Mengembalikan jalan raya Arizona ke beton semen Portland mungkin membuktikan manfaat menggunakan penggilingan berlian sebagai alternatif penggilingan dan pengisian standar.Prospeknya menunjukkan bahwa dalam periode 30 tahun, biaya pemeliharaan akan berkurang sebesar USD 3,9 miliar.
Artikel ini didasarkan pada webinar yang awalnya diadakan pada Konferensi Teknis International Grooving and Grinding Association (IGGA) pada bulan Desember 2020. Tonton demo selengkapnya di bawah.
Penduduk di kawasan Phoenix menginginkan jalan yang mulus, indah, dan tenang.Namun, karena pertumbuhan penduduk yang eksplosif di wilayah tersebut dan kurangnya dana untuk memenuhi kebutuhan tersebut, kondisi jalan di wilayah tersebut mengalami penurunan dalam sepuluh tahun terakhir.Departemen Transportasi Arizona (ADOT) sedang 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 kota sepanjang 435 mil dikelola oleh wilayah pusat Departemen Transportasi Arizona (ADOT), yang sebagian besar terdiri dari jalan raya empat jalur dengan tambahan jalur kendaraan tinggi (HOV).Dengan anggaran konstruksi sebesar US$500 juta per tahun, wilayah ini biasanya melaksanakan 20 hingga 25 proyek konstruksi pada jaringan jalan dengan lalu lintas tinggi setiap tahunnya.
Arizona telah menggunakan perkerasan beton sejak tahun 1920-an.Beton bisa digunakan puluhan tahun dan hanya perlu perawatan setiap 20-25 tahun sekali.Bagi Arizona, pengalaman sukses selama 40 tahun memungkinkannya digunakan selama pembangunan jalan raya utama negara bagian itu pada tahun 1960an.Pada saat itu, mengaspal jalan dengan beton berarti mengorbankan kebisingan jalan.Selama periode ini, permukaan beton diselesaikan dengan proses tinning (menarik penggaruk logam pada permukaan beton yang tegak lurus dengan arus lalu lintas), dan ban yang dipasang pada beton kaleng akan menghasilkan rengekan yang berisik dan koheren.Pada tahun 2003, untuk mengatasi masalah kebisingan, 1-in.Lapisan Gesekan Aspal Karet (AR-ACFC) diaplikasikan di atas Beton Semen Portland (PCC).Ini memberikan penampilan yang konsisten, suara yang tenang dan perjalanan yang nyaman.Namun, melestarikan permukaan AR-ACFC terbukti menjadi sebuah tantangan.
Umur desain AR-ACFC adalah sekitar 10 tahun.Jalan raya Arizona kini telah melampaui umur rencana dan menua.Stratifikasi dan permasalahan terkait menimbulkan permasalahan bagi pengemudi dan Kementerian Perhubungan.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. masalah.
Setelah menguji penggilingan berlian, permukaan beton generasi berikutnya, dan menyelesaikan permukaan beton dengan penggiling slip atau penggilingan mikro, ADOT menetapkan bahwa tekstur memanjang yang diperoleh dengan penggilingan berlian memberikan tampilan korduroi yang menyenangkan dan performa 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 raya, dan jumlahnya terus menurun.(IRI adalah sejenis data statistik kekasaran, yang hampir secara universal digunakan oleh lembaga-lembaga nasional sebagai indikator kinerja sistem pengelolaan perkerasan jalan mereka. Semakin rendah nilainya, semakin kecil kekasarannya, yang diinginkan).Menurut pengukuran IRI yang dilakukan pada tahun 2010, 72% jalan raya antar negara 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 68% jalan dalam kondisi baik.Pada tahun 2018, angka ini turun menjadi 35%.
Ketika biaya meningkat—dan anggaran tidak dapat mengimbanginya—pada bulan April 2019, ADOT mulai mencari opsi penyimpanan yang lebih baik dibandingkan toolbox sebelumnya.Untuk perkerasan yang masih dalam kondisi baik dalam jangka waktu umur rencana 10 hingga 15 tahun – dan semakin penting bagi departemen untuk menjaga perkerasan yang ada dalam kondisi baik – pilihannya mencakup penyegelan retak, penyemprotan (pengaplikasian lapisan tipis) lapisan ringan, emulsi aspal yang dipadatkan perlahan), atau memperbaiki lubang individu.Untuk perkerasan yang melebihi umur rencana, salah satu pilihannya adalah dengan menggiling aspal yang rusak dan memasang lapisan aspal karet baru.Namun karena luasnya area yang perlu diperbaiki, hal ini terbukti memakan biaya yang terlalu besar.Hambatan lain terhadap solusi apa pun yang memerlukan penggilingan permukaan aspal berulang kali adalah bahwa peralatan penggilingan pasti akan mempengaruhi dan merusak beton di bawahnya, dan hilangnya material beton pada sambungan merupakan hal yang sangat serius.
Apa yang akan terjadi jika Arizona kembali ke permukaan PCC semula?ADOT mengetahui bahwa jalan raya beton di negara bagian tersebut dirancang untuk memberikan stabilitas struktural jangka panjang.Departemen menyadari bahwa jika mereka dapat menggunakan PCC yang mendasarinya untuk memperbaiki permukaan bergerigi aslinya agar menjadi jalan yang tenang dan dapat dilalui, jalan yang diperbaiki mungkin akan bertahan lebih lama dan memerlukan pemeliharaan.Ini juga jauh lebih sedikit dibandingkan aspal.
