D'Zréckféierung vun der Autobunn an Arizona op Portlandzementbeton kéint de Virdeel vun der Diamantschleifung als Alternativ zum Standardschleifen a Fëllung beweisen. D'Aussiichte weisen, datt d'Ënnerhaltskäschten iwwer eng Period vun 30 Joer ëm 3,9 Milliarden USD reduzéiert ginn.
Dësen Artikel baséiert op engem Webinar, deen ursprénglech während der Technescher Konferenz vun der International Grooving and Grinding Association (IGGA) am Dezember 2020 ofgehale gouf. Kuckt déi komplett Demo hei ënnendrënner.
D'Awunner an der Géigend vu Phoenix wëllen glat, schéin a roueg Stroossen. Wéinst dem explosive Bevëlkerungswuesstem an der Géigend an net genuch Mëttel fir dat z'erhalen, sinn d'Stroossenzoustänn an der Géigend an de leschten zéng Joer ëmmer méi schlecht ginn. Den Arizona Department of Transportation (ADOT) ënnersicht kreativ Léisunge fir säin Autobunnsnetz z'erhalen an déi Zorte vu Stroossen ze bidden, déi d'Ëffentlechkeet erwaart.
Phoenix ass déi fënneftgréisst Stad an den USA, an si wiisst nach ëmmer. Dat 435 Meilen laangt Stroossen- a Bréckennetz vun der Stad gëtt vum Zentralberäich vum Arizona Department of Transportation (ADOT) ënnerhalen, deen haaptsächlech aus véierspuregen Autobunnen mat zousätzleche Spueren fir héich Gefierer (HOV) besteet. Mat engem Baubudget vu 500 Milliounen US-Dollar pro Joer féiert d'Regioun typescherweis all Joer 20 bis 25 Bauprojeten op engem Stroossennetz mat héijem Verkéier duerch.
Arizona benotzt Betonbelag zënter den 1920er Joren. Beton kann Joerzéngte laang benotzt ginn a brauch nëmmen all 20-25 Joer Ënnerhalt. Fir Arizona hunn 40 Joer erfollegräich Erfahrung et erméiglecht, en an den 1960er Joren beim Bau vun den Haaptautobunne vum Staat ze benotzen. Deemools huet d'Betonbelagung e Kompromëss a punkto Stroossegeräisch bedeit. Wärend dëser Period gëtt d'Betonuewerfläch duerch Verzinnung (e Metallhark op d'Betonuewerfläch senkrecht zum Verkéiersfloss zéien) fäerdeg gemaach, an d'Pneuen, déi um verzinnte Beton fueren, produzéieren e laut, kohärent Gejäiz. Am Joer 2003 gouf, fir de Kaméidiproblem ze léisen, eng 1-Zoll-Asphalt Rubber Friction Layer (AR-ACFC) op Portlandzementbeton (PCC) opgedroen. Dëst garantéiert en eenheetlecht Ausgesinn, e rouegen Toun an eng komfortabel Rees. D'Erhale vun der Uewerfläch vum AR-ACFC huet sech awer als Erausfuerderung erwisen.
D'Liewensdauer vun der AR-ACFC ass ongeféier 10 Joer. D'Autobunnen an Arizona hunn hir Liewensdauer elo iwwerschratt a gi méi al. D'Schichtstellung a verwandte Problemer stellen Problemer fir d'Chauffeuren an de Ministère fir Transport duer. Och wann d'Delaminatioun normalerweis nëmmen zu engem Verloscht vun ongeféier 1 Zoll Stroossendéift féiert (well den 1 Zoll décke Gummi-Asphalt sech vum Beton drënner getrennt huet), gëtt de Delaminatiounspunkt vun de Reesenden als e Schlaglach ugesinn an als e seriéist Problem.
