Evoluţia Stării Tehnice a Drumurilor_ciar 2008 27 Iunie 2008 Editia i A

Catedra De Drumuri i Ci Ferate Asociaia Profesional de Drumuri i Poduri,

Universitatea Tehnic De Construcii Bucureti

filiala Bucureti

EVOLUIA STRII TEHNICE A DRUMURILOR: ANALIZ I PREDICIE

dr.ing. Laurentiu Stelea

dr.ing. Bogdan Tudor

dr.ing. Rodian Scnteie

Rezumat: Gestionarea modern a drumurilor presupune alocarea resurselor n conformitate cu

necesitile i obiectivele politicii pe termen lung. Programarea optim a lucrrilor presupune

cunoaterea strii tehnice i a evoluiei acesteia. Lucrarea descrie metoda de cercetare i

rezultatele obinute din analiza datelor de stare a mbrcmintei rutiere pe un interval de 11 ani.

Pornind de la urmrirea unor sectoare experimentale au fost dezvoltate formule de evoluie pentru

defectele incluse n normele de evaluare a degradrilor. Ecuaiile pot fi folosite n programe de

simulare sau n programe de management.

1. Introducere

Starea mbrcmintei reprezint un element fundamental al desfurrii unui transport rutier

de calitate. Cunoaterea strii prezente i modul cum evolueaz aceasta sunt criterii eseniale n

planificarea, alocarea i gestionarea fondurilor necesare ntreinerii, reparrii i reabilitrii

drumurilor. Pentru a avea o alocare optim este necesar compararea mai multor scenarii de bugete

care conduc la diferite condiii de trafic. Crearea scenariilor implic urmtoarele elemente:

Evaluarea corect a strii; Existena i utilizarea unor modele de evoluie pentru mrimile i indicatorii de stare; Modele de costuri de administrare; Modele de costuri ale utilizatorilor; Algoritmi de optimizare la nivel de proiect i de reea.

Articolul de faz trateaz problema dezvoltrii unor modele de evoluie a indicatorilor de

stare. Prin aceasta se includ indicatori globali i degradri.

Necesitatea cunoaterii strii i evoluiei sale a fost recunoscut ca element principal al

managementul rutiere. CESTRIN a iniial i susinut un program de urmrire pe termen lung a

comportamentului mbrcminilor rutiere sub solicitrile de trafic i de mediu. Acest program RO-

LTPP (Romanian Long Term Pavement Performance) a nsemnat un efort de grup. Pe lng

colectivul de specialiti din CESTRIN au fost antrenate i colective ale facultilor de profil din

Bucureti, Iai, Timioara i Cluj. Pe o perioad de 11 ani (1997-2007) au fost urmrite sectoare

Cercetare, Investigare, Administrare Rutiera, CIAR2008 2008 , 27.06.2008 1



filiala Bucureti

experimentale care acoper toate regiunile rii, toate tipurile de sol i condiii climatice. Tipurile de

mbrcminte au fost variate.

Ca urmare a cumulrii de date primare pe o durat suficient de timp, s-a trecut la analiza

valorilor pentru a se obine ecuaii comportamentale. Ipoteza de lucru este c structuri ale sistemelor

rutiere similare se comport similar n condiii similare. Deci, cu un anumit grad asumat de

incertitudine ecuaiile obinute pot fi utilizate i n alte locaii dac se constat condiii similare.

Utilizarea metodelor de predicie pentru determinarea evoluiei mbrcmintei rutiere este o

tem de mare actualitate pe plan mondial.

Pentru realizarea scopului propus s-a apelat la instrumente moderne oferite de statistic,

teoria probabilitilor, teoria fiabilitii, ingineria i tehnologia rutier. Datorit caracterului com-

plex al sistemului structur rutier i a multi-plelor sale interaciuni cu mediu ncon-jurtor fizic se

poate considera c analiza prediciei de stare are un caracter multidisciplinar.

Analiza presupune dou arii de lucru paralele:

Dezvoltarea de ecuaii de evoluie pentru parametri msurai (a); Obinerea de ecuaii comportamentale pentru degradri (b).

Analiza datelor a utilizat metoda regresiei multiliare. Pentru procesarea a fost utilizat

EA/Limdep. EA/LimDep ( Econometric Software, Inc.) este un program ce poate fi utilizat pentru

calcule statistice, econometrice, analize de regresie etc.

a) Pornind de la datele disponibile au fost analizate i dezvoltate modele comportamentale

pentru neuniformitate (IRI), pentru rugozitate (HS) i pentru capacitatea portant

(descris prin deflexiunea Benkelman). Pentru fiecare dintre cele trei modele au

fost folosite metode diferite de analiz de regresie. Aceasta a rezultat din

comportamentul diferit al datelor.

b) Analiza degradrilor.

Analiza de regresie a fost condus n fiecare caz pornind de la dou ipoteze de lucru: (1)

variabilele independente au efect cumulativ, i (2) au efect multiplicativ.

1. Modele numerice de evoluie pentru parametrii msurai

Datele disponibile au fost analizate utiliznd regresia liniara pentru a evidenia dependena

variaiei n timp a parametrilor de stare de variabilele considerate. Modelele astfel obinute sunt

utilizate de procedurile de predicie.

Conform datelor disponibile i nevoilor decizionale au fost realizate:

Modele de evoluie pentru IRI,

Modele de evoluie pentru HS,

Modele de evoluie pentru deflexiune.




filiala Bucureti

Din cauza imposibilitii de dezvoltare a unui model teoretic, a prezenei unui grad de

incertitudine cauzat de insuficiena datelor i cunotinelor, precum i a condiiilor impuse pentru

fiecare dintre parametri, exist mai multe variante de model. Fiecare model explic ntr-o anumit

msur variaia parametrului studiat. Pentru o decizie final ar trebui s existe o relaie liniar ntre

valorile prezise i msurate:

++= baYY ii (1)Unde:

iY valorile estimate prin aplicarea modelului obinut n urma analizei,

iY valorile msurate ale parametrului,

a coeficient de scala ( ), 0,1ab coeficient de poziie ( ), 0,0b eroarea termen aleator care respect distribuia normal. Pentru fiecare caz n parte trebuie verificat dac i sunt suficient de apropiai de

valorile prescrise i dac indicatorul de verosimilitate

a b2R are o valoare suficient de ridicat

( 12 R ). 2. Analiza datelor pentru IRI i HS

Modul de abordare pentru identificarea dependenei IRI i HS de variabilele independente a

fost urmtorul:

S-a efectuat analiza multiliniar pornind de la ideea unei nsumri a efectelor fiecrui

factor de influen:

++= bVaYj

ijji , (2)

S-a efectuat analiza multiliniar pornind de la premisa unei multiplicri a efectelor fiecrui

factor de influen:

++= bVaYj

ijji , (3)

A fost evaluat relaia dintre valorile prezise i valorile msurate;

A fost selectat forma corespunztoare, dac a rezultat una acceptabil.

2.1. Modelul de evoluie pentru IRI

Variabil dependent a fost variaia uniformit-ii ( IRI ) pe diferite perioade. n final, s-a adoptat o abordare incremental. Astfel, dac se dorete calculul variaiei pentru un numr de ani, se

face calculul pentru fiecare an considernd modificrile rezultate n parametri n anii anteriori.




filiala Bucureti

Variabilele independente luate n calcul au fost:

IRI (valoarea la nceputul fiecrui interval analizat);

Timpul;

Temperatura la 20 mm n sol;

Precipitaiile medii anuale;

Grosimea mbrcmintei bituminoase,

Grosimea straturilor de balast;

Grosimea total a structurii rutiere;

Traficul a fost luat n calcul ca valoare medie anual dar i ca valoare cumulat. Deoarece s-

a dovedit c grosimile straturilor de balast i grosimea total a structurii rutiere nu prezint

semnificaia dorit n analiz, a fost introdus n lista datelor numrul structural modificat (SNP) care

ine cont nu doar de geometrie ci i de natura materialelor.

Pentru calcul s-a avut n vedere ecuaia propus pentru HDM-4: 63.02.3 = BenkSNP (4)

Unde:

Benk este deflexiunea Benkelman n mm.

Pentru modelul multiplicativ s-a pornit de la includerea tuturor variabilelor (att simpl ct

i logaritmul) i s-au reinut cte au fost semnificative (p-value mai mic dect un prag).

De exemplu: timpul, logaritmul traficului cumulat, IRI iniial, precipitaiile medii,

logaritmul temperaturii, logaritmul grosimii totale, grosimea straturilor bituminoase au fost reinute:

Tab.1 Ieirea LIMDEP pentru IRI

Coeff. Std.Err. t-ratio P-value

ONE 313.06 74.5733 4.19802 0.0247

TIMP -0.46644 0.078136 -5.96955 0.0094

L_TC 1.1754 0.22665 5.18597 0.0139

IRI 0.144089 0.051425 2.80190 0.0677

PRECMED -0.01036 0.00153 -6.77093 0.0066

L_K -61.9839 13.3428 -4.64551 0.0188

L_GT 13.2503 1.61811 8.18876 0.0038

GROSB -0.26763 0.036959 -7.24129 0.0054

Pe baza rezultatului analizei a fost construit ecuaia de evoluie. Aceast ecuaie are forma:




filiala Bucureti

Cercetare, Investigare, Administrare Rutiera, CIAR2008

( ) ( ) ( )( )GrosBGrosTotTEMP

UMIDIRITRAFtCIRI

GrosBK

UMIDIRIcumt

GrosTotTEMPK

TRAFcum

exp

expexpexp 00

=

(5)

Unde:

IRI Variaia IRI n intervalul de timp, t timpul n ani;

cumTRAF Traficul cumulat,

0IRI Valoarea IRI la nceputul intervalului,

UMID Precipitaiile anuale medii;

GrosTot Grosimea total a structurii rutiere;

GrosB Grosimea straturilor asfaltice;

KTEMP Temperatura medie n sol (K).

