La redono de la aŭtovojo de Arizono al portlandcementa betono eble pruvos la avantaĝon de uzado de diamanta muelado kiel alternativo al norma muelado kaj plenigado. La perspektivo montras, ke dum 30-jara periodo, la bontenado-kostoj reduktiĝos je 3,9 miliardoj da usonaj dolaroj.
Ĉi tiu artikolo baziĝas sur retseminario origine okazinta dum la Teknika Konferenco de la Internacia Asocio pri Kanelado kaj Muelado (IGGA) en decembro 2020. Rigardu la plenan demonstraĵon sube.
Loĝantoj en la regiono de Fenikso deziras glatajn, belajn kaj trankvilajn vojojn. Tamen, pro eksplodema loĝantarkresko en la regiono kaj nesufiĉaj financoj por subteni ilin, la vojkondiĉoj en la regiono malboniĝis dum la pasinta jardeko. La Arizona Departemento de Transportado (ADOT) studas kreivajn solvojn por konservi sian aŭtovojan reton kaj provizi la specojn de vojoj, kiujn la publiko atendas.
Fenikso estas la kvina plej loĝata urbo en Usono, kaj ĝi ankoraŭ kreskas. La 435-mejla reto de vojoj kaj pontoj de la urbo estas prizorgata de la centra areo de la Arizona Departemento de Transportado (ADOT), kiu plejparte konsistas el kvar-lenaj aŭtovojoj kun aldonaj lenoj por altaj veturiloj (HOV). Kun konstrubuĝeto de 500 milionoj da usonaj dolaroj jare, la regiono tipe efektivigas 20 ĝis 25 konstruprojektojn sur alt-trafika vojreto ĉiujare.
Arizono uzas betonajn pavimojn ekde la 1920-aj jaroj. Betono povas esti uzata dum jardekoj kaj bezonas prizorgadon nur ĉiujn 20-25 jarojn. Por Arizono, 40 jaroj da sukcesa sperto ebligis ĝian uzon dum la konstruado de la ĉefaj aŭtovojoj de la ŝtato en la 1960-aj jaroj. Tiutempe, pavimi la vojojn per betono signifis fari kompromison rilate al vojbruo. Dum ĉi tiu periodo, la betona surfaco estas finita per stanado (tirante metalan rastilon sur la betonan surfacon perpendikulare al la trafikfluo), kaj pneŭoj veturantaj sur la stanita betono produktas bruan, koheran ĝemon. En 2003, por solvi la bruoproblemon, 2,5-cola asfalta kaŭĉuka frottavolo (AR-ACFC) estis aplikita sur Portlandcementan betonon (PCC). Ĉi tio provizas koheran aspekton, kvietan sonon kaj komfortan veturadon. Tamen, konservi la surfacon de la AR-ACFC pruviĝis esti defio.
La projektita vivdaŭro de AR-ACFC estas proksimume 10 jaroj. La aŭtovojoj de Arizono nun superis sian projektitan vivdaŭron kaj maljuniĝas. Tavoliĝo kaj rilataj problemoj prezentas problemojn por ŝoforoj kaj la Ministerio pri Transportado. Kvankam delaminado kutime rezultigas nur perdon de ĉirkaŭ 2,5 cm da vojprofundo (ĉar la 2,5 cm dika kaŭĉuka asfalto apartiĝis de la betono sube), la delaminada punkto estas konsiderata kiel vojtruo fare de la vojaĝanta publiko kaj estas konsiderata kiel grava problemo.
Post testado de diamanta muelado, venontgeneraciaj betonaj surfacoj, kaj finpolurado de la betonsurfaco per glitiga muelilo aŭ mikrofrezado, ADOT determinis, ke la longituda teksturo akirita per diamanta muelado provizas plaĉan kordurojan aspekton kaj bonan veturan rendimenton (kiel montrite per malaltaj IRI-nombroj) kaj malaltajn bruajn emisiojn. Randy Everett kaj la Arizona Departemento de Transportado.
Arizono uzas la Internacian Indekson pri Malglateco (IRI) por mezuri vojajn kondiĉojn, kaj la nombro malpliiĝas. (IRI estas speco de statistika datumo pri malglateco, kiun preskaŭ universale uzas naciaj institucioj kiel rendimenta indikilo de ilia pavima mastruma sistemo. Ju pli malalta la valoro, des pli malgranda la malglateco, kio estas dezirinda). Laŭ IRI-mezuradoj faritaj en 2010, 72% de la interŝtataj aŭtovojoj en la regiono estas en bona stato. Antaŭ 2018, ĉi tiu proporcio falis al 53%. Itineroj de la nacia ŝosea sistemo ankaŭ montras malsupreniran tendencon. Mezuradoj en 2010 montris, ke 68% de la vojoj estis en bona stato. Antaŭ 2018, ĉi tiu nombro falis al 35%.
