0DETERMINARI ASUPRA IMBRACAMINTILOR ASFALTICE

PENTRU DRUMURI

Autori: Popescu Irina AdelaPluta Gabriel Claudiu

Coordonator: Prof. Univ. Dr. Ing. Georgescu IvonaUniversitatea din Craiova, Facultatea de Mecanica

11. Introducere

Lucrarile de drumuri, pentru constructie, modernizare, consolidare si reabilitare trebuie sa aiba ca rezultat un drum:

frumos confortabil sigur durabil

Pentru adoptarea celor mai bune solutii sunt necesare: investigatii profunde facute de o intreaga echipa de specialisti laboratoare de specialitate in vederea obtinerii de catre

constructor decizii tehnice optime

22. Prepararea mixturilor asfaltice

Dispozitive de preparare: instalatii prevazute cu dispozitive de predozare gravimetrica

a agregatelor naturale, dozare gravimetrica sau volumetricaa bitumului si filerului

dispozitiv de malaxare fortata a agregatelor cu liantulbituminos.

3Cum se prepara?

predozatoarele instalatiei de preparare se regleaza prinincercari astfel incat curba de granulozitate a amesteculuide agregate naturale sa corespunda celei calculate in laborator, cu tolerantele admise

agregatele folosite se incalzesc in uscator, se resorteazape ciururile instalatiei si se cantaresc conform dozajelelorstabilite

se trec in malaxor unde se amesteca cu filerul rece, dozate separat

se introduce apoi bitumul incalzit, dozat in prealabil si se continua amestecarea.

4Proprietati

temperaturile mixturilor asfaltice, ale agregatelor si bitumului, se stabilesc in functie de tipul liantului

executate la cald se transporta cu autobasculante astfelincat pierderile de temperatura sa fie minime

asternerea mixturilor asfaltice se efecteaza numai mecanic, cu repatizatoare finisoare cu sistem de nivelare automat si care asigura o precompactare

5Compozitia

Pentru obtinerea unei mixture asfaltice este necesar sa se elaboreze o reteta in urma unui studiu facut in laborator.In componenta unei mixturi asfaltice vom gasi:

bitum filer agregate

62.1. Bitumul

Bitumul este un produs natural sau artificial de consistentafluida sau semisolida, de culoare inchisa, format din amestecuri complexe de substante organice.Proprietati:

adezivitatea bitumului punctul de inmuiere - metoda inel si bila ductilitatea bitumului determinarea penetratiei

7a) determinarea penetratieib) metoda inel si bila

82.2. Filerul de calcar

Filerul de calcar se obtine prin macinarea fina a rocilorcalcaroase cu continut de carbonat de calciu peste 90%.Umiditatea filerului:

unde: m - masa fierului umed, [g]; m1 - masa filerului uscat, [g].

Rezultatul este media aritmetica a trei determinari. Abatereaadmisa intre determinari este de maxim 0.1%. Conform STAS umiditatea maxima pentru filer aprovizionat este de 2%.

92.3. Agregate

Agregatele naturale sunt: materiale de origine minerala provin din sfaramarea naturala sau artificiala a rocilor.

Pentru folosirea lor la constructia drumurilor se vor supuneunor incercari complexe de laborator in urma carora se vor determina domeniile in care pot fi folosite.

10

3. Determinarea compozitiei mixturii

Se foloseste metoda cu centrifuga de extractie.Se aplica pentru:

elaborarea retetelor de mixturi asfaltice verificarea mixturilor realizate pe santier si a straturilor rutiere

bituminoase.Determinarea compozitiei mixturilor asfaltice prin metoda cu centrifuga de extractie consta in separarea liantului (bitumul) de agregatele minerale cu ajutorul unui solvent (cloroform, benzen, etc.) prin centrifugare.Se foloseste de asemenea metoda Soxhlet de extractie pentrudeterminarea concentratiei de bitum, insa metoda cu centrifugade extractie prezinta avantajul unui rezultat mai bun si a economiei de timp.

11

Centrifuga de extractie

12

Metoda Soxhlet de extractie

13

Formule de calcul

Continutul de bitum (B) exprimat in procente se determina cu relatia:

[%] unde: m - masa capsulei de portelan goala, [g]; m1 - masa capsulei de portelan cu mixtura, [g]; m2 - masa capsulei de portelan cu agregat mineral (dupa

extractie), adaugata masa partilor fine recuperate din amestecul solvent-liant, [g].

100)()(1

21

=

mm

mmmmB

14

Formule de calcul

Continutul de agregate minerale exprimat in procente se calculeaza cu formula:

[%]

Compozitia granulometrica a agregatului mineral dupaextractie se determina pe agregatul mineral recuperat , tinandcont de cantitatea de parti fine recuperate din amestecul de solvent-liant care se va adauga la trecerile pe sita de 0.09 mm.

