Volum - Simpozion Car 2012

293
APDP Bucure? ti CAR 2012 SIMPOZION ªTIINÞIFIC CERCETARE, ADMINISTRARE RUTIERÃ Edi þia a V-a 2012 5 iulie 2012 UTCB CFDP Departamentul de Drumuri, Cãi Ferate Materiale de Construcþie, Colectivul de Drumuri ºi

Transcript of Volum - Simpozion Car 2012

Page 1: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 1/293

APDPBucure?ti

CAR 2012

SIMPOZION ªTIINÞIFIC

CERCETARE, ADMINISTRARE RUTIERÃ

Ediþia a V-a

2012

5 iulie 2012

UTCB CFDPDepartamentul de Drumuri,  Cãi Ferate 

Materiale de Construcþie, Colectivul de Drumuri

ºi

Page 2: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 2/293

 

UTCB CFDP APDPDepartamentul de Drumuri, Căi Ferate şi Bucureşti

Materiale de Construcţie - Colectivul de Drumuri

SIMPOZION ŞTIINŢIFIC

CERCETARE, ADMINISTRARE RUTIER Ă 

CAR 2012

EDIŢIA a V-a

2012 

5 IULIE 2012

EDITURA CONSPRESS

2012

Page 3: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 3/293

Copyright © 2012, Editura Conspress şi autorii

EDITURA CONSPRESSeste recunoscută de

Consiliul Naţional al Cercetării Ştiinţifice din Învăţământul Superior

Colecţia Carte universitar ă 

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

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

Descrierea CIP a Bibliotecii Naţionale a României

Simpozion ştiinţific : cercetare, administrare rutier ă – CAR 2012 / -Bucureşti : Conspress, 2012

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

656.11

Page 4: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 4/293

Page 5: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 5/293

Page 6: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 6/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

III

 

CUPRINS

SECŢIUNEA 1: CERCETARE ÎN DOMENIUL RUTIER

 Atestarea conformit ăţ ii mixturilor asfaltice cu impact asupra

structurii rutiere,

Răzvan NOVASELIV, Nicoleta IONESCU

……… 3

Calitatea agregatelor naturale impusă de standarde  şi norme

europene,

Ciprian COSTESCU, Paul MARC

……… 11

 Modulul de rigiditate al mixturilor asfaltice în conformitate

SR EN 13108-20,

Adrian BURLACU, Carmen RĂCĂNEL

……… 19

Studii experimentale privind utilizarea cenu şii de termocentrală 

în amestecurile de asfalt,

Paul MARC, Ciprian COSTESCU

……… 28 

 Bitumuri cu vâscozitate scă zut ă ,

Eugen ŢUCĂ 

……… 39

 Influen ţ a pudretei de cauciuc asupra performan ţ elor 

îmbr ăcămin ţ ii bituminoase,

Vasilica BEICA , Georgeta GRÎSÎC, Elisabeta SELAGEA

……… 45

Page 7: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 7/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

IV

 Varul hidratat – un filer activ chimic pentru mixturile asfaltice deînalt ă calitate,

Marius ONOFREI 

……… 57 

 Mixturi asfaltice cu agregate calcaroase pentru stratul de bază ,Carmen RĂCĂNEL,  Mihai DICU, Ştefan Marian LAZĂR,

Adrian BURLACU 

……… 68 

Cercet ări asupra utilizării zgurilor în construc ţ ia de drumuri,Laurenţiu STELEA, Georgeta GRÎSÎC 

……… 82

O procedur ă de evaluare a performan ţ ei la uzur ă pentruîmbr ăcămin ţ i asfaltice,

Mihai DICU, Adrian BURLACU, Carmen RĂCĂNEL 

……… 92

Utilizarea materialelor reciclate la proiectarea  şi construc ţ ia

drumurilor de acces din parcuri eoliene,Mirela TĂNĂSESCU, Marian PETICILA, Răzvan

DRĂGULEŢ, Mihai PLEŞA, Vasile CORMOS 

……… 103

 Mixturi asfaltice cu fibre de polipropilenă ,Carmen RĂCĂNEL, Adrian BURLACU 

……… 112

Experien ţ a norvegiană în programarea lucr ărilor de între ţ inere a

drumurilor pe timp de iarnă ,Aurel LIA, Mihai DICU 

……… 123

Evaluarea caracteristicilor mixturii asfaltice aeroportuare BBA16,

Claudia PETCU, Constantin ROMANESCU 

……… 135

 Microfibre reinforced hot mix asphalt,Josef ZAK, Jiri VAVRICKA 

……… 143

Page 8: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 8/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

V

 SECŢIUNEA 2: INGINERIE DE TRAFIC ŞI SIGURANŢA CIRCULAŢIEI

Posibilit ăţ i pentru reorganizarea circula ţ iei rutiere urbane pebaza modelelor de simulare a traficului rutier,

Valentin ANTON

……… 153

Trafic urban – no ţ iuni teoretice,Elena Otilia TĂRÎŢĂ CÎMPEANU (căsătorită PÎRLEA)

……… 164

 Mediul construit  şi siguran ţ a traficului,Elena Otilia TĂRÎŢĂ CÎMPEANU (căsătorită PÎRLEA)

……… 176 

 Distan ţ a de vizibilitate în intersec ţ ii,David SUCIU, Alina BURLACU

……… 184

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

Marios D. MILTIADOU

……… 197 

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

Efstathios BOUHOURAS

……… 215

Page 9: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 9/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

VI

 SECŢIUNEA 3: PROIECTAREA DRUMURILOR

 Analiza unor aspecte ale calculelor de dimensionare cuconsecin ţ e nefavorabile asupra performan ţ elor structurilor rutiere,

Camelia CĂPITANU, Sorin CIOCA, Crina DAMIAN

……… 227 

 Analiza sec ţ iunii de triere din cadrul nodului rutier Sibiu vest de pe coridorul IV Paneuropeanutilizând software-uri specializate,

Gabriela MITRAN, Anca BRÂNZĂREA, Alexandru

POPESCU, David SUCIU, Simona MÂNEA

……… 239

 Ranforsarea sistemelor rutiere cu aplica ţ ia Advanced Road  Design,

Marian BURLACU

……… 251

 Lucr ări de protec ţ ia mediului studiate în proiectarea drumurilor noi,

Cristina MĂRUNTU, Diana Elena NECŞULESCU

……… 262

Stabilirea solu ţ iei optime de ranforsare a structurilor rutieresuple

Ştefan Marian LAZĂR, Elena DIACONU, Constantin

ROMANESCU

……… 268 

Page 10: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 10/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

VII

 

Page 11: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 11/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

VIII

Page 12: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 12/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

1

 

SECTIUNEA 1:

CERCETARE ÎN DOMENIUL RUTIER

Page 13: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 13/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

2

 

Page 14: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 14/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

3

 ATESTAREA CONFORMITĂŢII MIXTURILOR ASFALTICE

CU IMPACT ASUPRA STRUCTURII RUTIERE

Răzvan NOVASELIV – cercetător ştiinţific, inginer, SC INCERTRANS SA,[email protected] IONESCU - master inginer chimist, SC INCERTRANS SA,[email protected]

 Rezumat

Evaluarea conformitatii calitatii mixturii asfaltice se realizeaza prin efectuareaincercarilor initiale de tip, conform SR EN 13108/20 si controlul productiei in fabrica conformSR EN 13108/21.Atestarea conformitatii mixturii asfaltice se realizeaza in sistem 2+, conformSR EN 13108/1…5 sau voluntar conform SR 174/1.

