舗装のダイヤモンド研磨

ダイヤモンド研削は、コンクリート舗装とアスファルトコンクリート舗装の両方におけるさまざまな表面欠陥を修正する舗装保全技術です。コンクリート舗装で最もよく利用されるダイヤモンド研削は、通常、道路スラブの安定化、全深度および部分深度修復、ダボバーによる改修、縦方向の亀裂またはジョイントのクロスステッチ、ジョイントと亀裂の再シールなど、他のコンクリート舗装保全（CPP）技術と組み合わせて実行されます。 ^[1]ダイヤモンド研削は、建設中または長期間にわたる繰り返しの交通負荷によって生じた表面の凹凸を取り除くことで、乗り心地を回復します。ダイヤモンド研削の即時的な効果は、舗装の滑らかさが大幅に改善されることです。ダイヤモンド研削のもう1つの重要な効果は、表面のマクロテクスチャが大幅に増加し、その結果、滑り抵抗、騒音低減、安全性 が向上することです。

この産業は、1940年代後半にコンクリート鋸に取り付けられた単一のダイヤモンドブレードを使用してコンクリート舗装に溝を切ったことにまで遡ることができます。その初期の試行錯誤以来、ダイヤモンドブレードを使用したコンクリートの研削、溝入れ、テクスチャリングは、今日では世界中で行われている数百万ドル規模の産業に発展しました。^[2]

高速道路の舗装にダイヤモンド研磨が初めて使用されたのは、1965年にカリフォルニア州の州間高速道路10号線の19年前に建設された区間で、過度の断層を除去するために使用されました。この舗装は1984年と1997年に再度研磨され、建設から60年以上が経った2006年現在でも依然として交通量が多いです。^[3]

ダイヤモンド研削では、間隔の狭いダイヤモンド鋸刃を使用して、硬化したPCCの表面の薄い層を除去します。 鋸刃アセンブリを舗装表面の所定のレベルで動かすことで、鋸切り溝が生成され、表面が平らになります。 鋸切りの間の未切断コンクリートは、鋸切り溝の上の一定のレベルで多かれ少なかれ切断され、縦方向のテクスチャを持つ（マクロレベルで）平らな表面が残ります。 その結果、滑らかで安全、静かで、走行しやすい舗装が実現します。^[1]

ダイヤモンドブレードは、工業用ダイヤモンドと冶金粉末で構成されています。研削材料に硬い骨材が含まれている場合は、柔らかい結合剤を使用したダイヤモンド ブレードが必要です。つまり、ブレードの切断セグメントの冶金粉末が摩耗しやすく、ダイヤモンド切削媒体が適切な速度で露出して効率的に切断できる必要があります。逆に、柔らかい骨材を切断する場合は、硬い結合剤を使用したダイヤモンド ブレードが推奨されます。

ダイヤモンド研削は、ミリングやスカリファイングと混同しないでください。ミリングは、舗装面からコンクリートの小片を削り取る衝撃プロセスです。ダイヤモンド研削は、切削プロセスです。

古い舗装を除去するためにアスファルトを研磨する場合は、「舗装の切削」を参照してください。

ダイヤモンド研削によって改善または修正できる表面の問題は数多くあります。ダイヤモンド研削によって対処できる表面の欠陥には、ジョイントや亀裂の欠陥、構造上の粗さ、不適切なマクロテクスチャを示す研磨コンクリート表面、スタッドタイヤによる車輪跡のわだち掘れ、許容できない騒音レベル、湿度勾配や構造物の反りによるスラブの反り、不適切な横方向の傾斜、飛沫やスプレーの減少などがあります。^[1]

ダイヤモンド研削は、単独で使用しても、全体的なコンクリート舗装修復(CPR) プログラムの一部として使用しても、費用対効果の高い処理です。ほとんどの場合、ダイヤモンド研削のコストは、アスファルトオーバーレイのコストの約半分にすぎません。^[4]このコスト競争力と、アスファルトオーバーレイの問題 (わだち掘れ、波状化、滑り抵抗の低下、排水の低下、垂直クリアランスの減少) の解消により、ダイヤモンド研削は多くの修復プロジェクトの代替手段となっています。ダイヤモンド研削は、コンクリート舗装のあらゆる予防保守プログラムの一部として使用できます。

Caltrans の報告によると、ダイヤモンド研磨された路面の平均寿命は 16 年から 17 年です。平均すると、毎年 2,000 レーンマイル以上のコンクリート舗装がダイヤモンド研磨されています。^{[3] [5] [6] [7] [8] [9] [10]}

