Retornar a rodovia Arizona para o concreto de cimento Portland pode apenas provar o benefício do uso da moagem de diamantes como uma alternativa à moagem e recheio padrão. A perspectiva mostra que, durante um período de 30 anos, os custos de manutenção serão reduzidos em US $ 3,9 bilhões.
Este artigo é baseado em um webinar originalmente realizado durante a Conferência Técnica da International Grooving and Moviing Association (IgGA) em dezembro de 2020. Assista à demonstração completa abaixo.
Os moradores da área de Phoenix querem estradas suaves, bonitas e tranquilas. No entanto, devido ao crescimento explosivo da população na área e aos fundos insuficientes para acompanhar, as condições da estrada na área estão diminuindo na última década. O Departamento de Transportes do Arizona (ADOT) está estudando soluções criativas para manter sua rede de rodovias e fornecer os tipos de estradas que o público espera.
Phoenix é a quinta cidade mais populosa dos Estados Unidos, e ainda está crescendo. A rede de estradas e pontes de 435 milhas da cidade é mantida pela área central do Departamento de Transportes do Arizona (ADOT), a maioria das quais consiste em rodovias de quatro faixas com faixas adicionais de veículos de alto veículo (HOV). Com um orçamento de construção de US $ 500 milhões por ano, a região normalmente realiza 20 a 25 projetos de construção em uma rede de rodovias de alto tráfego a cada ano.
O Arizona usa pavimentos de concreto desde a década de 1920. O concreto pode ser usado por décadas e só precisa de manutenção a cada 20 a 25 anos. Para o Arizona, 40 anos de experiência bem -sucedida permitiram ser usados durante a construção das principais rodovias do estado na década de 1960. Na época, pavimentando a estrada com concreto significava fazer uma troca em termos de ruído na estrada. Durante esse período, a superfície do concreto é finalizada (puxando um ancinho de metal na superfície de concreto perpendicular ao fluxo de tráfego) e os pneus que dirigem no concreto enlatados produzirão um lamento coerente e barulhento. Em 2003, para resolver o problema do ruído, um 1-in. A camada de fricção de borracha de asfalto (AR-ACFC) foi aplicada no topo do Portland Cement Concrete (PCC). Isso proporciona uma aparência consistente, som silencioso e viagens confortáveis. No entanto, preservar a superfície do ACFC provou ser um desafio.
A vida útil do AR-ACFC é de aproximadamente 10 anos. As rodovias do Arizona agora excederam sua vida de design e estão envelhecendo. A estratificação e questões relacionadas apresentam problemas para os motoristas e o Ministério do Transporte. Embora a delaminação geralmente resulte apenas em uma perda de cerca de 1 polegada de profundidade da estrada (porque o asfalto de borracha de 1 polegada de espessura se separou do concreto abaixo), o ponto de delaminação é considerado um buraco pelo público que viaja e é considerado um sério problema.
Após testar a moagem de diamantes, superfícies de concreto de próxima geração e terminar a superfície de concreto com um moedor de deslizamento ou microMILLING, ADOT determinou que a textura longitudinal obtida por moagem de diamantes fornece uma aparência agradável de veludo velado e um bom desempenho de direção (como mostrado por baixo IRI) números ) e baixas emissões de ruído. Randy Everett e Departamento de Transportes do Arizona
O Arizona usa o Índice Internacional de Rugosidade (IRI) para medir as condições da estrada, e o número está em declínio. (O IRI é um tipo de dados estatísticos de rugosidade, que é quase universalmente usada pelas instituições nacionais como um indicador de desempenho de seu sistema de gerenciamento de pavimentos. Quanto menor o valor, menor a rugosidade, o que é desejável). De acordo com as medidas de IRI realizadas em 2010, 72% das rodovias interestaduais da região estão em boas condições. Em 2018, essa proporção havia caído para 53%. As rotas nacionais do sistema de rodovias também estão mostrando uma tendência descendente. As medidas em 2010 mostraram que 68% das estradas estavam em boas condições. Até 2018, esse número caiu para 35%.
