Arizona otoyolunu Portland çimento betonuna döndürmek, standart taşlama ve doldurmaya alternatif olarak elmas taşlama kullanmanın faydasını kanıtlayabilir. Görünüm, 30 yıllık dönemde bakım maliyetlerinin 3,9 milyar ABD doları azalacağını gösteriyor.
Bu makale, ilk olarak Aralık 2020'de Uluslararası Kanal Açma ve Taşlama Birliği (IGGA) Teknik Konferansı sırasında düzenlenen bir web seminerine dayanmaktadır. Demonun tamamını aşağıdan izleyin.
Phoenix bölgesinin sakinleri düzgün, güzel ve sessiz yollar istiyor. Ancak bölgedeki hızlı nüfus artışı ve buna yetecek fonların olmaması nedeniyle bölgedeki yol koşulları son on yılda kötüleşiyor. Arizona Ulaştırma Bakanlığı (ADOT), otoyol ağını korumak ve halkın beklediği yol türlerini sağlamak için yaratıcı çözümler üzerinde çalışıyor.
Phoenix, Amerika Birleşik Devletleri'nin en kalabalık beşinci şehridir ve hala büyümeye devam etmektedir. Şehrin 435 millik yol ve köprü ağı, Arizona Ulaştırma Bakanlığı'nın (ADOT) merkezi alanı tarafından korunuyor; bu bölgenin çoğu, ek yüksek araç (HOV) şeritleri ile birlikte dört şeritli otoyollardan oluşuyor. Yıllık 500 milyon ABD doları tutarında bir inşaat bütçesine sahip olan bölge, genellikle her yıl yoğun trafikli bir yol ağında 20 ila 25 inşaat projesi gerçekleştirmektedir.
Arizona 1920'lerden beri beton kaplama kullanıyor. Beton onlarca yıl kullanılabilir ve yalnızca 20-25 yılda bir bakım gerektirir. Arizona'nın 40 yıllık başarılı deneyimi, 1960'larda eyaletin önemli otoyollarının inşası sırasında kullanılmasını sağladı. O zamanlar yolu betonla kaplamak, yol gürültüsü açısından bir ödün vermek anlamına geliyordu. Bu süre zarfında beton yüzeyi kalaylanarak (trafik akışına dik beton yüzeye metal bir tırmık çekilerek) bitirilir ve kalaylı beton üzerinde sürülen lastikler gürültülü, tutarlı bir sızlanma üretecektir. 2003 yılında gürültü problemini çözmek için 1-in. Asfalt Kauçuk Sürtünme Tabakası (AR-ACFC), Portland Çimento Betonu (PCC) üzerine uygulandı. Bu tutarlı bir görünüm, sessiz ses ve konforlu seyahat sağlar. Ancak AR-ACFC'nin yüzeyini korumanın zorlu olduğu kanıtlandı.
AR-ACFC'nin tasarım ömrü yaklaşık 10 yıldır. Arizona'nın otoyolları artık tasarım ömrünü aştı ve yaşlanıyor. Sınıflandırma ve buna bağlı sorunlar sürücüler ve Ulaştırma Bakanlığı açısından sorun teşkil etmektedir. Her ne kadar katmanlara ayrılma genellikle sadece yaklaşık 1 inçlik yol derinliği kaybına neden olsa da (çünkü 1 inç kalınlığındaki kauçuk asfalt aşağıdaki betondan ayrılmıştır), katmanlara ayrılma noktası seyahat eden halk tarafından bir çukur olarak kabul edilir ve ciddi bir tehlike olarak kabul edilir. sorun.
Elmas taşlama, yeni nesil beton yüzeyler ve beton yüzeyin kayar taşlama veya mikro frezeleme ile bitirilmesi test edildikten sonra ADOT, elmas taşlamayla elde edilen uzunlamasına dokunun hoş bir kadife görünümü ve iyi sürüş performansı (düşük IRI ile gösterildiği gibi) sağladığını belirledi. ) ve düşük gürültü emisyonları. Randy Everett ve Arizona Ulaştırma Bakanlığı
Arizona yol koşullarını ölçmek için Uluslararası Pürüzlülük Endeksi'ni (IRI) kullanıyor ve bu sayı azalıyor. (IRI, ulusal kurumlar tarafından kaplama yönetim sistemlerinin performans göstergesi olarak neredeyse evrensel olarak kullanılan bir tür pürüzlülük istatistiksel verisidir. Değer ne kadar düşük olursa, pürüzlülük de o kadar küçük olur ki bu da arzu edilir). 2010 yılında yapılan IRI ölçümlerine göre bölgedeki eyaletlerarası karayollarının %72'si iyi durumdadır. 2018 yılında bu oran yüzde 53'e düştü. Ulusal karayolu sistemi güzergahları da düşüş eğilimi gösteriyor. 2010 yılında yapılan ölçümler yolların %68'inin iyi durumda olduğunu gösterdi. 2018 yılında bu sayı %35'e düştü.