ダイヤモンド研削装置を使用するコストには、いくつかの利点があります。このプロセスは、舗装の乗り心地を回復または改善するために使用されます。研削による乗り心地の回復により、交通容量が向上し、既存の舗装の価値が高まります。ダイヤモンド研削は、他の修復方法に比べて多くの利点があります。^{[引用が必要]}

この修復技術は、新しい舗装と同等の滑らかな表面も提供します。^[1] トラックが凹凸を走行すると、サスペンション上で垂直に跳ね上がり、道路に動的負荷がかかります。動的衝撃による負荷の増加により、舗装材料にかかる応力が高まり、結果として道路の寿命が短くなります。ダイヤモンド研削は、非常に滑らかな表面を提供することで、動的負荷を制限します。^[4]

ダイヤモンド研削の潜在的な利点は、使用される研削技術と残される表面テクスチャに応じて、ロードノイズの低減である可能性があります。縦方向のテクスチャは、多くの横方向のテクスチャよりも静かな表面を提供できます。PCC舗装の騒音とテクスチャに関する複数の州の研究では、縦方向のテクスチャコンクリート舗装は、屋内と屋外の騒音に関して最も静かな舗装の1つであると結論付けられました。^[11]ダイヤモンド研削は、舗装表面を平らにすることで欠陥を取り除くこともできるため、欠陥のあるジョイントによって生じるドスンと叩く音を排除できます。

ダイヤモンド研削のもう一つの利点は、表面の質感と滑り抵抗の向上です。波型の表面は表面のマクロテクスチャーを増加させ、車両のタイヤの下で水が移動するのに十分なチャネルを提供し、ハイドロプレーニングの可能性を減らします。^{[4] [12] [13]}ダイヤモンド研削はコーナリング摩擦も改善し、タイヤのトレッドと舗装の溝のインターロックによって方向安定性を提供します。

ダイヤモンド研削は、いくつかのシナリオで事故率を低下させることがわかっています。マクロテクスチャの増加により、タイヤと舗装の界面での排水性が向上し、特に摩耗したタイヤを装着した車両では、雨天時の摩擦が改善されます。ダイヤモンド研削テクスチャの縦方向の性質により、方向安定性も得られ、ハイドロプレーニングが軽減されるため、ダイヤモンド研削面の安全性が向上します。^{[1] [14] [15]}

この技術は疲労寿命に大きな影響を与えません^{[明確化が必要]}。ダイヤモンド研削による厚さの減少は、欠陥のあるジョイントで最も大きく、内部では小さくなります。ダイヤモンド研削によるスラブの厚さのわずかな減少は、耐用年数にほとんど影響しません。一般的なコンクリート舗装は、最大 3 回研削しても交通容量を増やすことができます。ダイヤモンド研削は材料の耐久性に影響を与えません。ダイヤモンド研削された表面はほぼ常に乾燥している (嵐のときを除く) ため、凍結融解の問題が軽減される可能性があります。ダイヤモンド研削によって、表面の耐久性が低下するような異常な状態が発生することはありません。^[1]

この保全方法では、舗装面の高さは上がりません。削り取りは橋の下の頭上空間に影響せず、高速道路の出入り口や側道のテーパーも不要になります。削り取りは市道の縁石や側溝の水力容量に影響しません。一方、アスファルトオーバーレイは縁石や側溝を埋めるため、排水能力が低下します。^[要出典]

ダイヤモンド研磨は、舗装の修復が必要な部分に適用する必要があります。^{[4] [12] [16]}高速道路管理局は、4車線の分離道路のトラックレーンのみに研磨を要求することができ、コスト面で大きな利点があります。

最後に、ダイヤモンド研削は、オフピーク時に、隣接する車線を閉鎖することなく、短時間の車線閉鎖で実行できます。ダイヤモンド研削は、州間高速道路から市街地道路まで、あらゆる道路クラスで使用できます。^{[引用が必要]}

• ダイヤモンド研削 – 研削技術
• ダイヤモンドブレード - 切断面にダイヤモンド粒子を接着した鋸刃
• ダイヤモンドセグメント
• ダイヤモンド工具 – ダイヤモンド粒子を使用した切削工具
• コンクリートグラインダー – 硬化したコンクリートを研磨または研削するための機械
• ダボバーの改修 – 高速道路のひび割れ処理

• 国際溝入れ研削協会.net
• 鋸で切断したコンクリート