Cuvinte cheie: conformitate, sistem, atestare

 Abstract

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

1.GENERALITATI 

Mixturile asfaltice sunt materiale de construcţii realizate din amestecuriobţinute pe baza unor dozaje judicios stabilite, din agregate naturale sauartificiale, filer, (fibră) aglomerate cu bitum printr-o tehnologie adecvată.

2. EVALUAREA CONFORMITĂŢII CALITĂŢII MIXTURIIASFALTICE 

Evaluarea conformităţii calităţii mixturii asfaltice se realizează prinefectuarea încercărilor iniţiale de tip, conform SR EN 13108/20 şi controlulproducţiei în fabrică conform SR EN 13108/21.

Atestarea conformităţii mixturii asfaltice se realizează în sistem 2+,conform SR EN 13108/1…5 sau voluntar conform SR 174/1, SR 7970.

Page 15: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 15/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

4

În evaluarea conformităţii calităţii mixturii asfaltice se ţine seama şi delegislaţia în vigoare, ca de exemplu:LEGEA nr.10 din 18 ianuarie 1995 privind calitatea în construcţiiDirectiva Europeană 89/106 referitoare la produsele în construcţiiLegea nr. 90/1996 (privind protecţia muncii) şi Legea nr. 137/1995 (protecţiamediului).Norma tehnică din 27/01/1998 privind proiectarea, construirea şi modernizareadrumurilorLEGE 587/ 2002 pentru modificarea art. 40 din Legea nr. 10/1995 privind

calitatea în construcţii

Caracteristicile fizico-mecanice mai importante pe care trebuie să le îndeplinească agregatele, filerul şi bitumul care intră în compoziţia mixturiiasfaltice:- agregatele naturale sau artificiale (cribluri, nisip, zgură) să provină din roci denatură bazică sau neutră pentru o adezivitate mai mare de 80% (în cazulutilizării de roci acide se impune aditivarea bitumului cu agenţi tensioactivi), să aibă un coeficient Los Angeles sub 25%, să fie omogene din punct de vedere

mineralogic, forma granulelor să fie poliedrică, să prezinte rezistenţe mari lacompresiune- filerul de calcar măreşte domeniul de plasticitate al bitumului şi favorizează adezivitatea agregatului natural, îmbunătăteşte comportarea mixturii asfaltice lasolicitări statice şi la rupere, împreună cu bitumul asigură mixturii rezistenţemecanice şi stabilitate la temperaturi ridicate-bitumul trebuie să asigure o adezivitate bună  şi rezistenţă la acţiunea apei, să reziste la temperaturi negative (punctul de rupere Fraass să fie sub -10°C),punctul de înmuiere să fie ridicat mai mare de 45°C,- bitumul se poate aditiva cu agenţi tensioactivi sau modificat cu polimeri

3. APTITUDINEA DE UTILIZARE PRECONIZATĂ ÎN CONSTRUCŢII:

3.1.Rezistenţa mecanică şi stabilitate:

a) prepararea-precizia stabilirii curbelor de granulozitate în conformitate cu documentele dereferinţă SR 174/1, SR 7970 şi SR EN 13108/1…5-asigurarea dozajelor de bitum, aditiv, filer, (fibra), agregate prin monitorizare în

timp real cu un sistem de control automatizat şi computerizat- prin conţinutul de impurităţi (de ex. : părţile levigabile)

Page 16: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 16/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

5

- realizarea condiţiilor imperative spălarea şi uscarea agregatelor în limiteadmise implică o rezistenţă şi stabilitate scăzută la condiţiile de mediu şi trafic-controlul şi asigurarea temperaturii de anrobare (150-170°C) şi a duratei demalaxare (1-1,5 minute)-omogenitatea amestecului de agregate, filer, (fibră), bitum

b) punerea în operă -controlul şi asigurarea temperaturii la punerea în operă şi durata de compactare(numărul de treceri)

-respectarea grosimii stratului compactat şi realizarea gradului de compactare-rezistenta la deformaţii permanente (fluaj dinamic, modul de rigiditate,deformaţia la oboseală)-rezistenţa la ornieraj

Tabel 1.

Caracteristici

specifice

Producător Proiectant Executant EvaluatorAutoritate de

supraveghere şi

control a calităţiiproduselorprecizia stabilirii curbelor degranulozitate în conformitate cudocumentele de referinţă SR174/1 şi SR EN 13108/1…5 x x - x x

asigurarea dozajelor de bitum,aditiv, filer, (fibră), agregateprin monitorizare în timp real cuun sistem de control automatizatşi informatic

x x - x x

omogenitatea amestecului deagregate, filer, (fibră), bitum x - - - xverificarea conţinutului deimpurităţi (de ex.:părţilelevigabile)

x - - x x

spălarea şi uscarea agregatelor înainte de introducerea înmalaxor

x - - x x

controlul şi asigurareatemperaturii de anrobare (150-

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

Page 17: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 17/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

6

controlul şi asigurareatemperaturii la punerea în operă şi durata de compactare(numărul de treceri)

x x x - x

respectarea grosimii stratuluicompactat şi realizarea graduluide compactare

x x x - x

rezistenţa la deformaţiipermanente (fluaj dinamic,modul de rigiditate, deformaţiala oboseală)

x x x x x

rezistenţa la ornieraj x x x x x

3.2.Siguranţa în exploatare:

-rezistenţa la îngheţ-dezgheţ a agregatelor-rezistenţa la sf ărâmare a agregatelor (maşina Los Angeles)

Tabel 2.

Caracteristici specifice Producător Proiectant Executant Evaluator

Autoritate de

supraveghere şicontrol a calităţiiproduselor

rezistenţa la îngheţ-dezgheţ a agregatelor

x - - x x

rezistenţa la sf ărâmare aagregatelor (maşina LosAngeles)

x - - x x

3.3. Igienă, sănătate şi mediu :

-emisii de gaze (la amestecarea bitumului în malaxor)-praf de la agregate, filer-apa de spălare a agregatelor- desprăfuirea agregatelor să se realizeze în proporţie de 90%- recuperarea şi refolosirea parţială a particulele fine rezultate în procesul dedesprăfuire- diminuarea factorilor potenţiali ai mediului ambiant, în conformitate cunormele specifice de mediu.

Page 18: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 18/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

7

 Tabel 3.

Caracteristicispecifice

Producător Proiectant Executant EvaluatorAutoritate de

supraveghere şicontrol a calităţii

produseloremisii de gaze (laamestecarea bitumului

 în malaxor)

x - - x x

praf de la agregate,

filer

x - - x x

apa de spălare aagregatelor

x - - x x

desprăfuireaagregatelor să serealizeze în proporţiede 90%

x - - x x

recuperarea şirefolosirea parţială aparticulele finerezultate în procesul

de desprăfuire

x - - x x

diminuarea factorilorpotenţiali ai mediuluiambiant, înconformitate cunormele specifice demediu

x - - x x

4.ETAPE SPECIFICE

4.1.Producător

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

verificate conform procedurii din documentaţia tehnică pentru tipul de mixtură asfaltică utilizată la lucrarea de executat.

