Arizona otoyolunun Portland çimento betonuna geri döndürülmesi, elmas taşlamanın standart taşlama ve dolguya alternatif olarak kullanılmasının faydasını kanıtlayabilir. Görünüm, 30 yıllık bir süre içinde bakım maliyetlerinin 3,9 milyar ABD doları azaltılacağını gösteriyor.
Bu makale, ilk olarak Aralık 2020'de Uluslararası Yiv Açma ve Taşlama Derneği (IGGA) Teknik Konferansı sırasında düzenlenen bir web seminerine dayanmaktadır. Aşağıdan tam demoyu izleyin.
Phoenix bölgesindeki sakinler pürüzsüz, güzel ve sessiz yollar istiyor. Ancak bölgedeki patlayıcı nüfus artışı ve buna ayak uyduracak yeterli fon 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 beşinci en kalabalık şehridir ve hala büyümektedir. Şehrin 435 mil uzunluğundaki yol ve köprü ağı, çoğunluğu dört şeritli otoyollardan ve ek yüksek araç (HOV) şeritlerinden oluşan Arizona Ulaştırma Bakanlığı (ADOT) merkez bölgesi tarafından korunmaktadır. Yılda 500 milyon ABD doları inşaat bütçesiyle bölge, her yıl genellikle yüksek trafiğe sahip bir yol ağında 20 ila 25 inşaat projesi yürütmektedir.
Arizona, 1920'lerden beri beton kaldırımlar kullanıyor. Beton onlarca yıl kullanılabilir ve sadece 20-25 yılda bir bakıma ihtiyaç duyar. Arizona için, 40 yıllık başarılı deneyim, 1960'larda eyaletin büyük otoyollarının inşası sırasında kullanılmasını sağladı. O zamanlar, yolu betonla döşemek, yol gürültüsü açısından bir takas yapmak anlamına geliyordu. Bu süre zarfında, beton yüzey kalaylanarak (trafik akışına dik olarak beton yüzeyde metal bir tırmık çekilerek) bitirilir ve kalaylı beton üzerinde giden lastikler gürültülü, tutarlı bir uğultu üretir. 2003 yılında, gürültü sorununu çözmek için Portland Çimento Betonu (PCC) üzerine 1 inçlik Asfalt Kauçuk Sürtünme Katmanı (AR-ACFC) uygulandı. Bu, tutarlı bir görünüm, sessiz bir ses ve konforlu bir yolculuk sağlar. Ancak, AR-ACFC'nin yüzeyini korumak bir zorluk olduğu kanıtlandı.
AR-ACFC'nin tasarım ömrü yaklaşık 10 yıldır. Arizona'nın otoyolları artık tasarım ömürlerini aşmış ve eskimektedir. Katmanlaşma ve ilgili sorunlar sürücüler ve Ulaştırma Bakanlığı için sorun teşkil etmektedir. Delaminasyon genellikle sadece yaklaşık 1 inçlik bir yol derinliği kaybına neden olsa da (çünkü 1 inç kalınlığındaki kauçuk asfalt alttaki betondan ayrılmıştır), delaminasyon noktası seyahat eden halk tarafından bir çukur olarak kabul edilir ve ciddi bir sorun olarak değerlendirilir.
Elmas taşlama, yeni nesil beton yüzeyler ve beton yüzeyini bir kayar taşlama makinesi veya mikro frezeleme ile bitirme testlerinden sonra, ADOT elmas taşlama ile elde edilen uzunlamasına dokunun hoş bir kadife görünümü ve iyi sürüş performansı (Düşük IRI sayılarıyla gösterildiği gibi) ve düşük gürültü emisyonları sağladığını belirledi. 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 yol yönetim sistemlerinin performans göstergesi olarak neredeyse evrensel olarak kullanılan bir tür pürüzlülük istatistiksel verisidir. Değer ne kadar düşükse, pürüzlülük o kadar küçüktür ve bu da istenen bir durumdur). 2010 yılında yapılan IRI ölçümlerine göre, bölgedeki eyaletler arası otoyolların %72'si iyi durumdadır. 2018 yılına gelindiğinde bu oran %53'e düşmüştür. Ulusal otoyol sistemi güzergahları da aşağı yönlü bir eğilim göstermektedir. 2010 yılında yapılan ölçümler, yolların %68'inin iyi durumda olduğunu göstermiştir. 2018 yılına gelindiğinde bu sayı %35'e düşmüştür.
