CAR-2012-05-Iulie-2012-Editia-a-V-a.pdf

7/25/2019 CAR-2012-05-Iulie-2012-Editia-a-V-a.pdf

1/291

UTCB CFDP APDPDepartamentul de Drumuri, Ci Ferate i Bucureti

Materiale de Construcie - Colectivul de Drumuri

SIMPOZION TIINIFIC

CERCETARE, ADMINISTRARE RUTIER

CAR 2012

EDIIA a V-a

2012

5 IULIE 2012

EDITURA CONSPRESS

2012


2/291

Copyright 2012, Editura Conspress i autorii

EDITURA CONSPRESSeste recunoscutde

Consiliul Naional al Cercetrii tiinifice din nvmntul Superior

Colecia Carte universitar

CONSPRESSB-dul Lacul Tei nr.124, sector 2,

cod 020396, BucuretiTel.: (021) 242 2719 / 300; Fax: (021) 242 0781

Descrierea CIP a Bibliotecii Naionale a Romniei

Simpozion tiinific : cercetare, administrare rutier CAR 2012 / -Bucureti : Conspress, 2012

Bibliogr.ISBN 978-973-100-223-1

656.11


3/291

SIMPOZIONUL TIINIFICCercetare, Administrare Rutier, CAR 2012

Bucureti, 05 iulie 2012

I


4/291

SIMPOZIONUL TIINIFICCercetare, Administrare Rutier, CAR !"#


II

COMITETUL DE ORGANIZARE

Preedinte: Conf.dr.ing. Carmen RCNEL U.T.C.B.-C.F.D.P.

Membri: Prof.dr.ing. Ion ROBU director departament DCFMC-C.F.D.P. Ing. Anghel TNSESCU preedinte A.P.D.P. Bucureti .L.dr.ing. tefan LAZR U.T.C.B.-C.F.D.P. Asist.dr.ing. Adrian BURLACU U.T.C.B.-C.F.D.P. Asist.drd.ing. Mihai Gabriel LOBAZ U.T.C.B.-C.F.D.P. Asist.dr.ing. Claudia PETCU U.T.C.B.-C.F.D.P. Drd.ing. Alina BURLACU U.T.C.B.-C.F.D.P.

COMITETUL TIINIFIC

Preedinte onorific: Prof.dr.ing. Stelian DOROBANU U.T.C.B.-C.F.D.P.

Preedinte: Prof.dr.ing. Mihai DICU Decan Facultatea C.F.D.P.-U.T.C.B.

Membri:

Prof.dr.ing. Constantin ROMANESCU U.T.C.B.-C.F.D.P. Prof.dr.ing. Elena DIACONU U.T.C.B.-C.F.D.P. Conf.dr.ing. Valentin ANTON U.T.C.B.-C.F.D.P. Ing. Petre DUMITRU C.N.A.D.N.R. Ing. Cristian ANDREI C.N.A.D.N.R. Comisar ef dr.ing. Cristian CLIN I.G.P.R. Direcia Rutier Dr.ing. Vasilica BEICA C.N.A.D.N.R. - CESTRIN Dr.ing. George Ctlin MARIN S.C. IPTANA S.A.


5/291



III

CUPRINS

SECIUNEA 1: CERCETARE N DOMENIUL RUTIER

Atestarea conformitii mixturilor asfaltice cu impact asupra

structurii rutiere,

Rzvan NOVASELIV, Nicoleta IONESCU

3

Calitatea agregatelor naturale impus de standarde i norme

europene,

Ciprian COSTESCU, Paul MARC

11

Modulul de rigiditate al mixturilor asfaltice n conformitate

SR EN 13108-20,

Adrian BURLACU, Carmen RCNEL

19

Studii experimentale privind utilizarea cenuii de termocentral

n amestecurile de asfalt,

Paul MARC, Ciprian COSTESCU

28

Bitumuri cu vscozitate sczut,

Eugen UC

39

Influena pudretei de cauciuc asupra performanelor

mbrcminii bituminoase,

Vasilica BEICA, Georgeta GRSC, Elisabeta SELAGEA

45


6/291



IV

Varul hidratat un filer activ chimic pentru mixturile asfaltice denaltcalitate,

Marius ONOFREI

57

Mixturi asfaltice cu agregate calcaroase pentru stratul de baz,Carmen RCNEL, Mihai DICU, tefan Marian LAZR,

Adrian BURLACU

68

Cercetri asupra utilizrii zgurilor n construcia de drumuri,Laureniu STELEA, Georgeta GRSC

82

O procedur de evaluare a performanei la uzur pentrumbrcmini asfaltice,

Mihai DICU, Adrian BURLACU, Carmen RCNEL

92

Utilizarea materialelor reciclate la proiectarea i construcia

drumurilor de acces din parcuri eoliene,Mirela TNSESCU, Marian PETICILA, Rzvan

DRGULE, Mihai PLEA, Vasile CORMOS

103

Mixturi asfaltice cu fibre de polipropilen,Carmen RCNEL, Adrian BURLACU

112

Experiena norvegiann programarea lucrrilor de ntreinere a

drumurilor pe timp de iarn,Aurel LIA, Mihai DICU

123

Evaluarea caracteristicilor mixturii asfaltice aeroportuareBBA16,

Claudia PETCU, Constantin ROMANESCU

135

Microfibre reinforced hot mix asphalt,Josef ZAK, Jiri VAVRICKA

143


7/291



V

SECIUNEA 2: INGINERIE DE TRAFIC I SIGURANA CIRCULAIEI

Posibiliti pentru reorganizarea circulaiei rutiere urbane pebaza modelelor de simulare a traficului rutier,

Valentin ANTON

153

Trafic urban noiuni teoretice,Elena Otilia TRCMPEANU (cstoritPRLEA)

164

Mediul construiti sigurana traficului,Elena Otilia TRCMPEANU (cstoritPRLEA)

176

Distana de vizibilitate n intersecii,David SUCIU, Alina BURLACU

184

Transport demand forecast on Pan-European road corridor X.Methodology, results and their assessment through comparisonswith actual demand,

Marios D. MILTIADOU

197

The distance between real time data and decision making inurban road freight transportation systems; the example of the cityof thessaloniki,

Efstathios BOUHOURAS

215


8/291



VI

SECIUNEA 3: PROIECTAREA DRUMURILOR

Analiza unor aspecte ale calculelor de dimensionare cuconsecine nefavorabile asupra performanelor structurilorrutiere,

Camelia CPITANU, Sorin CIOCA, Crina DAMIAN

227

Analiza seciunii de triere din cadrul nodului rutier Sibiu vest depe coridorul IV Paneuropeanutiliznd software-uri specializate,

Gabriela MITRAN, Anca BRNZREA, Alexandru

POPESCU, David SUCIU, Simona MNEA

239

Ranforsarea sistemelor rutiere cu aplicaia Advanced RoadDesign,

Marian BURLACU

251

Lucrri de protecia mediului studiate n proiectarea drumurilornoi,

Cristina MRUNTU, Diana Elena NECULESCU

262

Stabilirea soluiei optime de ranforsare a structurilor rutieresuple

tefan Marian LAZR, Elena DIACONU, Constantin

ROMANESCU

268


9/291



VII


10/291



VIII


11/291



1

SECTIUNEA 1:

CERCETARE N DOMENIUL RUTIER


12/291



2


13/291



3

ATESTAREA CONFORMITII MIXTURILOR ASFALTICE

CU IMPACT ASUPRA STRUCTURII RUTIERE

Rzvan NOVASELIV cercettor tiinific, inginer, SC INCERTRANS SA,[email protected] IONESCU - master inginer chimist, SC INCERTRANS SA,[email protected]

Rezumat

Evaluarea conformitatii calitatii mixturii asfaltice se realizeaza prin efectuareaincercarilor initiale de tip, conform SR EN 13108/20 si controlul productiei in fabrica conformSR EN 13108/21.Atestarea conformitatii mixturii asfaltice se realizeaza in sistem 2+, conformSR EN 13108/15 sau voluntar conform SR 174/1.

Cuvinte cheie:conformitate, sistem, atestare

Abstract

Quality conformity assessment of asphalt mixture is achieved by: initial type tests,according to EN 13108/20 and factory production control according to EN 13108/21. Qualityconformity assessment asphalt mixture is made in conformity to system 2 +, according to EN13108/1 ... 5 or voluntarily according to SR 174/1.Keywords: conformity, system, certification.

1.GENERALITATI

Mixturile asfalticesunt materiale de construcii realizate din amestecuriobinute pe baza unor dozaje judicios stabilite, din agregate naturale sauartificiale, filer, (fibr) aglomerate cu bitum printr-o tehnologie adecvat.

2. EVALUAREA CONFORMITII CALITII MIXTURIIASFALTICE

Evaluarea conformitii calitii mixturii asfaltice se realizeaz prinefectuarea ncercrilor iniiale de tip, conform SR EN 13108/20 i controlulproduciei n fabricconform SR EN 13108/21.

Atestarea conformitii mixturii asfaltice se realizeaz n sistem 2+,conform SR EN 13108/15 sau voluntar conform SR 174/1, SR 7970.


14/291



4

n evaluarea conformitii calitii mixturii asfaltice se ine seama i delegislaia n vigoare, ca de exemplu:LEGEA nr.10 din 18 ianuarie 1995 privind calitatea n construciiDirectiva European89/106 referitoare la produsele n construciiLegea nr. 90/1996 (privind protecia muncii) i Legea nr. 137/1995 (proteciamediului).Norma tehnicdin 27/01/1998 privind proiectarea, construirea i modernizareadrumurilorLEGE 587/ 2002 pentru modificarea art. 40 din Legea nr. 10/1995 privind

calitatea n construcii

Caracteristicile fizico-mecanice mai importante pe care trebuie s lendeplineasc agregatele, filerul i bitumul care intr n compoziia mixturiiasfaltice:- agregatele naturale sau artificiale (cribluri, nisip, zgur) sprovindin roci denatur bazic sau neutr pentru o adezivitate mai mare de 80% (n cazulutilizrii de roci acide se impune aditivarea bitumului cu ageni tensioactivi), saib un coeficient Los Angeles sub 25%, s fie omogene din punct de vedere

mineralogic, forma granulelor s fie poliedric, s prezinte rezistene mari lacompresiune- filerul de calcar mrete domeniul de plasticitate al bitumului i favorizeazadezivitatea agregatului natural, mbunttete comportarea mixturii asfaltice lasolicitri statice i la rupere, mpreun cu bitumul asigur mixturii rezistenemecanice i stabilitate la temperaturi ridicate-bitumul trebuie s asigure o adezivitate bun i rezisten la aciunea apei, sreziste la temperaturi negative (punctul de rupere Fraass s fie sub -10C),punctul de nmuiere sfie ridicat mai mare de 45C,- bitumul se poate aditiva cu ageni tensioactivi sau modificat cu polimeri

3. APTITUDINEA DE UTILIZARE PRECONIZATN CONSTRUCII:

3.1.Rezistena mecanici stabilitate:

a) prepararea-precizia stabilirii curbelor de granulozitate n conformitate cu documentele dereferinSR 174/1, SR 7970 i SR EN 13108/15-asigurarea dozajelor de bitum, aditiv, filer, (fibra), agregate prin monitorizare n

timp real cu un sistem de control automatizat i computerizat- prin coninutul de impuriti (de ex. : prile levigabile)


15/291



5

- realizarea condiiilor imperative splarea i uscarea agregatelor n limiteadmise implico rezisteni stabilitate sczutla condiiile de mediu i trafic-controlul i asigurarea temperaturii de anrobare (150-170C) i a duratei demalaxare (1-1,5 minute)-omogenitatea amestecului de agregate, filer, (fibr), bitum

b) punerea n oper-controlul i asigurarea temperaturii la punerea n operi durata de compactare(numrul de treceri)

-respectarea grosimii stratului compactat i realizarea gradului de compactare-rezistenta la deformaii permanente (fluaj dinamic, modul de rigiditate,deformaia la oboseal)-rezistena la ornieraj

Tabel 1.