Ĉar la kostoj kreskis — kaj la buĝeto ne povis samrapidiĝi — en aprilo 2019, ADOT komencis serĉi pli bonajn stokadajn eblojn ol en la antaŭa ilaro. Por pavimoj, kiuj ankoraŭ estas en bona stato ene de la 10- ĝis 15-jara projektita vivdaŭro — kaj fariĝas pli kaj pli grave por la departemento konservi la ekzistantan pavimon en bona stato — ebloj inkluzivas fendsigeladon, ŝprucsigeladon (aplikante maldikan tavolon de malpeza, malrapide solidiĝanta asfalta emulsio), aŭ ripari individuajn vojtruojn. Por pavimoj, kiuj superas la projektitan vivdaŭron, unu eblo estas forŝlifi la difektitan asfalton kaj meti novan kaŭĉukan asfaltan tegaĵon. Tamen, pro la amplekso de la areo, kiun oni bezonas ripari, tio montriĝas tro multekosta. Alia obstaklo al iu ajn solvo, kiu postulas ripetan ŝlifadon de la asfalta surfaco, estas, ke la ŝlifa ekipaĵo neeviteble influos kaj difektos la subestan betonon, kaj la perdo de betonmaterialo ĉe la juntoj estas aparte grava.
Kio okazus se Arizono revenus al la originala PCC-surfaco? ADOT scias, ke la betonaj aŭtovojoj en la ŝtato estas desegnitaj por provizi longdaŭran strukturan stabilecon. La departemento komprenis, ke se ili povus uzi la subestan PCC por plibonigi ĝian originalan dentitan surfacon por formi trankvilan kaj vetureblan vojon, la riparita vojo eble daŭros pli longe kaj postulos prizorgadon. Ĝi ankaŭ estas multe malpli ol asfalto.
Kiel parto de la projekto sur SR 101 norde de Fenikso, la AR-ACFC-tavolo estis forigita, do ADOT instalis kvar testajn sekciojn por esplori estontajn solvojn, kiuj utiligos ekzistantan betonon, samtempe certigante glatecon, kvietan veturadon kaj bonan vojaperon. La departemento reviziis diamantan mueladon kaj Next Generation Concrete Surface (NGCS), teksturon kun kontrolita grundoprofilo kaj ĝenerale negativa aŭ malsupreniĝa teksturo, kiu estis evoluigita kiel aparte malbrua betona pavimo. ADOT ankaŭ konsideras la uzon de glita muelilo (procezo en kiu maŝino gvidas globlagrojn al la vojsurfaco por plibonigi frikciajn karakterizaĵojn) aŭ mikro-mueladon por fini la betonsurfacon. Post testado de ĉiu metodo, ADOT determinis, ke la longituda teksturo akirita per diamanta muelado provizas plaĉan kordurojan aspekton same kiel bonan vetursperton (kiel indikite de la malalta IRI-valoro) kaj malaltan bruon. La diamanta mueladprocezo ankaŭ pruviĝis esti sufiĉe milda por protekti betonajn areojn, precipe ĉirkaŭ la juntoj, kiuj antaŭe estis difektitaj per muelado. Diamanta muelado ankaŭ estas kostefika solvo.
En majo 2019, ADOT decidis diamant-mueli malgrandan sekcion de SR 202 situanta en la suda areo de Fenikso. La 15-jaraĝa vojo AR-ACFC estis tiel loza kaj tavoligita, ke lozaj ŝtonoj estis ĵetitaj sur la antaŭan glacon, kaj ŝoforoj ĉiutage plendis pri la difektoj de la antaŭa glaco per flugantaj ŝtonoj. La proporcio de perdo-asertoj en ĉi tiu regiono estas pli alta ol en aliaj regionoj de la lando. La trotuaro ankaŭ estas tre brua kaj malfacile veturebla. ADOT elektis diamant-finitajn finpolurojn por la du dekstraj lenoj laŭlonge de SR 202 duonmejlon longaj. Ili uzis ŝarĝilan sitelon por forigi la ekzistantan AR-ACFC-tavolon sen difekti la betonon sube. La departemento sukcese testis ĉi tiun metodon en aprilo, kiam ili cerboŝtormis manierojn reveni al la PCC-vojo. Post kiam la projekto estis kompletigita, la reprezentanto de ADOT rimarkis, ke la ŝoforo moviĝus de la AR-ACFC-leno al la diamant-muelita betonleno por sperti la plibonigitajn veturajn kaj sonajn karakterizaĵojn.
Kvankam ne ĉiuj pilotprojektoj estas kompletigitaj, preparaj rezultoj pri kostoj indikas, ke la ŝparoj asociitaj kun la uzo de betona pavimo kaj diamanta muelado por optimumigi aspekton, glatecon kaj sonon povus redukti bontenadon je ĝis 3,9 miliardoj da dolaroj en jara kosto. Dum 30-jara periodo. Randy Everett kaj la Arizona Departemento de Transportado.
