U ritornu di l'autostrada di l'Arizona à u béton di cimentu Portland puderia dimustrà u benefiziu di l'usu di a macinazione di diamanti cum'è alternativa à a macinazione è u riempimentu standard. E prospettive mostranu chì in un periodu di 30 anni, i costi di manutenzione saranu ridutti di 3,9 miliardi di dollari americani.
Questu articulu hè basatu annantu à un webinar chì si hè tenutu inizialmente durante a Cunferenza Tecnica di l'Associazione Internaziunale di Scanalatura è Rettifica (IGGA) in dicembre 2020. Fighjate a dimostrazione cumpleta quì sottu.
I residenti di a zona di Phoenix volenu strade lisce, belle è tranquille. Tuttavia, per via di a crescita esplusiva di a pupulazione in a zona è di i fondi insufficienti per mantene u ritmu, e cundizioni di e strade in a zona sò state in calata in l'ultima decina d'anni. U Dipartimentu di i Trasporti di l'Arizona (ADOT) studia suluzioni creative per mantene a so rete autostradale è furnisce i tipi di strade chì u publicu aspetta.
Phoenix hè a quinta cità più pupulata di i Stati Uniti, è hè sempre in crescita. A reta di strade è ponti di a cità, longa 435 miglia, hè mantenuta da a zona cintrali di u Dipartimentu di i Trasporti di l'Arizona (ADOT), a maiò parte di a quale hè custituita da autostrade à quattru corsie cù corsie supplementari per veiculi à alta velocità (HOV). Cù un budget di custruzzione di 500 milioni di dollari americani à l'annu, a regione porta à termine tipicamente da 20 à 25 prughjetti di custruzzione nantu à una reta stradale à altu trafficu ogni annu.
L'Arizona hà utilizatu pavimenti in cimentu dapoi l'anni 1920. U cimentu pò esse adupratu per decennii è hà bisognu di manutenzione solu ogni 20-25 anni. Per l'Arizona, 40 anni di sperienza riescita anu permessu di utilizallu durante a custruzzione di e principali autostrade di u statu in l'anni 1960. À l'epica, pavimentà a strada cù u cimentu significava fà un compromisu in termini di rumore stradale. Durante questu periodu, a superficia di cimentu hè finita per stagnatura (tirà un rastrellu metallicu nantu à a superficia di cimentu perpendiculare à u flussu di trafficu), è i pneumatici chì scorrenu nantu à u cimentu stagnatu producenu un lamentu rumurosu è coerente. In u 2003, per risolve u prublema di u rumore, un stratu di attritu di gomma d'asfaltu di 1 pollice (AR-ACFC) hè statu applicatu sopra u cimentu di cimentu Portland (PCC). Questu furnisce un aspettu consistente, un sonu tranquillu è un viaghju cunfortu. Tuttavia, a priservazione di a superficia di l'AR-ACFC s'hè rivelata una sfida.
A durata di vita prevista di l'AR-ACFC hè di circa 10 anni. L'autostrade di l'Arizona anu avà superatu a so durata di vita prevista è stanu invechjendu. A stratificazione è i prublemi cunnessi ponenu prublemi per i cunduttori è u Ministeru di i Trasporti. Ancu s'è a delaminazione di solitu si traduce solu in una perdita di circa 1 pollice di prufundità di a strada (perchè l'asfaltu di gomma di 1 pollice di spessore s'hè separatu da u béton sottu), u puntu di delaminazione hè cunsideratu cum'è una buca da u publicu viaghjatore è hè cunsideratu cum'è un prublema seriu.
Dopu avè pruvatu a macinazione à diamanti, e superfici di cimentu di prossima generazione, è a finitura di a superficia di cimentu cù una smerigliatrice à slittamentu o microfresatura, ADOT hà determinatu chì a struttura longitudinale ottenuta da a macinazione à diamanti furnisce un aspettu piacevule di vellutu à coste è una bona prestazione di guida (cum'è dimustratu da i bassi numeri IRI) è basse emissioni di rumore. Randy Everett è u Dipartimentu di i Trasporti di l'Arizona
L'Arizona usa l'Indice Internaziunale di Rugosità (IRI) per misurà e cundizioni di e strade, è u numeru hè statu in calata. (L'IRI hè un tipu di dati statistici di rugosità, chì hè guasi universalmente utilizatu da l'istituzioni naziunali cum'è indicatore di prestazione di u so sistema di gestione di a pavimentazione. Più bassu hè u valore, più chjuca hè a rugosità, ciò chì hè desiderabile). Sicondu e misurazioni IRI realizate in u 2010, u 72% di l'autostrade interstatali in a regione sò in bonu statu. In u 2018, sta proporzione era cascata à u 53%. E strade di u sistema autostradale naziunale mostranu ancu una tendenza à a calata. E misurazioni in u 2010 anu dimustratu chì u 68% di e strade eranu in bonu statu. In u 2018, stu numeru era cascatu à u 35%.
