Алмазное шлифование дорожного покрытия - Diamond grinding of pavement

Алмазное шлифование это метод сохранения дорожного покрытия, который исправляет различные дефекты поверхности как на конкретный и асфальтобетон тротуары. Чаще всего используется на бетонное покрытие алмазное шлифование обычно выполняется в сочетании с другими методами консервации бетонного покрытия (CPP), такими как Дорога стабилизация плиты, полный и частичный ремонт, модернизация дюбеля, зашивка продольных трещин или стыков и повторная герметизация стыков и трещин.[1] Алмазное шлифование восстанавливает ездовые качества, удаляя неровности поверхности, возникшие во время строительства или из-за многократной нагрузки транспорта с течением времени. Непосредственный эффект алмазного шлифования - значительное улучшение гладкости дорожного покрытия. Еще один важный эффект алмазного шлифования - значительное увеличение поверхности. макротекстура и последующее улучшение сопротивление скольжению, снижение шума и безопасность.

История

Отрасль можно проследить до события, когда один алмазный диск установленный на бетонной пиле, использовался для проточки бетонного покрытия в конце 1940-х годов. После этого предварительного шага шлифование бетона, нарезание канавок и текстурирование алмазными дисками превратилось в индустрию с многомиллионными доходами, которая практикуется во всем мире.[2]

Одно из первых применений алмазного шлифования дорожных покрытий было в 1965 году на 19-летнем участке дороги. Автомагистраль между штатами 10 в Калифорнии для устранения чрезмерного повреждения. Тротуар снова был отшлифован в 1984 и 1997 годах, и по нему до сих пор идет интенсивное движение.[когда? ], более чем через 60 лет после постройки.[3]

Процесс

Результаты алмазного шлифования дорожного покрытия

Алмазное шлифование предполагает удаление тонкого слоя на поверхности закаленной PCC используя близко расположенные алмазные пилы. Ровная поверхность достигается за счет движения узла лезвия на заданном уровне по поверхности дорожного покрытия, в результате чего образуются пазы для пиления. Неразрезанный бетон между каждым пропилом отламывается более или менее на постоянном уровне над канавками пропила, оставляя ровную поверхность (на макроскопическом уровне) с продольной текстурой. В результате тротуар становится гладким, безопасным, тихим и приятным для передвижения.[1]

В алмазные диски состоят из промышленных бриллианты и металлургический порошок. Когда шлифовальные материалы содержат твердые совокупность материалов, необходим алмазный диск с мягкой связкой, что означает, что металлургические порошки в режущих сегментах лезвия изнашиваются достаточно быстро, чтобы обнажить алмазный режущий материал с надлежащей скоростью для эффективной резки. И наоборот, для резки мягких заполнителей рекомендуется алмазный диск с твердой связкой.

Алмазное шлифование не следует путать с фрезерование или скарификация. Фрезерование - это ударный процесс, при котором с поверхности тротуара отрываются небольшие кусочки бетона. Алмазное шлифование - это процесс резки.

Для шлифовки асфальта для удаления старого покрытия см. фрезерование тротуаров.

Приложения

Алмазная шлифовка может улучшить или исправить множество проблем с поверхностью. Некоторые из поверхностных дефектов, которые могут быть устранены с помощью алмазного шлифования, включают: дефекты в стыках и трещинах, встроенную или конструкционную шероховатость, полированные бетонные поверхности с недостаточной макротекстурой, колейность пути колеса, вызванную шипованными шинами, недопустимый уровень шума, коробление плиты, вызванное градиент влажности и скручивание конструкции, недостаточный поперечный уклон и уменьшение брызг и брызг.[1]

Рентабельность

Алмазное шлифование - это рентабельная обработка, используемая отдельно или как часть общей восстановление бетонных покрытий (CPR) программа. В большинстве случаев стоимость алмазной шлифовки составляет лишь половину стоимости битумный накладки.[4] Эта экономическая конкурентоспособность в сочетании с устранением проблем с битумным наложением (колейность, гофра, плохое сопротивление скольжению, уменьшение дренажа, уменьшение вертикального зазора) делает алмазное шлифование альтернативой для многих проектов восстановления. Алмазное шлифование можно использовать в рамках любой программы профилактического обслуживания бетонных покрытий.

