http://newparts-pieseauto

MATERIAL DIDACTIC LA TEMA FUNDAII I STRATURI RUTIERE DIN PNNTURI STABILIZATEI. GeneralitiPatul drumului Patul drumului este suprafata amenajata a terasamentelor pe care se asaza structura rutiera. Straturile structurii rutiere prezinta caracteristici fizico-mecanice si de portanta diferite, in functie de materialele din care sunt realizate, tehnologia de executie folosita si de rolul pe care il indeplinesc in alcatuirea ansamblului. Aceste proprietati ale straturilor rutiere trebuie sa sporeasca de la straturile inferioare spre cele superioare, cele ale imbracamintei fiind cele mai performante.

Straturile de fundatie

Stratul (straturile) de fundatie este situat intre stratul de baza sau imbracamintea rutiera si terenul de fundare, avand urmatoarele roluri:

- rol de rezistenta: preia eforturile unitare verticale de la stratul rutier superior, le repartizeaza pe suprafete mai mari si le transmite stratului imediat inferior sau terenului de fundare, in limita capacitatii portante a acestora, in acest scop, straturile de fundatie trebuie sa fie alcatuite astfel incat sarcinile statice sau dinamice din trafic sa fie preluate in asa masura incat terenul de fundare sa nu fie solicitat peste limitele admisibile.

Straturile de fundatie trebuie sa aiba o rezistenta stabila si o grosime suficienta pentru a repartiza cat mai uniform eforturile unitare verticale, pe terenul de fundare.

Deformabilitatea acestor straturi trebuie sa fie cat mai mica, cu atat mai mult cu cat straturile superioare sunt mai subtiri si cu capacitate portanta mai redusa, in general, din acest punct de vedere, o compactare ridicata a stratului de fundatie este garantia unei bune comportari in exploatare a structurii rutiere.

In cazul in care stratul superior de fundatie indeplineste si rolul stratului de baza, proiectarea si executia acestuia trebuie sa se faca din materiale mai rezistente, deoarece primeste si solicitarile transmise prin imbracamintea rutiera (socuri, vibratii, o parte din eforturile unitare tangentiale etc.). De aceea, se evita sa se foloseasca in stratul superior de fundatie materiale pietroase din roca slaba (calcare moi, sisturi si roci alterabile etc:).

- rol drenant: asigura drenarea si evacuarea apelor infiltrate in structura rutiera, impiedicand stagnarea acestora la nivelul patului drumului. Acest rol este esential pentru mentinerea constanta a capacitatii portante a structurii rutiere. Prezenta apei este deosebit de daunatoare, ea provocand o reactie in lant, ce conduce in final la distrugerea structurii rutiere.

- rol anticapilar: rupe ascensiunea capilara a apelor subterane. Acest rol este indeplinit de straturi rutiere alcatuite din materiale granulare, avand o grosime mai maredecat inaltimea ascensiunii capilare a apelor subterane, amplasate pe terenul de fundare.

- rol antigel: impiedica patrunderea inghetului pana la nivelul pamantului dinpatul drumului, recomandandu-se, in acest caz, folosirea in straturile de fundatie a unormateriale negelive, cu o conductibilitate termica redusa.

- rol anticontaminant (izolator): opreste patrunderea argilei din terenul de fundare spre straturile rutiere superioare, de rezistenta, ale structurii rutiere.

Cele mai frecvente cazuri de nereusita in exploatarea straturilor de fundatie se datoresc sensibilitatii la actiunea apei a materialelor din care acestea sunt realizate si contaminarii straturilor rutiere din materiale necoezive cu argila din patul drumului.

Daca se exclude contactul cu apa al materialelor din patul drumului si din straturile rutiere de fundatie, conditiile de rezistenta sunt satisfacatoare si se mentin corespunzatoare in majoritatea cazurilor, intrucat eforturile unitare ce apar in straturile inferioare sunt relativ mici.

Daca straturile de fundatie nu pot realiza unul sau mai multe din rolurile: drenant, anticapilar, antigel si anticontaminant, se impune realizarea, intre patul drumului si primul strat de fundatie, a unui strat de protectie.

