Retornar a rodovia do Arizona para o concreto de cimento Portland pode apenas provar o benefício do uso da retificação de diamante como uma alternativa à retificação e enchimento padrão.As perspectivas mostram que, num período de 30 anos, os custos de manutenção serão reduzidos em 3,9 mil milhões de dólares.
Este artigo é baseado em um webinar realizado originalmente durante a Conferência Técnica da International Grooving and Grinding Association (IGGA) em dezembro de 2020. Assista à demonstração completa abaixo.
Os residentes da área de Phoenix desejam estradas suaves, bonitas e silenciosas.No entanto, devido ao crescimento explosivo da população na área e à insuficiência de fundos para o acompanhar, as condições das estradas na área têm diminuído na última década.O Departamento de Transportes do Arizona (ADOT) está estudando soluções criativas para manter sua rede rodoviária e fornecer os tipos de estradas que o público espera.
Phoenix é a quinta cidade mais populosa dos Estados Unidos e continua crescendo.A rede de 435 milhas de estradas e pontes da cidade é mantida pela área central do Departamento de Transportes do Arizona (ADOT), a maioria das quais consiste em rodovias de quatro pistas com faixas adicionais para veículos de alta velocidade (HOV).Com um orçamento de construção de 500 milhões de dólares por ano, a região normalmente realiza 20 a 25 projectos de construção numa rede rodoviária de tráfego intenso todos os anos.
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 20-25 anos.Para o Arizona, 40 anos de experiência bem-sucedida permitiram que fosse utilizado durante a construção das principais rodovias do estado na década de 1960.Na altura, pavimentar a estrada com betão significava fazer uma compensação em termos de ruído rodoviário.Durante este período, a superfície do concreto é acabada por estanhamento (puxando um ancinho de metal na superfície do concreto perpendicular ao fluxo de tráfego), e os pneus que passam sobre o concreto estanhado produzirão um ruído barulhento e coerente.Em 2003, para resolver o problema do ruído, um 1 pol.Camada de Fricção de Borracha Asfáltica (AR-ACFC) foi aplicada sobre Concreto de Cimento Portland (PCC).Isto proporciona uma aparência consistente, som silencioso e viagem confortável.No entanto, preservar a superfície do AR-ACFC provou ser um desafio.
A vida útil do AR-ACFC é de aproximadamente 10 anos.As rodovias do Arizona já ultrapassaram sua vida útil projetada e estão envelhecendo.A estratificação e questões relacionadas representam problemas para os motoristas e para o Ministério dos Transportes.Embora a delaminação geralmente resulte apenas em uma perda de cerca de 1 polegada de profundidade da estrada (porque o asfalto de borracha com 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.
Depois de testar a retificação de diamante, superfícies de concreto de última geração e o acabamento da superfície de concreto com uma retificadora de deslizamento ou microfresamento, a ADOT determinou que a textura longitudinal obtida pela retificação de diamante fornece uma aparência agradável de veludo cotelê e bom desempenho de condução (conforme mostrado pelo baixo IRI). ) 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 das estradas, e o número tem diminuído.(IRI é uma espécie de dado estatístico de rugosidade, que é quase universalmente utilizado pelas instituições nacionais como um indicador de desempenho do seu sistema de gestão de pavimentos. Quanto menor o valor, menor será a rugosidade, o que é desejável).Segundo medições do IRI realizadas em 2010, 72% das rodovias interestaduais da região estão em boas condições.Em 2018, esta proporção caiu para 53%.As rotas do sistema rodoviário nacional também apresentam tendência de queda.As medições em 2010 mostraram que 68% das estradas estavam em boas condições.Em 2018, esse número caiu para 35%.
À medida que os custos aumentavam – e o orçamento não conseguia acompanhar – em abril de 2019, a 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 vida útil de projeto de 10 a 15 anos - e está se tornando cada vez mais importante para o departamento manter o pavimento existente em boas condições - as opções incluem vedação de fissuras, vedação por spray (aplicação de uma camada fina camada de emulsão asfáltica leve, solidificada lentamente) ou reparar buracos individuais.Para pavimentos que excedem a vida útil projetada, uma opção é lixar o asfalto deteriorado e colocar uma nova camada de asfalto de borracha.No entanto, devido à extensão da área que precisa de ser reparada, isto revela-se demasiado dispendioso.Outro obstáculo para qualquer solução que exija a retificação repetida da superfície do asfalto é que o equipamento de retificação irá inevitavelmente afetar e danificar o concreto subjacente, e a perda de material de concreto nas juntas é particularmente grave.
O que aconteceria se o Arizona voltasse à superfície original do PCC?A ADOT sabe que as rodovias de concreto do estado são projetadas para proporcionar estabilidade estrutural de longa duração.O departamento percebeu que se pudessem usar o PCC subjacente para melhorar a sua superfície dentada original para formar uma estrada silenciosa e transitável, a estrada reparada poderia durar mais e exigir manutenção.Também é muito menos que asfalto.
Como parte do projeto na SR 101 ao norte de Phoenix, a camada AR-ACFC foi removida, então a ADOT instalou quatro seções de teste para explorar soluções futuras que utilizarão o concreto existente, garantindo suavidade, condução silenciosa e boa aparência da estrada.O departamento revisou a retificação diamantada e a Superfície de Concreto de Nova Geração (NGCS), uma textura com perfil de solo controlado e textura geral negativa ou descendente, que foi desenvolvida como um pavimento de concreto particularmente silencioso.A ADOT também está considerando o uso de uma retificadora deslizante (um processo no qual uma máquina guia rolamentos de esferas até a superfície da estrada para melhorar as características de atrito) ou microfresagem para dar acabamento à superfície do concreto.Depois de testar cada método, a ADOT determinou que a textura longitudinal obtida pela retificação de diamante proporciona uma aparência agradável de veludo cotelê, bem como uma boa experiência de pilotagem (conforme indicado pelo baixo valor de IRI) e baixo ruído.O processo de retificação de diamante também provou ser suave o suficiente para proteger áreas de concreto, especialmente ao redor das juntas, que foram previamente danificadas pela fresagem.A retificação de diamante também é uma solução econômica.
