El retorn de la carretera d’Arizona al formigó de ciment de Portland només pot demostrar el benefici d’utilitzar la mòlta de diamants com a alternativa a la mòlta i el farciment estàndard. Les perspectives mostren que durant un període de 30 anys, els costos de manteniment es reduiran en 3.900 milions de dòlars.
Aquest article es basa en un seminari web celebrat originalment durant la Conferència Tècnica Internacional de Grooving and Grinding Association (IGGA) el desembre de 2020. Mireu la demostració completa a continuació.
Els residents de la zona de Phoenix volen carreteres suaus, boniques i tranquil·les. No obstant això, a causa del creixement de la població explosiva a la zona i els fons insuficients per mantenir -se al dia, les condicions de la carretera de la zona han disminuït en l'última dècada. El Departament de Transport d’Arizona (ADOT) estudia solucions creatives per mantenir la seva xarxa d’autopistes i proporciona els tipus de carreteres que el públic espera.
Phoenix és la cinquena ciutat més poblada dels Estats Units i continua creixent. La xarxa de carreteres i ponts de 435 milles de la ciutat és mantinguda per la zona central del Departament de Transport d'Arizona (ADOT), la majoria dels quals consta de carreteres de quatre carrils amb carrils addicionals de vehicles alts de vehicles alts (HOV). Amb un pressupost de construcció de 500 milions de dòlars americans anuals, la regió sol realitzar de 20 a 25 projectes de construcció en una xarxa de carreteres de gran trànsit cada any.
Arizona utilitza paviments de formigó des dels anys vint. El formigó es pot utilitzar durant dècades i només necessita manteniment cada 20-25 anys. Per a Arizona, 40 anys d’experiència amb èxit van permetre que s’utilitzés durant la construcció de les principals carreteres de l’estat als anys seixanta. En aquell moment, obrir la carretera amb formigó significava fer un compromís en termes de soroll de la carretera. Durant aquest període, la superfície de formigó s’acaba mitjançant la reducció (tirant un rastell metàl·lic a la superfície de formigó perpendicular al flux de trànsit), i els pneumàtics que condueixen sobre el formigó de llauna produiran un parlant sorollós i coherent. El 2003, per resoldre el problema del soroll, un 1-in. La capa de fricció de goma d’asfalt (AR-ACFC) es va aplicar a la part superior del formigó de ciment de Portland (PCC). Això proporciona un aspecte consistent, un so tranquil i un viatge còmode. Tot i això, preservar la superfície de l’AR-ACFC ha demostrat ser un repte.
La vida de disseny d’Ar-ACFC és d’aproximadament 10 anys. Les carreteres d’Arizona han superat la seva vida de disseny i envelleixen. L’estratificació i els problemes relacionats plantegen problemes per als conductors i el Ministeri de Transport. Tot i que la delaminació sol produir una pèrdua d’uns 1 polzada de profunditat de la carretera (perquè l’asfalt de goma d’1 polzada de gruix s’ha separat del formigó per sota), el punt de deslamació és considerat com un forat pel públic que viatja i es considera seriós problema.
Després de provar la mòlta de diamants, superfícies de formigó de nova generació i acabar la superfície de formigó amb un rectificador o micromilleig de lliscament, ADOT va determinar que la textura longitudinal obtinguda per la mòlta de diamants proporciona un aspecte agradable de pana i un bon rendiment de conducció (com es mostra amb els baixos números) ) i les baixes emissions de soroll. Departament de Transport de Randy Everett i Arizona
Arizona utilitza l’índex internacional de rugositat (IRI) per mesurar les condicions de la carretera i el nombre ha estat disminuint. (IRI és una mena de dades estadístiques de rugositat, que són gairebé universalment utilitzades per les institucions nacionals com a indicador de rendiment del seu sistema de gestió de paviments. Com més baix sigui el valor, més petita és la rugositat, que és desitjable). Segons les mesures d’IRI realitzades el 2010, el 72% de les carreteres interestatals de la regió estan en bon estat. Al 2018, aquesta proporció havia caigut fins al 53%. Les rutes del sistema de carreteres nacionals també mostren una tendència a la baixa. Les mesures del 2010 van mostrar que el 68% de les carreteres estaven en bon estat. Al 2018, aquest nombre havia baixat fins al 35%.