II. FUNDAII I STRATURI RUTIERE DIN PMNTURI STABILIZATE CU STABILIZATOR DE SOL PE BAZ DE COMPUI ORGANICI NATURALI POLIENZIMICIExtras din

CP D.02.222014 Regulament privind lucrrile de stabilizare a solurilor (pmnturilor) cu stabilizator de sol pe baz de compui organici naturali polienzimici1Domeniu de aplicare

1.1Prezentul Cod practic este elaborat pentru aplicarea tehnologiei de consolidare a pmnturilor de diferite tipuri folosind compui organici naturali polienzimici la stabilizarea stratului superior al terasamentelor, construcia straturilor monolit de fundaii i mbrcmini rutiere i de aerodromuri, platforme i locuri de parcare a automobilelor, transformarea structurilor rutiere uzate din macadam, balast i mixte n straturi consolidate de calitate a structurilor rutiere, folosirea mai pe larg a materiilor prime locale i stabilete reguli de execuie i de control a lucrrilor. Este destinat inginerilor i tehnicienilor organizaiilor de construcie i exploatere a drumurilor, angajailor Administraiei de Stat a Drumurilor, care ndeplinesc lucrri de construcie i reparaie a drumurilor: amenajarea stratului superior al terasamentelor, fundaiilor pentru drumurile de categoriile tehnice III-IV-V, construcia drumurilor interioare ale ntreprinderilor, drumurilor agricole.

1.2Accelerarea n continuare a construciei drumurilor poate fi efectuat n baza realizrii fundaiilor sau altor straturi constructive rutiere din pmnturi stabilizate, care au perspective tehnice i economice semnificative, n comparaie cu materialele tradiionale granulare. Folosirea stabilizatorilor speciali de pmnt mbuntete semnificativ proprietile lor fizico-mecanice, asigurnd rezistena i durabilitatea fundaiilor sau structurilor rutiere n ntregime.

3Termini i definiii

n prezentul Cod practic sunt folosii urmtorii termini cu definiiile lor:Compoziia granulometric a pmntului coninutul de mas a particulelor de pmnt de diferite dimensiuni n raport cu masa total a pmntului absolut uscat.

Deshidratare procesul de selecie a apei de la substan (material sau sol).

Hidrofobie proprietatea solului de a nu fi udat cu ap.

Partea superioar a terasamentului (stratul de lucru/ activ) startul superior al terasamentului, amplasat de la partea inferioar a structurii rutiere pn la 2/3 din adncimea de nghe, ns nu mai puin de 1,5 m de la suprafaa prii carosabile.

Particulele de pmnt particule elementare ale solului. n funcie de dimensiune se disting: nisip cu dimensiuni 0,05 - 2 mm; prfoase cu dimensiuni 0,002-0,05 mm, argil cu dimensiunea mai mic de 0,002 mm.

Pmntul reprezint de obicei un sistem trifazic, alctuit din particule de sol (schelet), a apei i a aerului, fiind utilizat ca baz sau fundaie la construcia de drumuri, aerodromuri i alte edificii inginereti.

Pmnturi argiloase pmnturi coezive disperse, care conin mai mult de 25 % de particule argiloase. n funcie de coninutul de particule de nisip i indicele de plasticitate, aceste pmnturi sunt mprite n trei grupe: nisipuri argiloase, argile nisipoase i argile.

Pmnturi dispersate pmnturi compuse din particule i agregate ale cror proprieti sunt determinate de legturile interparticulare i dintre agregate.

Rspnditor de materiale pulverulente main rutier suspendat, acionez prin mai multe treceri, destinat ntroducerii materialelor pulverulente fine n pmnt, efectund dozarea, evidena i controlul n regim computerizat

Reciclator suspendat main rutier suspendat, acionez prin mai multe treceri, destinat ntroducerii amestecului apos dispersat n procesul de mrunire a pmntului i malaxarea lui uniform fin cu lianii la o adncime predeterminat, efectund dozarea, evidena i controlul n regim computerizat.

Stabilizarea pmntului totalitatea activitilor (pregatirea pmntului, introducerea de liani i aditivi, amestecarea, compactarea i asigurarea condiiilor pentru formarea de proprieti structurale i mecanice de pmnt stabilizat), asigurnd astfel o schimbare fundamental a proprietilor materialelor de baz.

