Ang pagbabalik sa Arizona highway sa Portland cement concrete ay maaaring patunayan lamang ang pakinabang ng paggamit ng paggiling ng brilyante bilang alternatibo sa karaniwang paggiling at pagpuno. Ipinapakita ng pananaw na sa loob ng 30 taon, ang mga gastos sa pagpapanatili ay mababawasan ng USD 3.9 bilyon.
Ang artikulong ito ay batay sa isang webinar na orihinal na ginawa sa panahon ng International Grooving and Grinding Association (IGGA) Technical Conference noong Disyembre 2020. Panoorin ang buong demo sa ibaba.
Gusto ng mga residente sa lugar ng Phoenix ang makinis, maganda, at tahimik na mga kalsada. Gayunpaman, dahil sa sumasabog na paglaki ng populasyon sa lugar at hindi sapat na pondo upang makasabay, ang mga kondisyon ng kalsada sa lugar ay bumababa sa nakalipas na dekada. Ang Arizona Department of Transportation (ADOT) ay nag-aaral ng mga malikhaing solusyon upang mapanatili ang highway network nito at maibigay ang mga uri ng mga kalsadang inaasahan ng publiko.
Ang Phoenix ay ang ikalimang pinakamataong lungsod sa Estados Unidos, at ito ay lumalaki pa rin. Ang 435-milya na network ng mga kalsada at tulay ng lungsod ay pinananatili ng Arizona Department of Transportation (ADOT) central area, karamihan sa mga ito ay binubuo ng four-lane highway na may karagdagang high-vehicle-vehicle (HOV) lane. Sa badyet sa pagtatayo na US$500 milyon bawat taon, ang rehiyon ay karaniwang nagsasagawa ng 20 hanggang 25 na mga proyekto sa pagtatayo sa isang network ng kalsada na may mataas na trapiko bawat taon.
Gumagamit ang Arizona ng mga kongkretong pavement mula noong 1920s. Maaaring gamitin ang kongkreto sa loob ng ilang dekada at kailangan lamang ng maintenance kada 20-25 taon. Para sa Arizona, 40 taon ng matagumpay na karanasan ang nagbigay-daan upang magamit ito sa panahon ng pagtatayo ng mga pangunahing highway ng estado noong 1960s. Noong panahong iyon, ang paglalagay ng semento sa kalsada ay nangangahulugan ng paggawa ng isang trade-off sa mga tuntunin ng ingay sa kalsada. Sa panahong ito, ang kongkretong ibabaw ay tinatapos sa pamamagitan ng tinning (paghila ng metal na rake sa kongkretong ibabaw na patayo sa daloy ng trapiko), at ang mga gulong na nagmamaneho sa tinned concrete ay magbubunga ng maingay, magkakaugnay na pag-ungol. Noong 2003, upang malutas ang problema sa ingay, isang 1-in. Ang Asphalt Rubber Friction Layer (AR-ACFC) ay inilapat sa ibabaw ng Portland Cement Concrete (PCC). Nagbibigay ito ng pare-parehong hitsura, tahimik na tunog at komportableng paglalakbay. Gayunpaman, napatunayang isang hamon ang pagpepreserba sa ibabaw ng AR-ACFC.
Ang buhay ng disenyo ng AR-ACFC ay humigit-kumulang 10 taon. Ang mga highway ng Arizona ay lumampas na sa kanilang buhay sa disenyo at tumatanda na. Ang stratification at mga kaugnay na isyu ay nagdudulot ng mga problema para sa mga driver at sa Ministry of Transportation. Bagama't ang delamination ay kadalasang nagreresulta lamang sa pagkawala ng humigit-kumulang 1 pulgada ng lalim ng kalsada (dahil ang 1-pulgadang makapal na goma na aspalto ay humiwalay sa kongkreto sa ibaba), ang delamination point ay itinuturing na lubak ng naglalakbay na publiko at itinuturing na isang seryoso problema.