À medida que os custos aumentavam - e o orçamento não pôde acompanhar - em abril de 2019, o ADOT começou a procurar melhores opções de armazenamento do que na caixa de ferramentas anterior. Para pavimentos que ainda estão em boas condições dentro da janela de 10 a 15 anos, e está se tornando cada vez mais importante para o departamento manter o pavimento existente em boas opções de condições incluem vedação de trincas, vedação de spray (aplicando uma fina Camada de luz, emulsão de asfalto solidificada lentamente) ou reparar buracos individuais. Para pavimentos que excedem a vida útil do design, uma opção é moer o asfalto deteriorado e colocar uma nova sobreposição de asfalto de borracha. No entanto, devido ao escopo da área que precisa ser reparado, isso prova ser muito caro. Outro obstáculo a qualquer solução que exija uma moagem repetida da superfície do asfalto é que o equipamento de moagem afetará e danificará inevitavelmente o concreto subjacente, e a perda de material de concreto nas articulações é particularmente grave.
O que aconteceria se o Arizona retornasse à superfície PCC original? O ADOT sabe que as rodovias de concreto no estado são projetadas para fornecer estabilidade estrutural de longa duração. O departamento percebeu que, se eles pudessem usar o PCC subjacente para melhorar sua superfície dentada original para formar uma estrada silenciosa e pilotável, a estrada reparada pode durar mais e exigir manutenção. Também é muito menor que asfalto.
Como parte do projeto no SR 101 ao norte de Phoenix, a camada AR-ACFC foi removida, portanto, o ADOT instalou quatro seções de teste para explorar soluções futuras que utilizarão o concreto existente, garantindo a suavidade, pilotagem silenciosa e boa aparência na estrada. O departamento revisou a moagem de diamantes e a superfície de concreto da próxima geração (NGCs), uma textura com um perfil de solo controlado e textura negativa ou descendente geral, que foi desenvolvida como um pavimento de concreto particularmente baixo. O ADOT também está considerando o uso de um moedor deslizante (um processo no qual uma máquina guia os rolamentos de esferas para a superfície da estrada para melhorar as características de atrito) ou micro-moção para finalizar a superfície do concreto. Após testar cada método, o ADOT determinou que a textura longitudinal obtida por moagem de diamantes fornece uma aparência agradável de veludo, bem como uma boa experiência de pilotagem (conforme indicado pelo baixo valor IRI) e baixo ruído. O processo de moagem de diamantes também provou ser suave o suficiente para proteger áreas de concreto, especialmente ao redor das articulações, que foram previamente danificadas pela moagem. A moagem de diamantes também é uma solução econômica.
Em maio de 2019, o ADOT decidiu diamante uma pequena seção do SR 202 localizada na área sul de Phoenix. A estrada AR-ACFC de 15 anos estava tão solta e em camadas que pedras soltas foram jogadas no para-brisa, e os motoristas reclamavam que o para-brisa sendo danificado por rochas voadoras todos os dias. A proporção de reivindicações de perda nessa região é maior do que em outras regiões do país. A calçada também é muito barulhenta e difícil de dirigir. O ADOT escolheu acabamentos com acabamento em diamante para as duas pistas da direita ao longo de SR 202 meia milha de comprimento. Eles usaram um balde de carregador para remover a camada AR-ACFC existente sem danificar o concreto abaixo. O departamento testou com sucesso esse método em abril, quando estavam discutindo maneiras de retornar à estrada do PCC. Depois que o projeto foi concluído, o representante do ADOT notou que o motorista passaria da pista AR-ACFC para a pista de concreto de diamante para experimentar as características aprimoradas de passeio e som.
Embora nem todos os projetos piloto tenham sido concluídos, as descobertas preliminares sobre os custos indicam que a economia associada ao uso de pavimento de concreto e moagem de diamantes para otimizar a aparência, a suavidade e o som pode reduzir a manutenção em até US $ 3,9 bilhões em um custo de um ano. Durante um período de 30 anos. Randy Everett e o Departamento de Transportes do Arizona
Nessa época, a Associação do Governo de Maricopa (MAG) divulgou um relatório que avalia o ruído e a dirigibilidade da rodovia local. O relatório reconhece a dificuldade de manter a rede rodoviária e se concentra nas características de ruído da estrada. Uma conclusão importante é que, como a vantagem do ruído do ACFC desaparece tão rapidamente, "o tratamento do solo de diamante deve ser considerado em vez de sobreposição de asfalto de borracha". Outro desenvolvimento simultâneo é um contrato de aquisição de manutenção que permite que o diamante moendo o contratado foi trazido para manutenção e construção.