A mesura que augmentaven els costos –i el pressupost no podia mantenir -se a l’abril del 2019, ADOT va començar a buscar millors opcions d’emmagatzematge que a la caixa d’eines anterior. Per a paviments que encara estan en bon estat dins de la finestra de vida de disseny de deu a 15 anys, i és cada vegada més important que el departament mantingui el paviment existent en bones opcions de condició, inclouen el segellat de fissures, el segellat de polvorització (aplicant un prim capa de llum, lentament solidificada emulsió d’asfalt), o reparar forats individuals. Per a les voreres que superen la vida del disseny, una opció és triturar l’asfalt deteriorat i posar una nova superposició d’asfalt de goma. Tanmateix, a causa de l’abast de l’àrea que cal reparar, això és massa costós. Un altre obstacle per a qualsevol solució que requereixi una mòlta repetida de la superfície de l’asfalt és que l’equip de mòlta afectarà i danyarà inevitablement el formigó subjacent i la pèrdua de material de formigó a les articulacions és especialment greu.
Què passaria si Arizona tornés a la superfície original del PCC? ADOT sap que les carreteres de formigó de l'estat estan dissenyades per proporcionar estabilitat estructural de llarga vida. El departament es va adonar que si poguessin utilitzar el PCC subjacent per millorar la seva superfície dentada original per formar una carretera tranquil·la i rotativa, la carretera reparada pot durar més i requerir el manteniment. També és molt menys que l’asfalt.
Com a part del projecte de SR 101 al nord de Phoenix, s'ha eliminat la capa AR-ACFC, de manera que ADOT va instal·lar quatre seccions de prova per explorar solucions futures que utilitzaran formigó existent alhora que garanteix la suavitat, la conducció tranquil·la i la bona aparença per carretera. El departament va revisar la trituració de diamants i la superfície de formigó de propera generació (NGCS), una textura amb un perfil de sòl controlat i una textura negativa o descendent general, que ha estat desenvolupada com un paviment de formigó especialment baix. L’ADOT també està estudiant l’ús d’un molinet lliscant (un procés en què una màquina guia els coixinets de boles a la superfície de la carretera per millorar les característiques de la fricció) o la micro-milió per acabar la superfície de formigó. Després de provar cada mètode, ADOT va determinar que la textura longitudinal obtinguda per la mòlta de diamants proporciona un aspecte agradable i una bona experiència de muntatge (tal com indica el baix valor IRI) i el baix soroll. El procés de mòlta de diamants també ha demostrat ser prou suau per protegir les zones de formigó, especialment al voltant de les articulacions, que abans eren danyades per la fresat. La mòlta de diamants també és una solució rendible.
Al maig de 2019, ADOT va decidir fer una petita secció de SR 202 situada a la zona sud de Phoenix. La carretera AR-ACFC, de 15 anys, estava tan solta i en capes que es llançaven roques soltes al parabrisa, i els conductors es queixaven de que el parabrisa es trobava danyat per les roques voladores cada dia. La proporció de reclamacions de pèrdues en aquesta regió és superior a la d'altres regions del país. La vorera també és molt sorollosa i difícil de conduir. ADOT va triar acabats acabats per diamants per als dos carrils de la mà dreta al llarg de Sr 202 de mitja milla de longitud. Van utilitzar un cubell de carregador per eliminar la capa AR-ACFC existent sense danyar el formigó a sota. El departament va provar amb èxit aquest mètode a l'abril quan van idear formes de tornar a la carretera PCC. Un cop finalitzat el projecte, el representant de l’ADOT es va adonar que el conductor es traslladaria del carril AR-ACFC al carril de formigó de Diamond Ground per experimentar les característiques millorades del passeig i el so.