Pagkatapos ng pagsubok sa paggiling ng brilyante, mga susunod na henerasyong kongkreto na ibabaw, at pagtatapos ng konkretong ibabaw gamit ang isang slip grinder o micromilling, natukoy ng ADOT na ang longitudinal texture na nakuha sa paggiling ng brilyante ay nagbibigay ng kaaya-ayang hitsura ng corduroy at mahusay na pagganap sa pagmamaneho (Gaya ng ipinapakita ng mababang IRI) na mga numero ) at mababang paglabas ng ingay. Randy Everett at Arizona Department of Transportation
Ginagamit ng Arizona ang International Roughness Index (IRI) upang sukatin ang mga kondisyon ng kalsada, at ang bilang ay bumababa. (Ang IRI ay isang uri ng roughness statistical data, na halos ginagamit ng mga pambansang institusyon bilang performance indicator ng kanilang pavement management system. Kung mas mababa ang value, mas maliit ang roughness, na kanais-nais). Ayon sa mga pagsukat ng IRI na isinagawa noong 2010, 72% ng mga interstate highway sa rehiyon ay nasa mabuting kondisyon. Sa pamamagitan ng 2018, ang proporsyon na ito ay bumagsak sa 53%. Ang mga ruta ng national highway system ay nagpapakita rin ng pababang trend. Ang mga sukat noong 2010 ay nagpakita na 68% ng mga kalsada ay nasa mabuting kondisyon. Sa pamamagitan ng 2018, ang bilang na ito ay bumaba sa 35%.
Habang tumataas ang mga gastos—at hindi na makasabay ang badyet—noong Abril 2019, nagsimulang maghanap ang ADOT ng mas magagandang opsyon sa storage kaysa sa nakaraang toolbox. Para sa mga pavement na nasa mabuting kondisyon pa rin sa loob ng 10 hanggang 15-taon na window ng buhay ng disenyo-at nagiging mas mahalaga para sa departamento na panatilihing maayos ang kondisyon ng kasalukuyang simento-kabilang ang mga opsyon na crack sealing, spray sealing (paglalapat ng manipis layer ng liwanag, Dahan-dahang pinatigas na asphalt emulsion), o ayusin ang mga indibidwal na lubak. Para sa mga pavement na lampas sa buhay ng disenyo, ang isang opsyon ay ang paggiling sa nasirang aspalto at maglagay ng bagong goma na aspalto na overlay. Gayunpaman, dahil sa saklaw ng lugar na kailangang ayusin, ito ay nagpapatunay na masyadong magastos. Ang isa pang balakid sa anumang solusyon na nangangailangan ng paulit-ulit na paggiling ng ibabaw ng aspalto ay ang mga kagamitan sa paggiling ay tiyak na makakaapekto at makapinsala sa pinagbabatayan na kongkreto, at ang pagkawala ng kongkretong materyal sa mga kasukasuan ay partikular na seryoso.
Ano ang mangyayari kung bumalik ang Arizona sa orihinal na ibabaw ng PCC? Alam ng ADOT na ang mga konkretong highway sa estado ay idinisenyo upang magbigay ng pangmatagalang katatagan ng istruktura. Napagtanto ng departamento na kung magagamit nila ang pinagbabatayan na PCC upang pahusayin ang orihinal nitong may ngipin na ibabaw upang makabuo ng isang tahimik at masasakyan na kalsada, ang inaayos na kalsada ay maaaring tumagal nang mas matagal at nangangailangan ng pagpapanatili. Ito rin ay mas mababa kaysa sa aspalto.
Bilang bahagi ng proyekto sa SR 101 hilaga ng Phoenix, ang layer ng AR-ACFC ay inalis, kaya nag-install ang ADOT ng apat na seksyon ng pagsubok upang tuklasin ang mga solusyon sa hinaharap na gagamit ng kasalukuyang kongkreto habang tinitiyak ang kinis , Tahimik na pagsakay at magandang hitsura sa kalsada. Sinuri ng departamento ang diamond grinding at Next Generation Concrete Surface (NGCS), isang texture na may kontroladong profile ng lupa at pangkalahatang negatibo o pababang texture, na binuo bilang isang partikular na low-noise concrete pavement. Isinasaalang-alang din ng ADOT ang paggamit ng isang sliding grinder (isang proseso kung saan ginagabayan ng makina ang mga ball bearings sa ibabaw ng kalsada upang mapabuti ang mga katangian ng friction) o micro-milling upang tapusin ang kongkretong ibabaw. Pagkatapos ng pagsubok sa bawat pamamaraan, natukoy ng ADOT na ang longitudinal texture na nakuha sa pamamagitan ng paggiling ng brilyante ay nagbibigay ng kaaya-ayang hitsura ng corduroy pati na rin ng magandang karanasan sa pagsakay (tulad ng ipinahiwatig ng mababang halaga ng IRI) at mababang ingay. Ang proseso ng paggiling ng brilyante ay napatunayan din na sapat na banayad upang maprotektahan ang mga kongkretong lugar, lalo na sa paligid ng mga kasukasuan, na dating nasira ng paggiling. Ang paggiling ng brilyante ay isa ring cost-effective na solusyon.
