Arizona otoyolunun Portland çimento betonuna geri döndürülmesi, standart taşlama ve dolguya alternatif olarak elmas taşlamanın faydasını kanıtlayabilir. 30 yıllık bir süre içinde bakım maliyetlerinin 3,9 milyar ABD doları azalacağı öngörülüyor.
Bu makale, Aralık 2020'de Uluslararası Yiv Açma ve Taşlama Derneği (IGGA) Teknik Konferansı sırasında düzenlenen bir web seminerine dayanmaktadır. Aşağıdan tam demoyu izleyin.
Phoenix bölgesi sakinleri pürüzsüz, güzel ve sakin yollar istiyor. Ancak, bölgedeki hızlı nüfus artışı ve bu artışı karşılayacak yeterli fonun olmaması nedeniyle, bölgedeki yol koşulları son on yılda kötüleşiyor. Arizona Ulaştırma Bakanlığı (ADOT), karayolu ağını korumak ve halkın beklediği yol türlerini sağlamak için yaratıcı çözümler üzerinde çalışıyor.
Phoenix, Amerika Birleşik Devletleri'nin en kalabalık beşinci şehridir ve büyümeye devam etmektedir. Şehrin 790 kilometrelik yol ve köprü ağı, büyük kısmı dört şeritli otoyollar ve ek yüksek araç trafiği şeritlerinden oluşan Arizona Ulaştırma Bakanlığı (ADOT) merkez bölgesi tarafından yönetilmektedir. Yıllık 500 milyon ABD doları inşaat bütçesiyle bölge, her yıl yoğun trafiğe sahip bir yol ağında genellikle 20 ila 25 inşaat projesi yürütmektedir.
Arizona, 1920'lerden beri beton kaldırımlar kullanmaktadır. Beton onlarca yıl kullanılabilir ve yalnızca 20-25 yılda bir bakım gerektirir. Arizona için, 40 yıllık başarılı deneyim, 1960'larda eyaletin büyük otoyollarının inşası sırasında kullanılmasını sağlamıştır. O zamanlar, yolu betonla döşemek, yol gürültüsü açısından bir ödün vermek anlamına geliyordu. Bu süre zarfında, beton yüzey kalaylama (metal bir tırmığın trafik akışına dik olarak beton yüzeyinde çekilmesi) ile tamamlanır ve kalaylı beton üzerinde giden lastikler gürültülü, tutarlı bir uğultu üretir. 2003 yılında, gürültü sorununu çözmek için Portland Çimentosu Betonu (PCC) üzerine 2,5 cm'lik Asfalt Kauçuk Sürtünme Tabakası (AR-ACFC) uygulandı. Bu, tutarlı bir görünüm, sessiz bir ses ve konforlu bir yolculuk sağlar. Ancak, AR-ACFC'nin yüzeyini korumak bir zorluk olduğu kanıtlanmıştır.
AR-ACFC'nin tasarım ömrü yaklaşık 10 yıldır. Arizona otoyolları artık tasarım ömürlerini aşmış ve eskimektedir. Tabakalaşma ve ilgili sorunlar, sürücüler ve Ulaştırma Bakanlığı için sorun teşkil etmektedir. Delaminasyon genellikle yol derinliğinde yalnızca yaklaşık 2,5 cm'lik bir kayba neden olsa da (2,5 cm kalınlığındaki kauçuk asfalt alttaki betondan ayrıldığı için), delaminasyon noktası seyahat eden halk tarafından bir çukur olarak kabul edilmekte ve ciddi bir sorun olarak değerlendirilmektedir.
Elmas taşlama, yeni nesil beton yüzeyler ve beton yüzeyinin kayar taşlama veya mikro frezeleme ile bitirilmesi 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 düşüş gösteriyor. (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 azdır ve bu da istenen bir durumdur.) 2010 yılında yapılan IRI ölçümlerine göre, bölgedeki eyaletlerarası otoyolların %72'si iyi durumdadır. 2018 yılına gelindiğinde bu oran %53'e düşmüştür. Ulusal otoyol sistemi güzergahları da düşüş eğilimindedir. 2010 yılındaki ölçümler, yolların %68'inin iyi durumda olduğunu göstermiştir. 2018 yılına gelindiğinde bu sayı %35'e düşmüştür.
