ფენიქსის გზატკეცილის ბეტონის საფარის დასაცავად ალმასის დაფქვის პილოტური პროექტი

არიზონას გზატკეცილის პორტლენდცემენტის ბეტონით დამუშავებამ შესაძლოა დაამტკიცოს ალმასის დაფქვის, როგორც სტანდარტული დაფქვისა და შევსების ალტერნატივის გამოყენების სარგებელი. პროგნოზი აჩვენებს, რომ 30 წლის განმავლობაში მოვლა-პატრონობის ხარჯები 3.9 მილიარდი აშშ დოლარით შემცირდება.
ეს სტატია ეფუძნება ვებინარს, რომელიც თავდაპირველად გაიმართა 2020 წლის დეკემბერში, საერთაშორისო ღარებისა და დაფქვის ასოციაციის (IGGA) ტექნიკური კონფერენციის ფარგლებში. სრული დემო ვერსია იხილეთ ქვემოთ.
ფენიქსის რაიონის მაცხოვრებლებს გლუვი, ლამაზი და მშვიდი გზები სურთ. თუმცა, რეგიონში მოსახლეობის სწრაფი ზრდისა და მის შესანარჩუნებლად არასაკმარისი თანხების გამო, ბოლო ათწლეულის განმავლობაში გზების მდგომარეობა გაუარესდა. არიზონას ტრანსპორტის დეპარტამენტი (ADOT) სწავლობს შემოქმედებით გადაწყვეტილებებს თავისი საავტომობილო გზების ქსელის შესანარჩუნებლად და საზოგადოებისთვის მოსალოდნელი ტიპის გზების უზრუნველსაყოფად.
ფენიქსი ამერიკის შეერთებულ შტატებში მოსახლეობის რაოდენობით მეხუთე ქალაქია და ის კვლავ იზრდება. ქალაქის 435 მილის სიგრძის გზებისა და ხიდების ქსელს არიზონას ტრანსპორტის დეპარტამენტის (ADOT) ცენტრალური ტერიტორია უზრუნველყოფს, რომლის უმეტესი ნაწილი ოთხზოლიანი მაგისტრალებისგან შედგება, რომლებსაც დამატებითი მაღალი გამტარობის მქონე ავტომობილების (HOV) ზოლები აქვთ. წელიწადში 500 მილიონი აშშ დოლარის მშენებლობის ბიუჯეტით, რეგიონი, როგორც წესი, ყოველწლიურად 20-დან 25-მდე სამშენებლო პროექტს ახორციელებს მაღალი გამტარობის მქონე საგზაო ქსელზე.
არიზონა ბეტონის ტროტუარებს 1920-იანი წლებიდან იყენებს. ბეტონის გამოყენება ათწლეულების განმავლობაში შეიძლება და მოვლა მხოლოდ 20-25 წელიწადში ერთხელ სჭირდება. არიზონაში 40-წლიანი წარმატებული გამოცდილების წყალობით, მისი გამოყენება 1960-იან წლებში შტატის მთავარი მაგისტრალების მშენებლობის დროს გახდა შესაძლებელი. იმ დროს გზის ბეტონით მოპირკეთება გზის ხმაურის თვალსაზრისით კომპრომისზე წასვლას ნიშნავდა. ამ პერიოდში ბეტონის ზედაპირი დამუშავებულია თუნუქით (ლითონის ჯოხის დატანით ბეტონის ზედაპირზე, სატრანსპორტო ნაკადის პერპენდიკულარულად), ხოლო თუნუქის ბეტონზე მოძრავი საბურავები ხმაურიან, თანმიმდევრულ ტკაცუნს წარმოქმნის. 2003 წელს, ხმაურის პრობლემის გადასაჭრელად, პორტლანდცემენტის ბეტონზე (PCC) 1 დიუმიანი ასფალტის რეზინის ხახუნის ფენა (AR-ACFC) დაიტანეს. ეს უზრუნველყოფს თანმიმდევრულ იერსახეს, წყნარ ხმას და კომფორტულ მგზავრობას. თუმცა, AR-ACFC-ის ზედაპირის შენარჩუნება გამოწვევად იქცა.