Caracteristici

specifice

Productor Proiectant Executant EvaluatorAutoritate de

supraveghere i

control a calitiiproduselorprecizia stabilirii curbelor degranulozitate n conformitate cudocumentele de referinSR174/1 i SR EN 13108/15 x x - x x

asigurarea dozajelor de bitum,aditiv, filer, (fibr), agregateprin monitorizare n timp real cuun sistem de control automatizati informatic

x x - x x

omogenitatea amestecului deagregate, filer, (fibr), bitum x - - - xverificarea coninutului deimpuriti (de ex.:prilelevigabile)

x - - x x

splarea i uscarea agregatelornainte de introducerea nmalaxor

x - - x x

controlul i asigurareatemperaturii de anrobare (150-

170C) i a duratei de malaxare(1-1,5 minute) x - - x x


16/291



6

controlul i asigurareatemperaturii la punerea n operi durata de compactare(numrul de treceri)

x x x - x

respectarea grosimii stratuluicompactat i realizarea graduluide compactare

x x x - x

rezistena la deformaiipermanente (fluaj dinamic,modul de rigiditate, deformaiala oboseal)

x x x x x

rezistena la ornieraj x x x x x

3.2.Sigurana n exploatare:

-rezistena la nghe-dezghea agregatelor-rezistena la sfrmare a agregatelor (maina Los Angeles)

Tabel 2.

Caracteristici specifice Productor Proiectant Executant Evaluator

Autoritate de

supraveghere icontrol a calitiiproduselor

rezistena la nghe-dezghea agregatelor

x - - x x

rezistena la sfrmare aagregatelor (maina LosAngeles)

x - - x x

3.3. Igien, sntate i mediu :

-emisii de gaze (la amestecarea bitumului n malaxor)-praf de la agregate, filer-apa de splare a agregatelor- desprfuirea agregatelor sse realizeze n proporie de 90%- recuperarea i refolosirea parial a particulele fine rezultate n procesul dedesprfuire- diminuarea factorilor poteniali ai mediului ambiant, n conformitate cunormele specifice de mediu.


17/291



7

Tabel 3.

Caracteristicispecifice

Productor Proiectant Executant EvaluatorAutoritate de

supraveghere icontrol a calitii

produseloremisii de gaze (laamestecarea bitumului

n malaxor)

x - - x x

praf de la agregate,

filer

x - - x x

apa de splare aagregatelor

x - - x x

desprfuireaagregatelor sserealizeze n proporiede 90%

x - - x x

recuperarea irefolosirea parialaparticulele finerezultate n procesul

de desprfuire

x - - x x

diminuarea factorilorpoteniali ai mediuluiambiant, nconformitate cunormele specifice demediu

x - - x x

4.ETAPE SPECIFICE

4.1.Productor

1.Identificarea materialelor componente1.1. Materialele necesare realizarii mixturii asfaltice sunt corect identificate.1.2. Cantitile de materiale necesare sunt estimate corect pe baza unor calculesimple.1.3. Dozajele mixturii asfaltice, referitoare la agregate i filer i, dup caz,adaosurile sunt verificate prin proceduri specifice.1.4. Granulozitatea agregatelor naturale, coninutul de liant i fibre active sunt

verificate conform procedurii din documentaia tehnicpentru tipul de mixturasfalticutilizatla lucrarea de executat.


18/291



8

2. Verificarea echipamentelor de producere mixturasfaltic2.1. Echipamentele de proces disponibile sunt adecvate procedeului de prepararei asigurparametrii de control.2.2. Asigurarea condiiilor de mentenanpentru realizarea unui flux tehnologicuniform i stabil.2.3. Funcionalitatea echipamentelor este verificat cu rigurozitate, pe bazaparametrilor de lucru prevzui de documentaia tehnic.4.Verificarea calitii mixturii asfaltice i a stratului de mixtur asfaltic

aternut4.1. Mixtura asfaltic prelevat de la staie i in situ, n vederea verificriicaracteristicilor fizico-mecanice n laborator.4.2. Prelevarea epruvetelor de mixtur asfaltic se face corect i la momentuloptim.

4.2.Executant1. Verificarea elementelor geometrice ale stratului suport1.1. Elementele geometrice ale stratului suport sunt verificate cu atenie, n

raport cu prevederile documentaiei tehnice.1.2. Cotele stratului suport sunt msurate corect utiliznd instrumente de msuradecvate.1.3. Rezultatele verificrilor elementelor geometrice i a cotelor stratului suportsunt nregistrate complet.2. Curarea stratului suport2.1. Curarea stratului suport se face conform prevederilor procedurii de lucrudin documentaia tehnic.2.2. Curarea stratului suport se face cu rigurozitate utiliznd unelte adecvate.2.3. Materialul desprins n urma currii stratului suport sunt ndeprtate cucontiinciozitate conform procedurii de lucru.2.4. Calitatea currii stratului suport se verificcu atenie, n scopul remedieriioperative a eventualelor neconformiti.3. Aplicarea stratului de amorsare3.1. Amorsarea stratului suport i a rosturilor de lucru se face utilizndmaterialul adecvat prevzute de documentaia tehnic.3.2. Amorsarea stratului suport i a rosturilor de lucru se face se face uniform petoatsuprafaa.3.3. Amorsarea stratului suport i a rosturilor de lucru se face se realizeaz cu

respectarea timpului necesar ruperii emulsiei bituminoase cationice, prevzut dedocumentaia tehnic.


19/291



9

4. Verificarea pregtirii stratului suport4.1. Calitatea pregtirii stratului suport i a rosturilor de lucru este verificatconform procedurilor din documentaia tehnic.4.2. Verificarea calitii pregtirii stratului suport i a rosturilor de lucru se facecu rigurozitate.4.3. Eventualele neconformiti de pregtire a stratului suport sunt identificatecu operativitate.5. Corectarea abaterilor de formale stratului suport

5.1. Materialul de corecie este de tipul i calitatea adecvate caracteristicilorstratului suport.5.2. Coreciile elementelor geometrice ale stratului suport sunt executate corect,

n plan orizontal i vertical.5.3. Coreciile stratului suport se realizeazcu respectarea procedurilor de lucruspecifice.6. Aternerea mixturilor asfaltice6.1. Prescripiile tehnice de aternere a mixturilor asfaltice, prevzute ndocumentaie, sunt corect aplicate.

6.2. Lucrrile de aternere sunt executate respectnd succesiunea fazelorprevzute de documentaia tehnic.6.3. Parametrii de lucru ai mixturii sunt controlai riguros pentru a ficorespunztori condiiilor concrete de aternere.6.4. Rosturile longitudinale i transversale sunt realizate corect, conformprocedurii de lucru.6.5. Aternerea mixturii asfaltice se efectueaz adecvat anotimpului, conformprevederilor documentaiei tehnice.

4.3.Proiectant1.Elementele geometrice ale stratului de asfalt sunt verificate cu rigurozitatepentru a se ncadra n limitele admise de documentaia tehnic:- grosimea straturilor minimum dou sondaje la 1 km, efectuate la 1 m demarginea mbrcmintei (abateri limit locale admise n minus pe fiecare stratde maximum 10%; abaterile n plus nu constituie motiv de respingere a lucrrii)- limea straturilor vor fi cele prevzute n documentaia tehnic (abaterilelimitlocale admise pot fi de maximum +50 mm)- pantele profilului transversal i ale celui longitudinal sunt indicate ndocumentaia tehnic(abaterile limitadmise la pantele profilurilor transversale

pot fi cuprinse n intervalul + 5 mm/m pentru strat de legtur+ strat de uzurla drumuri i nintervalul + 2,5 mm/m pentru strzi cu mai mult de doubenzi


20/291



10

pe sens, iar pentru cotele profilului longitudinal sunt de +5 mm, fade cele dinproiect).2. Eventualele abateri de la limitele admise sunt remediate cu operativitate.

4.4.Evaluator1. Controlul materiilor prime : agregate, filer, (fibr), bitum2. Controlul procesului de fabricaie (dozaje, temperaturi, timp de malaxare)3. Verificarea calitii mixturii asfaltice prin ncercri specifice de laborator

n standardele de specificaii tehnice

4. nlturarea produsului neconform.

CONCLUZII :

n baza celor prezentate mai sus putem concluziona urmtoarele :-stabilirea la nivel naional a tipurilor de mixtur asfaltic care s fie nconcordancu cele din standardele europene-declararea valorilor caracteristicilor tehnice pe care trebuie s le ndeplineascmixtura asfalticde ctre productorii de mixturasfaltic-asumarea responsabilitii de ctre toi cei implicai n realizarea de structurirutiere pe plan naional


21/291



11

CALITATEA AGREGATELOR NATURALE IMPUSDE

STANDARDE I NORME EUROPENE

Ciprian Costescu s.l. dr. ing. la Universitatea Politehnica Timioara, Facultatea deConstrucii, Departamentul CCTF, [email protected] Marc dr. ing. la Universitatea Politehnica Timioara, Facultatea de Construcii,Departamentul CCTF, [email protected]

Rezumat:

n Comunitatea European, ncepnd cu anul 2004, s-au introdus noi norme privindcalitatea agregatelor naturale, aa numitele norme europene, care au devenit obligatorii pentru

ntreaga comunitate.Romnia, ca armembra Uniunii Europene, a nceput corelarea normelor europene

n domeniul agregatelor naturale n anul 2007, ns aplicarea practic a acestora este ncdificil datorit vechilor norme romneti care nu sunt n totalitate abrogate, a dotrilorlaboratoarelor de ncercri, care nu permit efectuarea n totalitate a determinrilor solicitate denormele europene, a insuficientei cunoateri a noilor reglementri n rndul specialitilor, etc.

n aceste condiii, n lucrare se prezint succint normele europene care trebuierespectate i n ara noastrn ceea ce privete agregatelor utilizate la construcia drumurilor.