Ĉirkaŭ tiu tempo, la Registara Asocio de Maricopa (MAG) publikigis raporton taksantan la bruon kaj vetureblecon de lokaj ŝoseoj. La raporto agnoskas la malfacilecon de bontenado de la vojreto kaj fokusiĝas al la bruokarakterizaĵoj de la vojo. Ŝlosila konkludo estas, ke ĉar la bruavantaĝo de AR-ACFC malaperas tiel rapide, "diamanta muelado devus esti konsiderata anstataŭ kaŭĉuka asfaltkovraĵo." Alia samtempa evoluo estas kontrakto pri bontenado, kiu permesas diamantan mueladon. La entreprenisto estis dungita por bontenado kaj konstruado.
ADOT kredas, ke estas tempo fari la sekvan paŝon kaj planas komenci pli grandan diamantan muelprojekton sur SR 202 en februaro 2020. La projekto kovras kvar-mejlan longan, kvar-len-larĝan sekcion, inkluzive de deklivaj sekcioj. La areo estis tro granda por uzi ŝargilon por forigi la asfalton, do frezmaŝino estis uzata. La departemento tranĉas striojn en kaŭĉuka asfalto por ke la freza entreprenisto uzu ilin kiel gvidilon dum la freza procezo. Faciligante al la funkciigisto vidi la PCC-surfacon sub la kovrilo, la freza ekipaĵo povas esti alĝustigita kaj difekto al la subesta betono povas esti minimumigita. La fina diamant-muelita surfaco de SR 202 plenumas ĉiujn ADOT-normojn - ĝi estas kvieta, glata kaj alloga - kompare kun asfaltaj surfacoj, la IRI-valoro estis tre favora en la 1920-aj kaj 1930-aj jaroj. Ĉi tiuj kompareblaj bruokarakterizaĵoj povas esti akiritaj ĉar kvankam la nova AR-ACFC-pavimo estas ĉirkaŭ 5 dB pli kvieta ol la diamant-muelita, kiam la AR-ACFC-pavimo estas uzata dum 5 ĝis 9 jaroj, ĝiaj mezurrezultoj estas kompareblaj aŭ pli altaj ol la dB-nivelo. Ne nur la bruonivelo de la nova diamanta grundo de la SR 202 estas tre malalta por ŝoforoj, sed la trotuaro ankaŭ generas malpli da bruo en proksimaj komunumoj.
La sukceso de iliaj fruaj projektoj instigis ADOT komenci tri aliajn pilotprojektojn pri diamanta muelado. La diamanta muelado de la aŭtovojo Loop 101 Price jam finiĝis. La diamanta muelado de la aŭtovojo Loop 101 Pima estos efektivigita komence de 2021, kaj la konstruado de la aŭtovojo Loop 101 I-17 ĝis la 75-a Avenuo estas atendata esti efektivigita en la venontaj kvin jaroj. ADOT spuros la funkciadon de ĉiuj elementoj por kontroli la subtenon de la juntoj, ĉu la betono senŝeliĝis, kaj la bontenadon de sono kaj veturkvalito.
Kvankam ne ĉiuj pilotprojektoj estas kompletigitaj, la ĝis nun kolektitaj datumoj pravigas la konsideron de diamanta frotado kiel alternativo al norma frotado kaj plenigado. La preparaj rezultoj de la kostenketo montras, ke la ŝparoj asociitaj kun la uzo de betonpavimo kaj diamanta frotado por optimumigi aspekton, glatecon kaj sonon povas redukti bontenadkostojn je ĝis 3,9 miliardoj da dolaroj dum 30-jara periodo.
Per uzado de la ekzistanta betona pavimo en Fenikso, ne nur la buĝeto por bontenado povas esti plilongigita kaj pli da vojoj estas konservataj en bona stato, sed la daŭreco de la betono certigas, ke interrompoj rilataj al vojbontenado estas minimumigitaj. Plej grave, la publiko povos ĝui glatan kaj trankvilan vetursurfacon.
Randy Everett estas altranga departementa administranto por la Departemento de Transportado en Centra Arizono.
IGGA estas neprofitcela komerca asocio establita en 1972 de grupo de dediĉitaj industriaj profesiuloj, dediĉitaj al la disvolviĝo de diamantaj muelitaj kaj kanelitaj procezoj por portlandcementaj betonaj kaj asfaltaj surfacoj. En 1995, IGGA aliĝis al filio de la Usona Betona Pavima Asocio (ACPA), formante la hodiaŭan IGGA/ACPA Betona Pavima Protekta Partnereco (IGGA/ACPA CP3). Hodiaŭ, ĉi tiu partnereco estas teknika rimedo kaj industria gvidanto en la tutmonda merkatado de optimumigitaj pavimaj surfacoj, betonpavima riparo kaj pavima protekto. La misio de IGGA estas iĝi la ĉefa teknologia kaj reklama rimedo por la akcepto kaj ĝusta uzo de diamanta muelado kaj kanelado, same kiel PCC-konservado kaj restarigo.
Afiŝtempo: 8 septembro 2021