Restituire l'Arizona Highway a Portland Cement Concrete può semplicemente dimostrare il vantaggio di utilizzare la macinazione del diamante in alternativa alla macinazione e al riempimento standard. Le prospettive mostrano che per un periodo di 30 anni, i costi di manutenzione saranno ridotti di 3,9 miliardi di USD.
Questo articolo si basa su un webinar originariamente tenuto durante la conferenza tecnica di Grooving and Grinding Association (IGGA) nel dicembre 2020. Guarda la demo completa di seguito.
I residenti nella zona di Phoenix vogliono strade lisce, belle e tranquille. Tuttavia, a causa della crescita esplosiva della popolazione nell'area e dei fondi insufficienti per tenere il passo, le condizioni della strada nell'area sono diminuite negli ultimi dieci anni. Il Dipartimento dei trasporti dell'Arizona (ADOT) sta studiando soluzioni creative per mantenere la sua rete autostradale e fornire i tipi di strade che il pubblico prevede.
Phoenix è la quinta città più popolosa degli Stati Uniti e sta ancora crescendo. La rete di strade e ponti di 435 miglia della città è mantenuta dall'area centrale del Dipartimento dei trasporti dell'Arizona (ADOT), la maggior parte delle quali consiste in autostrade a quattro corsie con ulteriori corsie di veicolo ad alto veicolo (HOV). Con un budget di costruzione di 500 milioni di dollari all'anno, la regione effettua in genere da 20 a 25 progetti di costruzione su una rete stradale ad alto traffico ogni anno.
L'Arizona usa i marciapiedi in cemento dagli anni '20. Il calcestruzzo può essere utilizzato per decenni e richiede solo manutenzione ogni 20-25 anni. Per l'Arizona, 40 anni di esperienza di successo hanno permesso di essere utilizzato durante la costruzione delle principali autostrade dello stato negli anni '60. All'epoca, aprire la strada con cemento significava fare un compromesso in termini di rumore della strada. Durante questo periodo, la superficie del cemento viene terminata da stagno (tirando un rastrello metallico sulla superficie del cemento perpendicolare al flusso del traffico) e le gomme che guidano sul cemento staccato produrranno un lamento rumoroso e coerente. Nel 2003, al fine di risolvere il problema del rumore, un 1-in. Lo strato di attrito in gomma asfalto (AR-ACFC) è stato applicato sulla cima del calcestruzzo di cemento Portland (PCC). Ciò fornisce un aspetto coerente, un suono tranquillo e un viaggio confortevole. Tuttavia, preservare la superficie dell'AR-ACFC ha dimostrato di essere una sfida.
La vita di design di AR-ACFC è di circa 10 anni. Le autostrade dell'Arizona hanno ora superato la loro vita di design e stanno invecchiando. La stratificazione e i problemi correlati pongono problemi per i conducenti e il Ministero dei trasporti. Sebbene la delaminazione di solito si traduca solo in una perdita di circa 1 pollice di profondità della strada (perché l'asfalto di gomma spesso 1 pollice si è separato dal calcestruzzo sottostante), il punto di delaminazione è considerato una buca dal pubblico viaggiante ed è considerato un grave problema.
Dopo aver testato la macinazione del diamante, le superfici in cemento di prossima generazione e aver terminato la superficie del calcestruzzo con una smerigliatrice o un micromizzazione, Adot ha determinato che la consistenza longitudinale ottenuta dalla rettifica del diamante fornisce un aspetto di velluto a coste e una buona prestazione di guida (come mostrato da un basso numero di IRI) ) e emissioni a basso rumore. Randy Everett e Arizona Dipartimento dei trasporti
L'Arizona utilizza l'International Rugness Index (IRI) per misurare le condizioni della strada e il numero è in calo. (L'IRI è una sorta di dati statistici di rugosità, che sono quasi universalmente utilizzati dalle istituzioni nazionali come indicatore di prestazione del loro sistema di gestione della pavimentazione. Più basso è il valore, minore è la rugosità, che è desiderabile). Secondo le misurazioni dell'IRI condotte nel 2010, il 72% delle autostrade interstatali nella regione è in buone condizioni. Entro il 2018, questa proporzione era scesa al 53%. Le rotte del sistema autostradale nazionale mostrano anche una tendenza al ribasso. Le misurazioni nel 2010 hanno mostrato che il 68% delle strade era in buone condizioni. Entro il 2018, questo numero era sceso al 35%.