Cù l'aumentu di i costi - è u budget ùn pudia stà à u ritmu - in aprile 2019, ADOT hà cuminciatu à circà migliori opzioni di almacenamentu chè in a cassetta di strumenti precedente. Per i pavimenti chì sò sempre in bonu statu in a finestra di vita di cuncepimentu di 10 à 15 anni - è diventa sempre più impurtante per u dipartimentu di mantene u pavimentu esistente in bonu statu - l'opzioni includenu a sigillatura di crepe, a sigillatura à spruzzu (applicazione di un stratu finu di emulsione d'asfaltu ligera, solidificata lentamente), o a riparazione di buchi individuali. Per i pavimenti chì superanu a vita di cuncepimentu, una opzione hè di macinà l'asfaltu deterioratu è di mette una nova sovrapposizione di asfaltu di gomma. Tuttavia, per via di a portata di l'area chì deve esse riparata, questu si rivela troppu caru. Un altru ostaculu à qualsiasi suluzione chì richiede a macinazione ripetuta di a superficia d'asfaltu hè chì l'attrezzatura di macinazione inevitabilmente influenzerà è danneggerà u béton sottostante, è a perdita di materiale di béton à i giunti hè particularmente seria.
Chì accaderebbe se l'Arizona riturnessi à a superficia PCC originale? L'ADOT sà chì l'autostrade di cimentu in u statu sò cuncepite per furnisce una stabilità strutturale à longa durata. U dipartimentu hà capitu chì s'elli pudianu aduprà u PCC sottustante per migliurà a so superficia dentata originale per furmà una strada tranquilla è percorribile, a strada riparata puderia durà più longu è richiede manutenzione. Hè ancu assai menu carru chè l'asfaltu.
Cum'è parte di u prugettu nant'à a SR 101 à u nordu di Phoenix, u stratu AR-ACFC hè statu eliminatu, dunque ADOT hà stallatu quattru sezzioni di prova per esplorà suluzioni future chì utilizanu u béton esistente assicurendu a fluidità, a guida silenziosa è un bon aspettu di a strada. U dipartimentu hà rivedutu a molatura à diamanti è a Next Generation Concrete Surface (NGCS), una struttura cù un prufilu di terrenu cuntrullatu è una struttura generale negativa o discendente, chì hè stata sviluppata cum'è un pavimentu di béton particularmente silenziosu. ADOT cunsidereghja ancu l'usu di una smerigliatrice scorrevole (un prucessu in u quale una macchina guida i cuscinetti à sfera versu a superficia di a strada per migliurà e caratteristiche di attritu) o di microfresatura per finisce a superficia di béton. Dopu avè testatu ogni metudu, ADOT hà determinatu chì a struttura longitudinale ottenuta da a molatura à diamanti furnisce un aspettu piacevule di vellutu à coste, è ancu una bona esperienza di guida (cum'è indicatu da u bassu valore IRI) è un rumore bassu. U prucessu di molatura à diamanti hà ancu dimustratu di esse abbastanza dolce per prutege e zone di béton, in particulare intornu à i giunti, chì eranu stati prima danneggiati da a fresatura. A molatura à diamanti hè ancu una suluzione à bon pattu.
In maghju 2019, l'ADOT hà decisu di macinà à diamanti una piccula sezione di a SR 202 situata in a zona miridiunali di Phoenix. A strada AR-ACFC, vechja di 15 anni, era cusì sciolta è stratificata chì e petre sciolte eranu ghjittate nantu à u parabrisa, è i cunduttori si lamentavanu ogni ghjornu di u parabrisa chì era dannighjatu da e petre volanti. A proporzione di richieste di danni in questa regione hè più alta chè in altre regioni di u paese. U marciapiede hè ancu assai rumurosu è difficiule da guidà. L'ADOT hà sceltu finiture finite à diamanti per e duie corsie di diritta longu a SR 202 longa mezu chilometru. Anu utilizatu una benna di caricatore per rimuovere u stratu AR-ACFC esistente senza dannà u béton sottu. U dipartimentu hà testatu cù successu stu metudu in aprile quandu stavanu riflettendu nantu à i modi per vultà à a strada PCC. Dopu chì u prugettu hè statu cumpletatu, u rappresentante di l'ADOT hà nutatu chì u cunduttore si move da a corsia AR-ACFC à a corsia di béton macinata à diamanti per sperimentà e caratteristiche di guida è di sonu migliorate.