Cuvinte cheie: agregate naturale/ calitate / norme europene

Abstract:

Since 2004 the European Community adopted new regulations concerning the qualityof natural aggregates, the so-called European norms, which are mandatory for the entirecommunity.

Romania, as a member country of the European Community, began the correlation of

the European standards in the field of natural aggregates in 2007, but their practicalapplication is still difficult due to the old Romanian standards, which are not totallyabrogated, the equipment of the testing laboratories, which does not allow the realization ofall the determinations required by the European norms, the insufficient knowledge in the areaof the new regulations, etc.

In these circumstances, the paper shortly presents the European norms to be observedin our country also concerning the aggregated used in road building.

Key words: natural aggregates/quality/European norms


22/291



12

1. GENERALITI

Trei norme europene armonizate n Romnia intereseazn mod deosebitdomeniul agregatelor naturale pentru drumuri. Acestea sunt urmtoarele(terminologia, de multe ori incorect, este corespunztoare specificaiilorrespective):

- SR EN 13043/2003: Agregate pentru amestecuri bituminoase i pentrufinisarea suprafeelor, utilizate la construcia oselelor, a aeroporturilor i a altorzone cu trafic;

- SR EN 12620/2003: Agregate pentru beton. Specificaii;- SR EN 13242/2003: Agregate din materiale nelegate sau legatehidraulic pentru utilizarea n ingineria civili n construcii de drumuri.

Aceste norme definesc categoriile i condiiile de calitate a agregatelornaturale sau artificiale, pe baza ncercrilor europene normalizate. Majoritateanoutilor care sunt introduse de normele europene afecteaz doar procedeele,deprinderile etc., fra aduce transformri tehnice importante asupra agregatelorpentru drumuri. Cteva dintre aceste modificri sunt urmtoarele:

- modificarea sitelor de analiz a granulozitii, astfel: sitele cu ochiuri

mai mici sau egale cu 4 mm vor fi realizate din esturde srm, iar cele maimari de 4 mm din tablperforat;- definirea prilor fine ca totalitatea particulelor care trec prin sita de

0,063 mm, n loc de sita de 0,08 mm (exist o relaie simpl ntre cele dou,astfel: procentajul trecerilor prin sita de 0,063 mm este egal cu 9/10 dinprocentajul trecerilor prin sita de 0,08 mm);

- introducerea sitelor de 0,063 i de 0,250 mm, n loc de sitele de 0,080 i0,315 mm;

- determinarea echivalentului de nisip pe fraciunea 02 mm;- determinarea uzurii Los Angeles pe o fraciune 1014 mm, care

respect anumite condiii de granulozitate (6070 % treceri prin sita de 12,5mm sau 3040 % treceri prin sita de 11,2 mm);

- necesitatea determinrii rezistenei la uzurmicro-Deval;- necesitatea determinrii coeficientului de lefuire accelerat (CPA) pe

fraciunea 7,210,0 mm, cu luarea n considerare a unei roci de referin;- determinarea coninutului de pri fine pentru cribluri (pietriconcasat)

cu sita de 0,063 mm, n loc de 0,1 mm.n afara prevederilor sus-menionate, noile standarde europene armonizate

n Romnia, n domeniul analizei calitii agregatelor naturale (anexa 1), aduc

suficiente nouti care trebuie cunoscute, implementate i aplicate de urgennpractica pentru alinierea rii noastre la procedurile aplicate n rile europene.


23/291



13

Trebuie reinut de asemenea faptul c diferenierea tipului de agregatnatural (de carier sau de balastier), conform normelor europene, nu mai esteatt de restrictiv ca i n reglementrile romneti, calitatea materialului iproporia de granule concasate fiind cele care limiteazutilizarea acestuia la unanumit tip de lucrare rutier. n acest sens sunt de reinut cteva dintre definiiileutilizate, de exemplu, n Frana, duparmonizarea normelor europene:

- agregat material granular utilizat n construcii. Un agregat poate finatural, artificial sau reciclat;

- agregat natural agregat de origine mineralcare nu a suportat nicio

transformare n afarde cea mecanic;- agregat artificial agregat de origine mineralcare a rezultat n urmaunui proces industrial prin care a suportat modificri termice sau de altnatur;

- agregat reciclat agregat care a rezultat n urma modificrii unormateriale anorganice nainte de utilizare;

- agregat obinuit agregat de origine mineral cu densitatea de 20003 000 kg/m3;

- agregat greu agregat de origine mineralcu densitatea mai mare de 3000 kg/m3;

- clasgranular(sort) totalitatea granulelor care se ncadreaz ntredousite cu dimensiune inferioar(d) i dimensiunea maxim(D). Se admite unprocent al restului pe sita D i un procent al trecerilor prin d. Dimensiuneainferioara sitei poate fi zero;

- agregat elementar fraciunea unei clase granulare care trece nntregime pe sita maximi este reinutn ntregime de sita inferioar;

- agregat concasat agregat provenind din concasarea pietrelor, cudimensiuni de 090 mm. Natura agregatului este n general prescris (agregatconcasat de calcar, agregat concasat de cuarit, zgurconcasatetc.);

- agregat rotunjit agregat obinut prin sfrmare mecanicnatural, cugranulele avnd mai mult de 90 % din suprafa rotunjit, cu dimensiuni de090 mm. De regul, aceste agregate sunt de origine aluvionari sunt nsoitede numele rului, fluviului etc. de origine;

- pietri determinclasele granulare pentru care D este mai mic de 45mm, iar d este mai mare de 2 mm;

- nisip determinclasele granulare pentru care D este mai mic de 4 mm.Nisipul poate rezulta n urma alterrii naturale a rocilor masive sau sedimentarei/sau prin concasarea lor sau prin tratarea corespunztoare a agregatelorartificiale;

- pri fine fraciunea granularcare trece prin sita de 0,063 mm;


24/291



14

- balast agregat care constdintr-un amestec de pietrii nisip, oricarear fi maniera de obinere a acestui amestec;

- balast stabilizat cu ciment amestec alctuit dintr-un balast cu ciment,procentul de ciment fiind de cca 3 %.

n contextul definiiilor anterioare, agregatele sunt denumite i identificatesub formcodificatprin:

- tipul lor (pietri, nisip, balast);- gradul lor de concasare (concasat, semiconcasat, semirotunjit, rotunjit,

pentru balasturile i pietriurile de origine aluvionar, respectiv rotunjit, mixt

sau concasat pentru nisipurile aluvionare);- natura mineralogic (porfire, gresii, calcare, scorii etc.), n afar deagregatele de origine aluvionar;

- clasa granular;- caracteristicile intrinseci;- caracteristicile de fabricaie;- caracteristicile suplimentare (eventual);- eventual informaii suplimentare (proces tehnologic, splat, nesplat

etc.).

Aceste informaii prin care se definete agregatul trebuie completate culocul de provenieni cu cel de producie (dacdiferde cel de provenien).Pentru nisipurile pentru care trecerile prin sita cu dimensiunea D sunt mai

mari de 99 %, productorul poate sdefineasccea mai mare sitcu ochiuri D*prin care trecerile sfie de 8595 %.

2. CLASE. SORTURI

Toate agregatele trebuie s fie prezentate prin clase granulare, definiteprin dimensiunea ochiurilor sitelor d-D. Clasele granulare pot fi denumite deasemenea sorturi.

Clasele granulare trebuie s fie specificate utiliznd doudimensiuni desite din seriile standardizate menionate n tabelul 1. Clasele granulare trebuie sfie astfel definite nct raportul D/d sconduc la un rezultat cel puin egal cu1,4.

De exemplu, n aceste condiii, sorturile agregatelor pentru betoanele deciment, pornind de la un d = 8 mm sunt: 8-11 (D/d = 1,4), 8-16 (D/d = 2), 8-22(D/d = 2,8) i 8-32 (D/d = 3,9).

De asemenea, pentru fiecare sort de agregat n parte se va specifica

inclusiv categoria acestuia. De exemplu: categoria GC 85/20 nseamn cmaterialul respectiv are un procent de treceri prin sita inferioarde max. 20 % i


25/291



15

un procent al trecerilor pe sita superioar de min. 85 %. Pentru nisipuri,categoria sa indic procentul minim de treceri prin sita superioar (GF85 deexemplu).

Tabelul 1. Dimensiunea ochiurilor sitelor standardizate.

DOMENIULDE

UTILIZARE

NORMAARMONIZAT

SITE CORESPUNZTOARE, n mm

Beton de ciment EN 12620 0,063 0,125 0,250 0,500 1,0 2,0 4,0 5,6 8,0 11,2 16,0 22,4 31,5 45,0 63,0

Mixturi asfaltice EN 130430,063 0,125 0,250 0,500 1,0 2,0 4,0 6,3 8,0 10,0 12,5 14,0

16,0 - 20,0 31,5 45,0 63,0

Straturistabilizate

EN 132420,25 0,50 1,0 2,0 4,0 5,6 8,0 11,2 16,0 22,4 31,5 45,0 56,0

63,0 90,0

n plus, productorul trebuie s determine i s declare trecerile itoleranele admise pe sita intermediar (determinat ca raportul D/1,4d pentrusorturile cu raportul D/d < 4, respectiv D/2 pentru sorturile cu raportul D/d 4).De exemplu, un agregat pentru mixturi asfaltice din categoria G20/15are min. 20% treceri prin sita intermediar i tolerane admise de 15 %. n aceleaicondiii, agregatele pentru betoanele de ciment se definesc prin dou categoriiGT15(pentru sita intermediarD/1,4d), adictolerane pe sita intermediarde 15 % i GT17,5 (pentru sita intermediarD/2), adictolerane pe sita intermediarde 17,5 %.

3. CARACTERISTICI INTRINSECI

Principalele caracteristici intrinseci prin care se efectueaz clasareabalasturilor i pietriurilor ntr-o anumitcategorie sunt urmtoarele:

- uzura Los Angeles determinat pe fraciunea 1014 mm, princoeficientul LA;

- uzura micro-Deval determinat pe fraciunea 1014 mm, prin

coeficientul MDE;


26/291



16

- rezistena la lefuire accelerat, prin coeficientul CPA (dup unelenorme europene PSV);

- rezistena la sfrmare prin oc pe fraciunea 8,012,5 mm, princoeficientul SZ;

- rezistena la abraziune a agregatului pe granule care trec prin sita de 14mm i sunt reinute pe sita cu bare de (10,2 0,15) mm, prin coeficientul AAV;

- absorbia de ap dup imersare n ap 24 ore, prin coeficientul deabsorbie a apei WA24;

- densitatea aparent (a), densitatea aparent dupuscare n etuv (rd),

respectiv densitatea aparenta granulelor saturate i cu suprafaa uscat(ssd);- rezistena la nghe-dezghei rezistena la compresiune static, care suntdeterminri facultative.