Din cauza condiiilor privind semnificaia statistic acest rezultat nu a putut fi reinut

( ). 0.72 RPentru parametrii selectai au fost analizate diferite combinaii. Dintre acestea s-a reinut

urmtoarea dependen a variaiei anuale a IRI: KTkKprecGPavKGrosPavSNPKSNPTRAFbKtraf TkUmideeeaIRI = 20 (6)

Unde:

TRAFb Traficul mediu pe band;

SNP Numrul structural modificat;

GPav Grosimea mbrcmintei;

Umid Precipitaiile anuale medii;

Tk Temperatura la 20mm n sol ;

0a , , , , , Tk sunt coeficieni obinui n analizei de regresie. Ktraf KSNP KGrosPav Kprec

A fost efectuat verificarea corelaiei dintre valorile prezise i valorile msurate i s-a obinut

urmtoarea imagine:

2008 , 27.06.2008 5



filiala Bucureti


y = 1.054x - 0.0406R2 = 0.9621

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

Valori masurate

Valo

ri pr

ezise

Fig. 1 Verificarea corelaiei dintre valorile msurate i valorile prezise pentru IRI

2.2. Modelul de evoluie pentru HS

Ca variabil dependent studiat a fost impus variaia HS pe diferite perioade.

Pentru modelul cumulativ al HS s-a pornit de la includerea tuturor variabilelor. Pentru

fiecare dintre ele s-a considerat variabila ca atare i logaritmul ei. n anumite cazuri selectate

intuitiv au fost utilizate combinaii de variabile.

Un exemplu, n care au fost incluse HS i traficul mediu anual. este prezentat n continuare:

Tab.2. Ieirea LIMDEP pentru HS

Coeff. Std.Err. t-ratio

P-

value

ONE -0,11286 0,047133 -2,3945 2,56%

HS 0,352883 0,078165 4,51457 2E-04

TRAF 1,95E-05 7,57E-06 2,57111 0,017

Pe baza rezultatului analizei a fost construit urmtoarea ecuaia de evoluie:

medTRAFCHSCCHS ++= 210 (7)Unde:

HS Variaia HS n intervalul de timp, HS Valoarea HS la nceputul intervalului,

medTRAF Traficul mediu,

0C , , Coeficienii dezvoltai n analiza de regresie. 1C 2C

Verificarea corelaiei:

2008 , 27.06.2008 6



filiala Bucureti


y = 0.6294x + 0.0459R2 = 0.6447

-0.05

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

Valori masurate

Valo

ri p

rezi

se

Fig. 2 HS; Relaia dintre valorile msurate i cele prezise

p-value are valoare acceptabil pentru fiecare parametru inclus, dar 2R nu este suficient de

mare i aceast formul explic doar ~63% din variaia HS . Rezultatul nu a fost reinut. Urmnd procedura specificat s-au obinut mai multe variante de dependen. Totui, nu s-a

reinut nici-una.

De aceea s-a considerat c nu sunt suficiente date pentru a obine o formul satisfctoare.

n consecin s-a trecut la adaptarea unei ecuaii cunoscute. deja folosite n practic, i s-a efectuat

calibrrii coeficienilor la condiiile specifice reelei rutiere pe care s-au fcut msurtorile.

Ecuaia are urmtoarea form final:

( ) KTrafBTRAFbTRAFbHSaHS += 1ln*0 (8)Unde:

HS este valoare la nceputul fiecrui an;

TRAFb Traficul mediu pe band;

0a , sunt coeficieni obinui n analiza de regresie. KTrafB

n urma analizei rmne o parte a variaiei neexplicat. Acest lucru se corecteaz prin

calculul unui coeficient de scal.

3. Modelul de evoluie pentru deflexiune

Aa cum am observat mai sus avem deja dou modele de calcul a evoluiei din datele

disponibile.

Pentru datele de deflexiune disponibile s-a refcut analiza i s-a constatat c nici-unul dintre

modelele anterioare nu corespund necesitilor. De aceea s-a pornit de la ideea c sectoarele de

drum pentru care exist date, proiectarea a fost fcut respectnd aceea practic i deci, n

2008 , 27.06.2008 7



filiala Bucureti

conformitate cu normele n vigoare se acoper suficient de bine cerinele de trafic, condiii climatice

i natura pmntului. Valoarea iniial a deflexiunii, generat prin proiectare, de asemenea, nu

influeneaz semnificativ variaia anual a deflexiunii. Ca urmare, ecuaia obinut are ca variabil

independent doar timpul. S-a obinut o relaie polinomial de ordinul 3. Deoarece la momentul

iniial variaia este, evident, nul este raional s susinem c nu exist termen liber:

( ) tatatatBenk 12233 ++= (9)Unde:

Benk este variaia deflexiunii Benkelman (n 0,01mm) t timpul de la ultima intervenie major (construcie, reconstrucie, reabilitare)

1a , , coeficieni obinui n analiza de regresie. 2a 3a

y = 0.17179113x3 - 1.92281794x2 + 9.84750061xR2 = 0.85308627

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Timp (ani)

Varia

tia d

efle

xiun

ii (m

m/1

00)

Fig. 3 Evoluia deflexiunii

Corelaia dintre valorile calculate i valorile msurate este prezentat n figura urmtoare:




filiala Bucureti


y = 0.8487x + 5.8866R2 = 0.8531

0

20

40

60

80

100

120

140

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Valoare masurata

Valo

are

prez

isa

Fig. 4 Verificarea corelaiei dintre valorile msurate i cele prezise ale variaiei deflexiunii

Se poate observa o valoare care este la limit dar acceptabil pentru cazul dat. 85.02 =R

4. Modele numerice de evoluie pentru degradri

Defectele mbrcmintei rutiere au fost analizate prin mijloace similare celor prezentate

anterior. Diferena esenial este c iniial ntinderea defectului are valoarea 0 i aceasta se meni o

perioad de timp. n consecin, evoluia defectelor este caracterizat de dou elemente temporale:

etapa de iniiere i etapa de evoluie.

Modelul principial este prezentat n figura urmtoare:

dVi

Vi

t TR

Fig. 5 Modelul conceptual pentru analiza evoluiei defectelor

2008 , 27.06.2008 9



filiala Bucureti

Etapa de iniiere.

Dup efectuarea lucrrilor de intervenie, exist un interval de timp n care defectul nu se

manifect, cel puin aparent. Din punctul de vedere al analizei, valoarea variabilei care descrie

defectul Vi este 0. Timpul de retenie este TR . Valoarea acestuia este imposibil de calculat n acest

moment din cauza numrului mic de observaii. Este necesar urmrirea n continuare a

comportamentului dup mai multe etape de lucrri.

Etapa de evoluie

Dup apariia defectului acesta evolueaz cu o cretere anual dVi care depinde de condiiile

specifice de mediu, de trafic i de construcie. Aceast mrime i dependena sa de alte variabile

indepdente a fost analizat utiliznd instrumente statistice specifice.

Pentru datele disponibile, a fost evaluat creterea anual pentru fiecare dintre cele 16

defecte incluse n lista de urmrire conform normativelor n vigoare. Prelucrarea s-a fcut pentru

fiecare direcie regional n parte i este n desfurare o analiz la nivel naional.

Pentru unele dintre ele nu au fost date suficiente pentru a obine rezultate. De aceea este

necesar o a doua etap de prelucrare prin unirea datelor de pe toate sectoarele experimentale din

ar i refacerea calculelor. Deoarece datele sunt specifice unei zone, formulele de calcul obinute

sunt valabile numai zonei specifice.

Pentru aceast etap, a fost considerat numai situaiile n care degradarea evolueaz.

Fenomenul de autoreparare urmeaz a fi tratat ntr-o etap viitoare.

S-a studiat variaia anuala a variabelelor (dVi) care descriu defecte i dependena acesteia de

variabilele independente.

Variabilele independente considerate sunt:

Vi Valoarea variabilei care descrie defectul la nceputul perioadei de observaie

GBAZA Grosimea straturilor rutiere nebituminoase

GB Grosimea total a straturilor bituminoase

GT Grosimea total a straturilor rutiere

TRAFM Traficul mediu zilnic n perioada de observare (MZA) n vehicule fizice

MOS Traficul echivalent n milioane osii standard de 115kN

PRECAN Precipitaiile anuale

T20 Temperatura n sol la 20 mm




filiala Bucureti

Valoarea i din Vi i dVi poate fi ntre 1 i 16 corespunztor codului defectelor: 1 - oboseal

2 - faianri

3 - fisuri longitudinale

4 - plombri

5 - fgae

6 - pompaj

7 - gropi care afecteaz structura rutier

8 - degradri de margine

9 - fisuri la rosturile delucru

10 - fisuri transversale

11 - gropi care afect. str. de suprafa

12 - vluriri

13 - suprafa exudat

14 - suprafa lefuit

15 - suprafa cu ciupituri

16 - cedri de acostamente

Pentru analiza de dependen a variabilelor de descriere a defectelor vom lua n considerare,

n prim faz un prag de eroare de 25%. Acest lucru este necesar deoarece pentru moment datele

disponibile sunt puine, iar sectoarele experimentale nu sunt dispuse pe o arie geografic ntins. Pe

msur ce noi observaii vor fi fcute precizia va fi nbuntit. n condiiile n care se face analiza

de regresie liniar vom presupune o dependen de tip sum.

