Алмазная шлифовка дорожного покрытия

Алмазное шлифование — это метод консервации дорожного покрытия, который исправляет различные дефекты поверхности как бетонных , так и асфальтобетонных покрытий. Алмазное шлифование, чаще всего используемое на бетонном покрытии , обычно выполняется в сочетании с другими методами консервации бетонного покрытия (CPP), такими как стабилизация дорожных плит, ремонт на полную и частичную глубину, модернизация дюбелей , поперечная сшивка продольных трещин или стыков и стыков и заделка трещин. ^[1] Алмазная шлифовка восстанавливает управляемость за счет устранения неровностей поверхности, возникших во время строительства или в результате повторяющихся транспортных нагрузок с течением времени. Непосредственным эффектом алмазной шлифовки является значительное улучшение гладкости дорожного покрытия. Другим важным эффектом алмазного шлифования является значительное улучшение макротекстуры поверхности и, как следствие, улучшение сопротивления скольжению , снижение шума и безопасности.

История

Эту отрасль промышленности можно проследить до случая, когда в конце 1940-х годов один алмазный диск , установленный на пиле по бетону, использовался для прорезания канавок в бетонном покрытии. С тех пор, как был сделан этот первый пробный шаг, шлифовка бетона, обработка канавок и текстурирование с помощью алмазных дисков превратились в сегодняшнюю многомиллионную индустрию, практикуемую во всем мире. ^[2]

Одно из первых применений алмазного шлифования дорожного покрытия произошло в 1965 году на 19-летнем участке межштатной автомагистрали 10 в Калифорнии для устранения чрезмерных разломов. Тротуар снова шлифовался в 1984 и 1997 годах, и по состоянию на 2006 год, спустя более 60 лет после его постройки, по нему все еще ведется интенсивное движение. ^[3]

Процесс

Алмазное шлифование включает в себя удаление тонкого слоя с поверхности закаленного PCC с помощью близко расположенных алмазных пил. Ровная поверхность достигается за счет перемещения узла лезвия на заданном уровне по поверхности дорожного покрытия, в результате чего образуются пропиленные канавки. Неразрезанный бетон между каждым распилом откалывается более или менее на постоянном уровне над канавками распила, оставляя ровную поверхность (на макроскопическом уровне) с продольной текстурой. В результате дорожное покрытие становится гладким, безопасным, тихим и приятным для передвижения. ^[1]

Алмазные диски состоят из промышленных алмазов и металлургического порошка. Когда шлифовальные материалы содержат твердые заполнители , необходим алмазный диск с мягкой связкой, а это означает, что металлургические порошки в режущих сегментах лезвия изнашиваются достаточно быстро, чтобы обнажить алмазную режущую среду с необходимой скоростью для эффективной резки. И наоборот, для резки мягких заполнителей рекомендуется использовать алмазный диск с твердой связкой.

Алмазное шлифование не следует путать с фрезерованием или скарификацией. Фрезерование – это ударный процесс, при котором небольшие куски бетона откалываются от поверхности дорожного покрытия. Алмазное шлифование – это процесс резки.

Информацию о шлифовании асфальта для удаления старого покрытия см. в разделе «Фрезерование дорожного покрытия» .

Приложения

Существует множество проблем с поверхностью, которые алмазное шлифование может улучшить или исправить. Некоторые из дефектов поверхности, которые можно устранить с помощью алмазного шлифования, включают в себя: дефекты стыков и трещин, встроенные или конструкционные шероховатости, полированные бетонные поверхности с неадекватной макротекстурой, колеи на дорожках колес, вызванные шипованными шинами, неприемлемый уровень шума, деформацию плит, вызванную градиент влажности и скручивание конструкции, недостаточный поперечный уклон и уменьшение разбрызгивания и распыления. ^[1]

Экономическая эффективность

Алмазное шлифование — это экономически эффективный метод лечения, независимо от того, используется ли он отдельно или как часть общей программы восстановления бетонного покрытия (CPR). В большинстве случаев стоимость алмазной шлифовки составляет лишь около половины стоимости битумных накладок. ^[4] Эта конкурентоспособность затрат в сочетании с устранением проблем, связанных с битумным слоем (колеи, гофрирование, плохое сопротивление скольжению, уменьшение дренажа, уменьшение вертикального зазора), делает алмазное шлифование альтернативой для многих проектов восстановления. Алмазное шлифование можно использовать как часть любой программы профилактического обслуживания бетонных покрытий.