Fiecare caracteristic este nsoit de valoarea sa admisibil, astfel LA30nseamncvaloarea admisibila uzurii Los Angeles pentru materialul analizateste de maximum 30 %.

Clasificarea nisipurilor de concasaj se efectueaz n funcie de valoareacoeficientului PSV pentru roca de baz. De exemplu, se definesc nisipuri PA (cuPSV50) i nisipuri PB (cu PSV


27/291



17

clase funcie de fiecare dintre cele dou caracteristici. Astfel, clasa I, cea maiexigent, presupune un coeficient de aplatizare de max. 25 % pentru granule cuD 6,3 mm, de max. 20 % pentru granule cu D = 6,311,2 mm i de max. 15% pentru granule cu D > 11,2 mm (de exemplu: un agregat notat cu Fl20i D 6,3 mm are un coeficient de aplatizare de max. 20 % pentru granulele cudiametrul menionat), iar clasa f2, medie, presupune un coninut de pri fine nagregatul respectiv de max. 2 % (coninutul de pri fine admis de max. 0,54,0%).

Nisipurile se clasific n trei grupe: de ru (rotunde), de concasaj sau

mixte. Funcie de coninutul lor de pri fine, nisipurile pentru mixturi asfalticese ncadreaz n una din cele cinci categorii acceptate de la f3f22, cu ultimacategorie fdeclaratcu un coninut de pri fine de min. 22 %. Calitatea prilor finedin nisipuri se determin prin echivalentul de nisip (SE) i prin ncercarea cualbastru de metilen pe fraciunea 02 mm (MB), respectiv pe fraciunea00,125 mm (MBF).

Determinarea coeficientului de curgere a nisipurilor este facultativ. nfuncie de valoarea unghiul taluzului grmezii n care se aranjeaznisipul carecurge liber, clasele luate n considerare de ctre normele europene sunt ESC38,

ESC35, ESC30i ESCdeclarat.n afara condiiilor de calitate sus-menionate, normele europene prevdefectuarea unor ncercri de laborator pentru determinarea caracteristicilorchimice, termice i mineralogie ale agregatelor utilitate n domeniulconstruciilor.

5. CONCLUZII

Prezentul articol i propune s sensibilizeze specialitii din domeniulproiectrii, cercetrii construciei, ntreinerii etc. din sectorul rutier cu noileprevederi ale normelor europene armonizate de ctre Romnia.

Din prezentarea succint a prevederilor acestor norme europenereferitoare strict la agregatele utilizate n construcii, rezulto serie de necesitiimediate, cu implicaii deosebite pentru ntreaga activitate rutier. Dintre acestease rein:

- popularizarea necesitii aplicrii noilor standarde europene armonizatede ara noastr i introducerea n activitatea curent a noilor prevederi aleacestora;

- preocuparea pentru dotarea corespunztoare a laboratoarelor de

ncercri;


28/291



18

- preocuparea pentru adaptarea celorlalte norme la cele specificeagregatelor naturale;

- preocuparea pentru transformarea, mbuntirea, completarea etc.fluxurilor tehnologice la productorii de agregate pentru a fi capabili sfurnizeze materiale corespunztoare prevederilor europene;

- preocuparea instruirii personalului de laborator i din domeniulmanagementului calitii;

- preocuparea pentru adaptarea temelor de proiectare elaborate de ctrebeneficiarii lucrrilor rutiere la cerinele normelor europene.

Se poate intui cu uurinimportana desfurrii unui efort concertat, dectre noi toi, n toate domeniile sectorului rutier, pentru adaptarea activitiicurente la prevederile normelor tehnice aplicate n toate statele membre aleUniunii Europene.

BIBLIOGRAFIE

[1] * * * Cahier des charges Granulats. Version juin 2006. LAdministration des Pontset Chausses Laboratoire dEssais des Materiaux, Boite, France.

[2] * * * Codification des granulats. Conformes normes EN 12620, EN 13043, EN 13139et 13242. CRIC Bruxelles.

[3] * * * Lucrri de drumuri. Colecia standardelor europene armonizate n Romnia.


29/291



19

MODULUL DE RIGIDITATE AL MIXTURILOR ASFALTICE

N CONFORMITATE SR EN 13108-20

Burlacu Adrian, Asist.dr. ing.- Universitatea Tehnicde Construcii Bucureti, Facultatea deCi Ferate, Drumuri i Poduri, e-mail: [email protected] Carmen, Conf.Dr. ing.- Universitatea Tehnicde Construcii Bucureti, Facultateade Ci Ferate, Drumuri i Poduri, e-mail: [email protected]

Rezumat

n zona standardizrii din domeniul ncercrilor pe mixturi asfaltice, n prezent avematt SR 174 1/2009, ct i seria de standarde europene SR EN 13108. Existenaconcomitent a acestor dou tipuri de norme poate conduce la situaii confuze, potenialconflictuale atunci cnd se face evaluarea conformitii calitii mixturilor asfaltice.

Acest articol prezint, comparativ, evaluarea caracteristicilor a diverse tipuri demixturi asfaltice n Laboratorul de Drumuri din Universitatea Tehnic de ConstruciiBucureti, n diverse condiii de ncrcare att cele specificate n standardul romnesc ct icele specificate n normele europene.

Cuvinte cheie:mixturasfaltic, modul de rigiditate, frecven

Abstract

In the area of the tests on asphalt mixtures, nowadays we have SR 174 1/2009 andalso the series of European Standards SR EN 13108. The co-existence of these two types ofstandards can create confusing situations with a potential conflict when making qualityconformity assessment of asphalt mixtures.

This paper presents a comparative evaluation of the characteristics of different typesof asphalt mixtures in the Roads Laboratory from Technical University of Civil Engineering

Bucharest, in different loading conditions, such as those mentioned in the Romanian standardand also in the European standards.

Keywords:asphalt mixture, stiffness modulus, frequency

1. INTRODUCERE

Structurile rutiere flexibile sunt cele mai rspndite, att la noi n ar, cti pe plan mondial, astfel nct este necesar un studiu complex al acestor

structuri ce presupun combinaii de straturi din diferite materiale, cu proprietidiferite supuse la ncrcri provenite din diveri factori (trafic, condiii


30/291



20

climatice). Pe baza unei selecii atente i avizate a materialelor componente, aunei proiectri judicioase a mixturilor asfaltice, precum i a dimensionriicorecte a grosimii straturilor rutiere, pot fi construite structuri rutiere flexibilesau semirigide durabile, astfel nct structurile proiectate saibcapacitatea de ase comporta bine la diverse condiii de ncrcare frpierderi semnificative destabilitate pe perioada duratei de serviciu.

Mixturile asfaltice sunt proiectate s reziste la deformaii permanente,oboseal, fisurare din temperaturi sczute. Aceste degradri reduc durata deviaa structurilor rutiere i cresc costurile de ntreinere. n cadrul unei mixturi

asfaltice bitumul leagagregatele, furniznd o anumitstabilitate amestecului iasigurnd rezisten la eforturi induse din trafic i mediu ambiant, astfel c,performana mixturii asfaltice este funcie de bitum, agregate i proprietivolumetrice ale amestecului. Bitumul controleazproprietile vscoelastice aleamestecului, de la momentul producerii de mixturn staie i pe toatdurata deexploatare.

Un material este vscoelastic atunci cnd stocheaz i disipeaz energiemecanicca rspuns la o ncrcare mecanic. Aceastcomportare depinde attde temperatur, ct i de durata ncrcrii. La temperaturi joase i ncrcri de

scurt durat, bitumul acioneaz ca un solid elastic, n timp ce la temperaturiridicate i durat mare de ncrcare se comport ca un lichid vscos. Latemperaturi intermediare, comportarea este mult mai complex.

Figura 1. Comportarea unui material: a)elastic; b) vscos; c) vscoelastic


31/291



21

Dezvoltarea unor proceduri practice i de ncredere n evaluareaabilitilor mixturilor asfaltice n a atinge cerintele structurale, rmne ncontinuare o provocare. Trebuie folosite o varietate de metode de evaluare amixturii ncepnd din faza de proiectare a reetei i pn n faza de control afabricaiei mixturii, metode care sconinatt teste simple, orientate pe procese

n timpul controlului calitii n producie, dar i ncercri sofisticate pentrudeterminarea proprietilor fundamentale care sasigure cmixtura viitoare vaatinge acel standard minim de performan care se ia n calcul la proiectareastructurilor rutiere.

Sistemul de ncercri de laborator const n cteva categorii de ncercrisimple de compresiune, ncercri pentru determinarea caracteristicilor ladeformaii permanente i ncercri pentru determinarea caracteristicilorfundamentale. ncercrile simple sunt limitate: pentru o anumit prob,

ncercrile pot fi efectuate doar la o singurcondiie de ncrcare, temperaturinivel de compactare. Astfel, o bun selecie a condiiilor de ncercare ireprezentarea strii de eforturi n structura rutier sunt critice pentru succesulacestor teste.

Msurarea proprietilor fundamentale ale mixturii ofer avantajele de a

putea reproduce o varietate mare de ncrcri i condiii de mediu prin modelarenumeric. Dezvoltarea rapidn domeniul aparaturii de laborator i IT continus fac din aceste ncercri variante viabile pentru evaluarea mixturii. Totui,identificarea i verificarea modelelor constitutive adecvate pentru mixturibituminoase rmn n continuare o provocare, avnd n vedere comportareacomplex a mixturilor: rspunsul la incrcri poate fi elastic, plastic i poateavea i componente de microfisurri sau ruperi.

2. CONDIII PENTRU NCERCRILE DE LABORATOR PENTRUDETERMINAREA CARACTERISTICILOR MIXTURII ASFALTICE

De-a lungul ultimilor ani, Laboratorul de Drumuri din cadrul U.T.C.B. aefectuat numeroase ncercri att pe mixturi asfaltice ct i pe materialelecomponente ale unei mixturi asfaltice, astfel nct, acest articol prezint, ntr-unmod succint, foarte comprimat, numeroasele probleme care au aparut peparcursul a mai muli ani, de cnd sunt n vigoare n ara noastratt normeleeuropene (seria de norme SR EN 12697 i SR EN 13108) ct i SR174.

n cele ce urmeaz se vor trata ncercrile de laborator pentrudeterminarea modulului de rigiditate att n condiiile din normele europene ct

i n condiiile din SR 174/1-2009, precum i influena condiiilor de ncrcareasupra rezultatelor obinute.


32/291



22

Conform SR EN 13108 20, modulul de rigiditate se determin nurmtoarele condiii:

Tabel 1. Modul de rigiditate conform SR EN 13108 20Nr.crt.