Prezentm n continuare un exemplu de analiz:

Defectul nr. 10: Fisuri transversale

Rezultatul analizei de regresie

Tab.3. Ieirea LIMDEP pentru fisuri transversale

Coeff. Std.Err. t-ratio P-value

ONE 197.23 39.5 5 0.00005

GBAZA -2.4795 0.7 -3.53 0.00189

D10i -0.3291 0.09 -3.7 0.00124

TRAFM -0.0155 0.01 -2.25 0.03508

MOS 0.243 0.14 1.69 0.10574




filiala Bucureti

Formula de predicie:

MOSTrafMiDGBazadD += 234,00155,0103291,04795,223.19710 (10)Unde:

dD10 Este variaia anual a fisurilor transversale [m];

GBaza Grosimea straturilor rutiere nebituminoase [cm]

D10i Lungimea fisurilor transversale la nceputul intervalului de observaie [m];

TrafM Traficul mediu zilnic n perioada de observare (MZA) n vehicule fizice

MOS Traficul anual echivalent n milioane osii standard

Verificarea corelaiei dintre valoarea prezis i valoarea msurat:

y = x - 0.0003

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

160.00

0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00

Fig. 6 Verificarea corelaiei dintre valorile msurate i cele prezise ale ariei fisurilor transversale

Se poate observa c, n medie, valorile prezise corespund valorilor msurate.

5. Concluzii i recomandri

Prezenta lucrare ia n studiu o tem de mare importan din domeniul ingineriei rutiere i anume

analiza sistemic a evoluiei strii mbrcminilor suple utiliznd informaiile stocate n banca de

date. Studiul analizeaz parametrii care influeneaz performanele mbrcmintei: indici de stare

tehnic: IRI, HS i deflexiune i pe degradri.

Studiul s-a efectuat pe date culese de pe sectoare experimentale pe o durat de peste 10 ani. Acolo

unde nu au existat suficiente valori au fost utilizate date de pe alte sectoare similare. Analiza

pornete de la premisa c structuri similare, n condiii similare vor avea comportament similar. De




filiala Bucureti

aceea rezultatele obinute pentru anumite condiii (clim, trafic etc.) vor putea fi folosite n

evaluarea performanelor altor sectoare cu structur similar din alte zone cu condiii asemntoare.

Stabilirea cu acuratee a strii tehnice i a riscurilor structurale se constituie ntr-un prim pas spre

dezvoltarea i implementarea unui sistem de management al mbrcmintei rutiere eficient.

Rezultatele obinute sunt utilizate pentru calibrarea actualei metodologii de lucru bazate pe

utilizarea HDM-4, dar i pentru realizarea unui program de simulare i predicie a evoluiei strii

mbrcmintei rutiere adaptat condiiilor specifice din Romnia.

Se recomand continuarea programului de urmrire pentru obinerea unui eantion semnificativ de

date care s permit creterea gradului de ncredere n valorile obinute.




filiala Bucureti

Bibliografie

[1] J. B. Odoki, Henry G. R. Kerali, HDM4 Highway Development & Development, Volume

Four, Analytical Framework and Model Descriptions; World Road Association, World Bank, 1999

[2] William H. Greene, Econometric Analysis/LimDep Users Manual,

www.prenhall.com/greene/ealimdep.doc




filiala Bucureti

PRODUSE SI TEHNOLOGII NOI UTILIZATE

IN DOMENIUL RUTIER

dr.ing. Laurentiu STELEA ing. Georgeta GRSC ing. Elisabeta SELAGEA ing. Brndua CARTU

Lucrarea prezinta aprecierile privind comportarea n exploatare a sectoarelor

experimentale realizate cu produse utilizate pentru mbuntirea rezistenei la orniera ji prin tehnologia de reciclare la rece in situ cu bitum spumat.

1. Date generale Drumurile reprezint nu numai o problem actual a zilelor noastre, dar i un

subiect de mare interes, care focalizeaz profesionalismul, ideile novatoare i experiena specialitilor din diverse domenii: cercetare, proiectare, nvmnt universitar, etc.

n ultimii ani, constructorii din domeniul rutier au propus utilizare de noi materiale i tehnologii care s conduc la creterea durabilitii mbrcminilor bituminoase. Pentru utilizarea acestor produse este obligatoriu elaborarea de agremente tehnice care includ obligativitatea realizrii de sectoare experimentale i urmrirea n timp a acestora n scopul promovrii la lucrrile de drumuri a acelora care confer performan sporit n exploatare.

n aceast categorie se ncadreaz produsul PR-Plast i procedeul de reciclare la rece in situ a straturilor degradate cu bitum spumat, care a fost agrementate de CESTRIN. Elaborarea agrementulor tehnice a necesitat iniial proiectarea n laborator a unor mixturi asfaltice tip BA16a cu i fr PR-Plast, respectiv a materialului reciclat cu bitum spumat i realizarea de sectoare experimentale care au fost urmrite n timp.

2. Aditiv pentru mbuntirea rezistenei la ornieraj a mixturilor asfaltice. Produsul propus pentru agrementare sub denumirea de PR PLAST S este un plastomer cu

punct de nmuiere de 140-150C utilizat pentru imbuntirea performanelor mixturilor asfaltice. Se prezint sub form de granule de cca. 4 mm, iar n procesul de preparare a mixturilor asfaltice se introduce direct n malaxorul staiei de preparare, inaintea dozrii bitumului.

PR PLAST S se poate utiliza la lucrrile de drumuri, ca un produs ce confer mixturilor asfaltice o rezisten sporit la formarea fgaelor.

Aditivul PR PLAST S se introduce direct n malaxorul instalaiei de preparare a mixturilor asfaltice, n amestecul de agregate, inainte de introducerea bitumului. Timpul de malaxare a agregatelor cu aditiv este de 20-30 secunde, iar a mixturii obinute este de 180 secunde. Produsul se utilizeaz n proporie de 0,4%0,6%, fa de total agregate n mixtur.

Punerea n oper a mixturilor asafltice cu PR PLAST se face dup tehnologiile cunoscute, respectnd condiiile tehnice specifice SR 174/2002.

La proiectarea mixturi asfaltice s-au utilizat materialele i dozajul stabilit de beneficiarul

agrementului tehnic. S-a realizat n laborator o mixtur asfaltic tip BA 16 cu urmatorul dojaj:




filiala Bucureti

Criblur 8/16........................... 24% Criblur 4/8............................. 23% Nisip de concaj........................44% Filer......................................... 9%

Total 100 Bitum 5,4% din mixtur PR-Plast 0,5% din mixtur

S-au efectuat ncercri clasice i ncercri la ornieraj pe mixtura asfaltic proiectat cu i fr PR-Plast, rezultatele fiind prezenatate n tabelul nr.1.

Tabelul nr. 1 Mixtur tip BA 16a Caracteristica tehnic

U.M.

fr PR-Plast cu PR-Plast Condiii SR 174/1-2002

Granulozitate, treceri prin sita de...mm: -16 -8 -4 -2 -1 -0,63 -0,2 -0,1

% % % % % % % %

98.9 64,2 42,6 30,3 21,2 17,6 12,2 10,3

98.9 64,2 42,6 30,3 21,2 17,6 12,2 10,3

90 100 66 85 42 66 30 35 22 42 18 35 11 25 9 - 13

Coninut bitum % 5,4 5,4 6,0.....7,0 Coninut PR - Plast % - 0,5 0,4.....0,6 Densitatea Kg/m3 2565 2544 min. 2300 Absorbie % 0,4 2.3 2....5 Stabilitate Marshall la 60oC KN 9,2 12 min. 8,5 Indice de curgere mm 4,7 6.3 1,5.....3,5 Raport S/I KN/m

m 1,9 1.9 2,4.....5,6

Adncime fga, la 60oC mm 11,6/11,1 2,5 - Viteza de deformaie la ornieraj, 60oC mm/h 2,5/7,3 1,2 -

Dupa cum se observ, adaugarea produsului PR Plast n mixtura asfaltica reduce considerabil adancimea fagaului i viteza de deformare, conduce la creterea stabilitii mixturii, dar fiind un polimer indicele de curgere crete mult peste limita impus n standard.

Sectorul experimental cu PR Plast a fost realizat pe DN 3, Km 26+820...27+000 cu

participarea reprezentantul titularului i elaboratorului agrementului tehnic. S-au prelevat probe de mixtur asfaltic de la aternere care a fost analizat n cadrul laboratorului, rezultatele obtinute fiind prezentate n tabelul 2.




filiala Bucureti

Tabelul nr. 2

Mixtur tip BA16a cu PR-Plast

Caracteristica tehnic

U.M.