Stabilizarea solurilor/ pmnturilor un proces extins n timp, care implic interaciunea unor factori de aciune cu caracter permaneni i provizoriu, de exemplu, compoziia mineral i chimic a solurilor care sunt supuse consolidrii, i aditivii de stabilizatori, i care apare la malaxarea, umezirea i compactarea amestecului de pmnt.

Stabilizator de sol/pmnt un sistem multicomponent care, dup introducerea n sol printr-o soluie apoas, cauzeaz un proces fizico-chimic activ de polarizare a moleculelor de sol, reduce tensiunea superficial a apei, mbuntete stabilitatea la aciunea apei i caracteristicile de rezisten ale solului.

Stabilizator n baz de compui organici naturali polienzimici sistem multicomponent n baza polienzimelor, care dup introducerea n sol cu o soluie apoas determin procesul fizico-chimic activ de polarizare a moleculelor solului, reduce tensiunea superficial a apei, mrete stabilitatea la aciunea apei i rezistenele mecanice, modific n mod semnificativ proprietile naturale ale solurilor, le consolideaz, asigurnd astfel densitatea, rezistena i durabilitatea staturilor stabilizate de fundaii sau mbrcminte rutier.

Stratul de lucru (activ) al tersamentului stratul superior al terasamentului, amplasat de la partea inferioar a structurii rutiere pn la 2/3 din adncimea de nghe, ns nu mai puin de 1,5 m de la suprafaa prii carosabile.

Strat de pmnt stabilizat stratul terasamentului cu grosimea de 20 cm, compus din pmnt stabilizat cu capacitatea portant sporit, cu protecie sigur contra umezirii de apele de suprafa i cele freatice, cu asigurarea regimului hidrotermic stabil n diferite perioade ale anului i luarea n considerare a cerinelor zonei de amplasare a drumului.

Terasamentul cii partea din construcia drumului alctuit din lucrrile de terasamente, care susine straturile constructive ale structurii rutiere i altele elemente ale drumului.

Umiditate natural totalitatea apei coninut n porii rocilor i pmntului n aezarea lor natural, Wnat.

Umiditatea la frezare cantitatea de ap evaporat din sol dup frezarea (mrunirea) pmnturilor, Wfr.

Umiditatea la introducerea componentelor dispersate cantitatea de ap n pmnt dup introducerea soluiei de sabilizator n ap n procesul de frezare (mrunire) a pmnturilor, Wc.d.

Umiditatea la condiiile naturale cantitatea de ap evaporat din sol pe parcursul efecturii operaiunilor tehnologice sub aciunea condiiilor naturale, Wc.n.

Umiditatea corectat cantitatea real de ap coninut n sol dup introducerea soluiei de sabilizator n ap pe parcursul procesului de frezare i cu considerea condiiilor meteorologice, Wreal.cor.

Umiditatea optim cantitatea maxim necesar de ap pentru obinerea densitii maximale a stratului de pmnt stabilizat, Wopt.

4Generaliti4.1n prezentul Cod practic sunt artate: tipurile de sol, factorii care nflueneaz mecanismul procesului de consolidare, metodele i echipamente care pot fi utilizate n consolidarea pmnturilor cu stabilizatori pe baz de compui organici naturali polienzimici. Timp de muli ani, specialitii s-au ocupat de problemele de stabilizare a fundaiilor de drumuri, folosind diferite tipuri de sol, mecanisme i echipamente, ns obinerea unor rezultate bune n acest domeniu, a face s dea rezultate tehnologiile prin fondurile bugetare, a avea posibiliti de dozare, eviden i control la un nivel mai nalt, pn ce nu a fost posibil. Drept criterii eseniale au fost i un grad ridicat de eroare admis n GOST-urile existente: astfel eroarea privind umiditatea constituie 2 %, ceea la 1 m2 constituie 8 litri de ap; apreciind aciditatea pmnturilor nu se ea n considerare ap introdus cu stabilizatorul i c este neutr pH n limitele 5-7; la frezarea (mrunirea) pmntului pn la compoziia granulometric necesar are loc pierderea umiditii de la 1,5 pn la 3,5 %; la introducerea componentelor cu dispersie fin n procesul frezrii pmntului, cum ar fi cimentul, fina de calcar .a., pierderea umidi-tii constituie de la 0,5 pn la 3,0 %; condiiile naturale de timp (soarele, vntul, etc) pierderea natural a umiditii constituie de la 0,5 pn la 1,5 %; lipsa utilajelor necesare, accesibil dup caracteristicile precalitate, cu o precizie nalt de dozare a componentelor uscate i lichide pe 1 m2, cu dozarea, evidena i controlul n regim computerizat, ceea ce ar exclude influena factorului uman n procesul de producere. Avnd n vedere multitudinea de factori negativi, n tehnologia de consolidare a pmnturilor cu stabilizatori de sol pe baz de compui organici naturali polienzimici, s-a ncercat pe ct e posibil de a elimina factorul uman din procesul de producie, a aplica noi elaborri constructive (a atinge eroarea la umiditate de 0,1 %, ceea ce la 1 m2 constituie 0,4 litri de ap).