Nisan 2019'da maliyetler arttıkça ve bütçe buna ayak uyduramayınca ADOT, önceki araç kutusundan daha iyi depolama seçenekleri aramaya başladı. 10 ila 15 yıllık tasarım ömrü penceresi içinde hala iyi durumda olan kaplamalar için (ve mevcut kaplamayı iyi durumda tutmak departman için giderek daha önemli hale gelmektedir) seçenekler arasında çatlak kapatma, sprey kaplama (ince bir kaplama uygulama) yer almaktadır. hafif bir tabaka, Yavaş yavaş katılaşan asfalt emülsiyonu) veya tek tek çukurları onarın. Tasarım ömrünü aşan kaplamalar için bir seçenek, bozulmuş asfaltın taşlanması ve yeni bir kauçuk asfalt kaplamanın döşenmesidir. Ancak onarılması gereken alanın kapsamı nedeniyle bu çok maliyetli oluyor. Asfalt yüzeyinin tekrar tekrar taşlanmasını gerektiren herhangi bir çözümün önündeki bir diğer engel, taşlama ekipmanının kaçınılmaz olarak alttaki betonu etkileyip ona zarar vermesi ve derzlerdeki beton malzemesi kaybının özellikle ciddi olmasıdır.
Arizona orijinal PCC yüzeyine geri dönseydi ne olurdu? ADOT, eyaletteki beton otoyolların uzun ömürlü yapısal stabilite sağlayacak şekilde tasarlandığını biliyor. Departman, sessiz ve sürülebilir bir yol oluşturmak amacıyla orijinal dişli yüzeyini iyileştirmek için altta yatan PCC'yi kullanabilirlerse, onarılan yolun daha uzun süre dayanabileceğini ve bakım gerektirebileceğini fark etti. Ayrıca asfalta göre çok daha azdır.
Phoenix'in kuzeyindeki SR 101'deki projenin bir parçası olarak AR-ACFC katmanı kaldırıldı, bu nedenle ADOT, pürüzsüzlük, Sessiz sürüş ve iyi yol görünümü sağlarken mevcut betonu kullanacak gelecekteki çözümleri keşfetmek için dört test bölümü kurdu. Departman, özellikle düşük gürültülü bir beton kaplama olarak geliştirilen, kontrollü toprak profiline ve genel negatif veya aşağıya doğru dokuya sahip bir doku olan elmas taşlama ve Yeni Nesil Beton Yüzeyi (NGCS) inceledi. ADOT aynı zamanda kayan taşlama makinesinin (sürtünme özelliklerini iyileştirmek için bir makinenin bilyalı rulmanları yol yüzeyine yönlendirdiği bir işlem) veya beton yüzeyin bitirilmesi için mikro frezelemenin kullanımını da düşünüyor. ADOT, her yöntemi test ettikten sonra, elmas taşlamayla elde edilen uzunlamasına dokunun, hoş bir fitilli kadife görünümünün yanı sıra iyi bir sürüş deneyimi (düşük IRI değeriyle gösterildiği gibi) ve düşük gürültü sağladığını belirledi. Elmaslı taşlama işleminin, özellikle önceden frezeleme nedeniyle hasar görmüş derzlerin etrafındaki beton alanları koruyacak kadar hassas olduğu da kanıtlanmıştır. Elmas taşlama da uygun maliyetli bir çözümdür.
Mayıs 2019'da ADOT, Phoenix'in güney bölgesinde bulunan SR 202'nin küçük bir bölümünü elmasla taşlamaya karar verdi. 15 yıllık AR-ACFC yolu o kadar gevşek ve katmanlıydı ki, ön cama gevşek taşlar atılırken, sürücüler her gün ön camın uçuşan taşlardan zarar görmesinden şikayetçiydi. Bu bölgedeki hasar tazminatı oranı ülkenin diğer bölgelerine göre daha yüksektir. Kaldırım da çok gürültülü ve sürüşü zor. ADOT, yarım mil uzunluğundaki SR 202 boyunca sağ taraftaki iki şerit için elmas kaplamalı kaplamalar seçti. Aşağıdaki betona zarar vermeden mevcut AR-ACFC katmanını kaldırmak için bir yükleyici kepçesi kullandılar. Departman, Nisan ayında PCC yoluna dönmenin yolları üzerinde beyin fırtınası yaparken bu yöntemi başarıyla test etti. Proje tamamlandıktan sonra ADOT temsilcisi, sürücünün gelişmiş sürüş ve ses özelliklerini deneyimlemek için AR-ACFC şeridinden elmas zeminli beton şeride geçeceğini fark etti.
Pilot projelerin tamamı tamamlanmamasına rağmen, maliyetlere ilişkin ön bulgular, görünümü, pürüzsüzlüğü ve sesi optimize etmek için beton kaplama ve elmas taşlama kullanımıyla ilişkili tasarrufların, bakımın yıllık maliyetini 3,9 milyar dolara kadar azaltabileceğini gösteriyor. 30 yılı aşkın bir süre. Randy Everett ve Arizona Ulaştırma Bakanlığı
Bu sıralarda Maricopa Hükümet Birliği (MAG), yerel otoyol gürültüsünü ve sürüş kabiliyetini değerlendiren bir rapor yayınladı. Rapor, karayolu ağının bakımının zorluğunu kabul ediyor ve yolun gürültü özelliklerine odaklanıyor. Önemli bir sonuç, AR-ACFC'nin gürültü avantajının çok hızlı bir şekilde ortadan kalkması nedeniyle, "kauçuk asfalt kaplama yerine elmas zemin işleminin dikkate alınması gerektiğidir." Eş zamanlı olarak yaşanan bir diğer gelişme ise elmas taşlama olanağı sağlayan bakım satın alma sözleşmesidir. Yüklenici bakım ve inşaat için işe alınmıştır.