AR-ACFC-ის საპროექტო ვადა დაახლოებით 10 წელია. არიზონას მაგისტრალებმა უკვე გადააჭარბეს საპროექტო ვადას და დაბერდნენ. სტრატიფიკაცია და მასთან დაკავშირებული საკითხები პრობლემებს უქმნის მძღოლებს და ტრანსპორტის სამინისტროს. მიუხედავად იმისა, რომ დელამინირება, როგორც წესი, გზის სიღრმის დაახლოებით 2.5 სანტიმეტრით კარგვას იწვევს (რადგან 2.5 სანტიმეტრი სისქის რეზინის ასფალტი გამოეყო ქვემოთ მდებარე ბეტონს), დელამინირების წერტილს მოგზაურები ორმოდ აღიქვამენ და სერიოზულ პრობლემად მიიჩნევენ.
ალმასის დაფქვის, ახალი თაობის ბეტონის ზედაპირების ტესტირებისა და ბეტონის ზედაპირის სრიალისებური სახეხით ან მიკროფრაზირებით დამუშავების შემდეგ, ADOT-მ დაადგინა, რომ ალმასის დაფქვით მიღებული გრძივი ტექსტურა უზრუნველყოფს სასიამოვნო კორდის იერსახეს და კარგ მართვის მაჩვენებლებს (როგორც ეს დაბალი IRI მაჩვენებლებით ჩანს) და დაბალ ხმაურის გამოყოფას. რენდი ევერეტი და არიზონას ტრანსპორტის დეპარტამენტი
არიზონა გზების მდგომარეობის გასაზომად საერთაშორისო უხეშობის ინდექსს (IRI) იყენებს და ეს რიცხვი მცირდება. (IRI არის უხეშობის სტატისტიკური მონაცემების სახეობა, რომელსაც ეროვნული ინსტიტუტები თითქმის უნივერსალურად იყენებენ, როგორც მათი საფარის მართვის სისტემის მუშაობის ინდიკატორს. რაც უფრო დაბალია მნიშვნელობა, მით უფრო მცირეა უხეშობა, რაც სასურველია). 2010 წელს ჩატარებული IRI-ის გაზომვების თანახმად, რეგიონში შტატებს შორის გზატკეცილების 72% კარგ მდგომარეობაშია. 2018 წლისთვის ეს პროპორცია 53%-მდე შემცირდა. ეროვნული გზატკეცილების სისტემის მარშრუტებიც კლების ტენდენციას ავლენს. 2010 წლის გაზომვებმა აჩვენა, რომ გზების 68% კარგ მდგომარეობაში იყო. 2018 წლისთვის ეს რიცხვი 35%-მდე შემცირდა.
2019 წლის აპრილში, ხარჯების ზრდისა და ბიუჯეტის გაუძლებლობის გამო, ADOT-მ დაიწყო წინა ვარიანტებთან შედარებით უკეთესი შესანახი ვარიანტების ძიება. ტროტუარებისთვის, რომლებიც ჯერ კიდევ კარგ მდგომარეობაშია 10-15 წლიანი საპროექტო ვადის ფარგლებში - და დეპარტამენტისთვის სულ უფრო მნიშვნელოვანი ხდება არსებული ტროტუარის კარგ მდგომარეობაში შენარჩუნება - ვარიანტები მოიცავს ბზარების დალუქვას, შესხურებით დალუქვას (მსუბუქი, ნელა გამყარებადი ასფალტის ემულსიის თხელი ფენის წასმა) ან ცალკეული ორმოების შეკეთებას. ტროტუარებისთვის, რომლებიც საპროექტო ვადას აჭარბებენ, ერთ-ერთი ვარიანტია დაზიანებული ასფალტის მოცილება და ახალი რეზინის ასფალტის საფარის დაგება. თუმცა, შესაკეთებელი ტერიტორიის მასშტაბის გამო, ეს ძალიან ძვირი აღმოჩნდება. კიდევ ერთი დაბრკოლება ნებისმიერი გადაწყვეტისთვის, რომელიც მოითხოვს ასფალტის ზედაპირის განმეორებით დაფქვას, არის ის, რომ დაფქვის აღჭურვილობა გარდაუვლად იმოქმედებს და დააზიანებს ბეტონს, ხოლო შეერთებებში ბეტონის მასალის დაკარგვა განსაკუთრებით სერიოზულია.