Con l'aumentare dei costi e il budget non poteva tenere il passo, ad aprile 2019, Adot ha iniziato a cercare opzioni di archiviazione migliori rispetto alla precedente cassetta degli attrezzi. Per i marciapiedi che sono ancora in buone condizioni all'interno della finestra di vita di design da 10 a 15 anni e sta diventando sempre più importante per il dipartimento mantenere il pavimentazione esistente in buone condizioni di condizione includono la guarnizione della crepa, la tenuta a spruzzo (applicazione di un sottile strato di luce e emulsione di asfalto lentamente solidificata) o riparare singole buche. Per i marciapiedi che superano la durata del design, un'opzione è quella di macinare l'asfalto deteriorato e gettare una nuova sovrapposizione di asfalto in gomma. Tuttavia, a causa della portata dell'area che deve essere riparata, ciò si rivela troppo costoso. Un altro ostacolo a qualsiasi soluzione che richiede ripetuti macinazione della superficie dell'asfalto è che l'attrezzatura di macinazione influirà inevitabilmente e danneggerà il calcestruzzo sottostante e la perdita di materiale in cemento alle articolazioni è particolarmente grave.
Cosa succederebbe se l'Arizona tornasse sulla superficie PCC originale? Adot sa che le autostrade in cemento nello stato sono progettate per fornire stabilità strutturale di lunga durata. Il dipartimento si rese conto che se potessero utilizzare il PCC sottostante per migliorare la sua superficie dentata originale per formare una strada tranquilla e cavalcabile, la strada riparata potrebbe durare più a lungo e richiedere manutenzione. È anche molto meno dell'asfalto.
Come parte del progetto su SR 101 a nord di Phoenix, lo strato AR-ACFC è stato rimosso, quindi ADOT ha installato quattro sezioni di test per esplorare soluzioni future che utilizzeranno il cemento esistente garantendo la morbidezza, la guida silenziosa e il buon aspetto stradale. Il dipartimento ha esaminato la macinatura dei diamanti e la superficie di cemento di prossima generazione (NGCS), una consistenza con un profilo del suolo controllato e una consistenza generale negativa o discendente, che è stata sviluppata come pavimentazione in cemento particolarmente a basso rumore. ADOT sta anche prendendo in considerazione l'uso di un smerigliatore scorrevole (un processo in cui una macchina guida i cuscinetti a sfera sulla superficie stradale per migliorare le caratteristiche dell'attrito) o micro-mostro per finire la superficie del cemento. Dopo aver testato ciascun metodo, ADOT ha stabilito che la consistenza longitudinale ottenuta dalla rettifica del diamante fornisce un piacevole aspetto del vellutoo e una buona esperienza di guida (come indicato dal basso valore IRI) e un basso rumore. Il processo di rettifica dei diamanti ha anche dimostrato di essere abbastanza delicato da proteggere le aree di cemento, in particolare attorno alle articolazioni, che erano state precedentemente danneggiate dalla fresatura. La macinazione dei diamanti è anche una soluzione economica.
Nel maggio 2019, Adot ha deciso di diamante a grindone una piccola sezione di SR 202 situata nell'area meridionale di Phoenix. La strada AR-ACFC di 15 anni era così sciolta e stratificata che le rocce sciolte venivano gettate sul parabrezza e i conducenti si lamentavano del fatto che il parabrezza fosse danneggiato dalle rocce volanti ogni giorno. La percentuale di richieste di perdita in questa regione è superiore rispetto ad altre regioni del paese. Il marciapiede è anche molto rumoroso e difficile da guidare. Adot ha scelto le finiture definite per diamanti per le due corsie a destra lungo SR 202 di mezzo miglio di lunghezza. Hanno usato un secchio del caricatore per rimuovere lo strato AR-ACFC esistente senza danneggiare il calcestruzzo sottostante. Il dipartimento ha testato con successo questo metodo in aprile quando stavano brainstorming di modi per tornare sulla strada PCC. Dopo il completamento del progetto, il rappresentante ADOT ha notato che il conducente si sarebbe spostato dalla corsia AR-ACFC alla corsia di cemento Diamond Ground per sperimentare le caratteristiche di guida e sonore migliorate.