ADOT, bir sonraki adımı atmanın zamanının geldiğine inanıyor ve Şubat 2020'de SR 202 üzerinde daha büyük bir elmas taşlama projesine başlamayı planlıyor. Proje, eğimli bölümler de dahil olmak üzere 4 mil uzunluğunda, 4 şerit genişliğinde bir bölümü kapsıyor. Alan asfaltı kaldırmak için yükleyici kullanılamayacak kadar büyüktü, bu nedenle freze makinesi kullanıldı. Departman, kazıma yüklenicisinin kazıma işlemi sırasında kılavuz olarak kullanması için kauçuk asfalttan şeritler kesiyor. Operatörün kapağın altındaki PCC yüzeyini görmesini kolaylaştırarak freze ekipmanı ayarlanabilir ve alttaki betona verilen zarar en aza indirilebilir. SR 202'nin son elmas taşlanmış yüzeyi tüm ADOT standartlarını karşılamaktadır - sessiz, pürüzsüz ve çekicidir - asfalt yüzeylerle karşılaştırıldığında IRI değeri 1920'lerde ve 1930'larda oldukça olumluydu. Bu karşılaştırılabilir gürültü özellikleri, yeni AR-ACFC kaplamanın elmas zeminden yaklaşık 5 dB daha sessiz olmasına rağmen, AR-ACFC kaplama 5 ila 9 yıl boyunca kullanıldığında ölçüm sonuçlarının dB seviyesiyle karşılaştırılabilir veya daha yüksek olması nedeniyle elde edilebilir. Yeni SR 202 elmas zeminin gürültü seviyesi sürücüler için çok düşük olmakla kalmıyor, aynı zamanda kaldırım da yakındaki topluluklarda daha az gürültü üretiyor.
İlk projelerinin başarısı, ADOT'u üç elmas taşlama pilot projesine daha başlamaya yöneltti. Loop 101 Price Freeway'in elmas taşlama işlemi tamamlandı. Loop 101 Pima Otoyolu'nun elmas taşlama işlemi 2021 yılı başında gerçekleştirilecek olup, Loop 101 I-17'den 75. Cadde'ye kadar olan inşaatın ise önümüzdeki beş yıl içinde tamamlanması bekleniyor. ADOT, bağlantı yerlerinin desteğini, betonun soyulup soyulmadığını ve ses ve sürüş kalitesinin korunup korunmadığını kontrol etmek için tüm öğelerin performansını izleyecektir.
Pilot projelerin tamamı tamamlanmamasına rağmen, şu ana kadar toplanan veriler, elmas taşlamanın standart taşlama ve doldurmaya alternatif olarak değerlendirilmesini haklı çıkarmaktadır. Maliyet araştırmasının ilk sonuçları, görünümü, pürüzsüzlüğü ve sesi optimize etmek için beton kaplama ve elmas taşlama kullanmayla ilişkili tasarrufların, bakım maliyetlerini 30 yıllık bir süre içinde 3,9 milyar dolara kadar azaltabileceğini gösteriyor.
Phoenix'teki mevcut beton kaplama kullanılarak bakım bütçesi genişletilip daha fazla yolun iyi durumda tutulması sağlanmakla kalmıyor, aynı zamanda betonun dayanıklılığı da yol bakımıyla ilgili aksaklıkların en aza indirilmesini sağlıyor. En önemlisi, halk pürüzsüz ve sessiz bir sürüş yüzeyinin keyfini çıkarabilecek.
Randy Everett, Orta Arizona'daki Ulaştırma Bakanlığı'nın kıdemli bölüm yöneticisidir.
IGGA, 1972 yılında kendini Portland çimento betonu ve asfalt yüzeyleri için elmas taşlama ve kanal açma işlemlerinin geliştirilmesine adamış bir grup sektör profesyoneli tarafından kurulan, kar amacı gütmeyen bir ticaret birliğidir. 1995 yılında IGGA, Amerikan Beton Kaplama Derneği'nin (ACPA) bir bağlı kuruluşuna katılarak bugünkü IGGA/ACPA Beton Kaplama Koruma Ortaklığını (IGGA/ACPA CP3) oluşturdu. Bugün bu ortaklık, optimize edilmiş kaplama yüzeyleri, beton kaplama onarımı ve kaplama korumasının küresel pazarlanmasında teknik bir kaynak ve endüstri lideridir. IGGA'nın misyonu, elmas taşlama ve kanal açmanın yanı sıra PCC koruma ve restorasyonunun kabulü ve doğru kullanımı için lider teknoloji ve tanıtım kaynağı olmaktır.
Gönderim zamanı: Eylül-08-2021