Noong Mayo 2019, nagpasya ang ADOT na gilingin ng brilyante ang isang maliit na seksyon ng SR 202 na matatagpuan sa katimugang lugar ng Phoenix. Ang 15-taong-gulang na kalsada ng AR-ACFC ay napakaluwag at patong-patong na ang mga maluwag na bato ay inihagis sa windshield, at ang mga driver ay nagreklamo tungkol sa windshield na nasira ng mga lumilipad na bato araw-araw. Ang proporsyon ng mga claim sa pagkawala sa rehiyong ito ay mas mataas kaysa sa ibang mga rehiyon ng bansa. Napakaingay din ng bangketa at mahirap magmaneho. Pinili ng ADOT ang diamond-finished finish para sa dalawang right-hand lane sa kahabaan ng SR 202 kalahating milya ang haba. Gumamit sila ng loader bucket upang alisin ang umiiral na layer ng AR-ACFC nang hindi nasisira ang kongkreto sa ibaba. Matagumpay na nasubok ng departamento ang pamamaraang ito noong Abril nang nag-brainstorming sila ng mga paraan upang makabalik sa kalsada ng PCC. Matapos makumpleto ang proyekto, napansin ng kinatawan ng ADOT na ang driver ay lilipat mula sa AR-ACFC lane patungo sa diamond ground concrete lane upang maranasan ang pinabuting biyahe at mga katangian ng tunog.
Bagama't hindi lahat ng pilot project ay nakumpleto, ang mga paunang natuklasan sa mga gastos ay nagpapahiwatig na ang mga matitipid na nauugnay sa paggamit ng kongkretong pavement at paggiling ng brilyante upang ma-optimize ang hitsura, kinis, at tunog ay maaaring mabawasan ang pagpapanatili ng hanggang $3.9 bilyon sa isang taon na gastos. Sa loob ng 30 taon. Randy Everett at ang Arizona Department of Transportation
Sa panahong ito, ang Maricopa Government Association (MAG) ay naglabas ng isang ulat na tinatasa ang lokal na ingay sa highway at drivability. Kinikilala ng ulat ang kahirapan ng pagpapanatili ng network ng kalsada at nakatuon sa mga katangian ng ingay ng kalsada. Ang isang pangunahing konklusyon ay dahil ang ingay na bentahe ng AR-ACFC ay mabilis na nawawala, "dapat isaalang-alang ang diamond ground treatment sa halip na goma na asphalt overlay." Ang isa pang sabay-sabay na pag-unlad ay isang kontrata sa pagkuha ng pagpapanatili na nagpapahintulot sa paggiling ng brilyante Ang kontratista ay dinala para sa pagpapanatili at pagtatayo.
