Mengembalikan jalan raya Arizona ke beton semen Portland mungkin hanya membuktikan manfaat penggunaan penggilingan berlian sebagai alternatif penggilingan dan penambalan standar. Prospek menunjukkan bahwa selama periode 30 tahun, biaya pemeliharaan akan berkurang sebesar USD 3,9 miliar.
Artikel ini berdasarkan webinar yang awalnya diadakan selama Konferensi Teknis International Grooving and Grinding Association (IGGA) pada bulan Desember 2020. Tonton demo lengkapnya di bawah ini.
Warga di area Phoenix menginginkan jalan yang mulus, indah, dan tenang. Namun, karena pertumbuhan populasi yang pesat di area tersebut dan dana yang tidak mencukupi untuk mengatasinya, kondisi jalan di area tersebut telah menurun dalam satu dekade terakhir. Departemen Transportasi Arizona (ADOT) tengah mempelajari solusi kreatif untuk memelihara jaringan jalan raya dan menyediakan jenis jalan yang diharapkan masyarakat.
Phoenix adalah kota terpadat kelima di Amerika Serikat, dan masih terus berkembang. Jaringan jalan dan jembatan sepanjang 435 mil di kota ini dikelola oleh wilayah pusat Arizona Department of Transportation (ADOT), yang sebagian besar terdiri dari jalan raya empat jalur dengan jalur khusus kendaraan berat (HOV) tambahan. Dengan anggaran konstruksi sebesar US$500 juta per tahun, wilayah ini biasanya melaksanakan 20 hingga 25 proyek konstruksi pada jaringan jalan dengan lalu lintas padat setiap tahun.
Arizona telah menggunakan perkerasan beton sejak tahun 1920-an. Beton dapat digunakan selama beberapa dekade dan hanya perlu perawatan setiap 20-25 tahun. Bagi Arizona, 40 tahun pengalaman sukses memungkinkannya untuk digunakan selama pembangunan jalan raya utama negara bagian pada tahun 1960-an. Pada saat itu, mengaspal jalan dengan beton berarti membuat kompromi dalam hal kebisingan jalan. Selama periode ini, permukaan beton diselesaikan dengan pelapisan timah (menarik penggaruk logam pada permukaan beton tegak lurus dengan arus lalu lintas), dan ban yang melaju di beton berlapis timah akan menghasilkan suara berisik dan koheren. Pada tahun 2003, untuk mengatasi masalah kebisingan, Lapisan Gesekan Karet Aspal 1 inci (AR-ACFC) diaplikasikan di atas Beton Semen Portland (PCC). Ini memberikan tampilan yang konsisten, suara yang tenang, dan perjalanan yang nyaman. Namun, mempertahankan permukaan AR-ACFC telah terbukti menjadi tantangan.
Usia rencana AR-ACFC adalah sekitar 10 tahun. Jalan raya Arizona kini telah melampaui usia rencananya dan menua. Stratifikasi dan masalah terkait menimbulkan masalah bagi pengemudi dan Kementerian Transportasi. Meskipun delaminasi biasanya hanya mengakibatkan hilangnya kedalaman jalan sekitar 1 inci (karena aspal karet setebal 1 inci telah terpisah dari beton di bawahnya), titik delaminasi dianggap sebagai lubang oleh masyarakat yang bepergian dan dianggap sebagai masalah serius.
Setelah menguji penggilingan berlian, permukaan beton generasi berikutnya, dan penyelesaian permukaan beton dengan penggiling selip atau penggilingan mikro, ADOT menentukan bahwa tekstur longitudinal yang diperoleh dengan penggilingan berlian memberikan tampilan korduroi yang menyenangkan dan kinerja berkendara yang baik (Seperti yang ditunjukkan oleh angka IRI yang rendah) dan emisi kebisingan yang rendah. Randy Everett dan Departemen Transportasi Arizona
Arizona menggunakan Indeks Kekasaran Internasional (IRI) untuk mengukur kondisi jalan, dan jumlahnya terus menurun. (IRI adalah sejenis data statistik kekasaran, yang hampir secara universal digunakan oleh lembaga nasional sebagai indikator kinerja sistem manajemen perkerasan jalan mereka. Semakin rendah nilainya, semakin kecil kekasarannya, yang diinginkan). Menurut pengukuran IRI yang dilakukan pada tahun 2010, 72% jalan raya antarnegara bagian di wilayah tersebut dalam kondisi baik. Pada tahun 2018, proporsi ini turun menjadi 53%. Rute sistem jalan raya nasional juga menunjukkan tren penurunan. Pengukuran pada tahun 2010 menunjukkan bahwa 68% jalan dalam kondisi baik. Pada tahun 2018, angka ini turun menjadi 35%.