Realizat Proiectat

Condiii SR 174/1-2002

Granulozitate, treceri prin sita de...mm: -16 -8 -4 -2 -1 -0,63 -0,2 -0,1

% % % % % % % %

100,0 77,5 48,8 32,1 20,8 16,6 10,6 8,9

99,3 65,6 45,8 34,4 23,7 18,5 12,9 10,5

90 100 66 85 42 66 30 35 22 42 18 35 11 25 9 - 13

Coninut bitum % 5,3 5,4 6,0.....7,0 Coninut PR - Plast % 0,5 0,5 0,4.....0,6 Densitatea Kg/m3 2443.3 2544 min. 2300 Absorbie % 3.7 2.3 2....5 Stabilitate Marshall la 60oC KN 9.2 12 min. 8,5 Indice de curgere mm 5.0 6.3 1,5.....3,5 Raport S/I KN/mm 1.8 1.9 2,4.....5,6 Adncime fga, la 60oC mm 1,6/1,9 2,5 - Viteza de deformaie la ornieraj, 60oC mm/h 0,4/0,5 1,2 -

Comportarea n exploatare a fost apreciat prin analiza efectuat pe carote prelevate din mbracminte, dup 1 i 3ani de la execuie, din punct de vedere al densitii, absorbiei, stabilitii i fluajului Marshall i al rezistenei la ornieraj. Deasemenea pe acest sector experimental s-au fcut i msurtori de planeitate. Rezultatele sunt cuprinse n tabelul nr.3 i fig. 1

Tabelul nr. 3 Mixtur tip BA16a cu PR-Plast

Caracteristica tehnic U.M. Iniial Dup 1 an Dup 3ani

Densitatea Kg/m3 2443.3 2439.5 2414 Stabilitate Marshall la 60oC KN 9.2 12,9 8,8 Indice de curgere mm 5.0 4,2 2,8 Raport S/I KN/mm 1.8 3,1 3 Adncime fga, la 60oC mm 1,75 1,57 1,53 Viteza de deformaie la ornieraj, 60oC mm/h 0,45 0,5 0,75 Indice de planeitate IRI m/Km - 0,8 1,2




filiala Bucureti


0

2

4

6

8

10

12

0 10 20 30 40 50

Timp, minute

Ada

ncim

e fa

gas,

mm

BA16a

cu PRPlast in laborator

cu PRPlast la asternere

cu PRPlast dupa 10luni

Fig.nr.1 Mixtura tip BA16a cu si fara PR-Plast.

Variaia adncimii fgaului n timp. Dup cum se observ produsul PR-Plast utilizat la prepararea mixturilor asfaltice

confer acestora o rezisten sporit la formarea fagaelor, valorile obtinue pentru adncimea fgaului i viteza de deformare la ornieraj fiind mult mai sczute comparativ cu valorile impuse n SR 174/1 2002 pentru un trafic mai mare de 6000 vehicule/zi (adancime fga:< 7,0 mm; viteza de deformare la ornieraj: < 3,5 mm/h) care se menine foarte bine n timp.

PR PLAST S se poate utiliza la lucrrile de drumuri, ca un produs ce confer mixturilor

asfaltice o rezisten sporit la formarea fgaelor. Avantajele utilizrii produsului PR PLAST S la prepararea mixturilor asfaltice sunt

urmatoarele: - mbuntete rezistena la formarea fgaelor; - elimin necesitatea instalatiilor speciale pentru fabricarea bitumului modificat cu

polimer i a tancurilor de stocare a amestecului bitum-polimer; - se folosete n proporie mic (0,40,6%) fa de totalul de agregate din mixtur.

3. Procedeu de reciclare la rece in situ a straturilor degradate cu bitum spumat Tehnologia de utilizare a bitumului spumat pentru execuia straturilor rutiere asfaltice sau

pentru stabilizarea structurilor geotehnice dateaz nca din 1956, fiind elaborat n SUA de ctre Ladis Csanyi. Cu toate acestea, tehnologia a fost aplicat pe scar larg doar n Australia, Africa de Sud i n Finlanda. Aceast aplicabilitate, relativ restrins pe plan mondial, a acestei soluii tehnologice se datoraz faptului c pna recent ea a facut obiectul unei licente Mobil Oil, dar i c o parte din parametri procesului de fabricaie necesit un control riguros pentru a asigura condiiile de calitate impuse. n prezent, aceast soluie tehnic ncepe s fie aplicat pe scar larg n Europa, ndeosebi datorit avantajelor certe de ordin ecologic i economic.

n ara noastr soluia a nceput s fie tot mai mult folosit la lucrri de reabilitare la drumuri naionale i judeene. Dat fiind acest context, CESTRIN a efectuat un studiu aprofundat de laborator i n teren pentru a confirma care sunt parametri cei mai influeni pentru a obine un produs calitativ comparabil cu un strat de baz conform normelor romnesti.

Studiul efectuat n laborator a analizat influenele urmtorilor parametri: - gradul de mbtrnire al bitumului;

2008 , 27.06.2008 4



filiala Bucureti

- curba de granulozitate; - umiditatea la compactare; - adaosul de bitum spumat i ciment.

Materialele componente utilizate n realizarea stratului reciclat in situ cu bitum spumat sunt:

- materialul provenit din frezarea straturilor degradate; - materialul natural de aport pentru corectarea compoziiei granulometrice a materialului

frezat Limitele acceptabilitii de granulozitate a agregatelor sunt prezentate n tabelul 4 i

figura 2. Tabelul 4

Treceri prin sita de...mm,% 31,5 25 16 8 4 1 0,63 0,2 0,09

Limita inferioar 100 85 68 50 36 18 14 8 6 Limita superioar 100 100 93 73 57 36 31 22 18

Fig. 2 Curba de granulozitate a materialului reciclat cu bitum spumat Necesarul de material fin este de minim 5%,

- Ciment Normal Portland, conform SR EN 197/1-2002. - Bitum tip D80/100, conform SR EN 754-1999.

Bitumul utilizat pentru producerea bitumului spumat va fi nclzit nainte de utilizare la 160-180C . Bitumul spumat se caracterizeaz prin dou proprieti principale: rata de expansiune i timpul de njumtire, care la rndul lor depind de: tipul de bitum, temperatura bitumului, adaosul de ap i presiunea de amestecare. Valorile minime acceptete pentru rata de expansiune i timpul de njumtire la 25C sunt:

- rata de expansiune 10 ori - timpul de njumtire 8 secunde

- Apa pentru asigurarea umiditii optime de compactare a materialului reciclat i pentru producerea bitumului spumat trebuie s fie curat, s nu conin concentraii nocive de substane chimice.

Principalele etape ale procedeului de reciclare la rece cu bitum spumat a straturilor degradate sunt:

1. Studiu de laborator pentru stabilirea dozajului optim (coninut de bitum, ciment, ap). 2. Execuia reciclrii cuprinde:

- frezarea mbrcminii rutiere existente pe ntreaga suprafa la adncimea proiectat;

- verificarea granulometriei n vederea realizarii reetei aprobate; - mprtierea i aternerea materialului de aport, dac este nevoie;




filiala Bucureti

- aternerea cantitii stabilite de ciment pe suprafaa de reciclat; - stabilizarea materialului prin amestec cu bitum spumat i ciment;

Toate aceste operaii pot fi executate de un singur echipament (WIRTGEN WR 2500S) care produce bitumul spumat i care controleaz permanent valoarea prescris pentru cantitile de ciment, bitum spumat si ap necesare reciclrii. Viteza de naintare a utilajului va fi ntre 6m/min si 12m/min i va fi verificat i nregistrat la fiecare 200 m de band reciclat.

3. Compactarea ncepe imediat n urma utilajului de reciclare cu un cilindru vibrator greu care execut primele treceri cu vibraie la amplitudine mare pentru realizarea densitii stratului.

4. Finisarea suprafeei obinute se face prin stropirea cu ap sau emulsie bituminoas diluat i compactat pentru a realiza o textur nchis.

5. Aplicarea urmtorului strat trebuie ntrziat pn cnd coninutul de umiditate n poriunea superioar de 100 mm a noului strat s-a micorat pn la 50% din coninutul optim de umiditate la execuie.

Pentru ca noul srtat rezultat n urma reciclrii s corespund calitii impuse de normele romneti, la execuie se vor avea n vedere urmtoarele cerine obligatorii:

a) studiul pentru stabilirea dozajului de bitum i ciment este obligatoriu pentru fiecare lucrare

n parte; b) pentru realizarea curbei de granulozitate se va folosi material de aport (nisip de concasaj 0-

4 mm sau piatr spart amestec optimal). Dac materialul pentru reciclare este deficitar n parte fin ( mai putin de 5% treceri prin sita de 0.075 mm se adaug ciment, dar nu mai mult de 1.5%

din masa materialului) ;

c) temperatura agregatelor s nu scad sub 10C; d) nu se vor executa lucrri n condiii de ploaie sau umiditate excesiv; e) perioada maxim de timp dintre omogenizarea materialului reciclat cu bitum spumat i

compactarea materialului aternut nu va depi 48 ore n condiiile de umiditate optim. Respectarea parametrilor de execuie, corelat cu calitatea materialelor componente, inclusiv

respectarea condiiilor de punere n oper, asigur realizarea unui strat de fundaie sau de baz conform cerinelor.

Utiliznd acest procedeu de reciclare la rece in situ cu bitum spumat s-au realizat mai multe sectorare experimentale (tabelul 5) cu participarea reprezentantul titularului i elaboratorului agrementului tehnic a cror monitorizare privind comportarea n exploatare este fcut de CESTRIN i de titularii agrementelor.




filiala Bucureti

Tabelul 5 Nr. crt.

Sector experimental An realizare Tip material reciclat

Coninut de bitum, %

Coninut de ciment, %

1. DN5 Km 17+400...17+800

2003 Mixtur reciclat

5,8 2,0

2. DN7 Km 190+700...190+800


5,7 2,0

3. DN7 Km 100+400...102+000

2003 Beton de ciment reciclat

4.3 1.5

4. DN1 Km 14+000...14+400


5,3 2,0

5. DN17 Km 141+200...141+700

2006 Beton de ciment reciclat

4,0 1,5

6. DN17 Km 147+400...147+900


2,5 2,0

7. DN56A Km 60+500...79+140


3,8 2.5

Periodic, de pe aceste sectoare, s-au prelevat carote din stratul de fundaie realizat prin reciclarea materialului cu bitum spumat, care a fost analizate n cadrul laboratorului.

n tabelul 6 sunt prezentate rezultatele obinute la urmrirea n exploatare a sectorului experimental de pe DN 7 Km 100+400...102+000 pe parcursul a 4 ani de la execuie. Pe carotele prelevate s-a determinat compoziia, densitatea aparent, absorbia de ap i rezistena la compresiune.