Page 19: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 19/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

8

 2. Verificarea echipamentelor de producere mixtură asfaltică 2.1. Echipamentele de proces disponibile sunt adecvate procedeului de preparareşi asigură parametrii de control.2.2. Asigurarea condiţiilor de mentenanţă pentru realizarea unui flux tehnologicuniform şi stabil.2.3. Funcţionalitatea echipamentelor este verificată cu rigurozitate, pe bazaparametrilor de lucru prevăzuţi de documentaţia tehnică.4.Verificarea calităţii mixturii asfaltice şi a stratului de mixtură asfaltică 

aşternut4.1. Mixtura asfaltică prelevată de la staţie şi “in situ”, în vederea verificăriicaracteristicilor fizico-mecanice în laborator.4.2. Prelevarea epruvetelor de mixtură asfaltică se face corect şi la momentuloptim.

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

raport cu prevederile documentaţiei tehnice.1.2. Cotele stratului suport sunt măsurate corect utilizând instrumente de măsură adecvate.1.3. Rezultatele verificărilor elementelor geometrice şi a cotelor stratului suportsunt înregistrate complet.2. Curăţarea stratului suport2.1. Curăţarea stratului suport se face conform prevederilor procedurii de lucrudin documentaţia tehnică.2.2. Curăţarea stratului suport se face cu rigurozitate utilizând unelte adecvate.2.3. Materialul desprins în urma curăţării stratului suport sunt îndepărtate cuconştiinciozitate conform procedurii de lucru.2.4. Calitatea curăţării stratului suport se verifică cu atenţie, în scopul remedieriioperative a eventualelor neconformităţi.3. Aplicarea stratului de amorsare3.1. Amorsarea stratului suport şi a rosturilor de lucru se face utilizândmaterialul adecvat prevăzute de documentaţia tehnică.3.2. Amorsarea stratului suport şi a rosturilor de lucru se face se face uniform petoată suprafaţa.3.3. Amorsarea stratului suport şi a rosturilor de lucru se face se realizează cu

respectarea timpului necesar ruperii emulsiei bituminoase cationice, prevăzut dedocumentaţia tehnică.

Page 20: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 20/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

9

 4. Verificarea pregătirii stratului suport4.1. Calitatea pregătirii stratului suport şi a rosturilor de lucru este verificată conform procedurilor din documentaţia tehnică.4.2. Verificarea calităţii pregătirii stratului suport şi a rosturilor de lucru se facecu rigurozitate.4.3. Eventualele neconformităţi de pregătire a stratului suport sunt identificatecu operativitate.5. Corectarea abaterilor de formă ale stratului suport

5.1. Materialul de corecţie este de tipul şi calitatea adecvate caracteristicilorstratului suport.5.2. Corecţiile elementelor geometrice ale stratului suport sunt executate corect,

 în plan orizontal şi vertical.5.3. Corecţiile stratului suport se realizează cu respectarea procedurilor de lucruspecifice.6. Aşternerea mixturilor asfaltice6.1. Prescripţiile tehnice de aşternere a mixturilor asfaltice, prevăzute îndocumentaţie, sunt corect aplicate.

6.2. Lucrările de aşternere sunt executate respectând succesiunea fazelorprevăzute de documentaţia tehnică.6.3. Parametrii de lucru ai mixturii sunt controlaţi riguros pentru a ficorespunzători condiţiilor concrete de aşternere.6.4. Rosturile longitudinale şi transversale sunt realizate corect, conformprocedurii de lucru.6.5. Aşternerea mixturii asfaltice se efectuează adecvat anotimpului, conformprevederilor documentaţiei tehnice.

4.3.Proiectant 1.Elementele geometrice ale stratului de asfalt sunt verificate cu rigurozitatepentru a se încadra în limitele admise de documentaţia tehnică :- grosimea straturilor – minimum două sondaje la 1 km, efectuate la 1 m demarginea îmbrăcămintei (abateri limită locale admise în minus pe fiecare stratde maximum 10%; abaterile în plus nu constituie motiv de respingere a lucrării)- lăţimea straturilor vor fi cele prevăzute în documentaţia tehnică (abaterilelimită locale admise pot fi de maximum +50 mm)- pantele profilului transversal şi ale celui longitudinal sunt indicate îndocumentaţia tehnică (abaterile limită admise la pantele profilurilor transversale

pot fi cuprinse în intervalul + 5 mm/m – pentru strat de legătură + strat de uzură la drumuri şi în intervalul + 2,5 mm/m pentru străzi cu mai mult de două benzi

Page 21: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 21/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

10

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

4.4.Evaluator1.  Controlul materiilor prime : agregate, filer, (fibră), bitum2.  Controlul procesului de fabricaţie (dozaje, temperaturi, timp de malaxare)3.  Verificarea calităţii mixturii asfaltice prin încercări specifice de laborator

 în standardele de specificaţii tehnice

4.  Înlăturarea produsului neconform.

CONCLUZII :

În baza celor prezentate mai sus putem concluziona următoarele : -stabilirea la nivel naţional a tipurilor de mixtură asfaltică care să fie înconcordanţă cu cele din standardele europene 

-declararea valorilor caracteristicilor tehnice pe care trebuie să le îndeplinească mixtura asfaltică de către producătorii de mixtură asfaltică 

-asumarea responsabilităţii de către toţi cei implicaţi în realizarea de structurirutiere pe plan naţional 

Page 22: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 22/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

11

 CALITATEA AGREGATELOR NATURALE IMPUSĂ DE

STANDARDE ŞI NORME EUROPENE

Ciprian Costescu – s.l. dr. ing. la Universitatea “Politehnica” Timişoara, Facultatea deConstrucţii, Departamentul CCTF, [email protected] Marc – dr. ing. la Universitatea “Politehnica” Timişoara, Facultatea de Construcţii,Departamentul CCTF, [email protected]

 Rezumat:

În Comunitatea Europeană, începând cu anul 2004, s-au introdus noi norme privindcalitatea agregatelor naturale, aşa numitele norme europene, care au devenit obligatorii pentru

 întreaga comunitate.România, ca ţară membră a Uniunii Europene, a început corelarea normelor europene

 în domeniul agregatelor naturale în anul 2007, însă aplicarea practică a acestora este încă dificilă datorită vechilor norme româneşti care nu sunt în totalitate abrogate, a dotărilorlaboratoarelor de încercări, care nu permit efectuarea în totalitate a determinărilor solicitate denormele europene, a insuficientei cunoaşteri a noilor reglementări în rândul specialiştilor, etc.

În aceste condiţii, în lucrare se prezintă succint normele europene care trebuierespectate şi în ţara noastră în ceea ce priveşte agregatelor utilizate la construcţia drumurilor.

Cuvinte cheie: agregate naturale/ calitate / norme europene

 Abstract:

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

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

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

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

Key words: natural aggregates/quality/European norms

Page 23: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 23/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

12

1. GENERALITĂŢI

Trei norme europene armonizate în România interesează în mod deosebitdomeniul agregatelor naturale pentru drumuri. Acestea sunt următoarele(terminologia, de multe ori incorectă, este corespunzătoare specificaţiilorrespective):

- SR EN 13043/2003: „Agregate pentru amestecuri bituminoase şi pentrufinisarea suprafeţelor, utilizate la construcţia şoselelor, a aeroporturilor şi a altorzone cu trafic”;

- SR EN 12620/2003: „Agregate pentru beton. Specificaţii”;- SR EN 13242/2003: „Agregate din materiale nelegate sau legatehidraulic pentru utilizarea în ingineria civilă şi în construcţii de drumuri”.