რა მოხდება, თუ არიზონა დაუბრუნდება PCC-ის პირვანდელ ზედაპირს? ADOT-მ იცის, რომ შტატში არსებული ბეტონის მაგისტრალები შექმნილია სტრუქტურული სტაბილურობის ხანგრძლივი გამოყენების უზრუნველსაყოფად. დეპარტამენტმა გააცნობიერა, რომ თუ მათ შეეძლოთ PCC-ის ქვეშ არსებული გზის გამოყენება მისი პირვანდელი დაკბილული ზედაპირის გასაუმჯობესებლად, რათა შეიქმნას მშვიდი და სავალი გზა, შეკეთებული გზა შეიძლება უფრო დიდხანს გაძლოს და მოვლა-პატრონობას დასჭირდეს. ის ასევე გაცილებით ნაკლებ ძვირია, ვიდრე ასფალტი.
ფენიქსის ჩრდილოეთით SR 101-ზე პროექტის ფარგლებში, AR-ACFC ფენა მოიხსნა, ამიტომ ADOT-მა დაამონტაჟა ოთხი სატესტო სექცია, რათა შეესწავლა სამომავლო გადაწყვეტილებები, რომლებიც გამოიყენებენ არსებულ ბეტონს, ამავდროულად უზრუნველყოფენ სიგლუვეს, ჩუმ სვლას და გზის კარგ იერსახეს. დეპარტამენტმა განიხილა ალმასის დაფქვა და ახალი თაობის ბეტონის ზედაპირი (NGCS), ტექსტურა კონტროლირებადი ნიადაგის პროფილით და საერთო უარყოფითი ან დაღმავალი ტექსტურით, რომელიც შემუშავებულია, როგორც განსაკუთრებით დაბალი ხმაურის მქონე ბეტონის საფარი. ADOT ასევე განიხილავს მოცურების სახეხი მანქანის (პროცესი, რომლის დროსაც მანქანა ხახუნის მახასიათებლების გასაუმჯობესებლად გზის ზედაპირზე მიმართავს ბურთულიან საკისრებს) ან მიკროფრეზინგის გამოყენებას ბეტონის ზედაპირის დასამუშავებლად. თითოეული მეთოდის ტესტირების შემდეგ, ADOT-მა დაადგინა, რომ ალმასის დაფქვით მიღებული გრძივი ტექსტურა უზრუნველყოფს სასიამოვნო კორდის იერსახეს, ასევე კარგ სვლას (რაც მითითებულია დაბალი IRI მნიშვნელობით) და დაბალ ხმაურს. ალმასის დაფქვის პროცესი ასევე საკმარისად ნაზი აღმოჩნდა ბეტონის უბნების დასაცავად, განსაკუთრებით სახსრების გარშემო, რომლებიც ადრე დაფქვით იყო დაზიანებული. ალმასის დაფქვა ასევე ეკონომიური გადაწყვეტაა.
2019 წლის მაისში, ADOT-მა გადაწყვიტა SR 202-ის მცირე მონაკვეთის ალმასის დამუშავება, რომელიც ფენიქსის სამხრეთ ნაწილში მდებარეობს. 15 წლის AR-ACFC გზა იმდენად ფხვიერი და მრავალფენიანი იყო, რომ საქარე მინაზე ფხვიერი ქვები ისროდა, მძღოლები კი ყოველდღიურად უჩიოდნენ საქარე მინას მფრინავი ქვების მიერ დაზიანების შესახებ. ამ რეგიონში ზარალის ანაზღაურების შემთხვევების წილი უფრო მაღალია, ვიდრე ქვეყნის სხვა რეგიონებში. ტროტუარი ასევე ძალიან ხმაურიანი და რთული სავალია. ADOT-მა SR 202-ის ნახევარი მილის სიგრძის ორ მარჯვენა ზოლს ალმასის საფარით დამუშავება შეურჩია. მათ გამოიყენეს დამტვირთავი ვედრო არსებული AR-ACFC ფენის მოსაშორებლად ქვემოთ მდებარე ბეტონის დაზიანების გარეშე. დეპარტამენტმა წარმატებით გამოსცადა ეს მეთოდი აპრილში, როდესაც ისინი PCC გზაზე დაბრუნების გზებზე ფიქრობდნენ. პროექტის დასრულების შემდეგ, ADOT-ის წარმომადგენელმა შენიშნა, რომ მძღოლი AR-ACFC ზოლიდან ალმასის დამუშავებულ ბეტონის ზოლზე გადადიოდა, რათა გაუმჯობესებული მგზავრობისა და ხმის მახასიათებლები გამოეცადა.
