Oberfläche des AR-ACFC hat sich jedoch als Herausforderung erwiesen.
Die Designlebensdauer von AR-ACFC beträgt ungefähr 10 Jahre. Die Autobahnen von Arizona haben nun ihr Designleben übertroffen und altern. Schichtung und verwandte Probleme stellen den Fahrern und das Verkehrsministerium Probleme auf. Obwohl die Delaminierung normalerweise nur zu einem Verlust von etwa 1 Zoll Straßentiefe führt (da sich der 1-Zoll-dicke Gummi-Asphalt vom Beton unten getrennt hat), wird der Delaminierungspunkt von der reisenden Öffentlichkeit als Schlagloch angesehen und als schwerwiegend angesehen Problem.
Nach dem Testen von Diamantenschleifen, Betonoberflächen der nächsten Generation und der Beendigung der Betonoberfläche mit einer Schlupfschleife oder einem Mikromill ) und niedrige Rauschemissionen. Randy Everett und Arizona Department of Transportation
Arizona verwendet den Internationalen Rauheitsindex (IRI), um die Straßenbedingungen zu messen, und die Anzahl ist zurückgegangen. (IRI ist eine Art statistische Rauheitsdaten, die von nationalen Institutionen als Leistungsindikator für ihr Fahrbahnmanagementsystem fast allgemein verwendet wird. Je niedriger der Wert ist, desto kleiner ist die Rauheit, die wünschenswert ist). Laut IRI -Messungen, die im Jahr 2010 durchgeführt wurden, sind 72% der zwischenstaatlichen Autobahnen in der Region in gutem Zustand. Bis 2018 war dieser Anteil auf 53%gesunken. National Highway System Routen zeigen ebenfalls einen Abwärtstrend. Messungen im Jahr 2010 zeigten, dass 68% der Straßen in gutem Zustand waren. Bis 2018 war diese Zahl auf 35%gesunken.
Mit zunehmender Kosten - und das Budget konnte nicht mithalten - im April 2019 suchte Adot nach besseren Speicheroptionen als in der vorherigen Toolbox. Für Bürgerstände, die innerhalb des 10- bis 15-jährigen Konstruktionslebensfensters noch in gutem Zustand sind-wird es für die Abteilung immer wichtiger, den vorhandenen Bürgersteig in gut Lichtschicht, langsam verfestigte Asphaltemulsion) oder einzelne Schlaglöcher reparieren. Bei Straßenrand, die die Lebensdauer überschreiten, besteht eine Option darin, den verschlechterten Asphalt abzubauen und eine neue Gummi -Asphaltüberlagerung zu legen. Aufgrund des Umfangs des Bereichs, der repariert werden muss, erweist sich dies jedoch als zu kostspielig. Ein weiteres Hindernis für jede Lösung, die wiederholtes Schleifen der Asphaltoberfläche erfordert, besteht darin, dass die Schleifgeräte den zugrunde liegenden Beton unweigerlich beeinflussen und beschädigen, und der Verlust von Betonmaterial an den Fugen ist besonders schwerwiegend.
Was würde passieren, wenn Arizona auf die ursprüngliche PCC -Oberfläche zurückkehren würde? Adot weiß, dass die Betonstraßen im Bundesstaat so konzipiert sind, dass sie langlebige strukturelle Stabilität bieten. Die Abteilung erkannte, dass, wenn sie das zugrunde liegende PCC verwenden konnten, um ihre ursprüngliche Zahnoberfläche zu verbessern, um eine ruhige und fahrbare Straße zu bilden, die reparierte Straße möglicherweise länger dauern und Wartung erfordern. Es ist auch viel weniger als Asphalt.