Aceste norme definesc categoriile şi condiţiile de calitate a agregatelornaturale sau artificiale, pe baza încercărilor europene normalizate. Majoritateanoutăţilor care sunt introduse de normele europene afectează doar procedeele,deprinderile etc., f ără a aduce transformări tehnice importante asupra agregatelorpentru drumuri. Câteva dintre aceste modificări sunt următoarele:

- modificarea sitelor de analiză a granulozităţii, astfel: sitele cu ochiuri

mai mici sau egale cu 4 mm vor fi realizate din ţesătură de sârmă, iar cele maimari de 4 mm din tablă perforată;- definirea părţilor fine ca totalitatea particulelor care trec prin sita de

0,063 mm, în loc de sita de 0,08 mm (există o relaţie simplă între cele două,astfel: procentajul trecerilor prin sita de 0,063 mm este egal cu 9/10 dinprocentajul trecerilor prin sita de 0,08 mm);

- introducerea sitelor de 0,063 şi de 0,250 mm, în loc de sitele de 0,080 şi0,315 mm;

- determinarea echivalentului de nisip pe fracţiunea 0…2 mm;- determinarea uzurii Los Angeles pe o fracţiune 10…14 mm, care

respectă anumite condiţii de granulozitate (60…70 % treceri prin sita de 12,5mm sau 30…40 % treceri prin sita de 11,2 mm);

- necesitatea determinării rezistenţei la uzură micro-Deval;- necesitatea determinării coeficientului de şlefuire accelerată (CPA) pe

fracţiunea 7,2…10,0 mm, cu luarea în considerare a unei roci de referinţă;- determinarea conţinutului de părţi fine pentru cribluri (pietriş concasat)

cu sita de 0,063 mm, în loc de 0,1 mm.În afara prevederilor sus-menţionate, noile standarde europene armonizate

 în România, în domeniul analizei calităţii agregatelor naturale (anexa 1), aduc

suficiente noutăţi care trebuie cunoscute, implementate şi aplicate de urgenţă înpractica pentru alinierea ţării noastre la procedurile aplicate în ţările europene.

Page 24: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 24/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

13

Trebuie reţinut de asemenea faptul că diferenţierea tipului de agregatnatural (de carieră sau de balastieră), conform normelor europene, nu mai esteatât de restrictivă ca şi în reglementările româneşti, calitatea materialului şiproporţia de granule concasate fiind cele care limitează utilizarea acestuia la unanumit tip de lucrare rutieră. În acest sens sunt de reţinut câteva dintre definiţiileutilizate, de exemplu, în Franţa, după armonizarea normelor europene:

- agregat – material granular utilizat în construcţii. Un agregat poate finatural, artificial sau reciclat;

- agregat natural – agregat de origine minerală care nu a suportat nicio

transformare în afară de cea mecanică;- agregat artificial – agregat de origine minerală care a rezultat în urmaunui proces industrial prin care a suportat modificări termice sau de altă natură;

- agregat reciclat – agregat care a rezultat în urma modificării unormateriale anorganice înainte de utilizare;

- agregat obişnuit – agregat de origine minerală cu densitatea de 2000…3 000 kg/m3;

- agregat greu – agregat de origine minerală cu densitatea mai mare de 3000 kg/m3;

- clasă granulară (sort) – totalitatea granulelor care se încadrează întredouă site cu dimensiune inferioară (d) şi dimensiunea maximă (D). Se admite unprocent al restului pe sita D şi un procent al trecerilor prin d. Dimensiuneainferioară a sitei poate fi zero;

- agregat elementar – fracţiunea unei clase granulare care trece în întregime pe sita maximă şi este reţinută în întregime de sita inferioară;

- agregat concasat – agregat provenind din concasarea pietrelor, cudimensiuni de 0…90 mm. Natura agregatului este în general prescrisă (agregatconcasat de calcar, agregat concasat de cuarţit, zgură concasată etc.);

- agregat rotunjit – agregat obţinut prin sf ărâmare mecanică naturală, cugranulele având mai mult de 90 % din suprafaţă rotunjită, cu dimensiuni de0…90 mm. De regulă, aceste agregate sunt de origine aluvionară şi sunt însoţitede numele râului, fluviului etc. de origine;

- pietriş – determină clasele granulare pentru care D este mai mic de 45mm, iar d este mai mare de 2 mm;

- nisip – determină clasele granulare pentru care D este mai mic de 4 mm.Nisipul poate rezulta în urma alterării naturale a rocilor masive sau sedimentareşi/sau prin concasarea lor sau prin tratarea corespunzătoare a agregatelorartificiale;

- părţi fine – fracţiunea granulară care trece prin sita de 0,063 mm;

Page 25: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 25/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

14

- balast – agregat care constă dintr-un amestec de pietriş şi nisip, oricarear fi maniera de obţinere a acestui amestec;

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

În contextul definiţiilor anterioare, agregatele sunt denumite şi identificatesub formă codificată prin:

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

pentru balasturile şi pietrişurile de origine aluvionară, respectiv rotunjit, mixt

sau concasat pentru nisipurile aluvionare);- natura mineralogică (porfire, gresii, calcare, scorii etc.), în afară deagregatele de origine aluvionară;

- clasa granulară;- caracteristicile intrinseci;- caracteristicile de fabricaţie;- caracteristicile suplimentare (eventual);- eventual informaţii suplimentare (proces tehnologic, spălat, nespălat

etc.).

Aceste informaţii prin care se defineşte agregatul trebuie completate culocul de provenienţă şi cu cel de producţie (dacă diferă de cel de provenienţă).Pentru nisipurile pentru care trecerile prin sita cu dimensiunea D sunt mai

mari de 99 %, producătorul poate să definească cea mai mare sită cu ochiuri D*prin care trecerile să fie de 85…95 %.

2. CLASE. SORTURI

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

Clasele granulare trebuie să fie specificate utilizând două dimensiuni desite din seriile standardizate menţionate în tabelul 1. Clasele granulare trebuie să fie astfel definite încât raportul D/d să conducă la un rezultat cel puţin egal cu1,4.

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

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

inclusiv categoria acestuia. De exemplu: categoria GC 85/20  înseamnă că materialul respectiv are un procent de treceri prin sita inferioară de max. 20 % şi

Page 26: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 26/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

15

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

Tabelul 1. Dimensiunea ochiurilor sitelor standardizate. 

DOMENIULDE

UTILIZARE

NORMAARMONIZATĂ 

SITE CORESPUNZĂTOARE, în mm

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

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

16,0 - 20,0 – 31,5 – 45,0 – 63,0

Straturistabilizate

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

63,0 – 90,0

În plus, producătorul trebuie să determine şi să declare trecerile şitoleranţele admise pe sita intermediară (determinată ca raportul D/1,4d pentrusorturile cu raportul D/d < 4, respectiv D/2 pentru sorturile cu raportul D/d ≥ 4).De exemplu, un agregat pentru mixturi asfaltice din categoria G20/15 are min. 20% treceri prin sita intermediară  şi toleranţe admise de ± 15 %. În aceleaşicondiţii, agregatele pentru betoanele de ciment se definesc prin două categoriiGT15 (pentru sita intermediară D/1,4d), adică toleranţe pe sita intermediară de ±15 % şi GT17,5 (pentru sita intermediară D/2), adică toleranţe pe sita intermediară de ± 17,5 %.