Nisan 2019'da maliyetler arttıkça ve bütçe buna ayak uyduramayınca, ADOT önceki araçlara göre daha iyi depolama seçenekleri aramaya başladı. 10 ila 15 yıllık tasarım ömrü penceresi içinde hala iyi durumda olan kaldırımlar için -ve departmanın mevcut kaldırımları iyi durumda tutması giderek daha 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, bozulan asfaltı zımparalamak ve yeni bir kauçuk asfalt kaplaması döşemektir. Ancak, onarılması gereken alanın kapsamı nedeniyle, bunun çok maliyetli olduğu ortaya çıkıyor. Asfalt yüzeyin tekrar tekrar zımparalanmasını gerektiren herhangi bir çözümün önündeki bir diğer engel, zımparalama ekipmanının kaçınılmaz olarak alttaki betonu etkileyip hasar vereceği ve derzlerdeki beton malzemesi kaybının özellikle ciddi olmasıdır.
Arizona orijinal PCC yüzeyine geri dönse ne olurdu? ADOT, eyaletteki beton otoyolların uzun ömürlü yapısal stabilite sağlamak üzere tasarlandığını biliyor. Departman, alttaki PCC'yi kullanarak orijinal dişli yüzeyini iyileştirerek sessiz ve sürülebilir bir yol oluşturabilirlerse, onarılan yolun daha uzun ömürlü olabileceğini ve bakım gerektirebileceğini fark etti. Ayrıca asfalttan çok daha az maliyetlidir.
Phoenix'in kuzeyindeki SR 101 üzerindeki projenin bir parçası olarak AR-ACFC tabakası kaldırıldı, bu nedenle ADOT mevcut betonu kullanırken pürüzsüzlük, sessiz sürüş ve iyi yol görünümü sağlayacak gelecekteki çözümleri keşfetmek için dört test bölümü kurdu. Departman, elmas taşlama ve özellikle düşük gürültülü bir beton kaplama olarak geliştirilen, kontrollü bir toprak profili ve genel olarak negatif veya aşağı doğru dokuya sahip bir doku olan Yeni Nesil Beton Yüzeyi'ni (NGCS) inceledi. ADOT ayrıca beton yüzeyini bitirmek için kayar taşlama (bir makinenin sürtünme özelliklerini iyileştirmek için bilyalı rulmanları yol yüzeyine yönlendirdiği 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 belirtildiği gibi) ve düşük gürültü sağladığını belirledi. Elmas taşlama işleminin ayrıca, daha önce frezeleme nedeniyle hasar görmüş 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 kesiminde bulunan SR 202'nin küçük bir bölümünü elmas taşlama yöntemiyle taşlamaya karar verdi. 15 yıllık AR-ACFC yolu o kadar gevşek ve katmanlıydı ki, gevşek taşlar ön cama fırlıyor 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, SR 202 boyunca yarım mil uzunluğundaki iki sağ şerit için elmas taşlama yöntemini tercih etti. Mevcut AR-ACFC katmanını alttaki betona zarar vermeden kaldırmak için bir yükleyici kepçe 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 taşlama beton şeridine geçtiğini fark etti.
Pilot projelerin tamamı tamamlanmamış olsa da, maliyetlerle ilgili ön bulgular, görünüm, pürüzsüzlük ve ses kalitesini iyileştirmek için beton kaplama ve elmas taşlama kullanımıyla elde edilen tasarrufun, bakım maliyetlerini yılda 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 sürüş kolaylığını değerlendiren bir rapor yayınladı. Rapor, yol ağının bakımının zorluğunu kabul ediyor ve yolun gürültü özelliklerine odaklanıyor. Temel sonuçlardan biri, AR-ACFC'nin gürültü avantajının çok hızlı bir şekilde ortadan kalkması nedeniyle, "kauçuk asfalt kaplama yerine elmas zemin kaplamasının değerlendirilmesi gerektiğidir." Eş zamanlı bir diğer gelişme ise, elmas taşlama işlemine olanak tanıyan bir bakım tedarik sözleşmesidir. Yüklenici, bakım ve inşaat için işe alındı.