Im Rahmen des Projekts auf SR 101 nördlich von Phoenix wurde die AR-ACFC-Schicht entfernt. Daher installierte Adot vier Testabschnitte, um zukünftige Lösungen zu erkunden, die vorhandenen Beton verwendet werden und gleichzeitig Glätte, ruhiges Reiten und ein gutes Erscheinungsbild des Straßenverkehrs gewährleisten. Die Abteilung überprüfte die Diamantschleife und die Betonoberfläche der nächsten Generation (NGCS), eine Textur mit einem kontrollierten Bodenprofil und einer negativen oder nach unten gerichteten Textur, die als besonders niedriger Betonstraße entwickelt wurde. ADOT berücksichtigt auch die Verwendung eines Schiebebers (ein Prozess, bei dem ein Maschinenkugellager auf die Straßenoberfläche führt, um die Reibungseigenschaften zu verbessern) oder Mikromängel, um die Betonoberfläche zu beenden. Nach dem Testen jeder Methode stellte ADOT fest, dass die durch Diamantschleife erhaltene Längsschnittstruktur ein angenehmes Cord -Erscheinungsbild sowie ein gutes Fahrerlebnis (wie durch den niedrigen IRI -Wert angezeigt) und niedrigem Rauschen liefert. Der Diamantenschleifprozess hat sich auch als sanft genug erwiesen, um Betonflächen zu schützen, insbesondere um die Gelenke, die zuvor durch Mahlen beschädigt wurden. Das Diamantschleifen ist auch eine kostengünstige Lösung.
Im Mai 2019 beschloss Adot, einen kleinen Teil der SR 202 im südlichen Gebiet von Phoenix zu diamant-griffen. Die 15-jährige AR-ACFC-Straße war so locker und geschichtet, dass lose Felsen auf die Windschutzscheibe geworfen wurden, und die Fahrer beschwerten sich über die Scheidigung der Windschutzscheibe, die jeden Tag durch fliegende Felsen beschädigt wurde. Der Anteil der Verlustansprüche in dieser Region ist höher als in anderen Regionen des Landes. Der Bürgersteig ist auch sehr laut und schwer zu fahren. Adot wählte diamantgestellte Oberflächen für die beiden rechten Fahrspuren entlang der Hälfte einer halben Meile von SR 202. Sie verwendeten einen Ladereimer, um die vorhandene AR-ACFC-Schicht zu entfernen, ohne den folgenden Beton zu beschädigen. Die Abteilung hat diese Methode im April erfolgreich getestet, als sie Brainstorming -Wege zur Rückkehr zur PCC -Straße machte. Nach Abschluss des Projekts stellte der Adot-Vertreter fest, dass der Fahrer von der AR-ACFC-Spur in die Diamond Ground Concrete Lane wechseln würde, um die verbesserten Fahr- und Klangeigenschaften zu erleben.
Obwohl nicht alle Pilotprojekte abgeschlossen wurden, zeigen vorläufige Erkenntnisse zu den Kosten, dass die Einsparungen, die mit der Verwendung von Betonpflaster und Diamantenschleifen verbunden sind, um das Aussehen, die Glätte und den Sound zu optimieren, die Wartung um bis zu 3,9 Milliarden US -Dollar in einem Jahr reduzieren könnten. Über einen Zeitraum von 30 Jahren. Randy Everett und das Arizona Department of Transportation
Um diese Zeit veröffentlichte die Maricopa Government Association (MAG) einen Bericht, in dem lokale Autobahngeräusche und Drivierbarkeit bewertet wurden. Der Bericht erkennt die Schwierigkeit an, das Straßennetz aufrechtzuerhalten, und konzentriert sich auf die Geräuscheigenschaften der Straße. Eine wichtige Schlussfolgerung ist, dass der Rauschvorteil von AR-ACFC so schnell verschwindet: „Die Diamant-Bodenbehandlung sollte anstelle von Gummi-Asphalt-Overlay in Betracht gezogen werden.“ Eine weitere gleichzeitige Entwicklung ist ein Wartungsbeschaffungsvertrag, mit dem Diamond Mahlen des Auftragnehmers für Wartung und Bau eingeführt wurden.