Sebagai bagian dari proyek di SR 101 utara Phoenix, lapisan AR-ACFC telah dihilangkan, sehingga ADOT memasang empat bagian uji untuk mengeksplorasi solusi masa depan yang akan memanfaatkan beton yang ada sambil memastikan kelancaran, pengendaraan yang tenang, dan tampilan jalan yang bagus.Departemen tersebut meninjau penggilingan intan dan Permukaan Beton Generasi Berikutnya (NGCS), tekstur dengan profil tanah terkontrol dan keseluruhan tekstur negatif atau ke bawah, yang telah dikembangkan sebagai perkerasan beton dengan kebisingan rendah.ADOT juga mempertimbangkan penggunaan penggiling geser (sebuah proses di mana mesin mengarahkan bantalan bola ke permukaan jalan untuk meningkatkan karakteristik gesekan) atau penggilingan mikro untuk menyelesaikan permukaan beton.Setelah menguji setiap metode, ADOT menentukan bahwa tekstur memanjang yang diperoleh dengan penggilingan berlian memberikan tampilan korduroi yang menyenangkan serta pengalaman berkendara yang baik (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 akibat penggilingan.Penggilingan berlian juga merupakan solusi hemat biaya.
Pada Mei 2019, ADOT memutuskan untuk melakukan penggilingan berlian pada sebagian kecil SR 202 yang terletak di wilayah selatan Phoenix.Jalan AR-ACFC yang berusia 15 tahun sangat longgar dan berlapis sehingga batu-batu lepas terlempar ke kaca depan, dan pengemudi mengeluh kaca depan rusak karena batu yang beterbangan setiap hari.Proporsi klaim kerugian di wilayah ini lebih tinggi dibandingkan wilayah lain di negara ini.Trotoar juga sangat bising dan sulit dikendarai.ADOT memilih finishing 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 melakukan brainstorming 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 penggilingan berlian untuk mengoptimalkan penampilan, kehalusan, dan suara dapat mengurangi biaya pemeliharaan sebesar $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 kemampuan berkendara.Laporan tersebut mengakui sulitnya memelihara jaringan jalan dan berfokus pada karakteristik kebisingan jalan.Kesimpulan utamanya adalah karena keunggulan kebisingan dari AR-ACFC menghilang begitu cepat, “pengolahan permukaan tanah dengan berlian harus dipertimbangkan dibandingkan pelapisan aspal karet.”Perkembangan simultan lainnya adalah kontrak pengadaan pemeliharaan yang memungkinkan penggilingan berlian Kontraktor didatangkan untuk pemeliharaan dan konstruksi.
ADOT percaya bahwa inilah 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 luas untuk menggunakan loader untuk menghilangkan aspal, sehingga digunakan mesin penggilingan.Departemen ini memotong strip aspal karet untuk digunakan oleh kontraktor penggilingan sebagai panduan selama proses penggilingan.Dengan memudahkan operator melihat permukaan PCC di bawah penutup, peralatan penggilingan dapat disesuaikan dan kerusakan pada beton di bawahnya dapat diminimalkan.Permukaan akhir tanah intan SR 202 memenuhi semua standar ADOT—senyap, 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 dibandingkan permukaan berlian, namun bila perkerasan AR-ACFC digunakan selama 5 hingga 9 tahun, hasil pengukurannya sebanding atau lebih tinggi tingkat dB.Tidak hanya tingkat kebisingan di diamond ground SR 202 yang baru sangat rendah bagi pengemudi, namun 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 dapat dilakukan dalam lima tahun ke depan.ADOT akan melacak kinerja semua item untuk memeriksa dukungan sambungan, apakah beton sudah terkelupas, dan menjaga kualitas suara dan pengendaraan.
Meskipun tidak semua proyek percontohan telah selesai, data yang dikumpulkan sejauh ini membenarkan pertimbangan penggilingan berlian sebagai alternatif terhadap penggilingan dan pengisian standar.Hasil awal dari penyelidikan biaya menunjukkan bahwa penghematan yang terkait dengan penggunaan perkerasan beton dan penggilingan berlian untuk mengoptimalkan penampilan, kehalusan, dan suara dapat mengurangi biaya pemeliharaan hingga $3,9 miliar selama periode 30 tahun.
Dengan menggunakan perkerasan beton yang ada di Phoenix, tidak hanya anggaran pemeliharaan yang dapat diperpanjang dan lebih banyak jalan yang tetap dalam kondisi baik, namun ketahanan beton memastikan bahwa gangguan terkait pemeliharaan jalan dapat diminimalkan.Yang terpenting, masyarakat dapat menikmati permukaan berkendara yang mulus dan senyap.
Randy Everett adalah administrator departemen senior di Departemen Transportasi di Arizona Tengah.
IGGA adalah asosiasi perdagangan nirlaba yang didirikan pada tahun 1972 oleh sekelompok profesional industri berdedikasi, yang didedikasikan untuk pengembangan proses penggilingan berlian dan grooving untuk beton semen Portland dan permukaan aspal.Pada tahun 1995, IGGA bergabung dengan afiliasi American Concrete Pavement Association (ACPA), membentuk IGGA/ACPA Concrete Pavement Protection Partnership (IGGA/ACPA CP3).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 teknologi terdepan dan sumber daya promosi untuk penerimaan dan penggunaan penggilingan dan grooving berlian yang benar, serta pelestarian dan restorasi PCC.
Waktu posting: 08-Sep-2021