Tot i que no s’han completat tots els projectes pilot, les conclusions preliminars dels costos indiquen que l’estalvi associat a l’ús de paviment de formigó i mòlta de diamants per optimitzar l’aspecte, la suavitat i el so podrien reduir el manteniment fins a 3.900 milions de dòlars en un cost d’un any. Durant un període de 30 anys. Randy Everett i el Departament de Transport d'Arizona
Al llarg d’aquest temps, l’Associació del Govern de Maricopa (MAG) va publicar un informe que avaluava el soroll i la conducció de les carreteres locals. L’informe reconeix la dificultat de mantenir la xarxa de carreteres i se centra en les característiques del soroll de la carretera. Una conclusió clau és que perquè l’avantatge del soroll de l’AR-ACFC desapareix tan ràpidament, “s’hauria de considerar el tractament amb terra de diamants en lloc de la superposició d’asfalt de goma”. Un altre desenvolupament simultani és un contracte de contractació de manteniment que permet que la trituració de diamants del contractista es va presentar per al manteniment i la construcció.
Adot creu que és hora de fer el següent pas i preveu iniciar un projecte de mòlta de diamants més gran a la SR 202 el febrer de 2020. El projecte cobreix una secció de quatre milles de quatre carrils de quatre carrils, incloses seccions inclinades. La zona era massa gran per utilitzar un carregador per eliminar l’asfalt, de manera que es va utilitzar una fresadora. El departament talla tires en asfalt de goma perquè el contractista de fresat s’utilitzi com a guia durant el procés de fresat. En facilitar que l’operador pugui veure la superfície del PCC sota la coberta, es pot ajustar l’equip de fresat i es pot minimitzar el dany al formigó subjacent. La superfície final del diamant de SR 202 compleix tots els estàndards ADOT: és tranquil, suau i atractiu per a superfícies d’asfalt, el valor IRI va ser molt favorable als anys vint i trenta. Aquestes característiques de soroll comparables es poden obtenir perquè tot i que el nou paviment AR-ACFC és aproximadament 5 dB més tranquil que el terreny de diamants, quan el paviment AR-ACFC s’utilitza de 5 a 9 anys, els resultats de la mesura són comparables o superiors al nivell de dB. No només el nivell de soroll del nou terreny de diamants SR 202 és molt baix per als conductors, sinó que la vorera també genera menys soroll a les comunitats properes.
L’èxit dels seus primers projectes va impulsar a ADOT a iniciar altres tres projectes pilot de trituració de diamants. S'ha completat la mòlta de diamants de l'autopista de preus del bucle 101. La mòlta de diamants de l’autopista Pima Loop 101 es durà a terme a principis del 2021 i es preveu que la construcció del bucle 101 I-17 a la 75a avinguda es faci en els propers cinc anys. ADOT farà un seguiment del rendiment de tots els articles per comprovar el suport de les juntes, tant si el formigó s’ha desprès com el manteniment de la qualitat del so i del passeig.
Tot i que no tots els projectes pilot s’han completat, les dades recollides fins ara justifiquen la consideració de la mòlta de diamants com a alternativa a la mòlta i el farciment estàndard. Els resultats preliminars de la investigació de costos mostren que els estalvis associats a l’ús de paviment de formigó i mòlta de diamants per optimitzar l’aspecte, la suavitat i el so poden reduir els costos de manteniment fins a 3.900 milions de dòlars durant un període de 30 anys.
Mitjançant l’ús del paviment de formigó existent a Phoenix, no només es pot ampliar el pressupost de manteniment i es mantenen més carreteres en bon estat, sinó que la durabilitat del formigó garanteix que es minimitzin les interrupcions relacionades amb el manteniment de les carreteres. El més important, el públic podrà gaudir d’una superfície de conducció suau i tranquil·la.
Randy Everett és un administrador de departament sènior del Departament de Transport al centre d'Arizona.
IgGA és una associació comercial sense ànim de lucre creada el 1972 per un grup de professionals de la indústria dedicats, dedicat al desenvolupament de processos de trituració i ranura de diamants per al formigó de ciment de Portland i superfícies d’asfalt. El 1995, IgGA es va incorporar a una filial de l'American Concrete Pavement Association (ACPA), formant la IgGA/ACPA Concrete Pavement Protection Partnership (IgGA/ACPA CP3). Avui, aquesta col·laboració és un líder tècnic de recursos i indústries en la comercialització global de superfícies de paviment optimitzades, reparació de paviments de formigó i protecció contra el paviment. La missió d’IgGA és convertir -se en el recurs principal de la tecnologia i la promoció per a l’acceptació i l’ús correcte de la mòlta i la ranura de diamants, així com la conservació i la restauració del PCC.
Posada: el 08 de setembre de 2011