Maliyetler arttıkça ve bütçe buna yetişemedikçe, Nisan 2019'da ADOT önceki araç setine göre daha iyi depolama seçenekleri aramaya başladı. 10 ila 15 yıllık tasarım ömrü penceresi içinde hala iyi durumda olan kaldırımlar için -ve departman için mevcut kaldırımı iyi durumda tutmak giderek daha da önemli hale geliyor- seçenekler arasında çatlak sızdırmazlığı, püskürtme sızdırmazlığı (ince bir hafif, Yavaşça katılaşan asfalt emülsiyonu tabakası uygulanması) veya tek tek çukurların onarımı yer alıyor. Tasarım ömrünü aşan kaldırımlar için bir seçenek, bozulmuş asfaltı zımparalamak ve yeni bir kauçuk asfalt kaplaması döşemektir. Ancak, onarılması gereken alanın kapsamı nedeniyle, bunun çok maliyetli olduğu kanıtlanmıştır. Asfalt yüzeyin tekrar tekrar zımparalanmasını gerektiren herhangi bir çözümün önündeki bir diğer engel, zımparalama ekipmanının kaçınılmaz olarak alttaki betonu etkilemesi ve hasar vermesi ve derzlerdeki beton malzemesinin kaybının özellikle ciddi olmasıdır.
Arizona orijinal PCC yüzeyine geri dönerse ne olur? ADOT, eyaletteki beton otoyolların uzun ömürlü yapısal stabilite sağlamak için tasarlandığını biliyor. Departman, alttaki PCC'yi kullanarak orijinal dişli yüzeyini geliştirip sessiz ve sürülebilir bir yol oluşturabilirlerse, onarılan yolun daha uzun süre dayanabileceğini ve bakım gerektirebileceğini fark etti. Ayrıca asfalttan çok daha az.
Phoenix'in kuzeyindeki SR 101'deki projenin bir parçası olarak AR-ACFC tabakası kaldırıldı, bu nedenle ADOT mevcut betonu kullanırken pürüzsüzlük, sessiz sürüş ve iyi yol görünümü sağlayan gelecekteki çözümleri keşfetmek için dört test bölümü kurdu. Departman elmas taşlama ve kontrollü toprak profili ve genel olarak negatif veya aşağı doğru dokuya sahip, özellikle düşük gürültülü bir beton kaplama olarak geliştirilen bir doku olan Yeni Nesil Beton Yüzeyi'ni (NGCS) inceledi. ADOT ayrıca beton yüzeyini bitirmek için kayar öğütücü (bir makinenin bilyalı rulmanları yol yüzeyine yönlendirerek sürtünme özelliklerini iyileştirdiği bir işlem) veya mikro frezeleme kullanımını da düşünüyor. Her yöntemi test ettikten sonra ADOT, elmas taşlama ile elde edilen uzunlamasına dokunun hoş bir kadife görünümünün yanı sıra iyi bir sürüş deneyimi (düşük IRI değeriyle gösterildiği gibi) ve düşük gürültü sağladığını belirledi. Elmas taşlama işleminin ayrıca daha önce frezeleme nedeniyle hasar görmüş olan özellikle derzlerin etrafındaki beton alanları korumak için yeterince nazik olduğu kanıtlandı. Elmas taşlama aynı zamanda uygun maliyetli bir çözümdür.
Mayıs 2019'da ADOT, Phoenix'in güney bölgesinde bulunan SR 202'nin küçük bir bölümünü elmas taşlama ile bitirmeye karar verdi. 15 yıllık AR-ACFC yolu o kadar gevşek ve katmanlıydı ki gevşek taşlar ön cama atılıyordu ve sürücüler her gün uçan taşların ön cama zarar vermesinden şikayet ediyordu. Bu bölgedeki hasar taleplerinin oranı ülkenin diğer bölgelerine göre daha yüksek. Kaldırım ayrıca çok gürültülü ve sürüşü zor. ADOT, yarım mil uzunluğundaki SR 202 boyunca iki sağ şerit için elmas kaplamalı kaplamalar seçti. Alttaki betona zarar vermeden mevcut AR-ACFC katmanını çıkarmak için bir yükleyici kovası kullandılar. Departman, PCC yoluna geri dönmenin yollarını düşünürken Nisan ayında bu yöntemi başarıyla test etti. Proje tamamlandıktan sonra, ADOT temsilcisi sürücünün iyileştirilmiş sürüş ve ses özelliklerini deneyimlemek için AR-ACFC şeridinden elmas kaplamalı beton şeride geçtiğini fark etti.
Tüm pilot projeler tamamlanmamış olsa da, maliyetlerle ilgili ön bulgular, görünüm, pürüzsüzlük ve sesi optimize etmek için beton kaldırım ve elmas taşlama kullanımıyla ilişkili tasarrufların, yıllık bakım maliyetini 3,9 milyar dolara kadar azaltabileceğini göstermektedir. 30 yıllık bir süre boyunca. Randy Everett ve Arizona Ulaştırma Bakanlığı
Bu sıralarda Maricopa Hükümet Birliği (MAG) yerel otoyol gürültüsünü ve sürülebilirliğini değerlendiren bir rapor yayınladı. Rapor, yol 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 düşünülmesi gerektiğidir." Eş zamanlı bir diğer gelişme ise elmas taşlamaya izin veren bir bakım tedarik sözleşmesidir. Yüklenici bakım ve inşaat için getirildi.