Tipul aparatului Modul de determinare amodulului

Temperatura(C)

Frecvenasau duratancrcrii

1 ncovoiere n doupunctepe probe trapezoidale/prismatice

Modulul se determinpentru un timp de ncrcare

ntre 30 s i 2 min

15 10 Hz

2 ncercarea la ncovoiere npatru puncte

Modulul se determinlacel de-al 100-lea ciclu de

ncrcare

20 8 Hz

3 ncercarea de ntindere compresiune directpeprobe cilindrice

Modulul se determinlacel de-al 100-lea ciclu de

ncrcare

15 10 Hz

4 ncercarea de ntindereindirectpe probecilindrice

Modulul se determincamedie a 5 ncercri aplicateprobei

20 124 s

n comparaie, SR 174-1/2009 prevede ca pentru modulul de rigiditate sse foloseascdoar ncercarea pe probe cilindrice, la temperatura de 15 C.

3. DETERMINAREA MODULULUI DE RIGIDITATE AL MIXTURIIASFALTICE N LABORATOR

n continuare se prezint, cu ajutorul unor grafice obinute pe bazarezultatelor din laborator, influena condiiilor de ncercare asupra valorilormodulului de rigiditate. Au fost studiate diverse tipuri de mixturi, cu bitum

simplu dar i cu bitum modificat cu polimeri, mixturi pentru stratul de uzurcti pentru stratul de legatur.Avnd n vedere c standardul european SR EN 12697-26 prezint mai

multe tipuri de ncercri pentru determinarea modulului de rigiditate, s-auefectuat ncercri pe echipamentele disponibile din Laboratorul de Drumuri, att

n condiiile prevzute n SR EN 13108-20 ct i alte condiii de ncercare dinpunct de vedere al temperaturii i al frecvenei de ncrcare. De exemplu, SR EN13108 prevede ca modulul sse determine prin ncercarea de ncovoiere n patrupuncte pe grinzi prismatice la 20C i 8 Hz, n timp ce pentru ncercarea de

ncovoiere n doupuncte pe probe trapezoidale se determin la 15C i 10 Hz(figura 2).


33/291



23

Figura 2.Modulul de rigiditate n funcie de tipul de ncercare

Determinarea modulului de rigiditate n funcie de frecvena solicitrii s-aefectuat n Laboratorul de Drumuri. Astfel, cu ajutorul echipamentului de

ncovoiere n patru puncte s-a determinat modulul de rigiditate la 20C, la 50 mdeformaie impus, la frecvene cuprinse ntre 8 Hz i 30 Hz (figura 3).

Figura 3.Variaia modulului de rigiditate cu frecvena, la 20C i 50 m,ncercarea 4PB PR

Pentru a evidenia influena temperaturii de ncercare asupra rigiditiimixturilor asfaltice s-au efectuat ncercri la echipamentul de ntindere indirectpe probe cilindrice (IT-CY), la echipamentul de ncovoiere n patru puncte pe

probe prismatice (4PB PR). Toate ncercrile au fost efectuate n condiiile dencrcare din SR EN 13108-20.

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

Tipul Incercarii

Modulderigiditate,

MPa

IT-CY: 15C 2PB-TR-10Hz: 15C 4PB-PR-8Hz: 20C IT-CY: 20C

4PB-PR-8Hz: 15C 4PB-PR-10Hz: 15C 4PB-PR-10Hz: 20C

MAMR16 BA16 MASF16a MASF16m-1 MASF16m-2

4PB-PR

3000

5000

7000

9000

11000

13000

15000

0 5 10 15 20 25 30 35

Frecventa, Hz

Modululderigiditate

la

20oC

si50

m,

MPa

MAMR16-20 BA16-20 MASF16a-20 MASF16m-1-20 MASF16m-2-20


34/291



24

Figura 4. Variaia modulului de rigiditate cu temperatura la ncercarea IT-CY

Figura 5.Variaia modulului de rigiditate cu temperatura la ncercarea

4PB-PR, 8 Hz

Pe baza experienei din Laboratorul de Drumuri al UTCB, din punct devedere al tipului de ncercare, se pot sublinia urmatoarele:

Pentru ncercarea IT - CY:

IT-CY

0

5000

10000

15000

20000

25000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45Temperatura, oC

Modululderigiditate,

MPa

MAMR16 BA16 MASF16a MASF16m-1 MASF16m-2

4PB-PR

0

5000

10000

15000

20000

25000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Temperature, oC

StiffnessModulus

at8Hzand50

m,

MPa

MAMR16-8Hz BA16-8Hz MASF16a-8Hz MASF16m-1-8Hz MASF16m-2-8Hz


35/291



25

- probele sunt foarte uor de confecionat i de prelucrat, se pot folosi icarote extrase din structuri rutiere gata executate;

- testul este foarte simplu i uor de executat i dureazpuin;- temperatura joac un rol bine definit n evaluarea rigiditii, astfel c

este necesarprezena unei probe n camera climaticcu termocuple montate ninterior, pentru o msurare ct mai corecta temperaturii;

- dezavantajul major al aparatului este acela c nu poate determinadefazajul i energia disipatn timpul testului;

- ncercarea nu permite aplicarea unui efort reversibil, iar rigiditatea este

determinatprin aplicarea unor ncrcri de tip haversine;- adoptarea unei singure valori pentru coeficientul lui Poisson pentru toatetemperaturile de ncercare poate conduce la diferene notabile n determinarearigiditii;Pentru ncercarea 4PB - PR:

- confecionarea de probe este dificildaclaboratorul nu are la dispoziiei un compactor de laborator pentru plci de mixtur asfaltic, si, n plus,imperfeciunile geometrice la confecionare sunt frecvente (prin tiere se poatepierde paralelismul laturilor).

- funcie de soft-ul folosit, ncercrile pentru un spectru de frecvenpotconduce la perioade lungi de timp;- ncercarea permite aplicarea de deformaii specifice i eforturi

reversibile;- unghiul de defazaj i energia disipatpot fi calculate;- probabilitatea de pierdere a liniaritii dintre efort i deformaie specific

a probei (mai ales la temperaturi ridicate) necesitncercarea pentru un spectrude deformaii specifice la aceeai frecven;

- n conformitate cu SR EN 12697-26, nu este necesardeterminarea nprealabil a coeficientului lui Poisson;Pentru ncercarea n 2PB-TR:

- confecionarea probelor este foarte dificil fa de celelalte metode,avnd n vedere dimensiunile mici ale probei i paralelismul laturilor;

- nu este necesardeterminarea n prealabil a coeficientului lui Poisson;- trebuie avut n vedere faptul c, la confecionare, axa longitudinal a

plcii trebuie s fie paralel cu axa orizontal de compactare a mixturiiasfaltice.

- avnd n vedere zvelteea probelor, dup lipirea tiparelor metalice, estefoarte dificil de pstrat forma epruvetelor, ele trebuie pstrate n condiii

speciale.


36/291



26

3. CONCLUZII

Prin urmare, mixturile asfaltice sunt mai mult sau mai puin susceptibilela variaia frecvenei de ncrcare n funcie de tipul de test abordat sau laalegerea modului de compactare, dar au aceeai susceptibilitate la temperatur.De acest lucru ar trebui sse inseama n considerarea valorilor modulilor derigiditate necesari n calculele de dimensionare ale structurilor rutiere ce coninstraturi asfaltice.

Metoda de dimensionare a structurilor rutiere suple i semirigide (PD 177

2001) cere modulul de elasticitate dinamic pentru fiecare strat din structurarutier pentru a determina starea de eforturi i deformaii. Pentru straturileasfaltice, modulul de rigiditate dinamic a fost ales datorit naturii sale decaracterizare fundamental a materialului i a proprietii lui de a reprezentalegtura dintre efort i deformaie specific ca o funcie de temperatur ifrecvena ncrcarii. Astfel, este foarte important in a introduce valori cat maiapropiate de realitate, pentru un calcul cat mai riguros.

O concluzie important se refer la precizarea clar a metodei folositepentru determinarea rigiditii pentru evaluarea conformitii unei mixturi

asfaltice conform EN 13108/1 i EN 13108/4 unde, pe lng valoareaminim si maxima declarat pentru rigiditatea mixturii asfaltice, ar trebuispecificati metoda prin care a fost obinut.

Deasemenea, temperatura la care se determina modulul de rigiditate artrebui corelata cu SR EN 13108-20, din figurile 4 si 5 se pot observa diferenteconsiderabile.

Acest articol a tratat doar problema modulului de rigiditate, insa aceastanu este singura neconcordanta dintre SR 174/1-2009 si seria de standardeeurpoene 13108 (probleme sunt referitoare si la oboseala si deformatiipermanente) si se propune pentru viitor studierea posibilitatii a transformariistandardului romanesc SR 174/1-2009 intr-o anexa nationala, dupa modeluladoptat si in alte tari.


37/291



27

BIBLIOGRAFIE

[1]. A. BURLACU, Contributii privind influenta modului de incercare asupraaprecierii comportarii mixturilor asfaltice in exploatare, Teza de doctorat,Universitatea Tehnicde Construcii Bucureti, Facultatea de Ci Ferate, Drumuri iPoduri, Bucuresti, martie 2012.

[2]. C. RACANEL, A. BURLACU, C. SURLEA, Establishing of wearing course asphaltmixture stiffness, CETRA 2010, Opatjia, Croatia, 2010

[3]. SR EN 12697/26 -2005. Mixturi asfaltice Metode de ncercare pentru mixturiasfaltice preparate la cald Partea 26 : Rigiditate.

[4]. SR 174-1:2009. Lucrri de drumuri. mbrcmini bituminoase cilindrate executate lacald. Partea 1: Condiii tehnice pentru mixturi asfaltice.

[5]. SR EN 13108/20 2005.Mixturi asfaltice Specificatii de material Partea 20Incercari de tip


38/291



28

STUDII EXPERIMENTALE PRIVIND

UTILIZAREA CENUII DE TERMOCENTRALN AMESTECURILE DE ASFALT

Paul Marc dr. ing. la Universitatea Politehnica Timioara, Facultatea de Construcii,Departamentul CCTF, [email protected] Costescu l. dr. ing. la Universitatea Politehnica Timioara, Facultatea de

Construcii, Departamentul CCTF, [email protected]

Rezumat:

n condiiile n care ara noastreste ntr-o plinascensiune de dezvoltare din punct devedere al infrastructurii rutiere, se remarc faptul c resursele de materii prime, care suntparte constituentn alctuirea acestora sunt din ce n ce mai deficitare. Datoritacestui fapt

i face loc tot mai mult ideea crerii unor tehnici i tehnologii care s determine schimbriradicale n metodele de producie, utiliznd ct mai raional resursele secundare i crescndastfel gradul de reciclare i folosire a acestora prin aa numitele tehnologii frdeeuri.

n aceast lucrare s-au conceput i realizat o serie de mixturi asfaltice, (B.A.16 i

B.A.D.25), utiliznd n masa lor, pe lng celelalte materiale componente, cenua determocentral rezultatde la CET Timioara Sud, ca substituent total sau parial al filerului.Dupefectuarea ncercrilor n laborator, s-a constatat cutilizarea cenuii de termocentral

n mixtura asfalticpoate nlocui cu succes filerul.