NOT - Pentru amenajarea stratului de form a terasamentului cii fundaiei rutiere trebuie realizate masuri privind asigurarea unei evacuri sigure a apelor, inclusiv cu amenajarea anurilor de scurgere

Prevederile prezentului cod se aplic la fundaiile de drum construite din pmnturi i materiale locale, consolidate cu stabilizatori pe baz de compui organici naturali polienzimici, nemijlocit pe drum sau obiect, i care este format din dou procese majore:

4.1.1Crearea stratului de lucru stabilizat conform tehnologiei adecvate, pe drum sau obiect, folosind distribuitoare de materiale pulverulente disperse, maini i utilaje pentru malaxare, preparaea soluiei (ap + stabilizator pe baz de compui organici naturali polienzimici) i frezarea pmntului, i introducerea lor n procesul de frezare a pmntului, fapt care permite prepararea unei mase omogene de pmnt, care conine diverse componente uscate i pe baza soluiei n ap a componentelor fine dispersate, avnd o compoziie granulometric de anumit calitate.

4.1.2Compactarea a stratului de lucru stabilizat cu grosimea de 20 cm, folosind compactori cu bandaje netede, dotate cu sistem de monitorizare i reglare automat a procesului de compactare, urmrire i fixare a rezultatelor compactrii n regim real de timp i de poziionare prin GPS (sistemul de poziionare global).

Compactarea are loc cu vibraii liniare, direcionate, cu reglarea lin a amplitudinei, compactarea n regim atenuant ntr-un mediu ambiant sensibil la vibraii; se obine un randament excelent datorit amplitudinilor de 2,85 mm; universalitate maxim i reglare automat a amplitudinii; prevenirea regimului undelor de salt; controlul fazei finale a compactrii se realizeaz cu indicatorul; la funcionarea n regim automat se exclude supracompatarea. Acest lucru face posibil s se elimine aa fenomene ca compactarea incomplet sau supracompactarea stratului de lucru din pmnt tratat la crearea stratului stabilizat. Pentru a selecta un mod raional de consolidare a pmnturilor cu stabilizatori pe toate tipurile de drumuri i destinaii, trebuie s se ia n considerare o gam larg de soluii constructive i tehnologice, ceea ce va permite adoptarea metodei optime i va oferi posibilitatea de a obine un strat constructiv rezistent al fundaiei rutiere sau mbrcminii rutiere n condiiile de exploatare.

4.2 Dup compactarea i stabilizare, pmntul trebuie s prezinte o substan dens, omogen, uniform amestecat cu stabilizatorul, compactat pn la starea unei roci, cu absorbie redus de ap, iar suprafaa drumului sau platformei trebuie s fie format n conformitate cu cerinele documentaiei de proiect.

4.3 Pmnturile consolidate cu stabilizatori pot fi folosite la construcia straturilor de fundaii, terasamentelor, acostamentelor, taluzurilor de ramblee i a mbrcminii rutiere la drumurile de categoriile III- IV- V, pentru asigurarea bunei circulaii pe durata diferitor perioade ale anului.

4.4 Prezena unui strat de baz rigid din pmnt stabilizat reduce semnificativ presiunea pe patul drumului, mbuntind capacitatea de funcionare a complexului rutier.

4.5 Tratarea prii superioare a stratului activ al terasamentului se efectueaz cu scopul de a mbunti stabilitatea terasamentului cii, a construciei rutiere n ntregime prin meninerea proprietilor solului la umezire.

4.6 Sectoarele de drum cu fundaia din pmnt stabilizat au o uniformitate mai mare, care rmne, practic neschimbat pe durata ntre reparaii, ce este mult mai bine n comparaie cu sectorele din agregate naturale.