Caltrans сообщает, что средний срок службы алмазной шлифованной поверхности составляет от 16 до 17 лет. В среднем ежегодно алмазной шлифовкой подвергаются более 2000 километров бетонных дорожных покрытий.[3][5][6][7][8][9][10]

Преимущества

За счет использования алмазного шлифовального оборудования наблюдается ряд преимуществ. Этот процесс используется для восстановления или улучшения ездовых качеств дорожного покрытия. Восстановление езды путем шлифования улучшает пропускную способность и повышает ценность дорожного покрытия. Алмазное шлифование обеспечивает многочисленные преимущества по сравнению с другими альтернативами восстановления.[нужна цитата ]

Этот метод ремонта также обеспечивает гладкую поверхность, которая часто не уступает новому покрытию.[1]При движении грузовиков по неровностям и уклонам они вертикально подпрыгивают на подвеске, что приводит к динамической нагрузке на проезжую часть. Повышенная нагрузка из-за динамического удара приводит к более высоким напряжениям в материалах дорожного покрытия и, как следствие, к сокращению срока службы дороги. Обеспечивая чрезвычайно гладкую поверхность, алмазное шлифование ограничивает динамическую нагрузку.[4]

Потенциальным преимуществом алмазного шлифования может быть снижение дорожного шума, в зависимости от используемой техники шлифования и оставшейся текстуры поверхности. Продольная текстура может обеспечить более тихую поверхность, чем многие поперечные текстуры. Исследование шума и текстуры дорожных покрытий PCC, проведенное в нескольких штатах, пришло к выводу, что бетонные покрытия с продольной текстурой относятся к числу самых тихих покрытий для внутреннего и внешнего шума.[11] Алмазная шлифовка также может устранить неисправности, выровняв поверхность дорожного покрытия, тем самым устраняя стук и хлопки, создаваемые поврежденными стыками.

Улучшенная текстура поверхности и сопротивление скольжению - еще одно преимущество алмазного шлифования. Рифленая поверхность увеличивает макротекстуру поверхности и обеспечивает широкие каналы для вытеснения воды под шинами автомобиля, снижая потенциал аквапланирования.[4][12][13] Алмазная шлифовка также улучшает трение при повороте, обеспечивая курсовую устойчивость за счет блокировки протектора шины и дорожки покрытия.

Было обнаружено, что алмазное шлифование снижает количество несчастных случаев в некоторых сценариях. Увеличенная макротекстура обеспечивает улучшенный отвод воды на границе раздела шины с дорожным покрытием, тем самым улучшая трение во влажную погоду, особенно для автомобилей с лысеющими шинами. Продольный характер текстуры алмазной шлифовки также обеспечивает курсовую устойчивость и снижает аквапланирование, тем самым внося свой вклад в безопасность алмазной шлифованной поверхности.[1][14][15]

Этот метод не оказывает существенного влияния на усталостную долговечность.[требуется разъяснение ]. Уменьшение толщины из-за алмазной шлифовки больше всего на дефектном стыке и меньше внутри. Небольшое уменьшение толщины сляба, вызванное алмазным шлифованием, незначительно влияет на срок службы. Типичное бетонное покрытие можно шлифовать до трех раз, но при этом увеличивать пропускную способность. Алмазная шлифовка не влияет на прочность материала. Тот факт, что поверхность с алмазной землей почти всегда остается сухой (за исключением штормов), снижает вероятность замораживания-оттаивания. Алмазное шлифование не приводит к возникновению каких-либо необычных условий, которые могли бы привести к плохой прочности поверхности.[1]

Этот метод консервации не увеличивает отметку поверхности тротуара. Шлифовка не влияет на габаритные размеры под мостами и устраняет необходимость в конусах на въездах, съездах и на боковых улицах. Шлифовка не влияет на гидравлический емкости бордюров и желобов на городских улицах. С другой стороны, битумные покрытия заполняют бордюры и водосточные желоба, уменьшая возможности дренажа.[нужна цитата ]

Алмазную шлифовку следует применять на той части дорожного покрытия, где требуется восстановление.[4][12][16] Шоссейное агентство может требовать шлифования только на полосах движения грузовиков на четырехполосной автомагистрали, что дает значительное экономическое преимущество.