3. CARACTERISTICI INTRINSECI

Principalele caracteristici intrinseci prin care se efectuează clasareabalasturilor şi pietrişurilor într-o anumită categorie sunt următoarele:

- uzura Los Angeles determinată pe fracţiunea 10…14 mm, princoeficientul LA;

- uzura micro-Deval determinată pe fracţiunea 10…14 mm, prin

coeficientul MDE;

Page 27: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 27/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

16

- rezistenţa la şlefuire accelerată, prin coeficientul CPA (după unelenorme europene PSV);

- rezistenţa la sf ărâmare prin şoc pe fracţiunea 8,0…12,5 mm, princoeficientul SZ;

- rezistenţa la abraziune a agregatului pe granule care trec prin sita de 14mm şi sunt reţinute pe sita cu bare de (10,2 ± 0,15) mm, prin coeficientul AAV;

- absorbţia de apă după imersare în apă 24 ore, prin coeficientul deabsorbţie a apei WA24;

- densitatea aparentă (ρa), densitatea aparentă după uscare în etuvă (ρrd),

respectiv densitatea aparentă a granulelor saturate şi cu suprafaţa uscată (ρssd);- rezistenţa la îngheţ-dezgheţ şi rezistenţa la compresiune statică, care suntdeterminări facultative.

Fiecare caracteristică este însoţită de valoarea sa admisibilă, astfel LA30  înseamnă că valoarea admisibilă a uzurii Los Angeles pentru materialul analizateste de maximum 30 %.

Clasificarea nisipurilor de concasaj se efectuează în funcţie de valoareacoeficientului PSV pentru roca de bază. De exemplu, se definesc nisipuri PA (cuPSV≥50) şi nisipuri PB (cu PSV<50).

4. CARACTERISTICI DE FABRICARE

Principalele caracteristici care sunt legate de condiţiile de fabricare a unuianumit agregat se referă la:

- granulozitate. Producătorul trebuie să definească clasele granulare pecare le produce, cu menţionarea trecerilor maxime şi minime pe sitele caredetermină sortul respectiv (vezi pct. 2);

- conţinutul de materii organice. Agregatul nu trebuie să conţină materiiorganice şi verificarea acestui lucru se efectuează prin încercarea cu hidroxid desodiu;

- gradul de concasare, care se referă la proporţia maximă de granule de unanumit fel (concasate, semiconcasate, semirotunde şi rotunde) din agregatulrespectiv. De exemplu, C100/0 simbolizează un agregat concasat cu 90…100 %granule în întregime concasate, 100 % granule concasate sau parţial concasate şi0 % granule în întregime neconcasate (rotunde), iar C90/3 simbolizează unagregat semiconcasat cu 30…100 % granule în întregime concasate, 90…100 %granule concasate sau concasate parţial şi 0…3 % granule în întregime rotunde.

Pentru pietrişuri, clasarea într-o anumită categorie, funcţie de

caracteristicile de fabricare se realizează cu luarea în considerare fie acoeficientului de aplatizare, fie a conţinutului de părţi fine. Există câte cinci

Page 28: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 28/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

17

clase funcţie de fiecare dintre cele două caracteristici. Astfel, clasa I, cea maiexigentă, presupune un coeficient de aplatizare de max. 25 % pentru granule cuD ≤ 6,3 mm, de max. 20 % pentru granule cu D = 6,3…11,2 mm şi de max. 15% pentru granule cu D > 11,2 mm (de exemplu: un agregat notat cu Fl20 şi D ≤ 6,3 mm are un coeficient de aplatizare de max. 20 % pentru granulele cudiametrul menţionat), iar clasa f 2, medie, presupune un conţinut de părţi fine înagregatul respectiv de max. 2 % (conţinutul de părţi fine admis de max. 0,5…4,0%).

Nisipurile se clasifică în trei grupe: de râu (rotunde), de concasaj sau

mixte. Funcţie de conţinutul lor de părţi fine, nisipurile pentru mixturi asfalticese încadrează în una din cele cinci categorii acceptate de la f 3…f 22, cu ultimacategorie f declarat cu un conţinut de părţi fine de min. 22 %. Calitatea părţilor finedin nisipuri se determină prin echivalentul de nisip (SE) şi prin încercarea cualbastru de metilen pe fracţiunea 0…2 mm (MB), respectiv pe fracţiunea0…0,125 mm (MBF).

Determinarea coeficientului de curgere a nisipurilor este facultativă. Înfuncţie de valoarea unghiul taluzului grămezii în care se aranjează nisipul carecurge liber, clasele luate în considerare de către normele europene sunt ESC38,

ESC35, ESC30 şi ESCdeclarat.În afara condiţiilor de calitate sus-menţionate, normele europene prevădefectuarea unor încercări de laborator pentru determinarea caracteristicilorchimice, termice şi mineralogie ale agregatelor utilitate în domeniulconstrucţiilor.

5.  CONCLUZII

Prezentul articol î şi propune să sensibilizeze specialiştii din domeniulproiectării, cercetării construcţiei, întreţinerii etc. din sectorul rutier cu noileprevederi ale normelor europene armonizate de către România.

Din prezentarea succintă a prevederilor acestor norme europenereferitoare strict la agregatele utilizate în construcţii, rezultă o serie de necesităţiimediate, cu implicaţii deosebite pentru întreaga activitate rutieră. Dintre acestease reţin:

- popularizarea necesităţii aplicării noilor standarde europene armonizatede ţara noastră  şi introducerea în activitatea curentă a noilor prevederi aleacestora;

- preocuparea pentru dotarea corespunzătoare a laboratoarelor de

 încercări;

Page 29: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 29/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

18

- preocuparea pentru adaptarea celorlalte norme la cele specificeagregatelor naturale;

- preocuparea pentru transformarea, îmbunătăţirea, completarea etc.fluxurilor tehnologice la producătorii de agregate pentru a fi capabili să furnizeze materiale corespunzătoare prevederilor europene;

- preocuparea instruirii personalului de laborator şi din domeniulmanagementului calităţii;

- preocuparea pentru adaptarea temelor de proiectare elaborate de cătrebeneficiarii lucrărilor rutiere la cerinţele normelor europene.

Se poate intui cu uşurinţă importanţa desf ăşurării unui efort concertat, decătre noi toţi, în toate domeniile sectorului rutier, pentru adaptarea activităţiicurente la prevederile normelor tehnice aplicate în toate statele membre aleUniunii Europene.

BIBLIOGRAFIE

[1] * * * Cahier des charges “Granulats”. Version juin 2006. L’Administration des Pontset Chaussées Laboratoire d’Essais des Materiaux, Boite, France.

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

[3] * * *  Lucr ări de drumuri. Colecţia standardelor europene armonizate în România.