Caltrans сообщает, что средний срок службы поверхности с алмазной заточкой составляет от 16 до 17 лет. В среднем ежегодно более 2000 миль бетонного покрытия подвергается алмазной шлифовке. ^[3]^[5]^[6]^[7]^[8]^[9]^[10]

Преимущества

При использовании алмазного шлифовального оборудования наблюдается ряд преимуществ. Этот процесс используется для восстановления или улучшения качества езды по тротуару. Восстановление плавности хода за счет шлифования улучшает пропускную способность и повышает ценность существующего дорожного покрытия.Алмазное шлифование дает многочисленные преимущества по сравнению с другими альтернативами реабилитации. ^{[ нужна ссылка ]}

Этот метод ремонта также обеспечивает гладкую поверхность, которая часто не уступает новому тротуару. ^[1]Когда грузовики преодолевают неровности и неровности, они подпрыгивают вертикально на своей подвеске, что приводит к динамической нагрузке на проезжую часть. Повышенная нагрузка из-за динамического воздействия приводит к увеличению напряжений в материалах дорожного покрытия и, как следствие, к снижению срока службы дороги. Обеспечивая чрезвычайно гладкую поверхность, алмазная шлифовка ограничивает динамические нагрузки. ^[4]

Потенциальной выгодой от алмазного шлифования может быть снижение дорожного шума, в зависимости от используемой техники шлифования и текстуры оставшейся поверхности. Продольная текстура может обеспечить более тихую поверхность, чем многие поперечные текстуры. Исследование шума и текстуры тротуаров PCC, проведенное в нескольких штатах, пришло к выводу, что бетонные покрытия с продольной текстурой являются одними из самых тихих покрытий по уровню внутреннего и внешнего шума. ^[11] Алмазная шлифовка также может устранить дефекты, выровняв поверхность дорожного покрытия, тем самым устраняя удары и шлепки, создаваемые дефектными стыками.

Улучшенная текстура поверхности и устойчивость к скольжению — еще одно преимущество алмазного шлифования. Рифленая поверхность улучшает макротекстуру поверхности и обеспечивает достаточное количество каналов для вытеснения воды под шины автомобиля, снижая вероятность аквапланирования. ^[4]^[12]^[13] Алмазная шлифовка также улучшает трение на поворотах, обеспечивая курсовую устойчивость за счет блокировки канавок протектора шины и дорожного покрытия.

Было обнаружено, что алмазное шлифование в некоторых сценариях снижает количество несчастных случаев. Увеличенная макротекстура обеспечивает улучшенный отвод воды на границе раздела шин с дорожным покрытием, тем самым улучшая сцепление во влажную погоду, особенно для автомобилей с лысеными шинами. Продольный характер текстуры с алмазной шлифовкой также обеспечивает курсовую устойчивость и уменьшает аквапланирование, тем самым способствуя безопасности поверхностей с алмазной шлифовкой. ^[1]^[14]^[15]

Этот метод существенно не влияет на усталостную долговечность. ^{[ нужны разъяснения ]}. Уменьшение толщины из-за алмазной шлифовки является наибольшим в поврежденном соединении и меньшим внутри. Небольшое уменьшение толщины сляба, вызванное алмазной шлифовкой, незначительно влияет на срок службы. Типичное бетонное покрытие можно шлифовать до трех раз и при этом увеличить пропускную способность. Алмазная шлифовка не влияет на долговечность материала. Тот факт, что поверхность алмазной шлифовки почти всегда сухая (за исключением штормов), может уменьшить проблемы замерзания и оттаивания. Алмазное шлифование не создает каких-либо необычных условий, которые могли бы привести к ухудшению долговечности поверхности. ^[1]

Этот метод консервации не приводит к повышению высоты поверхности дорожного покрытия. Шлифование не влияет на просвет под мостами и устраняет необходимость в сужениях на въездах, съездах с шоссе и в переулках. Шлифование не влияет на гидравлическую емкость бордюров и желобов на муниципальных улицах. С другой стороны, битумные накладки заполняют бордюры и желоба, уменьшая возможности дренажа. ^{[ нужна ссылка ]}

Алмазное шлифование следует применять к той части дорожного покрытия, где требуется реставрация. ^[4]^[12]^[16] Дорожное агентство может потребовать шлифовку только на полосах для грузовых автомобилей четырехполосной автомагистрали, что дает значительное преимущество в затратах.