Tabelul 6 Rezultate sector experimental

Caracteristica tehnic

U.M. 2003

2004 2005 2007

Condiii strat

fundaie Granulozitate, treceri prin sita de...mm: 31,5 25 16 8 4 1 0,63 0,2 0,1

% % % % % % % % %

100,0 95,5 84,6 65,1 47,3 28,6 21,5 10,9 6,6

100 100 94,6 73,0 49,7 23,2 16,7 7,2 5,0

100 100 98,7 79,2 56,5 25,7 18,4 7,5 4,3

100 100 100 79,5 54,8 25,7 19,5 7,9 6,2

100 100 92 97 78 90 56 72 39 53 22 32 16 26 7 15 5 9

Coninut bitum % 4,3 4,3 4,0 4,2 3,5...5,5 Densitatea aparent Kg/m3 2130 2131 2195 2184 min. 2000 Absorbiea de ap % 13 8,7 8,4 7,6 4...12 Rezistena la compresiune N/mm2 1,95 4,45 4,2 4,8 - Rezistena la ngh-dezghe % 2,88 1,88 - - -

Se observ c dup 4 ani de la execuie, stratul de fundaie realizat prin procedeul de reciclare la recein situ cu bitum spumat a straturilor degradate, dup 1 an de la execuie ajunge la valori ale caracteristicilor tehnice pentru care a fost proiectat, valori care se pstreaz n timp.




filiala Bucureti

Produsele obinute prin tehnologia de reciclare cu bitum spumat i ciment sunt materiale noi care nu prezinta n totalitate nici caracteristicile balastului stabilizat cu ciment i nici ale mixturii asfaltice tip AB2 (STAS 10473/1-87 i SR 7970/2001). Straturile rutiere realizate prin acest procedeu pot fi de fundaie sau de baz pentru drumuri de clas tehnica II-V i strzi de categorie II-IV.

Avantajele utilizrii procedeului de reciclare la rece in situ a straturilor degradate cu

bitum spumat sunt urmatoarele: - se utilizeaz materialul existent; - procedeul este complet mecanizat i are o productivitate mare; - procedeul este economic i ecologic.

4. Concluzii

Apariia fgaelor longitudinale a devenit o problem pentru administratorii drumurilor din cauza traficului greu i foarte greu.

Pentru combaterea acestei degradri a drumului se recomand produsul PR PLAST S care a condus la obinerea de rezultate bune att n laborator ct i pe tern (DN 3 pe care s-a realizat sectorul experimental este supus la trafic greu).

Metoda de reciclare in situ prin procedeul utilizrii bitumului spumat a fost o noutate n tehnica rutier din ara noastr.

Tehnologia aplicat pe sectoare experimentale a condus la rezultate corespunztoare. Procedeul este simplu, complet mecanizat cu o productivitate mare de cca. 500m/or/band.

Tehnologia se preteaz a fi aplicat pe sectoare de drum cu mbrcminte veche cu multiple degradri.

Stratul realizat din material reciclat, prin procedeul la rece in situ cu bitum spumat, trebuie considerat ca strat de fundaie sau de baz n calcului de dimensionare a structurii rutiere.

Prezentarea unor materiale i tehnologii noi agrementate, constituie un pas important n realizare unor drumuri durabile.




filiala Bucureti

STUDIUL PROIECTRII REETEI DE MIXTUR ASFALTIC FOLOSIND COMPACTAREA GIRATORIE

Conf.dr.ing. Carmen RCNEL Universitatea Tehnic de Construcii Bucureti Asist.drd.ing. Adrian BURLACU Universitatea Tehnic de Construcii Bucureti

Prep.ing. Claudia MURGU Universitatea Tehnic de Construcii Bucureti

1. INTRODUCERE Calitatea bun n exploatare a unei structuri rutiere flexibile este influenat n principal de

doi factori: reeta mixturii asfaltice i compactarea stratului asfaltic. Nici unul din aceti doi factori nu poate asigura, singur o durat de via satisfctoare. Chiar dac mixtura asfaltic a fost bine alctuit, n urma unei proiectri de reet, fr o compactare corespunztoare in situ, n timp, stratul asfaltic nu va conduce la rezultatul ateptat. O bun compactare poate mbunti calitatea mixturii asfaltice cu o reet slab conceput dar nu suficient, astfel nct s nu intereseze metoda de proiectare a mixturii asfaltice.

O reet alctuit pe principiul sporirii densitii si reducerii volumului de goluri n mixtura asfaltic va conduce la o comportare potrivit cerinelor de proiectare ale mixturii.

Mixtura asfaltic compactat la un volum de goluri sczut va avea o durat de via la oboseal mai mare, deformaii permanente mai mici, mbtrnirea bitumului i degradrile din umiditate vor fi reduse. Volumul de goluri din mixtur descrete cu numrul de aplicri ale ncrcrii date de trafic i devine critic mai ales pentru mixturile sensibile, la care apar schimbri importante ale proprietilor fizico-mecanice pentru variaii foarte mici ale procentului de bitum i ale densitii. Dei o densitate mare conduce la o mixtur mai puternic totui, nu va conduce neaprat i la o structur rutier n ansamblu, mai solid.

Muli cercettori au artat c proprietile la oboseal ale mixturii asfaltice sunt mult mbuntite atunci cnd volumul de goluri scade. Astfel, s-a constatat c durata de via la oboseal este influenat negativ de volumul de goluri: o cretere a acestuia conduce la o descretere a duratei de via. De asemenea, pentru fiecare procent n plus al volumului de goluri, proprietile la oboseal pot fi reduse cu 10 ... 40 %. De asemenea, s-a constatat c o reducere a volumului de goluri din mixtur conduce la o cretere a rezistenei la deformatii permanente a mixturii. n general s-a stabilit c procentul optim de goluri trebuie s fie de aproximativ 3 % - 4 %, pentru a rspunde ambelor cerine: deformaii permanente i oboseal.

Extrem de important este stabilirea procentului optim de bitum n cadrul metodei de proiectare a amestecului. O mixtur cu prea puin liant bituminos va fi dificil de compactat deoarece procentul sczut de bitum va face mixtura prea rigid. Bineneles, prea mult liant bituminos va lubrifia mixtura n exces, n final obinndu-se o mixtur instabil i plastic la cilindrare.

Este posibil ns ca un procent de bitum spre limita inferioar s fie compensat de o bun compactare (efort de compactare mare) care s aduc mixtura la un volum de goluri optim.

Prezenta lucrare prezint studiul a dou reete de mixtur asfaltic BA16 pentru strat de uzur, trafic excepional, folosind proiectarea volumetric a amestecului de agregate, filer i bitum, bazat pe utilizarea girocompactorului TROXLER 4140.

2. MATERIALE UTILIZATE n vederea stabilirii unui amestec optim de agregate, filer i bitum s-au ales materiale ce

corespund condiiilor de calitate, conform standardelor n vigoare.




filiala Bucureti

Agregatele utilizate (sorturi 8-16, 4-8 i 0-4) au fost din cariera TURCOAIA, filerul a fost un filer de calcar de BASARABI iar ca liant s-au folosit dou tipuri: bitum MOLL D50/70 i ESSO modificat cu polimeri. n tabelul 1 sunt prezentate caracteristicile bitumurilor utilizate.

Tabelul 1

Caracteristici bitum MOLL 50/70 bitum ESSO modificat

cu polimer Penetratia la 25oC, 1/10 mm 48.5 74.5 Punctul de inmuiere, IB, oC 51.5 62 Ductilitatea la 25oC, cm > 100 - Revenirea elasti la 25oC, cm - 98

3. STABILIREA CURBEI GRANULOMETRICE SI A PROCENTULUI OPTIM DE BITUM

Pentru proiectarea reetei de mixtur asfaltic s-a folosit nivelul 1 de proiectare al metodei SuperPave.

Primul pas n proiectarea reetei de mixtur asfaltic a fost acela de a alege un amestec de agregate potrivit. S-au propus trei curbe granulometrice, conform figurii 1, curbe care se ncadreaz n limitele granulometrice ale mixturii asfaltice BA16 pentru strat de uzur din SR 174: 2002. Procentul de bitum ales n aceast prim etap a fost de 6.1% (tabelul 2).

Curba granulometrica mixtura asfaltica BA 16

0

20

40

60

80

100

120

0.1 1 10 100

site, mm

trece

ri, %

limite conform STAS BA 16a-1 BA16a-2 BA16a-3

Figura 1 Curbele granulometrice propuse

Tabelul 2 % Criblura Mixtura 8/16 4/8 0/4

% Filer % Bitum

BA16-1 28 23 38 11 6.1 BA16-2 18 16 53 13 6.1 BA16-2 35 23 32 10 6.1

S-au confecionat corpuri de prob cilindrice la presa giratorie i s-au studiat proprietile volumetrice rezultate ale mixturii asfaltice.




filiala Bucureti

ntruct s-a constatat c sub trafic stratul asfaltic i sporete densitatea liniar cu logaritmul numarului de treceri pn cnd atinge densitatea final i deoarece compactarea giratorie este cea care conduce la o simulare bun a compactrii in situ, s-a stabilit numrul de giraii la care trebuie compactat mixtura asfaltic n funcie de volumul de trafic i de temperatura maxim n zona n care va fi amplasat drumul (tabelul 3, figura 2).

Att curba granulometric optim a agregatului ct i procentul de bitum optim se determin astfel nct s se obin o curb de densificare care trece prin 96 % din greutatea specific teoretic maxim la numrul de giraii proiectat (Npr - valoare corepunztoare densitii obinut n stratul asfaltic dup compactarea iniial - dup cilindrare); astfel, se alege procentul de bitum la 4 % volum de goluri la Npr. Valoarea Npr folosit n proiectarea mixturii, aleas din tabelul 2, este determinat n funcie de nivelul traficului presupus a fi pe drumul ce urmeaz a se construi i temperatura maxim a aerului n 7 zile consecutive, n zona drumului.