Nodeem d'ADOT Diamantschleifen, Betonoberflächen vun der nächster Generatioun getest an d'Betonoberfläche mat engem Schleifschleifer oder Mikrofräsen ofgeschaaft hat, huet si festgestallt, datt déi duerch Diamantschleifen entstanen Längstextur e gefällegt Corduroy-Ausgesinn a gutt Fuerleistung (wéi duerch niddreg IRI-Zuelen gewisen) a geréng Geräischeremissiounen bitt. Randy Everett an Arizona Department of Transportation
Arizona benotzt den International Roughness Index (IRI) fir d'Stroossezoustand ze moossen, an dës Zuel ass am Réckgang. (IRI ass eng Zort vu statisteschen Daten iwwer Rauheet, déi bal universell vun nationalen Institutiounen als Leeschtungsindikator fir hiert Stroossemanagementsystem benotzt ginn. Wat méi niddreg de Wäert ass, wat méi kleng d'Rauheet, wat wënschenswäert ass). Laut IRI-Miessunge vun 2010 sinn 72% vun den Interstate-Autobunnen an der Regioun a guddem Zoustand. Bis 2018 war dësen Undeel op 53% gefall. D'Strecken am nationale Stroossesystem weisen och en Trend no ënnen. Miessunge vun 2010 hunn erginn, datt 68% vun de Stroossen a guddem Zoustand waren. Bis 2018 war dës Zuel op 35% gefall.
Wéi d'Käschten eropgaange sinn – an de Budget net méi matgoe konnt – huet den ADOT am Abrëll 2019 ugefaangen no bessere Lagerméiglechkeeten ze sichen wéi am fréiere Toolbox. Fir Trottoiren, déi nach ëmmer a guddem Zoustand sinn, bannent der Liewensdauer vun 10 bis 15 Joer – an et gëtt ëmmer méi wichteg fir d'Departement, den existente Trottoir a guddem Zoustand ze halen – gehéieren zu den Optiounen d'Versiegelung vu Rëss, d'Sprëtzversiegelung (eng dënn Schicht liichter, lues verstäerkter Asphalt-Emulsioun opdroen) oder d'Reparatur vun eenzelne Lächer. Fir Trottoiren, déi d'Liewensdauer iwwerschratt hunn, ass eng Optioun, den ofgefallene Asphalt ofzeschleifen an eng nei Gummi-Asphalt-Ofdeckung ze leeën. Wéinst dem Ëmfang vun der Fläch, déi reparéiert muss ginn, stellt sech dëst awer als ze deier eraus. En anert Hindernis fir all Léisung, déi widderholl Schleife vun der Asphaltuewerfläch erfuerdert, ass datt d'Schleifausrüstung den ënnerierdesche Beton onvermeidbar beaflosst a beschiedegt, an de Verloscht vu Betonmaterial un de Fugen ass besonnesch eescht.
Wat géif geschéien, wann Arizona op déi ursprénglech PCC-Uewerfläch zréckkënnt? Den ADOT weess, datt d'Betonautobunnen am Staat sou konzipéiert sinn, datt se eng laanglieweg strukturell Stabilitéit bidden. D'Departement huet gemierkt, datt wann se déi ënnerläit PCC benotze kéinten, fir hir ursprénglech gezännt Uewerfläch ze verbesseren, fir eng roueg a fuerbar Strooss ze bilden, déi reparéiert Strooss méi laang hale kéint a méi Ënnerhalt brauche kéint. Et ass och vill manner deier wéi Asphalt.
Am Kader vum Projet op der SR 101 nërdlech vu Phoenix gouf d'AR-ACFC-Schicht ewechgeholl, dofir huet ADOT véier Testsektiounen installéiert fir zukünfteg Léisungen z'ënnersichen, déi existente Beton notzen a gläichzäiteg e glaten, rouegen Fuerwee an e gutt Stroossenerscheinung garantéieren. D'Departement huet Diamantschleifen an d'Next Generation Concrete Surface (NGCS) iwwerpréift, eng Textur mat engem kontrolléierte Buedemprofil an enger allgemenger negativer oder no ënnen Textur, déi als besonnesch geräuscharme Betonbelag entwéckelt gouf. ADOT iwwerleet och d'Benotzung vun engem Gleitschleifer (e Prozess bei deem eng Maschinn Kugellager op d'Stroossefläch féiert fir d'Reibungseigenschaften ze verbesseren) oder Mikrofräsen fir d'Betonuewerfläch ze verfeineren. Nodeems all Method getest gouf, huet ADOT festgestallt, datt d'Längstextur, déi duerch Diamantschleifen kritt gëtt, e gefällegt Corduroy-Erscheinungsbild souwéi e gutt Fuererlebnis (wéi duerch den niddregen IRI-Wäert ugedeit gëtt) a geräuscharme Konditioune bitt. Den Diamantschleifprozess huet sech och als sanft genuch bewisen, fir Betonberäicher ze schützen, besonnesch ronderëm d'Gelenker, déi virdru duerch Fräsen beschiedegt goufen. Diamantschleifen ass och eng käschtegënschteg Léisung.