Adot acredita que é hora de dar o próximo passo e planeja iniciar um projeto de moagem de diamantes maior no SR 202 em fevereiro de 2020. O projeto cobre uma seção de quatro quilômetros de largura e quatro faixas, incluindo seções inclinadas. A área era grande demais para usar um carregador para remover o asfalto, para que uma máquina de moagem fosse usada. O departamento corta tiras no asfalto de borracha para o contratado de moagem usar como guia durante o processo de moagem. Ao facilitar o operador ver a superfície do PCC sob a tampa, o equipamento de moagem pode ser ajustado e os danos ao concreto subjacente podem ser minimizados. A superfície final do solo de diamante do SR 202 atende a todos os padrões do ADOT-é silencioso, suave e atraente para as superfícies de asfalto, o valor da IRI foi muito favorável nas décadas de 1920 e 1930. Essas características de ruído comparáveis podem ser obtidas porque, embora o novo pavimento ACFC seja de cerca de 5 dB mais silencioso que o solo de diamante, quando o pavimento AR-ACFC é usado por 5 a 9 anos, seus resultados de medição são comparáveis ou mais altos no nível de dB. Não apenas o nível de ruído do novo solo de diamante SR 202 é muito baixo para os motoristas, mas a calçada também gera menos ruído nas comunidades próximas.
O sucesso de seus primeiros projetos levou a ADOT a iniciar outros três projetos piloto de moagem de diamantes. A trituração de diamantes da rodovia de preços do loop 101 foi concluída. A trituração de diamantes da rodovia Pima Loop 101 será realizada no início de 2021, e a construção do Loop 101 I-17 a 75th Avenue deve ser realizada nos próximos cinco anos. O ADOT rastreará o desempenho de todos os itens para verificar o suporte das juntas, se o concreto descascou e a manutenção da qualidade do som e do passeio.
Embora nem todos os projetos piloto tenham sido concluídos, os dados coletados até agora justificam a consideração da moagem de diamantes como uma alternativa à moagem e preenchimento padrão. Os resultados preliminares da investigação de custos mostram que a economia associada ao uso do pavimento de concreto e a moagem de diamantes para otimizar a aparência, a suavidade e o som podem reduzir os custos de manutenção em até US $ 3,9 bilhões em um período de 30 anos.
Usando o pavimento de concreto existente em Phoenix, não apenas o orçamento de manutenção pode ser estendido e mais estradas são mantidas em boas condições, mas a durabilidade do concreto garante que as interrupções relacionadas à manutenção da estrada sejam minimizadas. Mais importante ainda, o público poderá desfrutar de uma superfície de condução suave e tranquila.
Randy Everett é administradora sênior do Departamento de Transportes no Central Arizona.
A IgGA é uma associação comercial sem fins lucrativos criada em 1972 por um grupo de profissionais dedicados da indústria, dedicados ao desenvolvimento de processos de moagem e ranhura de diamantes para superfícies de concreto e asfalto de cimento Portland. Em 1995, a IGGA ingressou em uma afiliada da American Concrete Pavment Association (ACPA), formando a Parceria de Proteção à Pavimento de IgGA/ACPA de IgGA de hoje (IgGA/ACPA CP3). Hoje, essa parceria é um líder técnico de recursos e indústria no marketing global de superfícies otimizadas do pavimento, reparo de pavimentos de concreto e proteção do pavimento. A missão da IGGA é tornar -se o principal recurso de tecnologia e promoção para a aceitação e o uso correto de moagem e ranhura de diamantes, bem como a preservação e restauração do PCC.
Tempo de postagem: set-08-2021