La numrul maxim de giraii (Nmax valoare corespunztoare densitii anticipate a drumului la sfritul perioadei de serviciu) mixtura asfaltic trebuie s realizeze mai puin de 98% din greutatea specific maxim teoretic sau un volum de goluri mai mare de 2 %. La numrul iniial de giraii (Nin valoare corespunztoare densitii stratului asfaltic dup traficul iniial - la aternere) mixtura asfaltic trebuie s realizeze 89% din greutatea specific maxim teoretic sau mai puin (tabelul 4).

Tabelul 3 Trafic, osii 115 kN,

m.o.s. Temperatura maxim a aerului n 7 zile consecutive (OC)

< 39 39 - 41 41 - 43 43 - 45 Clasa de trafic conf.

CD 155-2001

Volum de

trafic Nin Npr Nmax Nin Npr Nmax Nin Npr Nmax Nin Npr NmaxFoarte usor,

Usor, Mediu

< 0.21 7 68 104 7 74 114 7 78 121 7 82 127

Mediu, Greu < 0.7 7 76 117 7 83 129 7 88 138 8 93 146

Greu, Foarte greu < 2.1 7 86 134 8 95 150 8 100 158 8 105 167

Foarte greu Exceptional < 7 8 96 152 8 106 169 8 113 181 9 119 192

< 21 8 109 174 9 121 195 9 128 208 9 135 220 < 70 9 126 204 9 139 228 9 146 240 10 153 253 Exceptional > 70 9 143 235 10 158 262 10 165 275 10 172 288

10

100

1000

0.1 1 10 100 1000

Trafic, (OS 115 m.o.s.)

Num

ar g

iratii

pro

iect

are

(Np)

< 39 grade C 39 - 41 grade C 41 - 43 grade C 43 - 45 grade C

Figura 2 Numrul de giraii de proiectare (pentru 4% volum de goluri n mixtura compactat) n funcie de traficul exprimat n osii standard de115 kN




filiala Bucureti

Tabelul 4 Nivel de

compactare Densitatea necesar

( % din greutatea specific maxim teoretic a mixturii) Nin Cin < 89 Npr Cpr = 96

Nmax Cmax < 98

Alegerea granulometriei i apoi alegerea final a procentului de bitum este bazat pe atingerea nivelului specificat pentru volum de goluri n mixtur (Vg), goluri n amestecul de agregat (VGA) i goluri umplute cu bitum (VGB) la cele trei nivele de compactare: iniial, de proiectare i maxim.

Cerinele referitoare la Vg, VA i VB sunt prezentate n tabelul 5.

Tabelul 5 Tipul mixturii Vg (%)

Indiferent de volumul de trafic 4 Tipul mixturii VGA, min.

(%) BA8 15.5

BA16 14.5 BAD25 12.0

Volumul traficului (OS 115 kN, m.o.s.)

VGB (%)

< 0.21 < 2.1 < 70 > 70

70 - 80 65 - 78 65 - 75 65 - 75

n vederea alegerii curbei optime a amestecului de agregate s-a determinat pe mixtura necompactat, prin metoda Rice greutatea specific maxim teoretic a mixturii, Gmm, iar pe mixtura compactat la numrul maxim de giraii (288 giraii), greutatea specific aparent a mixturii compactate a (Gmb), greutatea specifica efectiva a agregatelor, Gse i greutatea specifica volumic a agregatelor, Gsb (tabelul 6).

Tabelul 6

Granulometria Proba a, (Gmb)g/cm3Gsb,

g/cm3Gse,

g/cm3Gmm, g/cm3

1 2.387 2.654 2.657 2.418 1 2 2.393 2.654 2.657 2.418 1 2.388 2.653 2.658 2.417 2 2 2.389 2.653 2.658 2.417 1 2.385 2.656 2.659 2.419 3 2 2.379 2.656 2.659 2.419

Rezultatele obinute sunt prezentate n tabelul 7.

Din studierea datelor obinute n urma compactrii se stabilete curba granulometric optim nr. 1 i procentul estimat de bitum de 5.07% astfel nct s se respecte cerinele referitoare la Vg, VGA i VGB.

n continuare, pentru stabilirea procentului optim de liant, s-au propus patru procente de bitum: procentul 1 - 4.8%, procentul 2 - 5.07%, procentul 3 - 5.5%, procentul 4 - 6.1%. Cu aceste




filiala Bucureti

procente s-au confecionat probe cilindrice la girocompactor pentru numrul maxim de giraii de 288, conform cerinelor pentru traficul excepional i zona cald.

Tabelul 7 Rezultate pe probe Granulometria 1 Granulometria 2 Granulometria 3 %Gmm(N-Initial) 93.7 94.3 87.7 %Gmm(N-Proiectare) 98.6 98.5 97.3 %Gmm(N-Maxim) 98.8 98.8 98.5 %Vg(N-Proiectare) 1.4 1.5 2.7 %VGA(N-Proiectare) 14.92 15.73 16.83 %VGB(N-Proiectare) 90.53 90.51 83.68

Rezultate estimate pentru Vg = 4% la N-Proiectare Granulometria 1 Granulometria 2 Granulometria 3 Pb(Est.) 5.07 5.10 5.60 %VGA(Est. la N-Proiectare) 15.18 15.98 16.95 %VGB(Est. la N-Proiectare) 73.65 74.97 76.40 %Gmm(Est. la N-Initial) 91.06 91.78 86.41 %Gmm(Est. la N-Maxim) 96.23 96.31 97.22

n tabelul 8 i 9 sunt prezentate valorile pentru greutatea specific maxim teoretic a

mixturii, Gmm, greutatea specific aparent a mixturii compactate a (Gmb), greutatea specifica efectiva a agregatelor, Gse i greutatea specifica volumic a agregatelor, Gsb pentru cele patru procente de bitum propuse att pentru bitumul MOLL ct i pentru bitumul ESSOm. Probele cilindrice au fost confecionate la 288 giraii.

Tabelul 8 Reteta

procent bitum MOLL

Proba a, (Gmb)g/cm3Gsb,

g/cm3Gse,

g/cm3Gmm, g/cm3

1 2.440 2.654 2.655 2.465 1 2 2.441 2.654 2.655 2.465 1 2.431 2.654 2.655 2.455 2 2 2.440 2.654 2.655 2.455 1 2.423 2.654 2.656 2.439 3 2 2.427 2.654 2.656 2.439 1 2.411 2.654 2.657 2.418 4 2 2.419 2.654 2.657 2.418

Tabelul 9 Reteta

procent bitum ESSOm

Proba a, (Gmb)g/cm3Gsb,

g/cm3Gse,

g/cm3Gmm, g/cm3

1 2.406 2.654 2.655 2.467 1 2 2.346 2.654 2.655 2.467 1 2.378 2.654 2.655 2.458 2 2 2.378 2.654 2.655 2.458 1 2.350 2.654 2.656 2.442 3 2 2.354 2.654 2.656 2.442 1 2.359 2.654 2.657 2.421 4 2 2.349 2.654 2.657 2.421




filiala Bucureti

Variaiile nlimii probelor, a volumului de goluri n mixtura compactat, a volumului de

goluri n amestecul de agregate, a volumului de goluri umplute cu bitum i a densitii aparente n funcie de numrul de giraii aplicate sunt prezentate n figurile 3 7 pentru bitumul MOLL i n figurile 8 -12 pentru bitumul ESSOm.

63.0

65.0

67.0

69.0

71.0

73.0

75.0

77.0

1 10 100 1000

Numar giratii

Inal

timea

pro

bei,

h, m

m

4.8% bitum MOLL 5.07% bitum MOLL 5.5% bitum MOLL 6.1% bitum MOLL

Figura 3 nlimea probei n funcie de numrul de giraii bitum MOLL

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

1 10 100 1000

Numar giratii

Vol

um d

e go

luri

in m

ixtu

ra

com

pact

ata,

Vg,

%


Figura 4 Volumul de goluri n mixtura compactat n funcie de numrul de giraii bitum MOLL




filiala Bucureti


10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

1 10 100 1000

Numar giratii

Vol

um d

e go

luri

in a

mes

tecu

l de

agre

gate

, VG

A, %


Figura 5 Volumul de goluri n amestecul de agregate n funcie de numrul de giraii bitum MOLL

0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.00

100.00

1 10 100 1000

Numar giratii

Vol

um d

e go

luri

umpl

ute

cu b

itum

, V

GB

, %


Figura 6 Volumul de goluri umplute cu bitum n funcie de numrul de giraii bitum MOLL

1.800

1.900

2.000

2.100

2.200

2.300

2.400

2.500

1 10 100 1000

Numar giratii

Den

sita

tea

apar

enta

a m

ixtu

rii

com

pact

ate,

a, g

/cm

3


Figura 7 Densitatea aparent a mixturii compactate n funcie de numrul de giraii bitum MOLL

2008 , 27.06.2008 7



filiala Bucureti

63.0

65.0

67.0

69.0

71.0

73.0

75.0

77.0

1 10 100 1000

Numar giratii

Inal

timea

pro

bei,

h, m

m

4.8% bitum ESSO m 5.07% bitum ESSO m 5.5% bitum ESSO m 6.1% bitum ESSO m

Figura 8 nlimea probei n funcie de numrul de giraii bitum ESSOm

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

1 10 100 1000

Numar giratii

Vol

um d

e go

luri

in m

ixtu

ra

com

pact

ata,

Vg,

%


Figura 9 Volumul de goluri n mixtura compactat n funcie de numrul de giraii bitum ESSOm

14.00

19.00

24.00

29.00

34.00

1 10 100 1000

Numar giratii

Vol

um d

e go

luri

in a

mes

tecu

l de

agre

gate

, VG

A, %


Figura 10 Volumul de goluri n amestecul de agregate n funcie de numrul de giraii bitum ESSOm




filiala Bucureti


30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

1 10 100 1000

Numar giratii

Vol

um d

e go

luri

umpl

ute

cu b

itum

, V

GB

, %


Figura 11 Volumul de goluri umplute cu bitum n funcie de numrul de giraii bitum ESSOm

1.9502.0002.0502.1002.1502.2002.2502.3002.3502.400

1 10 100 1000

Numar giratii

Den

sita

tea

apar

enta

a m

ixtu

rii

com

pact

ate,

a, g

/cm

3


Figura 12 Densitatea aparent a mixturii compactate n funcie de numrul de giraii bitum ESSOm

Rezultatele obinute sunt prezentate n tabelul 10 i 11.