Am Mee 2019 huet den ADOT decidéiert, e klengen Deel vun der SR 202 am südleche Gebitt vu Phoenix mat Diamantschleifen ze schleifen. Déi 15 Joer al AR-ACFC Strooss war sou locker a geschichtet, datt locker Steng op d'Wandschëld geheit goufen, an d'Chauffeure hunn sech all Dag iwwer d'Schued un der Wandschëld duerch fléiend Steng beschwéiert. Den Undeel vun de Schuedenersazfuerderungen an dëser Regioun ass méi héich wéi an anere Regioune vum Land. Den Trottoir ass och ganz haart a schwéier ze fueren. Den ADOT huet Diamant-Uewerflächenbeschichtunge fir déi zwou riets Spueren laanscht der SR 202, déi eng hallef Meil laang ass, gewielt. Si hunn e Ladeecker benotzt fir déi existent AR-ACFC Schicht ze läschen, ouni de Beton drënner ze beschiedegen. D'Departement huet dës Method am Abrëll erfollegräich getest, wéi si Brainstorming gemaach hunn, wéi se zréck op d'PCC Strooss kéinte goen. Nodeems de Projet ofgeschloss war, huet den ADOT Vertrieder gemierkt, datt de Chauffer vun der AR-ACFC Spuer op déi diamantgeschliffen Betonspur gewiesselt ass, fir déi verbessert Fuer- a Klangeigenschaften ze erliewen.
Och wann net all Pilotprojeten ofgeschloss sinn, weisen virleefeg Erkenntnisser iwwer d'Käschten drop hin, datt d'Erspuernisser, déi mat der Notzung vu Betonbelag a Diamantschleifen verbonne sinn, fir d'Erscheinung, d'Glattheet an de Klang ze optimiséieren, d'Ënnerhaltskäschten ëm bis zu 3,9 Milliarden Dollar pro Joer reduzéiere kéinten. Iwwer eng Period vun 30 Joer. Randy Everett an den Arizona Department of Transportation
Ongeféier zu dëser Zäit huet d'Maricopa Government Association (MAG) e Bericht publizéiert, an deem de lokale Stroossekaméidi an d'Fuerbarkeet bewäert ginn. De Bericht erkennt d'Schwieregkeet un, d'Stroossennetz z'ënnerhalen, a konzentréiert sech op d'Kaméidiecharakteristike vun der Strooss. Eng Schlësselkonklusioun ass, datt well de Kaméidivirdeel vun AR-ACFC sou séier verschwënnt, "Diamant-Buedembehandlung amplaz vun der Gummi-Asphalt-Ofdeckung sollt a Betruecht gezunn ginn." Eng aner gläichzäiteg Entwécklung ass e Maintenance-Beschaffungsvertrag, deen Diamantschleifen erlaabt. Den Entrepreneur gouf fir d'Ënnerhalt an d'Bauaarbechten engagéiert.