Page 30: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 30/293

Page 31: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 31/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

20

climatice). Pe baza unei selecţii atente şi avizate a materialelor componente, aunei proiectări judicioase a mixturilor asfaltice, precum şi a dimensionăriicorecte a grosimii straturilor rutiere, pot fi construite structuri rutiere flexibilesau semirigide durabile, astfel încât structurile proiectate să aibă capacitatea de ase comporta bine la diverse condiţii de încărcare f ără pierderi semnificative destabilitate pe perioada duratei de serviciu.

Mixturile asfaltice sunt proiectate să reziste la deformaţii permanente,oboseală, fisurare din temperaturi scăzute. Aceste degradări reduc durata deviaţă a structurilor rutiere şi cresc costurile de întreţinere. În cadrul unei mixturi

asfaltice bitumul leagă agregatele, furnizând o anumită stabilitate amestecului şiasigurând rezistenţă la eforturi induse din trafic şi mediu ambiant, astfel că,performanţa mixturii asfaltice este funcţie de bitum, agregate şi proprietăţivolumetrice ale amestecului. Bitumul controlează proprietăţile vâscoelastice aleamestecului, de la momentul producerii de mixtură în staţie şi pe toată durata deexploatare.

Un material este vâscoelastic atunci când stochează  şi disipează energiemecanică ca răspuns la o încărcare mecanică. Această comportare depinde atâtde temperatură, cât şi de durata încărcării. La temperaturi joase şi încărcări de

scurtă durată, bitumul acţionează ca un solid elastic, în timp ce la temperaturiridicate şi durată mare de încărcare se comportă ca un lichid vâscos. Latemperaturi intermediare, comportarea este mult mai complexă.

Figura 1. Comportarea unui material: a)elastic; b) vâscos; c) vâscoelastic 

Page 32: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 32/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

21

Dezvoltarea unor proceduri practice şi de încredere în evaluareaabilităţilor mixturilor asfaltice în a atinge cerintele structurale, rămâne încontinuare o provocare. Trebuie folosite o varietate de metode de evaluare amixturii începând din faza de proiectare a reţetei şi până în faza de control afabricaţiei mixturii, metode care să conţină atât teste simple, orientate pe procese

 în timpul controlului calităţii în producţie, dar şi încercări sofisticate pentrudeterminarea proprietăţilor fundamentale care să asigure că mixtura viitoare vaatinge acel standard minim de performanţă care se ia în calcul la proiectareastructurilor rutiere.

Sistemul de încercări de laborator constă în câteva categorii de încercărisimple de compresiune, încercări pentru determinarea caracteristicilor ladeformaţii permanente şi încercări pentru determinarea caracteristicilorfundamentale. Încercările simple sunt limitate: pentru o anumită probă,

 încercările pot fi efectuate doar la o singură condiţie de încărcare, temperatură şinivel de compactare. Astfel, o bună selecţie a condiţiilor de încercare şireprezentarea stării de eforturi în structura rutieră sunt critice pentru succesulacestor teste.

Măsurarea proprietăţilor fundamentale ale mixturii oferă avantajele de a

putea reproduce o varietate mare de încărcări şi condiţii de mediu prin modelarenumerică. Dezvoltarea rapidă în domeniul aparaturii de laborator şi IT continuă să facă din aceste încercări variante viabile pentru evaluarea mixturii. Totuşi,identificarea şi verificarea modelelor constitutive adecvate pentru mixturibituminoase rămân în continuare o provocare, având în vedere comportareacomplexă a mixturilor: răspunsul la incărcări poate fi elastic, plastic şi poateavea şi componente de microfisurări sau ruperi.

2. CONDIŢII PENTRU ÎNCERCĂRILE DE LABORATOR PENTRUDETERMINAREA CARACTERISTICILOR MIXTURII ASFALTICE

De-a lungul ultimilor ani, Laboratorul de Drumuri din cadrul U.T.C.B. aefectuat numeroase încercări atât pe mixturi asfaltice cât şi pe materialelecomponente ale unei mixturi asfaltice, astfel încât, acest articol prezintă, într-unmod succint, foarte comprimat, numeroasele probleme care au aparut peparcursul a mai mulţi ani, de când sunt în vigoare în ţara noastră atât normeleeuropene (seria de norme SR EN 12697 şi SR EN 13108) cât şi SR174.

În cele ce urmează se vor trata încercările de laborator pentrudeterminarea modulului de rigiditate atât în condiţiile din normele europene cât

şi în condiţiile din SR 174/1-2009, precum şi influenţa condiţiilor de încărcareasupra rezultatelor obţinute.

Page 33: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 33/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

22

Conform SR EN 13108 – 20, modulul de rigiditate se determină înurmătoarele condiţii:

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

Tipul aparatului Modul de determinare a modulului

Temperatura(ºC)

 Frecven ţ  a sau durata încă rcă rii

1 Încovoiere în două punctepe probe trapezoidale/ prismatice

Modulul se determină pentru un timp de încărcare

 între 30 s şi 2 min

15 10 Hz

2 Încercarea la încovoiere înpatru puncte

Modulul se determină lacel de-al 100-lea ciclu de

 încărcare

20 8 Hz

3 Încercarea de întindere –compresiune directă peprobe cilindrice

Modulul se determină lacel de-al 100-lea ciclu de

 încărcare

15 10 Hz

4 Încercarea de întindereindirectă pe probecilindrice

Modulul se determină camedie a 5 încercări aplicateprobei

20 124 µs

În comparaţie, SR 174-1/2009 prevede ca pentru modulul de rigiditate să se folosească doar încercarea pe probe cilindrice, la temperatura de 15 ºC.

3. DETERMINAREA MODULULUI DE RIGIDITATE AL MIXTURIIASFALTICE ÎN LABORATOR

În continuare se prezintă, cu ajutorul unor grafice obţinute pe bazarezultatelor din laborator, influenţa condiţiilor de încercare asupra valorilormodulului de rigiditate. Au fost studiate diverse tipuri de mixturi, cu bitum

simplu dar şi cu bitum modificat cu polimeri, mixturi pentru stratul de uzură câtşi pentru stratul de legatură.Având în vedere că standardul european SR EN 12697-26 prezintă mai

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

 în condiţiile prevăzute în SR EN 13108-20 cât şi alte condiţii de încercare – dinpunct de vedere al temperaturii şi al frecvenţei de încărcare. De exemplu, SR EN13108 prevede ca modulul să se determine prin încercarea de încovoiere în patrupuncte pe grinzi prismatice la 20ºC şi 8 Hz, în timp ce pentru încercarea de

 încovoiere în două puncte pe probe trapezoidale se determină la 15ºC şi 10 Hz(figura 2).

Page 34: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 34/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

23

 Figura 2. Modulul de rigiditate în funcţie de tipul de încercare

Determinarea modulului de rigiditate în funcţie de frecvenţa solicitării s-aefectuat în Laboratorul de Drumuri. Astfel, cu ajutorul echipamentului de

 încovoiere în patru puncte s-a determinat modulul de rigiditate la 20ºC, la 50 µmdeformaţie impusă, la frecvenţe cuprinse între 8 Hz şi 30 Hz (figura 3).