ADOT bir sonraki adımı atmanın zamanının geldiğine inanıyor ve Şubat 2020'de SR 202'de daha büyük bir elmas taşlama projesi başlatmayı planlıyor. Proje, eğimli bölümler de dahil olmak üzere dört mil uzunluğunda, dört şerit genişliğinde bir bölümü kapsıyor. Alan, asfaltı çıkarmak için yükleyici kullanmak için çok büyüktü, bu nedenle bir freze makinesi kullanıldı. Departman, frezeleme yüklenicisinin frezeleme işlemi sırasında kılavuz olarak kullanması için kauçuk asfaltta şeritler keser. Operatörün kapağın altındaki PCC yüzeyini görmesini kolaylaştırarak, frezeleme ekipmanı ayarlanabilir ve alttaki betona verilen hasar en aza indirilebilir. SR 202'nin son elmas taşlanmış yüzeyi tüm ADOT standartlarını karşılıyor - sessiz, pürüzsüz ve çekici - asfalt yüzeylerle karşılaştırıldığında, IRI değeri 1920'lerde ve 1930'larda çok uygundu. Bu karşılaştırılabilir gürültü özellikleri elde edilebilir çünkü yeni AR-ACFC kaldırımı elmas zeminden yaklaşık 5 dB daha sessiz olmasına rağmen, AR-ACFC kaldırımı 5 ila 9 yıl kullanıldığında ölçüm sonuçları karşılaştırılabilir veya daha yüksek dB seviyesi. Yeni SR 202 elmas zeminin gürültü seviyesi sürücüler için çok düşük olmakla kalmaz, aynı zamanda kaldırım yakındaki topluluklarda daha az gürültü üretir.
İlk projelerinin başarısı, ADOT'u üç elmas taşlama pilot projesi daha başlatmaya yöneltti. Loop 101 Price Freeway'in elmas taşlaması tamamlandı. Loop 101 Pima Freeway'in elmas taşlaması 2021'in başlarında gerçekleştirilecek ve Loop 101 I-17'den 75th Avenue'ya kadar olan yolun inşasının önümüzdeki beş yıl içinde gerçekleştirilmesi bekleniyor. ADOT, derzlerin desteğini, betonun soyulup soyulmadığını ve ses ve sürüş kalitesinin sürdürülmesini kontrol etmek için tüm öğelerin performansını izleyecektir.
Tüm pilot projeler tamamlanmamış olsa da, şimdiye kadar toplanan veriler elmas taşlamanın standart taşlama ve dolguya bir alternatif olarak değerlendirilmesini haklı çıkarıyor. Maliyet araştırmasının ön sonuçları, görünüm, pürüzsüzlük ve sesi optimize etmek için beton kaldırım ve elmas taşlamanın kullanılmasıyla ilişkili tasarrufların 30 yıllık bir süre içinde bakım maliyetlerini 3,9 milyar dolara kadar azaltabileceğini gösteriyor.
Phoenix'teki mevcut beton kaldırım kullanılarak, yalnızca bakım bütçesi uzatılabilmekle ve daha fazla yol iyi durumda tutulabilmekle kalmaz, aynı zamanda betonun dayanıklılığı, yol bakımıyla ilgili kesintilerin en aza indirilmesini sağlar. En önemlisi, halk pürüzsüz ve sessiz bir sürüş yüzeyinin keyfini çıkarabilecektir.
Randy Everett, Arizona'nın merkezindeki Ulaştırma Bakanlığı'nda kıdemli bir departman yöneticisidir.
IGGA, 1972 yılında Portland çimento beton ve asfalt yüzeyler için elmas taşlama ve oluk açma süreçlerinin geliştirilmesine adanmış bir grup endüstri profesyoneli tarafından kurulan kar amacı gütmeyen bir ticaret birliğidir. 1995 yılında IGGA, Amerikan Beton Yol Kaplama Birliği'nin (ACPA) bir iştirakine katılarak günümüzün IGGA/ACPA Beton Yol Kaplama Koruma Ortaklığı'nı (IGGA/ACPA CP3) kurdu. Günümüzde bu ortaklık, optimize edilmiş yol kaplama yüzeyleri, beton yol kaplama onarımı ve yol kaplama korumasının küresel pazarlamasında teknik bir kaynak ve endüstri lideridir. IGGA'nın misyonu, elmas taşlama ve oluk açmanın kabulü ve doğru kullanımı ile PCC koruma ve restorasyonu için lider teknoloji ve tanıtım kaynağı olmaktır.
Gönderi zamanı: Sep-08-2021