მიუხედავად იმისა, რომ ყველა საპილოტე პროექტი არ დასრულებულა, ხარჯების შესახებ წინასწარი დასკვნები მიუთითებს, რომ ბეტონის საფარის და ალმასის დაფქვის გამოყენებასთან დაკავშირებული დანაზოგი გარეგნობის, სიგლუვისა და ხმის ოპტიმიზაციისთვის, შეიძლება შეამციროს მოვლა-პატრონობის ხარჯები წელიწადში 3.9 მილიარდი დოლარით. 30-წლიანი პერიოდის განმავლობაში. რენდი ევერეტი და არიზონას ტრანსპორტის დეპარტამენტი.
დაახლოებით ამ პერიოდში, მარიკოპას მთავრობის ასოციაციამ (MAG) გამოაქვეყნა ანგარიში, რომელშიც შეფასდა ადგილობრივი მაგისტრალების ხმაური და მართვის უნარი. ანგარიში აღიარებს საგზაო ქსელის მოვლა-პატრონობის სირთულეს და ყურადღებას ამახვილებს გზის ხმაურის მახასიათებლებზე. მთავარი დასკვნა ის არის, რომ რადგან AR-ACFC-ის ხმაურის უპირატესობა ასე სწრაფად ქრება, „რეზინის ასფალტის საფარის ნაცვლად უნდა განიხილებოდეს ალმასის საფარით დამუშავება“. კიდევ ერთი ერთდროული განვითარებაა ტექნიკური მომსახურების შესყიდვის კონტრაქტი, რომელიც ალმასის დაფქვის საშუალებას იძლევა. კონტრაქტორი მოწვეული იქნა ტექნიკური მომსახურებისა და მშენებლობისთვის.
ADOT მიიჩნევს, რომ დროა გადადგას შემდეგი ნაბიჯი და გეგმავს SR 202-ზე უფრო მასშტაბური ალმასის დაფქვის პროექტის დაწყებას 2020 წლის თებერვალში. პროექტი მოიცავს ოთხი მილის სიგრძის, ოთხი ზოლის სიგანის მონაკვეთს, მათ შორის დახრილ მონაკვეთებს. ტერიტორია ძალიან დიდი იყო ასფალტის მოსაშორებლად დამტვირთავის გამოსაყენებლად, ამიტომ გამოყენებული იქნა საფქვავი მანქანა. განყოფილება ჭრის რეზინის ასფალტის ზოლებს, რათა საფქვავი კონტრაქტორმა გამოიყენოს როგორც სახელმძღვანელო დაფქვის პროცესში. ოპერატორისთვის საფარის ქვეშ PCC ზედაპირის დანახვის გამარტივებით, შესაძლებელია საფქვავი აღჭურვილობის რეგულირება და ქვეშ არსებული ბეტონის დაზიანების მინიმუმამდე დაყვანა. SR 202-ის საბოლოო ალმასით დაფქული ზედაპირი აკმაყოფილებს ADOT-ის ყველა სტანდარტს - ის მშვიდი, გლუვი და მიმზიდველია - ასფალტის ზედაპირებთან შედარებით, IRI მნიშვნელობა ძალიან ხელსაყრელი იყო 1920-იან და 1930-იან წლებში. ეს შედარებითი ხმაურის მახასიათებლების მიღება შესაძლებელია იმის გამო, რომ მიუხედავად იმისა, რომ ახალი AR-ACFC საფარი დაახლოებით 5 დბ-ით უფრო ჩუმია, ვიდრე ალმასის საფარი, როდესაც AR-ACFC საფარი 5-დან 9 წლამდე გამოიყენება, მისი გაზომვის შედეგები შედარებადი ან უფრო მაღალია dB-ის დონეზე. ახალი SR 202 ალმასის საფარის ხმაურის დონე არა მხოლოდ ძალიან დაბალია მძღოლებისთვის, არამედ ტროტუარი ნაკლებ ხმაურს წარმოქმნის ახლომდებარე დასახლებებში.