Наконец, алмазное шлифование можно осуществлять в часы пик с коротким закрытием полос без необходимости закрытия соседних полос. Алмазное шлифование также можно использовать на дорогах всех классов: от автомагистралей до городских улиц. ^{[ нужна ссылка ]}

См. также

Алмазное шлифование – Техника шлифования
Алмазный диск – пильный диск с алмазным зерном, прикрепленным к режущей поверхности.
Алмазный сегмент
Алмазный инструмент – Режущий инструмент с алмазными зернами.
Бетоношлифовальная машина – машина для полировки или шлифовки затвердевшего бетона.
Модернизация дюбеля – обработка трещин на шоссе

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Рао, Шринат; Ю, Х. Томас; Дартер, Майкл И. (1999). «Долговечность и эксплуатационные характеристики дорожных покрытий с алмазным грунтом» (PDF) . Бюллетень исследований и разработок . Ассоциация портландцемента. РД118. Архивировано из оригинала (PDF) 30 марта 2012 г. Проверено 9 сентября 2011 г.
^ "О нас" . www.igga.net . Международная ассоциация обработки канавок и шлифования. 2008. Архивировано из оригинала 6 сентября 2011 года . Проверено 9 сентября 2011 г.
^ Jump up to: ^а ^б Американская ассоциация бетонных покрытий (январь 2006 г.). Алмазное шлифование сияет в Калифорнии и Миссури (PDF) (Отчет). АКПА. стр. 1–4. 7.01. Архивировано из оригинала (PDF) 2 апреля 2012 г. Проверено 2 июня 2017 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д «Ровная дорога едет лучше, служит дольше», Международная ассоциация нарезки канавок и шлифования, 1989 г. {{citation}}: Отсутствует или пусто |title= ( помощь )
^ [1] Архивировано 23 июля 2011 г. в Wayback Machine , Министерство транспорта штата Калифорния: Эффективность алмазного шлифования бетонных покрытий в Калифорнии, май 2005 г.
^ [2] Архивировано 18 августа 2010 г. в Wayback Machine , Международная ассоциация обработки канавок и шлифования.
^ [3] Архивировано 23 июля 2011 г. в Wayback Machine , Международная ассоциация обработки канавок и шлифования.
^ Журнал Family Safety, 1974, стр. 12–13.
^ Тихая речь: промышленность по производству бетонных покрытий говорит все как есть: шум сведен к минимуму. Джон Робертс, Джеральд Ф. Фойгт, PE и Майкл Айерс, доктор философии. Журнал Roads & Bridges, март 2004 г., стр. 24–25.
^ [4] , Федеральное управление автомобильных дорог, 2001 г.
^ Университет Маркетта, Шум и текстура на PCCТротуары - результаты исследования в нескольких штатах, копия распространяется как ACPA Technorandum, Американская ассоциация бетонных покрытий, Скоки, Иллинойс, 1998 г.
^ Jump up to: ^а ^б Снайдер, МБ; Рейтер, MJ; Холл, Коннектикут; Дартер, Мичиган (1989). «Восстановление бетонных покрытий, Том I: Методы восстановления» (PDF) . Отчет Федерального управления автомобильных дорог . Федеральное управление автомобильных дорог. FHWA-RD-88-071. Архивировано из оригинала (PDF) 17 октября 2011 г. Проверено 9 сентября 2011 г.
^ ERES Consultants, Inc., «Методы укладки тротуаров».Реабилитация, Журнал участников», Национальный дорожный институт / Федеральное управление автомобильных дорог, редакция 1993 г.
^ Дракопулос А., Венцель Т.Х., Шобер С.Ф. и Шмидлин Р.Б.; «Сравнение опыта аварий между зубчатыми и непрерывно зашлифованными бетонными покрытиями из портландцемента». Представлено на77-е ежегодное заседание Комитета TRB по взаимодействию свойств поверхности и транспортных средств (A2B07), Вашингтон, округ Колумбия, TRB, Национальный исследовательский совет, 1998 г.
^ Дом, WB, Безопасные канавки, аквапланирование и трение. Технический отчет подготовлен для Международной ассоциации обработки канавок и шлифования. Нью-Йорк, Нью-Йорк, Международная ассоциация шлифования и обработки канавок
^ ERES Consultants, Inc., «Методы восстановления дорожного покрытия, Блокнот участника», Национальный дорожный институт / Федеральное управление шоссейных дорог, редакция 1993 г.