Figura 3. Variaţia modulului de rigiditate cu frecvenţa, la 20ºC şi 50 µm, încercarea 4PB – PR

Pentru a evidenţia influenţa temperaturii de încercare asupra rigidităţiimixturilor asfaltice s-au efectuat încercări la echipamentul de întindere indirectă pe probe cilindrice (IT-CY), la echipamentul de încovoiere în patru puncte pe

probe prismatice (4PB – PR). Toate încercările au fost efectuate în condiţiile de încărcare din SR EN 13108-20.

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

Tipul Incercarii

   M  o   d  u   l   d  e  r   i  g   i   d   i   t  a   t  e ,

   M   P  a

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

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

MAMR16 BA16 MASF16a MASF16m-1 MASF16m-2

4PB-PR

3000

5000

7000

9000

11000

13000

15000

0 5 10 15 20 25 30 35

Frecventa, Hz

   M  o   d  u   l  u   l   d  e  r   i  g   i   d   i   t  a   t  e

   l  a

   2   0  o   C

  s   i   5   0

  m ,

   M   P  a

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

Page 35: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 35/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

24

 

Figura 4. Variaţia modulului de rigiditate cu temperatura la încercarea IT-CY

Figura 5. Variaţia modulului de rigiditate cu temperatura la încercarea

4PB-PR, 8 Hz

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

♦Pentru încercarea IT - CY:

IT-CY

0

5000

10000

15000

20000

25000

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

   M  o   d  u   l  u   l   d  e  r   i  g   i   d   i   t  a   t  e ,

   M   P  a

MAMR16 BA16 MASF16a MASF16m-1 MASF16m-2

4PB-PR

0

5000

10000

15000

20000

25000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Temperature, oC

   S   t   i   f   f  n  e  s  s   M  o   d  u   l  u  s

  a   t   8   H  z  a  n   d   5   0

  m ,

   M   P  a

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

Page 36: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 36/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

25

- probele sunt foarte uşor de confecţionat şi de prelucrat, se pot folosi şicarote extrase din structuri rutiere gata executate;

- testul este foarte simplu şi uşor de executat şi durează puţin;- temperatura joacă un rol bine definit în evaluarea rigidităţii, astfel că 

este necesară prezenţa unei probe în camera climatică cu termocuple montate îninterior, pentru o măsurare cât mai corectă a temperaturii;

- dezavantajul major al aparatului este acela că nu poate determinadefazajul şi energia disipată în timpul testului;

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

determinată prin aplicarea unor încărcări de tip haversine;- adoptarea unei singure valori pentru coeficientul lui Poisson pentru toatetemperaturile de încercare poate conduce la diferenţe notabile în determinarearigidităţii;♦ Pentru încercarea 4PB - PR:

- confecţionarea de probe este dificilă dacă laboratorul nu are la dispoziţieşi un compactor de laborator pentru plăci de mixtură asfaltică, si, în plus,imperfecţiunile geometrice la confecţionare sunt frecvente (prin tăiere se poatepierde paralelismul laturilor).

- funcţie de soft-ul folosit, încercările pentru un spectru de frecvenţă potconduce la perioade lungi de timp;- încercarea permite aplicarea de deformaţii specifice şi eforturi

reversibile;- unghiul de defazaj şi energia disipată pot fi calculate;- probabilitatea de pierdere a liniarităţii dintre efort şi deformaţie specifică 

a probei (mai ales la temperaturi ridicate) necesită încercarea pentru un spectrude deformaţii specifice la aceeaşi frecvenţă;

- în conformitate cu SR EN 12697-26, nu este necesară determinarea înprealabil a coeficientului lui Poisson;♦ Pentru încercarea în 2PB-TR:

- confecţionarea probelor este foarte dificilă faţă de celelalte metode,având în vedere dimensiunile mici ale probei şi paralelismul laturilor;

- nu este necesară determinarea în prealabil a coeficientului lui Poisson;- trebuie avut în vedere faptul că, la confecţionare, axa longitudinală a

plăcii trebuie să fie paralelă cu axa orizontală de compactare a mixturiiasfaltice.

- având în vedere zvelteţea probelor, după lipirea tiparelor metalice, estefoarte dificil de păstrat forma epruvetelor, ele trebuie păstrate în condiţii

speciale.

Page 37: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 37/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

26

3. CONCLUZII

Prin urmare, mixturile asfaltice sunt mai mult sau mai puţin susceptibilela variaţia frecvenţei de încărcare în funcţie de tipul de test abordat sau laalegerea modului de compactare, dar au aceeaşi susceptibilitate la temperatură.De acest lucru ar trebui să se ţină seama în considerarea valorilor modulilor derigiditate necesari în calculele de dimensionare ale structurilor rutiere ce conţinstraturi asfaltice.

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

– 2001) cere modulul de elasticitate dinamic pentru fiecare strat din structurarutieră pentru a determina starea de eforturi şi deformaţii. Pentru straturileasfaltice, modulul de rigiditate dinamic a fost ales datorită naturii sale decaracterizare fundamentală a materialului şi a proprietăţii lui de a reprezentalegătura dintre efort şi deformaţie specifică ca o funcţie de temperatură  şifrecvenţă a încărcarii. Astfel, este foarte important in a introduce valori cat maiapropiate de realitate, pentru un calcul cat mai riguros.

O concluzie importantă se referă la precizarea clară a metodei folositepentru determinarea rigidităţii pentru evaluarea conformităţii unei mixturi

asfaltice – conform EN 13108/1 şi EN 13108/4 – unde, pe lângă valoareaminimă si maxima declarată pentru rigiditatea mixturii asfaltice, ar trebuispecificată şi metoda prin care a fost obţinută.

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

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

Page 38: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 38/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

27

 BIBLIOGRAFIE 

[1]. A. BURLACU , “Contributii privind influenta modului de incercare asupraaprecierii comportarii mixturilor asfaltice in exploatare”, Teza de doctorat,Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti, Facultatea de Căi Ferate, Drumuri şiPoduri, Bucuresti, martie 2012. 

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

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

[4]. SR 174-1:2009. Lucrări de drumuri. Îmbrăcăminţi bituminoase cilindrate executate lacald. Partea 1: Condiţii tehnice pentru mixturi asfaltice.

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

Page 39: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 39/293

Page 40: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 40/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

29

 1. INTRODUCERE

Cenuşa de termocentrală reprezintă un deşeu cu un puternic impactecologic datorită cantităţilor mari în care rezultă şi pentru a căror depozitare suntscoase din circuitul agricol suprafeţe mari de teren. Există numeroase studiiprivind caracterizarea şi valorificarea cenuşilor de termocentrală din ţara noastră ca adaos la cimenturile portland.

Ideea utilizării cenuşii de termocentrală în locul filerului în amestecurile

de asfalt nu este un concept nou. Utilizarea sa în amestecurile de asfalt a fostinvestigată de mulţi oameni de ştiinţă, iar concluziile cercetărilor obţinute pot firezumate după cu urmează:

−  Warden  şi alţii (1952) au afirmat că cenuşa este un material deumplere corespunzător în amestecurile de asfalt, astfel introducerea ei asigură ostabilitate mai mare, o rezistenţă mai bună la umiditate şi flexibilitate [3].

−  Zimmer (1970) a analizat efectul conţinutului de carbon din cenuşă.Rezultatele sale au relatat că probele care au în compoziţie cenuşă au ostabilitate mai mare după imersarea în apă [4].