Karena biaya meningkat—dan anggaran tidak dapat mengimbanginya—pada bulan April 2019, ADOT mulai mencari opsi penyimpanan yang lebih baik daripada kotak peralatan sebelumnya. Untuk perkerasan yang masih dalam kondisi baik dalam jendela umur desain 10 hingga 15 tahun—dan semakin penting bagi departemen untuk menjaga perkerasan yang ada dalam kondisi baik—opsi termasuk penyegelan retakan, penyegelan semprot (mengaplikasikan lapisan tipis emulsi aspal ringan yang dipadatkan perlahan), atau memperbaiki lubang jalan individual. Untuk perkerasan yang melebihi umur desain, satu opsi adalah menggiling aspal yang rusak dan memasang lapisan aspal karet baru. Namun, karena cakupan area yang perlu diperbaiki, ini terbukti terlalu mahal. Kendala lain untuk solusi apa pun yang memerlukan penggilingan berulang pada permukaan aspal adalah bahwa peralatan penggilingan pasti akan memengaruhi dan merusak beton di bawahnya, dan hilangnya material beton pada sambungan sangat serius.
Apa yang akan terjadi jika Arizona kembali ke permukaan PCC asli? ADOT tahu bahwa jalan raya beton di negara bagian tersebut dirancang untuk memberikan stabilitas struktural yang tahan lama. Departemen tersebut menyadari bahwa jika mereka dapat menggunakan PCC yang mendasarinya untuk memperbaiki permukaan bergerigi aslinya guna membentuk jalan yang tenang dan dapat dilalui, jalan yang diperbaiki tersebut mungkin akan bertahan lebih lama dan memerlukan perawatan. Biayanya juga jauh lebih murah daripada aspal.
Sebagai bagian dari proyek di SR 101 di utara Phoenix, lapisan AR-ACFC telah dihilangkan, sehingga ADOT memasang empat bagian pengujian untuk mengeksplorasi solusi masa depan yang akan memanfaatkan beton yang ada sambil memastikan kelancaran, pengendaraan yang tenang, dan tampilan jalan yang baik. Departemen tersebut meninjau penggilingan berlian dan Permukaan Beton Generasi Berikutnya (NGCS), tekstur dengan profil tanah yang terkontrol dan tekstur keseluruhan negatif atau menurun, yang telah dikembangkan sebagai perkerasan beton dengan kebisingan yang sangat rendah. ADOT juga mempertimbangkan penggunaan penggiling geser (proses di mana mesin memandu bantalan bola ke permukaan jalan untuk meningkatkan karakteristik gesekan) atau penggilingan mikro untuk menyelesaikan permukaan beton. Setelah menguji setiap metode, ADOT menentukan bahwa tekstur longitudinal yang diperoleh dengan penggilingan berlian memberikan tampilan korduroi yang menyenangkan serta pengalaman berkendara yang baik (seperti yang ditunjukkan oleh nilai IRI yang rendah) dan kebisingan yang rendah. Proses penggilingan berlian juga terbukti cukup lembut untuk melindungi area beton, terutama di sekitar sambungan, yang sebelumnya rusak karena penggilingan. Penggilingan berlian juga merupakan solusi yang hemat biaya.
Pada bulan Mei 2019, ADOT memutuskan untuk menggiling berlian pada bagian kecil SR 202 yang terletak di wilayah selatan Phoenix. Jalan AR-ACFC yang berusia 15 tahun itu sangat longgar dan berlapis sehingga batu-batu lepas terlempar ke kaca depan, dan pengemudi mengeluh tentang kaca depan yang rusak oleh batu-batu yang beterbangan setiap hari. Proporsi klaim kerugian di wilayah ini lebih tinggi daripada di wilayah lain di negara ini. Trotoarnya juga sangat bising dan sulit untuk dikendarai. ADOT memilih lapisan akhir berlian untuk dua jalur kanan sepanjang SR 202 sepanjang setengah mil. Mereka menggunakan ember pemuat untuk menghilangkan lapisan AR-ACFC yang ada tanpa merusak beton di bawahnya. Departemen tersebut berhasil menguji metode ini pada bulan April ketika mereka sedang melakukan curah pendapat tentang cara-cara untuk kembali ke jalan PCC. Setelah proyek selesai, perwakilan ADOT memperhatikan bahwa pengemudi akan berpindah dari jalur AR-ACFC ke jalur beton tanah berlian untuk merasakan karakteristik pengendaraan dan suara yang lebih baik.