Внешние ссылки

[rd118-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Рао, Шринат; Ю, Х. Томас; Дартер, Майкл И. (1999). «Долговечность и эксплуатационные характеристики дорожных покрытий с алмазным грунтом» (PDF) . Бюллетень исследований и разработок . Ассоциация портландцемента. РД118. Архивировано из оригинала (PDF) 30 марта 2012 г. Проверено 9 сентября 2011 г.

[2] "О нас" . www.igga.net . Международная ассоциация обработки канавок и шлифования. 2008. Архивировано из оригинала 6 сентября 2011 года . Проверено 9 сентября 2011 г.

[pavementpreservation1-3] Jump up to: ^а ^б Американская ассоциация бетонных покрытий (январь 2006 г.). Алмазное шлифование сияет в Калифорнии и Миссури (PDF) (Отчет). АКПА. стр. 1–4. 7.01. Архивировано из оригинала (PDF) 2 апреля 2012 г. Проверено 2 июня 2017 г.

[autogenerated1989-4] Jump up to: ^а ^б ^с ^д «Ровная дорога едет лучше, служит дольше», Международная ассоциация нарезки канавок и шлифования, 1989 г. {{citation}}: Отсутствует или пусто |title= ( помощь )

[5] [1] Архивировано 23 июля 2011 г. в Wayback Machine , Министерство транспорта штата Калифорния: Эффективность алмазного шлифования бетонных покрытий в Калифорнии, май 2005 г.

[6] [2] Архивировано 18 августа 2010 г. в Wayback Machine , Международная ассоциация обработки канавок и шлифования.

[7] [3] Архивировано 23 июля 2011 г. в Wayback Machine , Международная ассоциация обработки канавок и шлифования.

[8] Журнал Family Safety, 1974, стр. 12–13.

[9] Тихая речь: промышленность по производству бетонных покрытий говорит все как есть: шум сведен к минимуму. Джон Робертс, Джеральд Ф. Фойгт, PE и Майкл Айерс, доктор философии. Журнал Roads & Bridges, март 2004 г., стр. 24–25.

[10] [4] , Федеральное управление автомобильных дорог, 2001 г.

[11] Университет Маркетта, Шум и текстура на PCCТротуары - результаты исследования в нескольких штатах, копия распространяется как ACPA Technorandum, Американская ассоциация бетонных покрытий, Скоки, Иллинойс, 1998 г.

[rehabilitation1989-12] Jump up to: ^а ^б Снайдер, МБ; Рейтер, MJ; Холл, Коннектикут; Дартер, Мичиган (1989). «Восстановление бетонных покрытий, Том I: Методы восстановления» (PDF) . Отчет Федерального управления автомобильных дорог . Федеральное управление автомобильных дорог. FHWA-RD-88-071. Архивировано из оригинала (PDF) 17 октября 2011 г. Проверено 9 сентября 2011 г.

[13] ERES Consultants, Inc., «Методы укладки тротуаров».Реабилитация, Журнал участников», Национальный дорожный институт / Федеральное управление автомобильных дорог, редакция 1993 г.

[14] Дракопулос А., Венцель Т.Х., Шобер С.Ф. и Шмидлин Р.Б.; «Сравнение опыта аварий между зубчатыми и непрерывно зашлифованными бетонными покрытиями из портландцемента». Представлено на77-е ежегодное заседание Комитета TRB по взаимодействию свойств поверхности и транспортных средств (A2B07), Вашингтон, округ Колумбия, TRB, Национальный исследовательский совет, 1998 г.

[15] Дом, WB, Безопасные канавки, аквапланирование и трение. Технический отчет подготовлен для Международной ассоциации обработки канавок и шлифования. Нью-Йорк, Нью-Йорк, Международная ассоциация шлифования и обработки канавок

[16] ERES Consultants, Inc., «Методы восстановления дорожного покрытия, Блокнот участника», Национальный дорожный институт / Федеральное управление шоссейных дорог, редакция 1993 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]