Em maio de 2019, a ADOT decidiu lapidar com diamante uma pequena seção do SR 202 localizada na região sul de Phoenix.A estrada AR-ACFC de 15 anos era tão solta e em camadas que pedras soltas eram jogadas no para-brisa, e os motoristas reclamavam que o para-brisa era danificado por pedras voadoras todos os dias.A proporção de reclamações de perdas nesta região é maior do que em outras regiões do país.A calçada também é muito barulhenta e difícil de dirigir.A ADOT escolheu acabamentos com acabamento em diamante para as duas faixas da direita ao longo da SR 202, com meia milha de comprimento.Eles usaram uma caçamba carregadeira para remover a camada existente de AR-ACFC sem danificar o concreto abaixo.O departamento testou com sucesso este método em Abril, quando estavam a debater formas de regressar à estrada PCC.Após a conclusão do projeto, o representante da ADOT notou que o motorista passaria da pista AR-ACFC para a pista de concreto com piso diamantado para experimentar as características aprimoradas de direção e som.
Embora nem todos os projectos-piloto tenham sido concluídos, as conclusões preliminares sobre os custos indicam que as poupanças associadas à utilização de pavimentos de betão e retificação de diamante para optimizar a aparência, suavidade e som poderiam reduzir o custo de manutenção em até 3,9 mil milhões de dólares por ano.Durante um período de 30 anos.Randy Everett e o Departamento de Transportes do Arizona
Nessa época, a Associação Governamental de Maricopa (MAG) divulgou um relatório avaliando o ruído e a dirigibilidade das rodovias locais.O relatório reconhece a dificuldade de manutenção da rede rodoviária e centra-se nas características sonoras da estrada.Uma conclusão importante é que, como a vantagem sonora do AR-ACFC desaparece tão rapidamente, “o tratamento com solo diamantado deve ser considerado em vez da cobertura de asfalto-borracha”.Outro desenvolvimento simultâneo é um contrato de aquisição de manutenção que permite a retificação de diamantes. O empreiteiro foi contratado para manutenção e construção.
A ADOT acredita que é altura de dar o próximo passo e planeia iniciar um projecto maior de moagem de diamantes na SR 202 em Fevereiro de 2020. O projecto cobre uma secção de seis quilómetros de comprimento e quatro pistas de largura, incluindo secções inclinadas.A área era muito grande para usar uma carregadeira para remover o asfalto, então foi usada uma fresadora.O departamento corta tiras de asfalto borracha para o empreiteiro de fresagem usar como guia durante o processo de fresagem.Ao tornar mais fácil para o operador ver a superfície do PCC sob a cobertura, o equipamento de fresagem pode ser ajustado e os danos ao concreto subjacente podem ser minimizados.A superfície final retificada com diamante do SR 202 atende a todos os padrões ADOT - é silenciosa, lisa e atraente - em comparação com superfícies de asfalto, o valor IRI foi muito favorável nas décadas de 1920 e 1930.Essas características de ruído comparáveis podem ser obtidas porque, embora o novo pavimento AR-ACFC seja 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 superiores ao nível de dB.Não só o nível de ruído do novo terreno diamantado SR 202 é muito baixo para os motoristas, mas a calçada também gera menos ruído nas comunidades próximas.
O sucesso dos seus primeiros projetos levou a ADOT a iniciar três outros projetos-piloto de retificação de diamantes.A retificação de diamante do Loop 101 Price Freeway foi concluída.A moagem de diamantes do Loop 101 Pima Freeway será realizada no início de 2021, e a construção do Loop 101 I-17 para a 75th Avenue deverá ser realizada nos próximos cinco anos.A ADOT acompanhará o desempenho de todos os itens para verificar o suporte das juntas, se o concreto descascou e a manutenção da qualidade sonora e de condução.
Embora nem todos os projetos-piloto tenham sido concluídos, os dados recolhidos até agora justificam a consideração da retificação de diamante como uma alternativa à retificação e enchimento padrão.Os resultados preliminares da investigação de custos mostram que as economias associadas ao uso de pavimentos de concreto e retificação de diamante para otimizar a aparência, suavidade e som podem reduzir os custos de manutenção em até US$ 3,9 bilhões ao longo de um período de 30 anos.
Ao utilizar o pavimento de betão existente em Phoenix, não só o orçamento de manutenção pode ser alargado e mais estradas são mantidas em boas condições, mas a durabilidade do betão garante que as perturbações relacionadas com a manutenção das estradas sejam minimizadas.Mais importante ainda, o público poderá desfrutar de uma superfície de condução suave e silenciosa.
Randy Everett é administrador sênior do Departamento de Transportes no Arizona Central.
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 retificação e ranhuramento de diamante para concreto de cimento Portland e superfícies de asfalto.Em 1995, a IGGA juntou-se a uma afiliada da American Concrete Pavement Association (ACPA), formando a atual IGGA/ACPA Concrete Pavement Protection Partnership (IGGA/ACPA CP3).Hoje, esta parceria é um recurso técnico e líder do setor na comercialização global de superfícies otimizadas de pavimentos, reparação de pavimentos de concreto e proteção de pavimentos.A missão da IGGA é tornar-se o recurso líder em tecnologia e promoção para a aceitação e uso correto de retificação e canal de diamante, bem como preservação e restauração de PCC.
Horário da postagem: 08/09/2021