Tabelul 10 Rezultate pe probe cu bitum MOLL Procent bitum 1 Procent bitum 2 Procent bitum 3 Procent bitum 4 %Gmm(N-Initial) 89.6 89.7 88.8 92.1 %Gmm(N-Proiectare) 97.9 98.4 98.1 100.2 %Gmm(N-Maxim) 98.9 99.4 98.8 100.9 %Vg(N-Proiectare) 2.1 1.6 1.9 -0.2 %VGA(N-Proiectare) 13.45 13.57 14.76 14.25 %VGB(N-Proiectare) 84.24 88.39 87.46 101.65 Rezultate estimate pentru Vg = 4% la N Proiectare Procent bitum 1 Procent bitum 2 Procent bitum 3 Procent bitum 4 Pb(Est.) 4.05 4.10 4.64 4.41 %VGA(Est. la N-Proiectare) 13.64 13.81 14.98 14.67 %VGB(Est. la N-Proiectare) 70.68 71.04 73.29 72.74 %Gmm(Est. la N-Initial) 87.73 87.26 86.70 87.84 %Gmm(Est. la N-Maxim) 96.99 97.00 96.69 96.63

2008 , 27.06.2008 9



filiala Bucureti

Tabelul 11 Rezultate pe probe cu bitum ESSO modificat Procent bitum 1 Procent bitum 2 Procent bitum 3 Procent bitum 4 %Gmm(N-Initial) 87.0 87.7 87.0 89.0 %Gmm(N-Proiectare) 95.4 95.9 95.4 97.0 %Gmm(N-Maxim) 96.4 96.8 96.3 97.3 %Vg(N-Proiectare) 4.6 4.1 4.6 3.0 %VA(N-Proiectare) 15.58 15.73 17.03 16.95 %VB(N-Proiectare) 70.48 73.77 73.10 82.07 Rezultate estimate pentru Vg = 4% la N Proiectare Procent bitum 1 Procent bitum 2 Procent bitum 3 Procent bitum 4 Pb(Est.) 5.04 5.12 5.73 5.72 %VMA(Est. la N-Proiectare) 15.46 15.70 16.92 17.04 %VFA(Est. la N-Proiectare) 74.12 74.53 76.35 76.53 %Gmm(Est. la N-Initial) 87.61 87.81 87.61 88.04 %Gmm(Est. la N-Maxim) 96.96 96.90 96.90 96.30

Variaiile volumului de goluri n mixtura compactat, a volumului de goluri n amestecul de

agregate, a volumului de goluri umplute cu bitum, a densitii (%Gmm) i a densitii aparente n funcie de procentul de bitum din mixtur pentru un numr de giraii de proiectare, Np = 172, sunt prezentate n figurile 13 17.

-2.0

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

4.5 4.7 4.9 5.1 5.3 5.5 5.7 5.9 6.1 6.3

procent bitum

volu

m d

e go

luri

in m

ixtu

raco

mpa

ctat

a, V

g, %

la N

p

bitum ESSO modificat bitum MOLL

Figura 13 Volumul de goluri n mixtura compactat n funcie de procentul de bitum la Np

0.002.004.006.008.00

10.0012.0014.0016.0018.0020.00

4.5 4.7 4.9 5.1 5.3 5.5 5.7 5.9 6.1 6.3

procent bitum

volu

m d

e go

luri

in a

mes

tecu

l de

agre

gate

, VG

A, %

la N

p


Figura 14 Volumul de goluri n amestecul de agregate n funcie de procentul de bitum la Np




filiala Bucureti


0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.00

100.00

4.5 4.7 4.9 5.1 5.3 5.5 5.7 5.9 6.1 6.3

procent bitum

volu

m d

e go

luri

umpl

ute

cu

bitu

m, V

GB

, % la

Np


Figura 15 Volumul de goluri umplute cu bitum n funcie de procentul de bitum la Np

90.0

92.0

94.0

96.0

98.0

100.0

4.5 4.7 4.9 5.1 5.3 5.5 5.7 5.9 6.1 6.3

procent bitum

%G

mm

, gre

utat

ea s

peci

fica

max

ima

la N

p


Figura 16 %Gmm n funcie de procentul de bitum la Np

2.320

2.340

2.360

2.380

2.400

2.420

2.440

4.5 4.7 4.9 5.1 5.3 5.5 5.7 5.9 6.1 6.3

procent bitum

dens

itate

a ap

aren

ta a

mix

turii

co

mpa

ctat

e a,

g/c

m3

la N

p

bitum MOLL bitum ESSO modificat

Figura 17 Densitatea aparent a mixturii compactate n funcie de procentul de bitum la Np

Variaiile densitii exprimat ca procent din greutatea specific maxim teoretic n funcie de procentul de bitum pentru un numr de giraii iniial Ni = 10 i maxim Nmax = 288 sunt prezentate n figurile 18 i 19.

2008 , 27.06.2008 11



filiala Bucureti


83.084.085.086.087.088.089.090.091.092.093.0

4.5 4.7 4.9 5.1 5.3 5.5 5.7 5.9 6.1 6.3

procent bitum

%G

mm

, gre

utat

ea s

peci

fica

max

ima

la N

i


Figura 18 %Gmm n funcie de procentul de bitum la Ni

92.093.094.095.096.097.098.099.0

100.0101.0102.0

4.5 4.7 4.9 5.1 5.3 5.5 5.7 5.9 6.1 6.3

procent bitum

%G

mm

, gre

utat

ea s

peci

fica

max

ima

a m

ixtu

rii la

Nm

ax


Figura 19 %Gmm n funcie de procentul de bitum la Nmax

Din rezultatele obinute se constat c procentul de bitum recomandat ca fiind optim pentru curba granulometric 1 este de 4.64 % pentru bitumul MOLL i de 5.04% pentru bitumul ESSOm.

4. RIGIDITATEA MIXTURII ASFALTICE Probele cilindrice confecionate la girocompactor la numrul maxim de giraii au fost

ncercate la ntindere indirect, la o temperatur de 15oC pentru a stabili valorile modulului de rigiditate iniial.

Variaia rigiditii iniiale a mixturii asfaltice n funcie de procentul de bitum i de tipul de bitum este prezentat n figura 20.

2008 , 27.06.2008 12



filiala Bucureti


20003000400050006000700080009000

100001100012000

4.7 4.9 5.1 5.3 5.5 5.7 5.9 6.1 6.3

% bitum

Rig

idita

tea

initi

ala,

E, M

Pa,

la

Nm

ax

bitum MOLL bitum ESSO m

Figura 20 Rigiditatea iniial la 15oC n funcie de procentul de bitum la Nmax

5. CONCLUZII Durata de viata la oboseala creste cu cresterea procentului de bitum si cu scaderea volumului

de goluri. Descresterea volumului de goluri conduce la cresterea rigiditatii.Efectul crestererii procentului de bitum asupra rigiditatii este mai complex si trebuie sa depinda de interactiunea agregat-bitum, de rigiditatea bitumului si de modul de incarcare (deformatie impusa sau tensiune impusa). Un volum de goluri mai scazut si un procent de bitum mai scazut conduc la cresterea rigiditatii.

2008 , 27.06.2008 13



filiala Bucureti

6. BIBLIOGRAFIE [1] Rcnel C., Proiectarea modern a reetei mixturii asfaltice , Editura MATRIXROM, Bucureti, 2004

[2] Rcnel C., Burlacu A., The Influence of Size of Asphalt Mixture Samples Compacted with Gyratory Compactor on Volumetric Properties Highway and Bridge Engineering 2007, International Symposium Iai, Romnia, December 7, 2007

[3] SR 174-1/2002, mbrcmini bituminoase cilindrate executate la cald

[4] SR EN 12697-31/2006, Bituminous mixtures. Test methods for hot mix asphalt. Part 31: Specimen preparation by gyratory compactor




filiala Bucureti

ASFALTUL SUSTINE ZBORUL

Dr.Ing. Marin George Catalin

Director Marketing si Sucursale IPTANA SA

I. Introducere.

Tot mai multi operatori de zbor , cer conditii din ce in ce mai bune privind suprafetele de

miscare aeroportuare astfel incat , aeronavele sa beneficieze de confort si siguranta pe durata

procedurilor de decolare si aterizare. Astfel , in corelatie cu aceste cerinte dar si cu aceptul

autoritatilor responsabile , administratorii aeroporturilor la nivel mondial , prefera utilizarea

structurilor rutiere noi de tip flexibil sau semirigid cu straturi asfaltice in loc de beton de ciment. In

ceea ce priveste ranforsarea structurilor existente deasemenea sunt prefarate straturile asfaltice in

loc de betonul de ciment.