Naniniwala ang ADOT na oras na para gawin ang susunod na hakbang at planong magsimula ng mas malaking proyekto sa paggiling ng brilyante sa SR 202 sa Pebrero 2020. Sinasaklaw ng proyekto ang apat na milyang haba, apat na linya ang lapad na seksyon, kabilang ang mga sloped na seksyon. Masyadong malaki ang lugar para gumamit ng loader para alisin ang aspalto, kaya gumamit ng milling machine. Ang departamento ay nagpuputol ng mga piraso sa goma na aspalto para sa milling contractor upang magamit bilang gabay sa proseso ng paggiling. Sa pamamagitan ng pagpapadali para sa operator na makita ang ibabaw ng PCC sa ilalim ng takip, ang kagamitan sa paggiling ay maaaring ayusin at ang pinsala sa pinagbabatayan na kongkreto ay maaaring mabawasan. Ang panghuling ibabaw ng diamante-lupa ng SR 202 ay nakakatugon sa lahat ng mga pamantayan ng ADOT-ito ay tahimik, makinis at kaakit-akit-kumpara sa mga ibabaw ng aspalto, ang halaga ng IRI ay napakahusay noong 1920s at 1930s. Ang mga maihahambing na katangian ng ingay na ito ay maaaring makuha dahil bagama't ang bagong AR-ACFC pavement ay humigit-kumulang 5 dB na mas tahimik kaysa sa diamond ground, kapag ginamit ang AR-ACFC pavement sa loob ng 5 hanggang 9 na taon, ang mga resulta ng pagsukat nito ay maihahambing o mas mataas Ang antas ng dB. Hindi lamang napakababa ng antas ng ingay ng bagong SR 202 diamond ground para sa mga driver, ngunit ang bangketa ay gumagawa din ng mas kaunting ingay sa mga kalapit na komunidad.
Ang tagumpay ng kanilang mga unang proyekto ay nag-udyok sa ADOT na magsimula ng tatlong iba pang mga proyektong pilot ng paggiling ng brilyante. Nakumpleto na ang paggiling ng brilyante ng Loop 101 Price Freeway. Ang diamond grinding ng Loop 101 Pima Freeway ay isasagawa sa unang bahagi ng 2021, at ang pagtatayo ng Loop 101 I-17 hanggang 75th Avenue ay inaasahang isasagawa sa susunod na limang taon. Susubaybayan ng ADOT ang pagganap ng lahat ng mga item upang suriin ang suporta ng mga joints, kung ang kongkreto ay natuklap, at ang pagpapanatili ng kalidad ng tunog at biyahe.
Bagama't hindi lahat ng mga pilot project ay nakumpleto, ang data na nakolekta sa ngayon ay nagbibigay-katwiran sa pagsasaalang-alang ng paggiling ng brilyante bilang isang alternatibo sa karaniwang paggiling at pagpuno. Ang mga paunang resulta ng pagsisiyasat sa gastos ay nagpapakita na ang mga matitipid na nauugnay sa paggamit ng kongkretong pavement at paggiling ng brilyante upang ma-optimize ang hitsura, kinis at tunog ay maaaring mabawasan ang mga gastos sa pagpapanatili ng hanggang $3.9 bilyon sa loob ng 30 taon.
Sa pamamagitan ng paggamit sa umiiral na kongkretong pavement sa Phoenix, hindi lamang ang badyet sa pagpapanatili ang maaaring pahabain at mas maraming mga kalsada ang pinananatiling nasa mabuting kondisyon, ngunit ang tibay ng kongkreto ay nagsisiguro na ang mga pagkagambala na may kaugnayan sa pagpapanatili ng kalsada ay mababawasan. Pinakamahalaga, masisiyahan ang publiko sa makinis at tahimik na lugar sa pagmamaneho.
Si Randy Everett ay isang senior department administrator para sa Department of Transportation sa Central Arizona.
Ang IGGA ay isang non-profit trade association na itinatag noong 1972 ng isang grupo ng mga dedikadong propesyonal sa industriya, na nakatuon sa pagbuo ng mga proseso ng paggiling at pag-ukit ng diyamante para sa semento ng Portland at mga ibabaw ng aspalto. Noong 1995, sumali ang IGGA sa isang kaakibat ng American Concrete Pavement Association (ACPA), na bumubuo ng IGGA/ACPA Concrete Pavement Protection Partnership (IGGA/ACPA CP3) ngayon. Ngayon, ang partnership na ito ay isang teknikal na mapagkukunan at nangunguna sa industriya sa pandaigdigang pagmemerkado ng mga na-optimize na pavement surface, pagkumpuni ng konkretong pavement at proteksyon ng pavement. Ang misyon ng IGGA ay maging nangungunang teknolohiya at mapagkukunan ng promosyon para sa pagtanggap at tamang paggamit ng paggiling at pag-ukit ng brilyante, pati na rin ang pangangalaga at pagpapanumbalik ng PCC.
Oras ng post: Set-08-2021