Cuvinte cheie: mixturi asfaltice / cenude termocentral/ caracteristici fizico-mecanice

Abstract:

In the present conditions of our country, in full development of road infrastructures, itis worth noticing that raw material resources, which are constituents of these structures,become more and more scarce. Due to this aspect, the idea of creating new techniques andtechnologies to radically change the production methods by using more rationally secondaryresources, thus increasing the recycling degree and using the so-called waste-less technologiesgains momentum.

This paper presents the design and realization of macadam types (B.A.16 andB.A.D.25), which use in their composition, besides the other components, the fly ash resultingfrom CET Timioara Sud, as total or partial substitute for filler. The laboratory tests provedthat the fly ash used in asphalt mixtures can successfully replace the filler.

Key words: macadam/fly ash/physical-mechanical characteristics


39/291



29

1. INTRODUCERE

Cenua de termocentral reprezint un deeu cu un puternic impactecologic datoritcantitilor mari n care rezulti pentru a cror depozitare suntscoase din circuitul agricol suprafee mari de teren. Exist numeroase studiiprivind caracterizarea i valorificarea cenuilor de termocentraldin ara noastrca adaos la cimenturile portland.

Ideea utilizrii cenuii de termocentral n locul filerului n amestecurile

de asfalt nu este un concept nou. Utilizarea sa n amestecurile de asfalt a fostinvestigatde muli oameni de tiin, iar concluziile cercetrilor obinute pot firezumate dupcu urmeaz:

Warden i alii (1952) au afirmat c cenua este un material deumplere corespunztor n amestecurile de asfalt, astfel introducerea ei asigurostabilitate mai mare, o rezistenmai bunla umiditate i flexibilitate [3].

Zimmer (1970) a analizat efectul coninutului de carbon din cenu.Rezultatele sale au relatat c probele care au n compoziie cenu au ostabilitate mai mare dupimersarea n ap[4].

Henning (1974) a investigat efectul cenuii de clasa C asupraproprietilor betoanelor asfaltice. El a concluzionat c prin adugarea de 4 %cenun masa mixturii rezulto stabilitate ridicat, dar cu un volum de golurimai sczut. Henning de asemenea a declarat, ca i antecedenii si cercettori, ccenua conduce la o stabilitate mai mare dupce proba a fost imersatn ap.

Sankaran i Rao (1973) au fcut o comparaie ntre utilizarea cenuiii alte materiale de umplere n amestecurile de asfalt, cum ar fi argila i prafulrezultat de la agregate. Ei au subliniat c la un coninut de cenude 2 % s-aprevzut cea mai mare stabilitate fade celelalte materiale de umplere [2].

Rosner i alii (1982) au folosit cenua ca material de umplere nbetonul asfaltic, artnd astfel c probele i pstreaz rezistena, iarsuplimentar, prin adugare de cenu, rezistena crete. n majoritatea cazurilorei au considerat crezistena mixturilor asfaltice ce conin cenuca material deumplere este mai mare fa de utilizarea ca materiale de umplere materialenaturale.

Analiznd aceste aspecte din mai multe puncte de vedere cum ar fi:economic i de mediu, am realizat cteva experimente referitoare la posibilitatea

nlocuirii totale sau pariale a filerului din mixtura asfaltic cu cenua determocentral.


40/291



30

2. CARACTERISTICILE MATERIALELOR COMPOZITE UTILIZATEN AMESTECURILE DE ASFALT

Agregatele joacun rol important n performanele structurilor asfaltice,n care intr n proporie de 85 % - 90 % din greutatea mixturii i reprezint75 % - 80 % din volumul acesteia. Prin urmare, cunoaterea proprietiloragregatelor este fundamental n proiectarea unor mixturi asfaltice de calitate

nalt. Agregatele utilizate la confecionarea probelor n cadrul laboratorului deCi de Comunicaie Terestre, Fundaii i Cadastru, au ca i sursde provenien

cariera Lucare din judeul Timi. Caracteristicile fizico-mecanice igranulozitatea realizatpe aceste agregate sunt conforme stasurilor n vigoare.Filerul utilizat la confecionarea probelor din mixtur asfaltic n

laborator a fost un filer de calcar produs de ctre HOLCIM ROMANIA, care deasemenea ndeplinete toate condiiile prevzute n stasuri.

Cenua de termocentralutilizatn cadrul acestui studiu, a fost supusunor ncercri fizico-mecanice n care s-au luat n considerare cteva studiiproprii ale colectivului de cercetare din cadrul Facultii de ConstruciiTimioara, departamentul Construcii Industriale i Civile [1]. Astfel, n

(Tabelul 1) se prezintanaliza chimica cenuilor rezultate de la unele CTE dinRomnia, iar n (Tabelul 2) se prezint densitile i suprafaa specific laaceleai cenui de termocentral.

Tabelul 1.Analiza chimicProveniena

cenuiiC.T.E.

Compoziia chimic(valori medii), %

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO SO3 Na2O K2O MgO

Timi oara 49.07 25.52 - 1.15 - 0.26 1.90 1.01

Timi oara * 43.51 28.10 9.28 12.85 - - - 2.26Arad 51.30 19.20 - 4.25 - 0.45 1.57 1.91Deva 47.33 24.34 - 5.85 2.75 0.58 1.97 2.73Craiova 49.20 22.80 7.82 8.80 1.44 0.51 1.70 2.41* Determinri realizate de colectivul de cercetare C.C.I.A

Dupdeterminrile efectuate s-a constatat, dupcum astfel este specificati n literatura de specialitate, c pentru cenuile din ara noastr componeniipredominani sunt: SiO2, Al2O3 i Fe2O3, n proporie de 80.89 %, ceea cedepete 70 %, fapt ce atestposibilitatea de formare a fazelor vitroase, precum

i a silicailor, aluminailor de Ca etc, cu implicaii favorabile asupra capacitiihidraulice.


41/291



31

Tabelul 2.Densitatea i suprafaa specific

ProvenienacenuiiC.T.E.

Caracteristici fizice (valori medii), %Densitatea

real[Kg/m3]

Densitatea nstare afnat

[Kg/m3]

Densitatea nstare

ndesat[Kg/m3]

Suprafaaspecific[cm2/g]

Timi oara * 2333 566 775 3800Arad 2378 1042 1321 2238Deva 2280 579 832 2649

Craiova 2370 617 822 1224* Determinri realizate de colectivul de cercetare C.C.I.A

Cenua studiat se ncadreaz n clasa cenuilor alumino silicioase camajoritatea cenuilor din ara noastr.

Bitumul folosit n cadrul ncercrilor de laborator este un bitum D 50/70furnizat de ctre societatea S.C. CONFORT S.A. i este un bitum corespunztordin punct de vedere al caracteristicilor principale conform Ind. AND 537 2003.

3. STABILIREA DOZAJELOR DE MIXTUR ASFALTICNLOCUIND TOTAL SAU PARIAL FILERUL CU CENUA DETERMOCENTRAL

Dup ce au fost analizate toate materialele ce au intrat n componenamixturii asfaltice s-a hotrt studierea efectului nlocuirii filerului cu cenua determocentral. Aceast nlocuire s-a realizat n diferite procente pentruurmtoarele tipuri de mixtur:

beton asfaltic B.A.16 care se utilizeazpentru stratul de uzur; beton asfaltic deschis B.A.D.25 care se utilizeaz pentru stratul de

legtur.Astfel n funcie de procentele de cenu stabilite pentru fiecare tip de

mixtur asfaltic s-au realizat dozajele finale, conform (Tabelelor 3 i 4),urmnd mai departe realizarea probelor conform fiecrei ncercri la careurmeazsfie supuse.

Datorit faptului c cenua utilizat n amestecurile de asfalt are odensitate n stare ndesat de 775 /, ea prezint un procent departicipare n amestec mai mic dect procentele stabilite n faza iniial, din

cauza faptului care un volum mai mare de parte fin.


42/291



32

Tabelul 3. Dozaje finale B.A.16Componentele

mixturii

Procente cenu %Doza 1 Doza 2 Doza 3 Doza 4 Doza 5 Doza 6

0 % 2.5 % 5.0 % 7.5 % 10.0 % 12.5 %sort 8/16 25.80 25.70 25.10 25. 0 25.20 25.10sort 4/8 29.60 29.20 29.80 28.20 28.50 29.10sort 0/4 24.30 25.70 25.50 26.30 26.70 25.10nisi natural 6.20 6.20 6.10 6.80 6.50 5.60cenu 0.00 1.70 3.30 4.90 6.50 8.10filer 9.50 6.70 4.70 1.90 0.00 0.00

bitum 4.60 4.90 5.40 6.00 6.50 7.00

Tabelul 4.Dozaje finale B.A.D.25

Componentelemixturii

Procente cenu %Doza 1 Doza 2 Doza 3 Doza 4 Doza 5

0 % 2.5 % 5.0 % 7.5 % 10.0 %sort 8/16 22.60 22.70 22.90 23.30 22.70sort 4/8 20.20 19.20 19.20 19.30 21.80sort 0/4 16.30 17.30 17.20 17.10 14.20nisi natural 7.70 8.60 8.60 8.50 7.10

cenu 0.00 1.70 3.20 4.90 6.60filer 7.20 3.80 2.40 0.00 0.00bitum 4.00 4.10 4.50 5.00 5.40

Din punct de vedere al ncadrrii acestor amestecuri n zonele degranulozitate prevzute de standardul romnesc SR 174 1/2009, acestea se

ncadreazdupcum se poate observa n (Figura 1), respectiv (Figura 2).

Figura 1. Curbele de granulozitate stabilite

pentru mixtura asfalticB.A.16

Figura 2. Curbele de granulozitatestabilite pentru mixtura

asfalticB.A.D.25

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

90.0

100.0

0.001 0.010 0.100 1.000 10.000

Treceri[%]

Dimensiune a ochiurilor sitelor [mm]

Dozaje B.A.16 cu diferite procente de cenu

Limitinf. Limita sup. 0 % cenu 2.5 % cenu

5 % cenu 7.5 % cenu 10 % cenu 12.5 % cenu

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.001 0.010 0.100 1.000 10.000

Treceri[%]

Dimensiunea ochiurilor sitelor [mm]

Dozaje B.A.D.25 cu diferite procente de cenu

Limita inf. Limitsup. 0 % cenu 2,5 % cenu

5 % cenu 7,5 % cenu 10 % cenu


43/291



33

4. PREPARAREA PROBELOR CILINDRICE N LABORATOR

Probele cilindrice folosite n cadrul studiului au fost cilindri Marshall,care s-au realizat cu ajutorul ciocanului Marshall prin aplicarea de 50 lovituripentru fiecare fa i cilindri confecionai cu ajutorul girocompactorului,(Figura 3), [5].

a) Ciocan Marshall b) Presgiratorie

Figura 3. Aparatura utilizatpentru realizarea probelor

5. STUDII EXPERIMENTALE PRIVIND PROPRIETILE FIZICO-MECANICE PENTRU DOZAJELE DIN MIXTURASFALTICCECONIN CENUDE TERMOCENTRAL

Astfel n urma mai multor ncercri de stabilire a procentului de bitum,innd cont i de proprietatea ceva mai absorbant a cenuii, cu 0.20 % 0.30 % mai mare dect a filerului, s-au stabilit dozajele conform tabelelor 3,respectiv 4, prezentate mai sus, dozaje pentru care s-au determinat

caracteristicile fizico-mecanice. n tabelul 5, sunt date rezultatele privindncercrile uzuale efectuate pentru betoanele asfaltice B.A.16 i B.A.D.25.