Adot ist der Ansicht, dass es Zeit ist, den nächsten Schritt zu tun, und plant, im Februar 2020 ein größeres Diamant-Schleifprojekt am SR 202 zu starten. Das Projekt umfasst einen vier Meilen langen Abschnitt mit vier Spur, einschließlich abfallender Abschnitte. Der Bereich war zu groß, um einen Lader zu verwenden, um den Asphalt zu entfernen, sodass eine Fräsmaschine verwendet wurde. Die Abteilung schneidet die Streifen in Gummi -Asphalt ab, damit der Fräser als Leitfaden während des Fräsvorgangs verwendet werden kann. Indem der Bediener die PCC -Oberfläche unter der Abdeckung erleichtert, kann die Fräsausrüstung angepasst werden und die Beschädigung des darunter liegenden Betons minimiert werden. Die endgültige Diamant-Bodenoberfläche von SR 202 erfüllt alle ADOT-Standards-es ist ruhig, glatt und attraktiv mit Asphaltflächen vergleichbar. Der IRI-Wert war in den 1920er und 1930er Jahren sehr günstig. Diese vergleichbaren Rauschmerkmale können erhalten werden, da der neue AR-ACFC-Bürgersteig etwa 5 dB leiser als der Diamant-Boden ist, wenn der AR-ACFC-Bürgersteig für 5 bis 9 Jahre verwendet wird, sind die Messergebnisse vergleichbar oder höher als DB-Pegel. Der Geräuschpegel des neuen SR 202 -Diamantbodens für Fahrer ist nicht nur sehr niedrig, sondern der Bürgersteig erzeugt auch in nahe gelegenen Gemeinden weniger Lärm.
Der Erfolg ihrer frühen Projekte veranlasste ADOT, drei weitere Pilotprojekte von Diamond Grinding zu starten. Das Diamantenschleife von Loop 101 Price Freeway wurde abgeschlossen. Das Diamantenschleife der Autobahn Loop 101 Pima wird Anfang 2021 durchgeführt, und der Bau der Loop 101 I-17 bis 75th Avenue wird voraussichtlich in den nächsten fünf Jahren durchgeführt. ADOT wird die Leistung aller Elemente verfolgen, um die Unterstützung der Gelenke zu überprüfen, unabhängig davon, ob der Beton abgezogen wurde, und die Wartung von Klang und Fahrqualität.
Obwohl nicht alle Pilotprojekte abgeschlossen wurden, rechtfertigt die bisher gesammelten Daten die Berücksichtigung des Diamantschleifens als Alternative zu Standard -Schleifen und -füllung. Die vorläufigen Ergebnisse der Kostenuntersuchung zeigen, dass die Einsparungen, die mit der Verwendung von Betonpflaster und Diamantenschleifen verbunden sind, um das Aussehen, die Glätte und den Schall zu optimieren, die Wartungskosten über einen Zeitraum von 30 Jahren um bis zu 3,9 Milliarden US-Dollar senken können.
Durch die Verwendung des vorhandenen Betonstichs in Phoenix kann nicht nur das Wartungsbudget verlängert werden und mehr Straßen werden in gutem Zustand gehalten, sondern die Haltbarkeit des Betons stellt sicher, dass Störungen im Zusammenhang mit der Straßenwartung minimiert werden. Am wichtigsten ist, dass die Öffentlichkeit eine glatte und ruhige Fahroberfläche genießen kann.
Randy Everett ist leitender Abteilungsverwalter des Verkehrsministeriums in Zentral -Arizona.
IgGA ist eine gemeinnützige Handelsvereinigung, die 1972 von einer Gruppe engagierter Branchenprofis gegründet wurde und sich der Entwicklung von Diamant-Schleifungs- und Groovenprozessen für Beton- und Asphaltoberflächen von Portland Cement widmet. 1995 schloss sich IgGA einer Tochtergesellschaft der American Concrete Pavement Association (ACPA) an und bildete die heutige Partnerschaft mit IgGA/ACPA -Beton -Pflaster -Schutzschutz (IgGA/ACPA CP3). Heute ist diese Partnerschaft ein technischer Ressourcen- und Branchenführer für die globale Vermarktung optimierter Fahrbahnflächen, die Reparatur von Betonfahrten und den Schutz des Pflasters. Die Mission von IgGA ist es, die führende Technologie- und Werbequellenressource für die Akzeptanz und die korrekte Verwendung von Diamant -Schleifen und Grooven sowie die PCC -Erhaltung und -Restauration zu werden.
Postzeit: Sep-08-2021