4.7 Existena unui strat de pmnt stabilizat, n special n partea superioar a tersamentului cii, previne total amestecarea materialului granular al stratului de baz i a solului, i amelioreaz condiiile de compactare a straturilor situate deasupra, asigurnd o cretere a modulului de elasticitate n ansamblu a structurii rutiere de 1,5 - 2,5 ori.

4.8 Stabilizarea pmnturilor mbuntete regimul hidrotermic al terasamentului cii, deoarece reduce umiditatea de calcul a solului prii superioare a terasmentului, ceea ce sporete stabilitatea acestui strat important al structurii rutiere, reduce intensitatea degradrii mbrcminilor n perioada de primvar i mrete capacitatea de funcionare a drumurilor chiar i n condiii nefavorabile.

4.9 La construcia sau reparaia terasamentului cii pentru pmnturile cu pericol de umflare n condiiile locului de tipul 2-3 dup modul de umezire, consolidarea cu stabilizator permite de a readuce pmntul tratat din categoria cu pericol mare i mediu de umflare n categoria cu pericol mic de umflare.

4.10 Reducerea umiditii de calcul a solului permite de a micora grosimea structurii rutiere n ansamblu, sporind efectul tehnico-economic din utilizarea stabilizatorilor de sol.

4.11 La proiectarea structurii rutiere cu straturi din pmnturi stabilizate, valorile de calcul a modulului de elasticitate i a coeziunii se adopt cu 25 % mai mari n comparaie cu pmnturi netratate de acelai tip.

4.12 Tratarea prii superioare a stratului de lucru a terasamentului cii se realizeaz prin crearea unui strat de pmnt local sau adus, tratat cu un stabilizator. Un astfel de strat poate fi considerat ca fundaie din pmnt stabilizat a mbrcminii rutiere.

4.13 Alegerea metodei de tratare a pmntului i a tehnologiei de executare a lucrrilor este determinat de tipul solului, categoria drumului, posibilitile tehnologice a organizaiei, care execut lucrrile.

4.14 Stabilizatorii de pmnt reduc tensiunea de suprafa a apei din sol, care favorizeaz penetrarea i dispersia rapid i complet a umiditii. Acest proces contribuie la comprimarea particulelor de argil hidratate i umplerea complet a golurilor din sol, care la rndul lor formeaz un strat dens, impermeabil la ap, i permament de pmnt. Capacitatea de lubrefiere crescut a particulelor de sol contribuie la obinerea densitii necesare cu un efort de compactare mai mic.

4.15 Stabilizatorii de sol reduc cantitatea de ap, necesar pentru a obine nivelul optim de umiditate a solului, deoarece contribuie la o saturaie mai rapid i mpiedic evaporarea de pe suprafaa solului. De asemenea, stabilizatorii de sol, sporesc parametrii capacitii portante a solului prin coeziunea mai strns a particulelor de sol, ceea ce reduce tendina de dilatare a solului ca urmare a compactrii, contribuie la obinerea n rezultatul final a unei fundaii rezistente i a stratului de teren stabil. Atingnd o mai bun densitate de coeziune, particulile pmntului rezist la ptrunderea apei. Fundaia de drum, tratat cu compoziia din stabilizatori de pmnt devine aproape impermeabil la ap i stabil la nghe.

4.16 Cerine tehnice ctre materialele folosite la construcia straturilor de fundaie ale drumurilor sunt prezentate n tabelul 4.1.

4.17 Caracteristicile utilajului tehnologic folosit n procesul de stabilizare a pmnturilor la construcia drumurilor auto sunt prezentate n tabelul 4.2.

4.18 Tehnologia procesului de tratare i stabilizare a pmntului este prezentat n tabelul 4.3.

Tabelul 4.2 - Caracteristicile utilaului tehnologic folosit n procesul de stabilizare a pmnturilor la construcia drumurilor autoDenumire utilaj tehnologic TipCaracteristica succint a utilajului

Tractor cu capacitatea 242 kWt / 330 c.p. i mai mare.

EMBED PBrush Conform paaportului tehnic al utilajului i recomandrilor productorului.

Repartizor de compo-nente pulverulente cu dispersie fin

Conform paaportului tehnic al utilajului i recomandrilor productorului.