Ancu s'è micca tutti i prughjetti pilotu sò stati cumpletati, i risultati preliminari nantu à i costi indicanu chì i risparmi assuciati à l'usu di pavimentazione in cimentu è macinazione di diamanti per ottimizà l'aspettu, a levigatezza è u sonu puderanu riduce a manutenzione finu à 3,9 miliardi di dollari in un costu annuale. In un periodu di 30 anni. Randy Everett è u Dipartimentu di i Trasporti di l'Arizona
À questu tempu, l'Associazione di u Guvernu di Maricopa (MAG) hà publicatu un rapportu chì valuta u rumore di l'autostrada lucale è a guidabilità. U rapportu ricunnosce a difficultà di mantene a rete stradale è si cuncentra nantu à e caratteristiche di u rumore di a strada. Una cunclusione chjave hè chì, postu chì u vantaghju di u rumore di AR-ACFC sparisce cusì rapidamente, "u trattamentu di u terrenu à diamanti deve esse cunsideratu invece di a sovrapposizione di asfaltu di gomma". Un altru sviluppu simultaneu hè un cuntrattu di appruvvisazione di manutenzione chì permette a macinazione di diamanti. L'appaltatore hè statu purtatu per a manutenzione è a custruzzione.
ADOT crede chì hè ora di fà u prossimu passu è prevede di inizià un prughjettu di macinazione di diamanti più grande nantu à SR 202 in ferraghju 2020. U prughjettu copre una sezione di quattru chilometri di lunghezza, larga quattru corsie, cumprese sezioni inclinate. L'area era troppu grande per aduprà un caricatore per rimuovere l'asfaltu, dunque hè stata aduprata una fresatrice. U dipartimentu taglia strisce in asfaltu di gomma per chì l'appaltatore di fresatura l'utilizessi cum'è guida durante u prucessu di fresatura. Rendendu più faciule per l'operatore di vede a superficia PCC sottu à a copertura, l'attrezzatura di fresatura pò esse aghjustata è i danni à u béton sottostante ponu esse minimizzati. A superficia finale di SR 202 macinata à diamanti rispetta tutti i standard ADOT - hè silenziosa, liscia è attraente - paragunata à e superfici d'asfaltu, u valore IRI era assai favurevule in l'anni 1920 è 1930. Queste caratteristiche di rumore paragunabili ponu esse ottenute perchè, ancu se u novu pavimentu AR-ACFC hè circa 5 dB più silenziosu di quellu macinatu à diamanti, quandu u pavimentu AR-ACFC hè adupratu per 5 à 9 anni, i so risultati di misurazione sò paragunabili o più alti. U livellu dB. Micca solu u livellu di rumore di u novu terrenu di diamanti SR 202 hè assai bassu per i cunduttori, ma u marciapiede genera ancu menu rumore in e cumunità vicine.
U successu di i so primi prughjetti hà incitatu l'ADOT à inizià trè altri prughjetti pilotu di molatura di diamanti. A molatura di diamanti di a Loop 101 Price Freeway hè stata cumpletata. A molatura di diamanti di a Loop 101 Pima Freeway serà realizata à l'iniziu di u 2021, è a custruzzione di a Loop 101 I-17 à a 75th Avenue hè prevista per esse realizata in i prossimi cinque anni. ADOT seguirà a prestazione di tutti l'elementi per verificà u supportu di i giunti, se u béton s'hè staccatu, è u mantenimentu di u sonu è di a qualità di guida.
Ancu s'è micca tutti i prughjetti pilotu sò stati cumpletati, i dati raccolti finu à avà ghjustificanu a cunsiderazione di a macinazione di diamanti cum'è alternativa à a macinazione è u riempimentu standard. I risultati preliminari di l'inchiesta di i costi mostranu chì i risparmi assuciati à l'usu di pavimentazione in cimentu è a macinazione di diamanti per ottimizà l'aspettu, a levigatezza è u sonu ponu riduce i costi di manutenzione finu à 3,9 miliardi di dollari in un periodu di 30 anni.
Utilizendu u pavimentu di cimentu esistente in Phoenix, micca solu u budget di mantenimentu pò esse allargatu è più strade sò mantenute in bonu statu, ma a durabilità di u cimentu assicura chì l'interruzioni relative à a manutenzione di e strade sò minimizate. Ancu più impurtante, u publicu puderà gode di una superficia di guida liscia è tranquilla.
Randy Everett hè un amministratore senior di u Dipartimentu di i Trasporti in Arizona Centrale.
IGGA hè un'associazione cummerciale senza scopu di lucro creata in u 1972 da un gruppu di prufessiunali di l'industria dedicati, dedicati à u sviluppu di prucessi di molatura è scanalatura di diamanti per superfici di cimentu Portland in béton è asfaltu. In u 1995, IGGA s'hè unita à una affiliata di l'American Concrete Pavement Association (ACPA), furmendu l'attuale IGGA/ACPA Concrete Pavement Protection Partnership (IGGA/ACPA CP3). Oghje, sta partenariatu hè una risorsa tecnica è un leader di l'industria in u marketing mundiale di superfici di pavimentazione ottimizzate, riparazione di pavimentazione in béton è prutezzione di pavimentazione. A missione di IGGA hè di diventà a principale risorsa tecnologica è di prumuzione per l'accettazione è l'usu currettu di a molatura è di a scanalatura di diamanti, è ancu per a preservazione è u restauramentu di PCC.
Data di publicazione: 08 di settembre di u 2021