Verificarea calitii betoanelor asfaltice proiectate s-a fcut princomparare cu valorile prevzute n standardul romnesc SR 174-1/2009, pentrubetoanele B.A.16 i B.A.D.25. Astfel rezultatele obinute pentru dozajelerealizate sunt conforme normativului.


44/291



34

Tabelul 5. Caracteristicile fizico-mecanice pentru un procent sczut de bitum

Bitum(%)

Cenu

(%)

Stabilitate

corectat

KN

Indicefluaj

mm

Raport

S/I,

KN/mm

Densitate

Kg/m

3

Absorbie

deap

(%)

Va(%)

VMA(%)

VFA(%)

B.A.1

6

4.6 0 12.10 4.70 2.57 2450 1.80 1.38 16.53 91.66

4.9 2.5 12.20 4.40 2.77 2420 3.25 3.26 17.81 81.705.4 5.0 12.50 4.00 3.13 2400 2.20 3.75 18.91 80.196.0 7.5 12.50 3.30 3.79 2350 1.90 6.28 21.11 70.246.5 10.0 13.00 3.50 3.71 2300 2.75 8.01 23.20 65.477.0 12.5 13.60 3.80 3.58 2290 2.55 6.97 23.94 70.90

B.A.D.2

5 4.0 0 10.90 4.00 2.73 2400 3.70 5.60 17.71 68.394.1 2.5 8.50 3.20 2.66 2360 3.50 8.05 19.17 58.024.5 5.0 11.60 3.70 3.14 2330 3.95 9.14 20.53 55.495.0 7.5 12.10 3.80 3.18 2330 3.20 8.96 20.95 57.23

5.4 10.0 13.80 3.80 3.63 2330 4.00 7.55 21.28 64.53

Dacam considera amestecurile realizate doar n funcie de procentul debitum stabilit i doar de utilizarea filerului ca material de umplere, normal ar fica stabilitatea Marshall pentru dozajele respective sscad, iar indicele de fluaji densitatea s creasc. Referitor la utilizarea cenuii de termocentral namestecurile de asfalt n locul filerului, se poate observa din (Figura 4 - 10), caceasta prezintun efect invers, dar favorabil caracteristicilor mecanice. Practicstabilitatea Marshall crete, iar indicele de fluaj scade, chiar dac avem un

coninut de bitum mai ridicat. n ceea ce privete densitatea aparent, aceastascade proporional cu procentul de cenu utilizat n amestec, dar nu subvaloarea prevzut n stas. Acest lucru este normal datoritdensitii sczute acenuii fade filer.


45/291



35

Figura 4. Stabilitatea Marshall n funcie deprocentele de bitum i cenupentru

mixturile B.A.16 i B.A.D.25

Figura 5. Indicele de fluaj Marshall nfuncie de procentele de bitum i cenu

pentru mixturile B.A.16 i B.A.D.25

Figura 6. Densitatea probelor Marshall nfuncie de procentele de bitum i cenu


Figura 7.Absorbia de apn funcie deprocentele de bitum i cenupentru

mixturile B.A.16 i B.A.D.25

Referitor la absorbia de ap pentru amestecurile realizate, (Fig. 7), sepoate observa o fluctuaie a acesteia n funcie de procentele de cenuutilizate.Dei normal ar fi ca absorbia de apsscadodatcu creterea densitii i aconinutului de bitum, n acest caz, datorit utilizrii cenuii n amestec,densitatea mixturii scade, iar absorbia de ap pentru procentele maisemnificative de cenu utilizat n betoanele asfaltice B.A.16 i B.A.D.25prezinto uoarcretere.

n ceea ce privete volumul de goluri al mixturilor realizate se poate spunecpentru dozajele ce conin cenuacesta crete, lucru normal ateptat datoritscderii densitii acestora. n mod normal la un coninut identic de liant ca ndozajele efectuate, dar avnd ca material de umplere filerul, volumul de goluri

scade semnificativ, iar mixtura rezultat prezint o susceptibilitate sczut laumiditate. Acest lucru poate fi considerat la fel i pentru dozajele cu cenu

8.0

8.5

9.0

9.5

10.0

10.5

11.0

11.5

12.0

12.5

13.0

13.5

14.0

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5

Satabilitate[KN]

Bitumn funcie de procent cenu [%]

B.A.16 B.A.D.25

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5

Indicefluaj[mm]

Bitumn funcie de procent cenu [%]

B.A.16 B.A.D.25

2280

2300

2320

2340

2360

2380

2400

2420

2440

2460

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5

D

ensitatea[kg/m^3]

Bitum n funcie de procent cenu[%]

B.A.16 B.A.D.25

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5

Absorbieap

[%]


B.A.16 B.A.D.25


46/291



36

datorit caracterului hidrofob al acesteia. Referitor la rezultatele obinute,(Figura 8), pentru volumul de goluri din mixtur i volumul de goluri dinamestecul de agregate, este demonstrat conform unor studii privind modul dedeterminare al acestora, n funcie de modul de compactare cu girocompactorulsau cu compactorul Marshall, un procent mai mic de pnla 1.7 % 1.6 % avolumului de goluri determinat pe cilindri confecionai cu presa giratorie fade cilindrii Marshall.

Fig. 8. Volumul de goluri din mixturnfuncie de procentele de bitum i cenu


Fig. 9. Volumul de goluri din amestecul deagregate n funcie de procentele de bitum icenupentru mixturile B.A.16 i B.A.D.25

Figura 10. Volumul de goluri umplute cu bitumn funcie de procentele de bitum i cenu


Conform criteriilor SUPERPAVE privind volumul de goluri din amestecul deagregate VMA, acesta se compune din volumul de goluri din mixtur i volumulefectiv de liant. Din punct de vedere al analizrii rezultatelor VMA-ului pentrubetoanele asfaltice realizate B.A.16 i B.A.D.25, (Figura 9), ce conin i cenudetermocentral, se poate spune crespectcondiiile impuse.

1.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.08.5

9.09.5

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5

Va[%]


B.A.16 B.A.D.25

15.0

16.0

17.0

18.0

19.0

20.0

21.0

22.0

23.024.0

25.0

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5

VMA[%]

Bitum n funcie procent cenu[%]

B.A.16 B.A.D.25

50.0

55.0

60.0

65.0

70.0

75.0

80.0

85.0

90.0

95.0

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5

VFA[%]


B.A.16 B.A.D.25


47/291



37

Volumul de goluri umplute cu bitum, (Figura 10), pentru dozajele B.A.16 cuun coninut sczut de liant bituminos nu se ncadreaz conform criteriilorSUPERPAVE. Acest inconvenient conduce mai departe la instabilitatea mixturiisub un efort de forfecare i mbtrnire accelerat.

6. CONCLUZII

Caracteristicile fizico-mecanice determinate prin ncercri uzuale conformstas SR 174-1/2009, prezinto evoluie buna mixturilor asfaltice n funcie de

procentul de cenudin amestec, astfel putnd fi afirmate urmtoarele concluzii: stabilitate Marshall mai mare comparativ cu stabilitatea obinutpe mixtura

ce conine n amestec filer; indice de fluaj mai mic; pe msurce procentul de cenucrete, indicele de

fluaj scade; densitate aparent mai mic (datorat densitii sczute a cenuii fa de

filer), dar conform stas, indiferent de procentul de cenustabilit din masamixturii asfaltice;

volum de goluri mai mare datorat densitii sczute, dar corespunztor

limitei date de stas, chiar dacprocentul de bitum este mai mare; absorbie de apn limitele normale, chiar dacvolumul de goluri este maimare. Aceast caracteristic se datoreaz i faptului c cenua estehidrofob.

Utilizarea cenuii de termocentral n amestecurile de asfalt prezint oserie de avantaje, dintre care: ocrotirea mediului nconjurtor, deoarece cenuile de termocentral

reprezintun deeu cu un puternic impact ecologic datoritcantitilor marin care rezulti pentru a cror depozitare sunt scoase din circuitul agricolsuprafee mari de teren;

n amestecurile de asfalt ajut la reducerea cantitii de mixtur prevzutpentru a asigura grosimea necesarstratului, n timpul execuiei. Acest lucruse datoreazdensitii mai mici a cenuii fade filer;

costuri mai mici ale mixturii asfaltice ce conine n amestec cenu, datoritfaptului ccenua reprezintun deeu ce nu prea poate fi valorificat.


48/291



38

BIBLIOGRAFIE

[1]. C. BADEA: Contribuii referitoare la utilizarea deeurilor refolosibile pentruproducerea unor noi tipuri de materiale de construciiTezde doctorat, Timioara,2004.

[2]. T. SERGAN: Mechanical evaluation of asphalt-aggregate mixtures prepared withfly ash a filler replacement. Faculty of Engineering and Architecture, Iki EylulCampus, Anadolu University, Turkey, 2008.

[3]. F.V. ZIMMER: Fly ash as bituminous filler, In Proceedings of the 2nd AshUtilization Symposium Pittsburgh, Pa. 10-11, March 1970, United States.

[4]. W.B. WARDEN, S.B. HUDSON, and H.C. HOWELL: Evaluation of mineral fillerin terms of practical pavements performance, Proceedings of the Association ofAsphalt Paving Tehnologists 101 110, 1952.

[5]. *** - SR EN 12697-30: Mixturi asfaltice. Metode de ncercare pentru mixturi asfalticepreparate la cald. Partea 30: Confecionarea epruvetelor cu compactorul cu impact.


49/291



39

BITUMURI CU VSCOZITATE SCZUT

ucEugen, C&I Technical Service Manager CL2. Business Development Center,Commercial Department, PC Construction & Industries, OMV Refining & Marketing, OMVPetrom S.A., e-mail: [email protected]

Rezumat

Conform literaturii de specialitate, parafinele au un efect negative asupracomportamentului bitumului. Printre acestea enumeram: efect negativ asupra compactariiasfaltului, aparitia prematura a deformatiilor permanente, influenta negativa asupraadezivitatii la agregat, etc.