1001

2

=

mm

mmA

15

Compozitia granulometrica a agregatelorminerale si reteta de amestec a agregatelor

DISTRIBUTIE GRANULOMETRICA BADPS25Reteta nr. 6.1424/04.10.2007

2 510 14

2028

42

73

90100

7

2030 32

3545

61

90100100

4.7 6.312.6

17.326.0

39.0

57.2

78.8

97.8100

0102030405060708090

100

0.01 0.1 1 10 100

16

Caracteristici fizico-mecanice ale mixturiipreparate in laborator cu cinci dozaje de bitum

17

Reprezentarea grafica a caracteristicilorfizico-mecanice

Indice de curgere

2.933.66 4.00

4.303.40

0.001.00

2.003.00

4.005.00

6.00

5.6 5.8 6.0 6.2 6.4 6.6 6.8

%

1

/

1

0

m

m

Absorbtie

3.83.2

2.72.2

1.9

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.6 5.8 6.0 6.2 6.4 6.6 6.8

6.507.007.508.008.50

Stabilitate 7.50 7.90 8.10 7.60 7.205.8 6.0 6.2 6.4 6.5

2.300

2.400

Densitate aparenta

Densitate aparenta 2.328 2.364 2.360 2.340 2.331

5.8 6.0 6.2 6.4 6.5

18

4. Determinarea masei volumice aparente

densitatea aparenta este data de masa unitatii de volum a mixturii asfaltice compacte, inclusiv golurile umplute cu aer

aparatura utilizata: etuva termoreglabila 2000C, balantahidrostatica 4.5 kg, clasa de precizie IIIEfectuarea determinarii:

cu epruvete sub forma de cuburi si cilindri Marshall confectionate in laborator

cu epruvete sub forma de placute sau carote prelevate din imbracamintea bituminoasa; se usuca in prealabil in etuva la temperatura de 105-1100C pana la masa constanta

se vor efectua determinari pe epruvete cu pori fini si epruvetecu pori mari.

19

4.1. Epruvete cu pori fini

Densitatea unitara aparenta (a) se calculeaza cu formula:a=mu/[(m1-m2)/ w] [g/cm3]

unde: mu - masa epruvetei dupa uscare, cantarita in aer, [g]; m1 - masa epruvetei dupa 1h de mentinere in apa, cantarita in

aer, [g]; m2 - masa epruvetei dupa 1h de mentinere in apa, cantarita in

apa, [g]; w - densitatea apei, [g/cm3].

20

4.2. Epruvete cu pori mari

Densitatea unitara aparenta (a) se calculeaza cu formula:a=mu/{[(m1-m2)/ w]-[(m1-mu)/ p]} [g/cm3]

unde: mu - masa epruvetei dupa uscare, cantarita in aer, [g]; m1 - masa epruvetei dupa 1h de mentinere in apa, cantarita in

aer, [g]; m2 - masa epruvetei dupa 1h de mentinere in apa, cantarita in

apa, [g]; w - densitatea apei, [g/cm3]; p - densitatea parafinei, [g/cm3].

21

5. Determinarea absortiei de apa

Absorbtia de apa: este cantitatea de apa absorbita de golurile accesibile din

exterior ale unei epruvete din mixtura asfaltica, la mentinereain apa, sub vid

se exprima in procente din masa sau volumul initial al epruvetei

Se vor folosi aceeasi aparatura si mod de determinare ca cele din cazul determinarii masei volumice aparente.

22

Balanta hidrostatica

23

6. Determinarea stabilitatii si fluajului cu aparatul Marshall

Stabilitatea reprezinta rezistenta maxima sub sarcina epruveteiMarshall la temperatura de 600C, iar fulajul este deformatiacorespunzatoare a aceleasi epruvete in timpul incercarii de stabilitate.

24

7. Concluzii

Pentru elaborarea unei retete de mixtura asfaltica estenecesar sa se studieze, pe linga filer si bitum, siagregatele naturale care intra in compozitie.

Complexitatea de determinari care se pot face in laboratordepinde de gradul laboratorului adica de modul de dotareal acestuia din punct de vedere tehnic cat si de modulde instruire al personalului angajat.

25

8. Bibliografie

Indrumator pentru laboratoarele de drumuri, edit INEDIT 1998 SR 599/2004 Lucrari de drumuri, tratamente bituminoase

lucrari de calitate SR EN 12697-34/2006 Mixturi asfaltice, metode de incercare

pentru mixturi asfaltice preparate la cald

26

27