მათი ადრეული პროექტების წარმატებამ ADOT-ს კიდევ სამი ალმასის დაფქვის საპილოტე პროექტის დაწყებისკენ უბიძგა. Loop 101 Price Freeway-ის ალმასის დაფქვა დასრულდა. Loop 101 Pima Freeway-ის ალმასის დაფქვა 2021 წლის დასაწყისში განხორციელდება, ხოლო Loop 101 I-17-დან 75-ე ავენიუმდე მშენებლობა მომდევნო ხუთი წლის განმავლობაში იგეგმება. ADOT თვალყურს ადევნებს ყველა ელემენტის მუშაობას, რათა შეამოწმოს შეერთებების საყრდენი, ბეტონის აშრევება თუ არა, ასევე ხმისა და მგზავრობის ხარისხის შენარჩუნება.
მიუხედავად იმისა, რომ ყველა საპილოტე პროექტი არ დასრულებულა, აქამდე შეგროვებული მონაცემები ამართლებს ბრილიანტის დაფქვის, როგორც სტანდარტული დაფქვისა და შემავსებლის ალტერნატივის განხილვას. ხარჯების კვლევის წინასწარი შედეგები აჩვენებს, რომ ბეტონის საფარის და ბრილიანტის დაფქვის გამოყენებასთან დაკავშირებული დანაზოგი გარეგნობის, სიგლუვისა და ხმის ოპტიმიზაციისთვის, შეიძლება შეამციროს მოვლა-პატრონობის ხარჯები 3.9 მილიარდ დოლარამდე 30-წლიანი პერიოდის განმავლობაში.
ფენიქსში არსებული ბეტონის საფარის გამოყენებით, არა მხოლოდ შესაძლებელია გზის მოვლა-პატრონობის ბიუჯეტის გაზრდა და მეტი გზის კარგ მდგომარეობაში შენარჩუნება, არამედ ბეტონის გამძლეობა უზრუნველყოფს გზის მოვლა-პატრონობასთან დაკავშირებული შეფერხებების მინიმუმამდე დაყვანას. რაც მთავარია, საზოგადოებას შეეძლება გლუვი და მშვიდი სავალი ზედაპირით სარგებლობა.
რენდი ევერეტი ცენტრალური არიზონას შტატის ტრანსპორტის დეპარტამენტის უფროსი ადმინისტრატორია.
IGGA არის არაკომერციული სავაჭრო ასოციაცია, რომელიც დაარსდა 1972 წელს ინდუსტრიის ერთგული პროფესიონალების ჯგუფის მიერ და რომელიც ეძღვნება პორტლენდცემენტისა და ასფალტის ზედაპირებისთვის ალმასის დაფქვისა და ღარების პროცესების შემუშავებას. 1995 წელს IGGA შეუერთდა ამერიკის ბეტონის საფარის ასოციაციის (ACPA) ფილიალს, რითაც ჩამოყალიბდა დღევანდელი IGGA/ACPA ბეტონის საფარის დაცვის პარტნიორობა (IGGA/ACPA CP3). დღეს ეს პარტნიორობა ტექნიკური რესურსი და ინდუსტრიის ლიდერია ოპტიმიზებული საფარის ზედაპირების, ბეტონის საფარის შეკეთებისა და საფარის დაცვის გლობალურ მარკეტინგში. IGGA-ს მისიაა გახდეს წამყვანი ტექნოლოგიური და სარეკლამო რესურსი ალმასის დაფქვისა და ღარების მიღებისა და სწორი გამოყენების, ასევე PCC-ის შენარჩუნებისა და აღდგენისთვის.