In mod paradoxal, pe linga aceste efecte negative, au fost descoperite si beneficii aleutilizarii parafinelor. Ne referim aici la mbuntirea caracteristicilor reologice si in special lacresterea lucrabilitatii mixturilor asfaltice la temperaturi scazute. Acest articol prezinta acestebeneficii precum si aplicarea lor in practica prin intermediul bitumurilor OMV BitumenSpecial NV.

Cuvinte cheie:bitum, parafine

Abstract

According to most of the test results, paraffinic waxes has a negative influence onbitumen behavior. Among these we can name: negative effect on asphalt mixture compaction,premature permanent deformation,negative influence on adherence to aggregate.

As a paradox, with all these negative influences, some benefits were discovered. Thegoal of this article is to present the benefits and practical application through OMV BitumenSpecial NV.

Keywords:bitumen, paraffinic waxes

1. INTRUDUCERE

Acest articol i propune prezentarea influenei parafinelor Fischer-Tropsch asupra comportamentului bitumurilor rutiere.

Prin utilizarea termenului de cear parafinic sau pe scurt parafin, nereferim la acea clasde hidrocarburi cu formula chimic CnH2n+2 i structura

linear, denumit generic alcani. Au aspect de cear, n general de culoare


50/291



40

alb, insolubile n apdar solubile n benzen, eter i unii esteri. n stare topitpot fi amestecate cu uleiuri.

Parafinele determinate n structura bitumului provin n general dinprocesarea ieiurilor de natur parafinic i au fost clasate n dou categoriifundamentale:

- Parafine amorfe (nu cristalizeaz)- Parafine cristaline (macro sau microcristaline)Parafinele macrocristaline sunt formate n general din normal parafine

(normal alcani) cu lanuri de aprox. 30 atomi de carboni i puine isoparafine sau

cicloparafine. Formeaz cristale de dimensiuni mari sub form de plci sauacicular(mai rar).Parafinele microcristaline au n compoziie o sumconsiderabilde iso- i

cicloparafine i prea puine normal parafine. Cristalizeazsub formacicular,de mici dimensiuni. Au masa molecularmare i conin 40-100 atomi de carbon.

Conform literaturii de specialitate, parafinele au un efect negative asupracomportamentului bitumului. Printre acestea enumerm:

- Efect negativ asupra compactrii asfaltului datorit creterii brute avscozitii.

- Apariia prematur a deformaiilor permanente datorit scderiivscozitii la temperaturi ridicate.- Influena negativ asupra adezivitii la agregat datorit caracterului

hidrofob al parafinelor- Face bitumul sfrmicios i grbete apariia fisurilor n asfaltn mod paradoxal, pe lngaceste efecte negative, au fost descoperite i

beneficii ale utilizrii parafinelor. Ne referim aici la mbuntireacaracteristicilor reologice i n special la creterea lucrabilitii mixturilorasfaltice la temperaturi sczute.

Aceste rezultate surprinztoare au fost obinute n urma studieriiparafinelor microcristaline.

Un aport deosebit l au studiile efectuate de ctre chimistul german FransFischer i colegul su ceh Hans Tropsch. n urma ncercrilor de a producecarburant din crbune, au descoperit un tip de parafine microcristaline cu lande40-100 atomi de carbon i punct de cristalizare de 80-1200C. Aceste parafine auun comportament aparte i se numesc astzi Parafine Fischer-Tropsch.


51/291

Cerce

2. REZULTATE EXPE

n continuare vomparafine Fischer-Tropschacestor bitumuri speciale

n prim faz s-auvaloarea maximde 5% corespunztor fiecrui pr

Dupcum se poatde 3%.

Figura 1.Influn etapa urmtoare

categorii de bitumuri: unmodificat cu polimeri Piniial, apoi s-a adugat p

SIMPOZIONUL TIINIFICare, Administrare Rutier, CAR !"#


IMENTALE

prezenta rezultatele obinute n ur(FT) n bitumurile produse de ct

poartdenumirea de OMV Bitumen Sadugat parafine FT n concentraii

i au fost determinate Penetraia i Pucent.

observa n graficul din figura 1, pro

narea penetraiei i a punctului de n

s-a determinat evoluia vscozitii.bitum rutier cu clasa de penetraie 5B 45/80. Penetraia a fost determi

rafina n procent de 2% i 4%.

41

a adugrii dee OMV. Gamaecial NV.diferite pn lactul de nmuiere

entul optim este

uiere

-au folosit dou/70 i un bitumnat pe bitumul


52/291

Cerce

42

Figura

Fig



2.Variaia vscozitii (PmB45/80)

ra 3.Variaia vscozitii (50/80)


53/291

Cerce

La bitumurile tratnregistreazla o temper

Prin topire, parafifapt ce duce la o mai blucrabilitatea mixturilorgolurilor se obine o mixt

Urmtorul test a fosens a fost confecionat

Figura

Rezultatul testuluicomentariu.

3. CONCLUZII

Aceste rezultate econcluzii:

- Bitumurile trataaproximativ 20%.

- Extinde intervalul- Reduce vscozita



te s-a observat c aceeai valoareturredusfade cea a bitumului ne

ele FT grbesc fenomenul de lichefin omogenizare, reduce nivelul desfaltice executate cu aceste bitumurirmai dens, mai compacti mai du

st cel al rezistenei la deformaii permixturpentru un strat de legtur.

.ncercarea la deformaii permanente

este ilustrat n figura 4 i nu mai

ectuate n laborator ne ndreapt c

e permit o reducere a consumuril

de plasticitateea bitumului (lichefiaz)

43

vscozitii seratat.re al bitumului,oluri i mrete. Prin reducerearabil.anente. n acest

necesit niciun

tre urmtoarele

r energetice cu


54/291



44

- Reduce temperatura de malaxare- Permite aplicarea la temperaturi sczute

Testele de laborator au fost urmate de testele n teren.A fost produs o mixtur BAD 22 pentru stratul de legtur, iar pentru

uzur a fost produs un MASF 8. Dup aternere i compactare s-au desprinsurmtoarele concluzii:

- Lucrabilitate echivalentla temperaturscazut- Reducerea uzurii staiei de asfalt

- Reducerea emisiilor de fum din CO2- Deschiderea traficului mai repedeGama de bitumuri tratate cu parafine FT se numete OMV Bitumen

Special NV i cuprinde att bitumuri rutiere, ct i bitumuri modificate cupolimeri.

n Austria s-au pavat peste 300.000 m2 cu mixturi executate cu acestebitumuri.

Principalul scop al acestei operaii a fost sporirea lucrabilitii i reducereaemisiilor i a consumului energetic.


55/291



45

INFLUENA PUDRETEI DE CAUCIUC ASUPRA

PERFORMANELOR MBRCMINII BITUMINOASE

Beica Vasilica, ef laborator drumuri, dr.ing., CESTRIN Bucureti, [email protected] Georgeta, ef profil, ing., CESTRIN Bucuresti, [email protected] Elisabeta,ef profil, ing,. CESTRIN Bucuresti, [email protected]

Rezumat

n ultima decad traficul din ara noastr a cunoscut o cretere substanial care,cumulat cu condiiile de climsevere , a condus la necesitatea producerii unor mbrcminidin mixtur asfaltic cu rezisten marit la deformaii permanente i fisurare. Din acestmotiv, o serie de noi materiale folosite pe piaa europeanau fost ncercate pentru a stabilicare dintre acestea sunt potrivite pentru clima specifici traficul din ara noastr.

Lucrarea de fa prezint rezultatele care s-au obinut pe teren i n laborator, pemixtur asflatic preparatcu pudretde cauciuc obinut din anvelope reciclate (simpl, namestec cu polioctenamer semicristalin sau granulat cu bitum) care mbuntetecomportarea mbrcminii i crete durata de viaa drumului.

Utilizarea acestui produs prezint avantaje economice i un impact sczut asupramediului, deoarece pudreta de cauciuc se obine din anvelope reciclate.Tehnologia de aplicare a produsului are avantajul c acesta poate fi adugat n dou

moduri diferite: direct n bitum (procedeu umed) sau direct n procesul de preparare a mixturiiasfaltice, peste agregatele nclzite (procedeu uscat).

n laborator, pudreta de cauciuc a fost n general utilizatn procedeul umed , bitumulmodificat fiind analizat dup metodologia SHRP (RTFOT, PAV, DSR i BBR). n situpudreta de cauciuc a fost utilizat numai n procedeul uscat, pentru obinerea de mixturiasfaltice tip BA16 i SMA16 utilizate pe drumurile naionale din diferite zone geografice alerii respectiv de munte, de cmpie i de deal. Pe mixtura asflatic au fost determinaterezistena la formarea fgaelor, rigiditatea, rezistena la oboseali fluajul dinamic care au

servit la evaluarea comportrii mbrcminii bituminoase n drum.

Cuvinte cheie: pudretde cauciuc, polioctenamer, mixturasflatic

Abstract

Romanian highway traffic has grown substantially in the last decade, which, combinedwith the severe climate conditions (low temperature winters and high temperature summer),led to the necessity to produce pavements with asphalt mixtures with higher resistance atpermanent deformations and cracking. Therefore, several new materials emerging onEuropean market were tested to determine which ones are suitable for the specific climate and

traffic in our country.


56/291



46

The paper presents the results which were obtained in the field and laboratory, on theasphalt mixtures prepared with rubber powder obtained from recycled tires (itself, blend withsemi-crystalline polyoctenamer or granulated with bitumen) which improves the pavementbehavior and increases the lifetime of the road.

Using this product means an economical advantage and a minor impact onenvironment, because rubber powder is obtained from recycled tires.

The application technology of the product has the advantage to be introduced in twodifferent ways: directly in the bitumen (wet procedure) or directly in the aggregates mix (dryprocedure).

In the laboratory, the rubber powder was used generally in the wet procedure, themodified bitumen being analyzed after SHRP methodology (RTFOT, PAV, DSR, and BBR).Insitu (on site) the rubber powder was used only in dry procedure, to applied asphaltmixture type SMA and AC on the national roads for the different geographical areas ofcountry, respectively: mountain, hill and plain areas.For the asphalt mixture, the resistance to rutting, stiffness, fatigue and dynamical creep wasdetermined and also used for the evaluation of asphalt pavement behavior on the road.

Keywords: rubber powder, polyoctenamer, asphalt mixture

1. INTRODUCERE

n ultima decad, n ara noastr, dat fiind condiiile de climspecifice icreterii sarcinii admise pe osie pentru autovehicule rutiere de la 100KN la115KN, au existat preocupri pentru utilizarea la lucrrile de drumuri a unormateriale i tehnologii care s asigure o comportare corespunztoare nexploatare (ex. rezistenla fagae , rezistenla temperaturscazut).

n acest sens, urmare a studiilor i cercetrilor realizate, au fost promovatela lucrrile de reabilitare a drumurilor mixturile asfaltice stabilizate cu f

CAR-2012-05-Iulie-2012-Editia-a-V-a.pdf

Documents

Transcript of CAR-2012-05-Iulie-2012-Editia-a-V-a.pdf