II. De ce Beton asfaltic si nu Beton de ciment?

Experienta Romaneasca nu este relevanta in a raspunde intrebarii de mai sus. Folosirea

straturilor asfaltice la pistele aeroportuare in Romania este un concept care a fost folosit pentru

prima data in 1994 odata cu inceperea lucrarilor de reabilitare a pistei numarul I. de la Aeroportul

International Henri Coanda Bucuresti. Atunci pista existenta din beton de ciment , cu o grosime a

dalei variind de la 60 la 100 cm prin ranforsari successive realizate in timp odata cu extinderea

pistei la lungimea actuala de 3500 m, s-au aplicat doua straturi asfaltice cu grosimea de pana la 10

cm peste dalele din beton de ciment.

La acea data avionul de calcul a fost B747 seria 200

cu caracteristicile urmatoare:

- Numarul de boghiuri 2

- Numarul de roti per boghiu 4

- Repartitia sarcinii pe boghiu 47.5%

- Presiunea in pneu 1.16 Mpa

- Sarcina de operare 850-1353KN

Acest avion da o actiune moderata asupra pistei ,

dealtfel si numarul de clasificare al aeronavei ACN are valori medii functie de natura terenului de

fundare tipul de aeronava si tipul structurii rutiere adoptate , spre exemplu pentru greutatea maxima




filiala Bucureti

de operare de 1353 kN numarul aeronavei ia valori intre 36 si 69 pentru structuri flexibile si intre

35 si 58 pentru structuri rigide. Dealtfel PCN la pista a fost realizat la acea data in jurul valorii 70.

De atunci sarcinile de operare au crescut odata cu aparitia si a altor tipuri de aeronave lung si

mediu curier cu actiuni mult mai severe , aceastea operand pe pista numarul II cu o structura din

beton de ciment.

Avantajele betonului de ciment.

Pistele din beton de ciment cu siguranta sunt mult mai rezistente in timp in ceea ce priveste

durata de serviciu (cu pana la 30 ani). Acest avantaj a fost atuul principal in perioada de inceput a

aviatiei cand s-a trecut de la pistele inierbate la cele moderne. Totodata betonul de ciment prin

rezistenta era si este capabil de a prelua sarcini correlate cu numarul aeronavei.

a. Capacitate portanta foarte buna PCN.

Pistele din beton de ciment asa cum spuneam anterior asigura operarea tuturor categoriilor

de aeronave civile de la mediu la lung curier dar si a celor militare grele , grosimile dalelor de

beton de ciment variind de la 30 cm la peste 40 cm. Cu siguranta platformele de stationare pentru

aeronavele grele sunt poriectate pe beton de ciment.

b. Rezistenta buna la factori de clima.

Betonul de ciment rutier de clase superioare Bcr 5, 6 asigura un PCN foarte bun in

corelare cu ACN al aeronavei ce opereaza pe aeroport. Totodata are capacitatea de a prelua dilatari

si contractii din factori de clima in limitele starii de microfisurare . Calitatea rosturilor si

intretinerea lor in timp , previne aparitia si dezvoltarea fisurilor si crapaturilor din dilatari si

contractii.

c. Rezistenta buna la kerosen si agenti de degivrare.

Betonul de ciment nu interactioneaza cu benzinele superioare utilizate de aeronave in

special pe platformele de stationare unde se executa intretinerea curenta si alimentarea aeronavelor

si unde sunt posibile scurgeri , dar rezista foarte bine si la actiunea agentilor folositi la degivrarea

pe timp de iarna a aeronavelor.

Dezavantajele betonului de ciment.

a. Executie pretentioasa.

Betonul de ciment rutier astazi nu se mai toarna cu mijloace rudimentare (dreptarul) se

folosesc repartizatoare finisoare de mare capacitate si inalt tehnologizate , care pot turna continu pe

latimi de pana la 10-12 m sute de metri cubi, implantand automat gujoanele. Reteta betonului ,

aditivii , temperaturile exterioare , personalul deservent si protectia dupa turnare, dar si intervalul




filiala Bucureti

cand rosturile pot fi taiate , sunt factori de risc care pot induce defecte cu aparitie imediata (fisuri si

microfisuri din contractie ) sau pe termen lung crapaturi sau alte defecte care pot afecta

integritatea structurii. Calitatea in acest caz este un concept in mana contractorilor cu foarte multa

experienta in domeniu.

b. Dilatatii si contractii proportionale cu factorii de clima.

Comportamentul betonului de ciment este foarte bine stiut la actiunea factorilor de clima in

special sub efectul temperaturilor. Temperaturile genereaza dilatari si contractii. Acestea sunt

preluate de rosturi. Daca rosturile nu sunt taiate la timp si nu sunt colmatate corespunzator sau

daca distanta dintre rosturile de dilatatie nu este proiectata si executata in conformitate cu cerintele

actuale ale normelor , atunci , betonul este condidat la fisurare sau alte defectiuni mai grave.

c. Scade durata de exploatare a aeronavelor.

Dintre parametrii de suprafata , planeitatea este unul dintre factorii de care depinde

durabilitatea structurala a aeronavelor. La decolare , aeronavele ruleaza pe pista la sarcina maxima.

Imperfectiunile suprafatelor de beton , dar si decalarea pe verticala a rosturilor induc solicitari in

structura aeronavelor . Cu cat aceste imperfectiuni sunt mai ample cu atat eforturile structurale sunt

mai mari si pot induce defectiuni uneori cu consecinte grave in timp , reducand durata de exploatare

a aeronavelor.

Avantajele betoanelor asfaltice.

Pe plan mondial se folosesc tot mai mult betoanele asfaltice sub diferite formule atat la

ranforsarea structurilor rigide existente dar si la realizarea pistelor noi. Sunt foarte multe

argumente care sustin utilizarea asfaltului pe scara tot mai larga la pistele aeroportuare, argumente

financiare dar si legate de noile materiale din ce in ce mai performante folosite la producerea

mixturilor asfaltice capabile sa preia acelasi sarcini ca betonul de ciment , dar cu grosimi mai mici

.

Avantajele asfaltului.

a. Suprafete de exploatare foarte bune.

Se stie ca din punct de vedere al calitatii suprafatei , asfaltul asigura planeitati superioare

betonului de ciment, in aceleasi conditii de rugozitate.

b. Rugozitate foarte buna.

Functie de tratamentul final aplicat suprafetelor de rulare , se pot obtine suprafate foarte

ruguase care uzeaza foarte rapid pneurile sau suprafete mai putin rugoase. Rugozitatea este aleasa

functie si de factorii de clima, zone reci cu multe precipitatii sau foarte uscate si temperature

ridicate impun uzuri drenante foarte rugoase sau asfalturi clasice cu rugozitati moderate.




filiala Bucureti

c. Mareste durata de exploatare a aeronavelor .

O suprafata perfect plana , fara denivelari , creaza un confort aparte la rulare, iar structura

aeronavelor nu percepe stari de tensiune decat in limite normale de exploatare pentru care au fost

proiectate. Totodata impactul in zonele de touch down este mult amortizat de caracterul elasto

plastic al noilor tipuri de mixture asfaltice.

d. Rezistente la kerosen si agenti de degivrare conforme cu performanta asfaltului.

Modificarea bitumurilor cu polimer sau folosirea fibrelor in compozitia asfaltului , creste

rezistenta asfaltului atat la actiunea benzinelor dar si a agentilor de degivrare . Standardele de

proiectare impun in mod expres testarea stratului de uzura la actiunea benzinelor usoare si a

agentilor de degivrare.

e. Rezistente bune la factori de mediu.

Asfalturile moderne , modificate cu polimeri sau cele realiate cu fibre sau alte categorii de

modificatori maresc intervalul de plasticitate, la peste 80 oC. Acest fapt inseamna ca se comporta

bine la temperature de pana la 18 20 oC si deasemenea pana la +70 oC.

Deasemenea modificarea bitumului cu polimeri spre exemplu creste rezistenta asfaltului la

actiunea razelor ultraviolete si deci devine mai rezistent la imbatranire.

f. Capacitate portanta foarte buna.

Conceptul de capacitate portanta (P.C.N) adica numarul pistei este direct legat de tipul de

aeronava de calcul. Totodata intreaga structura analizata din punct de vedere al compozitiei

straturilor asfaltice a straturilor de fundatie si a terenului de fundare (C.B.R. sau K ) si grosimile

lor dau P.C.N ul pistei care cu siguranta trebuie sa fie mai mare ca numarul aeronavei de calcul.

Spre exemplu este sugestiv sa amintesc ca refacerea pistei 2 de la Aeroportul International

din Frankfurt s-a facut pe structura flexibila prin inlocuirea vechii piste de beton pe care opeta

armata SUA, asigurandu-i pe viitorii 10 ani un PCN 200, apt sa preia noile aeronave de tip A 380.

Dezavantajele betonului asfaltic.

a. Durata de viata mai scazita.

Este stiut ca normele internationale de proiectare din domeniu aviatiei , impun pentru

structuri rutiere flexibile ca durata de serviciu 10 ani ceea ce inseamna 10 miscari pe zi dimp de 10

ani pentru care se mentine P.C.N-ul pistei.

III. Tendinta mondiala in proiectarea de piste aeroportuare noi .

EAPA , Asociatia Europeana a Contractorilor de Structuri Rutiere pe baza de asphalt, a

intocmit un raport cu privire la folosirea la principalele aeroporturi internationale din Europa dar si


Catedra De Drumuri i Ci Ferate

Evoluţia Stării Tehnice a Drumurilor_ciar 2008 27 Iunie 2008 Editia i A

Documents

Transcript of Evoluţia Stării Tehnice a Drumurilor_ciar 2008 27 Iunie 2008 Editia i A