Meskipun tidak semua proyek percontohan telah selesai, temuan awal mengenai biaya menunjukkan bahwa penghematan yang terkait dengan penggunaan perkerasan beton dan pengasahan berlian untuk mengoptimalkan tampilan, kehalusan, dan suara dapat mengurangi biaya pemeliharaan hingga $3,9 miliar dalam setahun. Selama periode 30 tahun. Randy Everett dan Departemen Transportasi Arizona
Sekitar waktu ini, Maricopa Government Association (MAG) merilis laporan yang menilai kebisingan jalan raya lokal dan kenyamanan berkendara. Laporan tersebut mengakui kesulitan dalam memelihara jaringan jalan dan berfokus pada karakteristik kebisingan jalan. Kesimpulan utamanya adalah karena keunggulan kebisingan AR-ACFC menghilang begitu cepat, "perlakuan tanah berlian harus dipertimbangkan sebagai pengganti pelapisan aspal karet." Perkembangan simultan lainnya adalah kontrak pengadaan pemeliharaan yang memungkinkan penggilingan berlian. Kontraktor dilibatkan untuk pemeliharaan dan konstruksi.
ADOT yakin bahwa sudah saatnya untuk mengambil langkah berikutnya dan berencana untuk memulai proyek penggilingan berlian yang lebih besar di SR 202 pada bulan Februari 2020. Proyek ini mencakup bagian sepanjang empat mil, lebar empat jalur, termasuk bagian yang miring. Area tersebut terlalu besar untuk menggunakan loader untuk membuang aspal, jadi mesin penggiling digunakan. Departemen memotong strip dalam aspal karet untuk digunakan oleh kontraktor penggilingan sebagai panduan selama proses penggilingan. Dengan memudahkan operator untuk melihat permukaan PCC di bawah penutup, peralatan penggilingan dapat disesuaikan dan kerusakan pada beton di bawahnya dapat diminimalkan. Permukaan akhir yang digiling berlian dari SR 202 memenuhi semua standar ADOT-tidak berisik, halus, dan menarik-dibandingkan dengan permukaan aspal, nilai IRI sangat menguntungkan pada tahun 1920-an dan 1930-an. Karakteristik kebisingan yang sebanding ini dapat diperoleh karena meskipun perkerasan AR-ACFC baru sekitar 5 dB lebih senyap daripada tanah berlian, ketika perkerasan AR-ACFC digunakan selama 5 hingga 9 tahun, hasil pengukurannya sebanding atau lebih tinggi dari tingkat dB. Tidak hanya tingkat kebisingan tanah berlian SR 202 yang baru sangat rendah bagi pengemudi, tetapi trotoar juga menghasilkan lebih sedikit kebisingan di masyarakat sekitar.
Keberhasilan proyek awal mereka mendorong ADOT untuk memulai tiga proyek percontohan penggilingan berlian lainnya. Penggilingan berlian Loop 101 Price Freeway telah selesai. Penggilingan berlian Loop 101 Pima Freeway akan dilakukan pada awal tahun 2021, dan pembangunan Loop 101 I-17 hingga 75th Avenue diharapkan akan dilakukan dalam lima tahun ke depan. ADOT akan melacak kinerja semua item untuk memeriksa dukungan sambungan, apakah beton telah terkelupas, dan pemeliharaan kualitas suara dan pengendaraan.
Meskipun tidak semua proyek percontohan telah selesai, data yang dikumpulkan sejauh ini membenarkan pertimbangan penggilingan berlian sebagai alternatif penggilingan dan pengisian standar. Hasil awal investigasi biaya menunjukkan bahwa penghematan yang terkait dengan penggunaan perkerasan beton dan penggilingan berlian untuk mengoptimalkan tampilan, kehalusan, dan suara dapat mengurangi biaya perawatan hingga $3,9 miliar selama periode 30 tahun.
Dengan menggunakan perkerasan beton yang ada di Phoenix, anggaran perawatan tidak hanya dapat ditingkatkan dan lebih banyak jalan yang tetap dalam kondisi baik, tetapi juga ketahanan beton memastikan bahwa gangguan yang terkait dengan perawatan jalan dapat diminimalkan. Yang terpenting, masyarakat akan dapat menikmati permukaan jalan yang halus dan tenang.
Randy Everett adalah administrator departemen senior untuk Departemen Transportasi di Arizona Tengah.
IGGA adalah asosiasi dagang nirlaba yang didirikan pada tahun 1972 oleh sekelompok profesional industri yang berdedikasi, yang didedikasikan untuk pengembangan proses penggilingan dan pembuatan alur berlian untuk beton semen Portland dan permukaan aspal. Pada tahun 1995, IGGA bergabung dengan afiliasi American Concrete Pavement Association (ACPA), membentuk Kemitraan Perlindungan Perkerasan Beton IGGA/ACPA (IGGA/ACPA CP3) saat ini. Saat ini, kemitraan ini merupakan sumber daya teknis dan pemimpin industri dalam pemasaran global permukaan perkerasan yang dioptimalkan, perbaikan perkerasan beton, dan perlindungan perkerasan. Misi IGGA adalah menjadi sumber daya teknologi dan promosi terkemuka untuk penerimaan dan penggunaan penggilingan dan pembuatan alur berlian yang benar, serta pelestarian dan pemulihan PCC.
Waktu posting: 08-Sep-2021