Наконец, алмазное шлифование можно выполнять в непиковые часы с короткими перекрытиями полос, без необходимости перекрывать соседние полосы. Алмазное шлифование также можно использовать на всех классах дорог, от межгосударственных до городских улиц.[нужна цитата ]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж Рао, Шринат; Ю., Х. Томас; Дартер, Майкл И. (1999). «Долговечность и эксплуатационные качества дорожных покрытий с алмазным покрытием» (PDF). Бюллетень исследований и разработок. Портлендская цементная ассоциация. RD118. Архивировано из оригинал (PDF) на 2012-03-30. Получено 9 сентября, 2011.
  2. ^ "О нас". www.igga.net. Международная канавочная и шлифовальная ассоциация. 2008. Архивировано с оригинал 6 сентября 2011 г.. Получено 9 сентября, 2011.
  3. ^ а б Американская ассоциация бетонных покрытий (январь 2006 г.). Алмазное шлифование сияет в Калифорнии и Миссури (PDF) (Отчет). ACPA. С. 1–4. 7.01. Архивировано из оригинал (PDF) 2 апреля 2012 г.. Получено 2 июня, 2017.
  4. ^ а б c d «По ровной дороге лучше едет, дольше длится», Международная ассоциация канавок и шлифования, 1989 г. Отсутствует или пусто | название = (помощь)
  5. ^ [1] В архиве 2011-07-23 на Wayback Machine, Департамент транспорта штата Калифорния: эффективность алмазного шлифования бетонных покрытий в Калифорнии, май 2005 г.
  6. ^ [2] В архиве 2010-08-18 на Wayback Machine, Международная ассоциация канавок и шлифования
  7. ^ [3] В архиве 2011-07-23 на Wayback Machine, Международная ассоциация канавок и шлифования
  8. ^ Журнал "Семейная безопасность", 1974 г., стр. 12–13.
  9. ^ Тихая речь: промышленность по производству бетонных покрытий говорит об этом как есть: шум сведен к минимуму. Авторы: Джон Робертс, Джеральд Фойгт, П.Е. и Майкл Айерс, доктор философии. Журнал "Дороги и мосты", март 2004 г., стр. 24–25.
  10. ^ [4], Федеральное управление шоссейных дорог, 2001 г.
  11. ^ Университет Маркетт, Шум и текстура на покрытиях ПКС - результаты исследования в нескольких штатах, копия распространяется как ACPA Technorandum, Американская ассоциация бетонных покрытий, Скоки, Иллинойс, 1998 г.
  12. ^ а б Снайдер, М.Б .; Reiter, M.J .; Холл, К.Т .; Дартер, М. (1989). «Восстановление бетонных покрытий, Том I: Ремонтно-восстановительные методы» (PDF). Отчет Федерального управления шоссейных дорог. Федеральное управление автомобильных дорог. FHWA-RD-88-071. Архивировано из оригинал (PDF) на 2011-10-17. Получено 9 сентября, 2011.
  13. ^ ERES Consultants, Inc., "Методы реабилитации тротуаров, Записная книжка участников", Национальный институт автомобильных дорог / Федеральное управление автомобильных дорог, редакция 1993 г.
  14. ^ Дракопулос А., Венцель Т. Х., Шобер С. Ф. и Шмидлин Р. Б.; «Сравнение опыта несчастных случаев между бетонными покрытиями из портландцемента с непрерывным грунтом и покрытием из портландцемента». Представлено на 77-м ежегодном заседании комитета TRB по взаимодействию свойств поверхности и транспортных средств (A2B07), Вашингтон, округ Колумбия, TRB, Национальный исследовательский совет, 1998 г.
  15. ^ Хоум, У. Б. Обработка канавок, гидропланирование и трение. Технический отчет подготовлен для Международной ассоциации канавок и шлифования. Нью-Йорк, Нью-Йорк, Международная ассоциация шлифовки и обработки канавок
  16. ^ ERES Consultants, Inc., "Методы восстановления дорожного покрытия, Записная книжка участников", Национальный институт автомобильных дорог / Федеральное управление автомобильных дорог, редакция 1993 г.

внешняя ссылка