Instalaie pentru pre-pararea soluiei apoase a componeilor de stabi-lizator i ntroducerea pe parcursul procesului de frezare a pmntuluiConform paaportului tehnic al utilajului i recomandrilor productorului.

Tabelul 4.2 - (continuare)Denumire utilaj tehnologic TipCaracteristica succint a utilajului

Reciclator suspendat1- Direcia de naintare

2- Pmnt pentru stabilizare

3- Adaosul de ciment sau var

4- Rotor de frezat i malaxat

5- Amestecul de materie prim i aditiv de stabilizare

6- Adaos soluie apoas cu compui organici naturali polienzimiciConform paaportului tehnic al utilajului i recomandrilor produ-ctorului.

Tabelul 4.2 - (continuare)

Denumire utilaj tehnologic TipCaracteristica succint a utilajului

Cilindru compactor vibra-tor cu bandaje lise

EMBED PBrush Conform paaportului tehnic al utilajului. Compactor dotat cu sistem de monitorizare i reglare automat a procesului de com-pactare n timp real i poziionare pe GPS.

Autogreder de capacitate medie

Conform paaportului tehnic al utilajului.

Tabelul 4.3 Tehnologia procesului de tratare i stabilizare a pmntului

Succesiunea executrii operaiuni-lorPrescripii teh-nologice. Para-metrii de bazMaini, utilaje i echipamenteInstruciuni de siguran

Caracteristica echipei de lucru

ProfesiaCate-goriaNumr

1234567

1. Prima trecere crearea compozi-iei granulometrice necesare a p-mntului, amenajarea stratului prev-zut spre stabilizare, ntroducerea materialelor pulverulente cu dispersie fin (fin de calcar, ciment sau ali componeni) Adncimea de prelucrare

20 mComplect de utila-je: repartizor + tractor + reciclator suspendatMotoarele electrice, panourile de comand, dulapurile cu aparatur electric, structurile metalice ale utilajului trebuie legate la pmnt conform 12.2.007.0

- Panourile de comand i dulapurile cu aparatur electric trebuie s aib semnul de avertizare privind tensiunea electric conform SM GOST R 12.4.026.Operator62

2. Analiza nivelului pH n pmnt prin metoda expres

3. Analiza coninutului de ap n pmnt prin metoda expres4,5--9,5

W rez. cor.pH-metru

Umidometrupaaportul tehnic al aparatului

paaportul tehnic al aparatuluiOperator

Operator 6

61

1

4. A doua trecere realizarea stratului consolidat prin introducerea mate-rialelor pulverulente disperse i pulve-rizarea compoziiei stabilizante (ap+ stabilizator sau alte componente) n procesul de frezare a pmntului.Adncimea de prelucrare

20 mComplect de utila-je: Instalaie pentru prepararea soluiei apoase a compo-neilor de stabiliza-tor + tractor + reci-clator suspendatMotoarele electrice, panourile de comand, dulapurile cu aparatur electric, structurile metalice ale utilajului trebuie legate la pmnt conform 12.2.007.0

Panourile de comand i dulapurile cu aparatur electric trebuie s aib semnul de avertizare privind tensiunea electric conform SM GOST R 12.4.026.Operator61

Tabelul 4-3 - (continuare)

1234567

5. Precompactarea stratului din pmnt tratat cu stabilizatorPe toat grosimea stra-tului tratat Compactor vibrator cu bandaje lise dotat cu sistem de monito-rizare i reglare auto-mat a procesului de compactare Conform instruciunii de lucruOperator61

6. Nivelarea suprafeei drumuluiPe toat limea supra-feei uniform i trans-versal controlului pantei n conformitate cu

3.06.03.Autogreder de capa-citate medieConform instruciunii de lucruOperator61

7. Compactarea definitiv a strartului consolidat Pe toat grosimea stra-tului tratat Compactor vibrator cu bandaje lise dotat cu sistem de monito-rizare i reglare auto-mat a procesului de compactareConform instruciunii de lucruOperator

Operator

6

6

1

1

8. Protecia stratului din pmnt stabi-lizat prin aplicarea stratului de protecie, ale crui tip i grosime este stabilit de proiect funcie de menirea stratului de pmnt stabilizat. Se aplic dup 72 ore din momentul sfritului procesului de compactare.

PAGE 13