D'ADOT mengt, datt et Zäit ass, den nächste Schrëtt ze maachen, a plangt am Februar 2020 e gréissere Diamantschleifprojet um SR 202 unzefänken. De Projet ëmfaasst eng véier Meilen laang, véierspureg breet Sektioun, inklusiv schief Sektiounen. D'Fläch war ze grouss fir e Lader ze benotzen fir den Asphalt ze entfernen, dofir gouf eng Fräsmaschinn benotzt. D'Departement schneit Sträifen am Gummi-Asphalt, déi de Fräsunternehmer als Guide beim Fräsprozess benotze kann. Indem et dem Bedreiwer méi einfach gëtt, d'PCC-Uewerfläch ënner der Ofdeckung ze gesinn, kann d'Fräsausrüstung ugepasst ginn an de Schued um ënnerierdesche Beton miniméiert ginn. Déi fäerdeg diamantgeschliffen Uewerfläch vum SR 202 entsprécht all ADOT-Standarden - si ass roueg, glat an attraktiv - am Verglach mat Asphaltuewerflächen war den IRI-Wäert an den 1920er an 1930er Joren ganz gënschteg. Dës vergläichbar Geräischereegeschafte kënne kritt ginn, well obwuel den neien AR-ACFC-Belag ongeféier 5 dB méi roueg ass wéi den Diamantgeschliffen, sinn seng Miessresultater, wann den AR-ACFC-Belag 5 bis 9 Joer benotzt gëtt, vergläichbar oder méi héich wéi den dB-Niveau. Net nëmmen ass de Kaméidi vum neien SR 202 Diamond Ground ganz niddreg fir d'Chauffeuren, mä den Trottoir generéiert och manner Kaméidi an den Nopeschgemengen.
Den Erfolleg vun hiren éischte Projeten huet den ADOT dozou bruecht, dräi aner Pilotprojeten am Beräich Diamantschleifen ze starten. D'Diamantschleife vum Loop 101 Price Freeway ass ofgeschloss. D'Diamantschleife vum Loop 101 Pima Freeway gëtt Ufank 2021 duerchgefouert, an de Bau vun der Loop 101 I-17 bis 75th Avenue gëtt erwaart an den nächste fënnef Joer duerchgefouert ze ginn. Den ADOT wäert d'Leeschtung vun allen Elementer iwwerwaachen, fir d'Ënnerstëtzung vun de Gelenker, ob de Beton ofgebliedert huet, an d'Erhale vum Toun a vun der Fuerqualitéit ze kontrolléieren.
Och wann net all Pilotprojeten ofgeschloss sinn, rechtfertegen d'Donnéeën, déi bis elo gesammelt goufen, d'Berécksiichtegung vum Diamantschleifen als Alternativ zum Standardschleifen a Fëllungen. Déi virleefeg Resultater vun der Käschteuntersuchung weisen, datt d'Erspuernisser, déi mat der Notzung vu Betonbelag a Diamantschleifen fir d'Optimiséierung vun der Erscheinung, der Gläichméissegkeet an dem Toun verbonne sinn, d'Ënnerhaltskäschten iwwer eng Period vun 30 Joer ëm bis zu 3,9 Milliarden Dollar reduzéiere kënnen.
Duerch d'Benotzung vum bestehenden Betonbelag zu Phoenix kann net nëmmen de Budget fir den Ënnerhalt erweidert ginn a méi Stroossen a guddem Zoustand gehale ginn, mä d'Haltbarkeet vum Beton garantéiert och, datt Stéierungen am Zesummenhang mat der Stroossenënnerhaltung miniméiert ginn. Am wichtegsten ass, datt d'Ëffentlechkeet eng glat a roueg Fuerfläch genéisse kann.
De Randy Everett ass e Senior Department Administrator fir den Department of Transportation a Zentralarizona.
D'IGGA ass eng Handelsvereenegung ouni Gewënnzweck, déi 1972 vun enger Grupp vun engagéierten Industrieexperten gegrënnt gouf, déi sech der Entwécklung vun Diamantschleif- a Grooving-Prozesser fir Portlandzementbeton an Asphaltuewerflächen widmen. Am Joer 1995 ass d'IGGA enger Filial vun der American Concrete Pavement Association (ACPA) bäigetrueden an huet domat déi haiteg IGGA/ACPA Concrete Pavement Protection Partnership (IGGA/ACPA CP3) gegrënnt. Haut ass dës Partnerschaft eng technesch Ressource a Branchenleader am globale Marketing vun optiméierten Stroosseflächen, Betonreparatur a Stroosseschutz. D'Missioun vun der IGGA ass et, déi féierend Technologie- a Promotiounsressource fir d'Akzeptanz an déi korrekt Notzung vum Diamantschleifen a Grooving, souwéi d'PCC-Erhaalung a Restauratioun ze ginn.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 08.09.2021