ADOT, bir sonraki adımı atmanın zamanının geldiğine inanıyor ve Şubat 2020'de SR 202 üzerinde daha büyük bir elmas taşlama projesi başlatmayı planlıyor. Proje, eğimli bölümler de dahil olmak üzere altı kilometre uzunluğunda, dört şerit genişliğinde bir bölümü kapsıyor. Alan, asfaltı kaldırmak için yükleyici kullanmak için çok büyük olduğundan, bir freze makinesi kullanıldı. Departman, freze yüklenicisinin frezeleme işlemi sırasında kılavuz olarak kullanması için kauçuk asfalttan şeritler kesiyor. Operatörün kapağın altındaki PCC yüzeyini daha kolay görmesi sağlanarak, freze ekipmanı ayarlanabilir ve alttaki betona verilen hasar en aza indirilebilir. SR 202'nin son elmas taşlama yüzeyi tüm ADOT standartlarını karşılıyor; sessiz, pürüzsüz ve çekici. Asfalt yüzeylerle karşılaştırıldığında, IRI değeri 1920'ler ve 1930'larda oldukça uygundu. Bu karşılaştırılabilir gürültü özellikleri, yeni AR-ACFC kaplamanın elmas zeminden yaklaşık 5 dB daha sessiz olmasına rağmen, AR-ACFC kaplama 5 ila 9 yıl kullanıldığında ölçüm sonuçlarının benzer veya daha yüksek olması sayesinde elde edilebilir. dB seviyesi. Yeni SR 202 elmas zeminin gürültü seviyesi sürücüler için çok düşük olmakla kalmaz, aynı zamanda kaldırım yakındaki yerleşim yerlerinde de daha az gürültü üretir.
İlk projelerinin başarısı, ADOT'u üç elmas taşlama pilot projesi daha başlatmaya teşvik etti. Loop 101 Price Otoyolu'nun elmas taşlaması tamamlandı. Loop 101 Pima Otoyolu'nun elmas taşlaması 2021 başlarında gerçekleştirilecek ve Loop 101 I-17 - 75. Cadde arasındaki yolun inşaatının önümüzdeki beş yıl içinde tamamlanması bekleniyor. ADOT, derzlerin desteğini, betonun soyulup soyulmadığını ve ses ve sürüş kalitesinin korunup korunmadığını kontrol etmek için tüm parçaların performansını izleyecek.
Pilot projelerin tamamı tamamlanmamış olsa da, şimdiye kadar toplanan veriler, elmas taşlamanın standart taşlama ve dolguya alternatif olarak değerlendirilmesini haklı çıkarmaktadır. Maliyet araştırmasının ön sonuçları, görünüm, pürüzsüzlük ve ses kalitesini iyileştirmek için beton kaplama ve elmas taşlama kullanımıyla elde edilen tasarrufun, 30 yıllık bir süre içinde bakım maliyetlerini 3,9 milyar dolara kadar azaltabileceğini göstermektedir.
Phoenix'teki mevcut beton kaldırım kullanılarak, bakım bütçesi artırılıp daha fazla yol iyi durumda tutulabilirken, betonun dayanıklılığı sayesinde yol bakımıyla ilgili aksaklıklar en aza indiriliyor. En önemlisi de, halk pürüzsüz ve sessiz bir sürüş yüzeyinin keyfini çıkarabilecek.
Randy Everett, Arizona'nın merkezindeki Ulaştırma Bakanlığı'nda kıdemli bir departman yöneticisidir.
IGGA, 1972 yılında Portland çimentosu beton ve asfalt yüzeyler için elmas taşlama ve oluk açma süreçlerinin geliştirilmesine adanmış, kendini işine adamış bir grup sektör profesyoneli tarafından kurulan, kâr amacı gütmeyen bir ticaret birliğidir. 1995 yılında IGGA, Amerikan Beton Yol Kaplama Birliği'nin (ACPA) bir iştirakine katılarak bugünkü adıyla IGGA/ACPA Beton Yol Kaplama Koruma Ortaklığı'nı (IGGA/ACPA CP3) kurmuştur. Günümüzde bu ortaklık, optimize edilmiş yol kaplama yüzeyleri, beton yol kaplama onarımı ve yol kaplama korumasının küresel pazarlamasında teknik bir kaynak ve sektör lideri konumundadır. IGGA'nın misyonu, elmas taşlama ve oluk açmanın yanı sıra PCC koruma ve restorasyonunun kabulü ve doğru kullanımı için lider teknoloji ve tanıtım kaynağı olmaktır.
Gönderi zamanı: 08-09-2021