Sebbene non tutti i progetti pilota siano stati completati, i risultati preliminari sui costi indicano che i risparmi associati all'uso di pavimentazione in cemento e macinazione dei diamanti per ottimizzare l'aspetto, la fluidità e il suono potrebbero ridurre la manutenzione fino a $ 3,9 miliardi in un costo di un anno. Per un periodo di 30 anni. Randy Everett e il Dipartimento dei trasporti dell'Arizona
In questo periodo, la Maricopa Government Association (MAG) ha pubblicato un rapporto che valuta il rumore e la guidabilità dell'autostrada locale. Il rapporto riconosce la difficoltà di mantenere la rete stradale e si concentra sulle caratteristiche del rumore della strada. Una conclusione chiave è che, poiché il vantaggio del rumore di AR-ACFC scompare così rapidamente, "il trattamento del terreno diamantato dovrebbe essere considerato al posto dell'overlay di asfalto di gomma". Un altro sviluppo simultaneo è un contratto di approvvigionamento di manutenzione che consente alla macinazione dei diamanti che il contraente è stato introdotto per la manutenzione e la costruzione.
Adot ritiene che sia tempo di fare il passo successivo e prevede di avviare un progetto di macellazione di diamanti più grande su SR 202 nel febbraio 2020. Il progetto copre una sezione lunga quattro miglia e larghe a quattro corsie, comprese le sezioni inclinate. L'area era troppo grande per usare un caricatore per rimuovere l'asfalto, quindi veniva utilizzata una macinazione. Il dipartimento taglia le strisce nell'asfalto di gomma per l'appaltatore di macinazione da utilizzare come guida durante il processo di macinazione. Rendendo più facile per l'operatore vedere la superficie del PCC sotto il coperchio, è possibile regolare l'apparecchiatura di fresatura e i danni al calcestruzzo sottostante possono essere ridotti al minimo. La superficie finale di diamante di SR 202 soddisfa tutti gli standard Adot: è tranquilla, liscia e attraente per le superfici di asfalto, il valore IRI era molto favorevole negli anni '20 e '30. Queste caratteristiche di rumore comparabili possono essere ottenute perché sebbene la nuova pavimentazione AR-ACFC sia circa 5 dB più silenziosa rispetto al terreno diamantato, quando la pavimentazione AR-ACFC viene utilizzata per 5 a 9 anni, i suoi risultati di misurazione sono comparabili o più elevati del livello DB. Non solo il livello di rumore del nuovo terreno di diamante SR 202 è molto basso per i conducenti, ma il marciapiede genera anche meno rumore nelle comunità vicine.
Il successo dei loro primi progetti ha spinto Adot a iniziare altri tre progetti pilota di macinazione dei diamanti. La rettifica del diamante del loop 101 Prezzo l'autostrada è stata completata. La rettifica del diamante del loop 101 Pima Freeway sarà effettuata all'inizio del 2021 e la costruzione del loop 101 da I-17 a 75th Avenue dovrebbe essere effettuata nei prossimi cinque anni. ADOT seguirà le prestazioni di tutti gli articoli per verificare il supporto delle articolazioni, se il calcestruzzo si è staccato e la manutenzione della qualità del suono e della guida.
Sebbene non tutti i progetti pilota siano stati completati, i dati raccolti finora giustificano la considerazione della macinazione del diamante in alternativa alla macinazione e al riempimento standard. I risultati preliminari dell'indagine sui costi mostrano che i risparmi associati all'utilizzo della pavimentazione in cemento e della macinazione dei diamanti per ottimizzare l'aspetto, la fluidità e il suono possono ridurre i costi di manutenzione fino a $ 3,9 miliardi in un periodo di 30 anni.
Utilizzando la pavimentazione in cemento esistente a Phoenix, non solo il budget di manutenzione può essere esteso e più strade sono mantenute in buone condizioni, ma la durata del calcestruzzo garantisce che le interruzioni relative alla manutenzione stradale siano ridotte al minimo. Ancora più importante, il pubblico sarà in grado di godere di una superficie di guida liscia e tranquilla.
Randy Everett è un amministratore di dipartimento senior per il Dipartimento dei trasporti nell'Arizona centrale.
IGGA è un'associazione commerciale senza scopo di lucro fondata nel 1972 da un gruppo di professionisti del settore dedicati, dedicata allo sviluppo di processi di macinazione e scanalatura di diamanti per le superfici in cemento e asfalto di cemento Portland. Nel 1995, IGGA si è unito a un affiliato dell'American Concrete Pavement Association (ACPA), formando il partenariato di protezione da pavimentazione in calcestruzzo IGGA/ACPA di oggi (IGGA/ACPA CP3). Oggi, questa partnership è una risorsa tecnica e leader del settore nella commercializzazione globale di superfici di pavimentazione ottimizzate, riparazione della pavimentazione in cemento e protezione della pavimentazione. La missione di IGGA è quella di diventare la principale risorsa tecnologica e promozione per l'accettazione e l'uso corretto della macinazione e del ritmo di diamanti, nonché la conservazione e il restauro del PCC.
Tempo post: settembre 08-2021