−  Henning (1974) a investigat efectul cenuşii de clasa C asupraproprietăţilor betoanelor asfaltice. El a concluzionat că prin adăugarea de 4 %cenuşă în masa mixturii rezultă o stabilitate ridicată, dar cu un volum de golurimai scăzut. Henning de asemenea a declarat, ca şi antecedenţii săi cercetători, că cenuşa conduce la o stabilitate mai mare după ce proba a fost imersată în apă.

−  Sankaran şi Rao (1973) au f ăcut o comparaţie între utilizarea cenuşiişi alte materiale de umplere în amestecurile de asfalt, cum ar fi argila şi prafulrezultat de la agregate. Ei au subliniat că la un conţinut de cenuşă de 2 % s-aprevăzut cea mai mare stabilitate faţă de celelalte materiale de umplere [2].

−  Rosner  şi alţii (1982) au folosit cenuşa ca material de umplere înbetonul asfaltic, arătând astfel că probele î şi păstrează rezistenţa, iarsuplimentar, prin adăugare de cenuşă, rezistenţa creşte. În majoritatea cazurilorei au considerat că rezistenţa mixturilor asfaltice ce conţin cenuşă ca material deumplere este mai mare faţă de utilizarea ca materiale de umplere materialenaturale.

Analizând aceste aspecte din mai multe puncte de vedere cum ar fi:economic şi de mediu, am realizat câteva experimente referitoare la posibilitatea

 înlocuirii totale sau parţiale a filerului din mixtura asfaltică cu cenuşa determocentrală.

Page 41: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 41/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

30

2. CARACTERISTICILE MATERIALELOR COMPOZITE UTILIZATEÎN AMESTECURILE DE ASFALT

Agregatele  joacă un rol important în performanţele structurilor asfaltice, în care intră în proporţie de 85 % - 90 % din greutatea mixturii şi reprezintă 75 % - 80 % din volumul acesteia. Prin urmare, cunoaşterea proprietăţiloragregatelor este fundamentală în proiectarea unor mixturi asfaltice de calitate

 înaltă. Agregatele utilizate la confecţionarea probelor în cadrul laboratorului deCăi de Comunicaţie Terestre, Fundaţii şi Cadastru, au ca şi sursă de provenienţă 

cariera Lucareţ din judeţul Timiş. Caracteristicile fizico-mecanice şigranulozitatea realizată pe aceste agregate sunt conforme stasurilor în vigoare.Filerul utilizat la confecţionarea probelor din mixtură asfaltică în

laborator a fost un filer de calcar produs de către HOLCIM ROMANIA, care deasemenea îndeplineşte toate condiţiile prevăzute în stasuri.

Cenuşa de termocentrală utilizată în cadrul acestui studiu, a fost supusă unor încercări fizico-mecanice în care s-au luat în considerare câteva studiiproprii ale colectivului de cercetare din cadrul Facultăţii de ConstrucţiiTimişoara, departamentul Construcţii Industriale şi Civile [1]. Astfel, în

(Tabelul 1) se prezintă analiza chimică a cenuşilor rezultate de la unele CTE dinRomânia, iar în (Tabelul 2) se prezintă densităţile şi suprafaţa specifică laaceleaşi cenuşi de termocentrală.

Tabelul 1. Analiza chimică Provenienţa

cenuşiiC.T.E.

Compoziţia chimică (valori medii), %

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO SO3 Na2O K2O MgO

Timi oara 49.07 25.52 - 1.15 - 0.26 1.90 1.01

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

După determinările efectuate s-a constatat, după cum astfel este specificatşi în literatura de specialitate, că pentru cenuşile din ţara noastră componenţiipredominanţi sunt: SiO2, Al2O3  şi Fe2O3, în proporţie de 80.89 %, ceea cedepăşeşte 70 %, fapt ce atestă posibilitatea de formare a fazelor vitroase, precum

şi a silicaţilor, aluminaţilor de Ca etc, cu implicaţii favorabile asupra capacităţiihidraulice.

Page 42: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 42/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

31

Tabelul 2. Densitatea şi suprafaţa specifică 

ProvenienţacenuşiiC.T.E.

Caracteristici fizice (valori medii), %Densitatea

reală [Kg/m3]

Densitatea înstare afânată 

[Kg/m3]

Densitatea înstare

 îndesată [Kg/m3]

Suprafaţaspecifică [cm2 /g]

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

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

Cenuşa studiată se încadrează în clasa cenuşilor alumino – silicioase camajoritatea cenuşilor din ţara noastră.

Bitumul folosit în cadrul încercărilor de laborator este un bitum D 50/70furnizat de către societatea S.C. CONFORT S.A. şi este un bitum corespunzătordin punct de vedere al caracteristicilor principale conform Ind. AND 537 –2003. 

3. STABILIREA DOZAJELOR DE MIXTURĂ ASFALTICĂ ÎNLOCUIND TOTAL SAU PARŢIAL FILERUL CU CENUŞA DETERMOCENTRALĂ 

După ce au fost analizate toate materialele ce au intrat în componenţamixturii asfaltice s-a hotărât studierea efectului înlocuirii filerului cu cenuşa determocentrală. Această înlocuire s-a realizat în diferite procente pentruurmătoarele tipuri de mixtură:

−  beton asfaltic B.A.16 care se utilizează pentru stratul de uzură;−  beton asfaltic deschis B.A.D.25 care se utilizează pentru stratul de

legătură.Astfel în funcţie de procentele de cenuşă stabilite pentru fiecare tip de

mixtură asfaltică s-au realizat dozajele finale, conform (Tabelelor 3 şi 4),urmând mai departe realizarea probelor conform fiecărei încercări la careurmează să fie supuse.

Datorită faptului că cenuşa utilizată în amestecurile de asfalt are odensitate în stare îndesată de 775 /, ea prezintă un procent departicipare în amestec mai mic decât procentele stabilite în faza iniţială, din

cauza faptului că are un volum mai mare de parte fină.

Page 43: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 43/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

32

Tabelul 3. Dozaje finale B.A.16Componentele

mixturii

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

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

bitum 4.60 4.90 5.40 6.00 6.50 7.00

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

Componentelemixturii

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

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

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

Din punct de vedere al încadrării acestor amestecuri în zonele degranulozitate prevăzute de standardul românesc SR 174 – 1/2009, acestea se

 încadrează după cum se poate observa în (Figura 1), respectiv (Figura 2).

Figura 1. Curbele de granulozitate stabilite

pentru mixtura asfaltică B.A.16

Figura 2. Curbele de granulozitatestabilite pentru mixtura

asfaltică B.A.D.25

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

90.0

100.0

0.001 0.010 0.100 1.000 10.000

   T  r  e  c  e  r   i   [   %   ]

Dimensiune a ochiurilor sitelor [mm]

Dozaje B.A.16 cu diferite procente de cenuşă

Limită inf. Limita sup. 0 % cenuşă 2.5 % cenuşă

5 % cenuşă 7.5 % cenuşă 10 % cenuşă 12.5 % cenuşă

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.001 0.010 0.100 1.000 10.000

   T   r   e   c   e   r   i   [   %   ]

Dimensiunea ochiurilor sitelor [mm]

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

Limita inf. Limită sup. 0 % cenuşă 2,5 % cenuşă

5 % cenuşă 7,5 % cenuşă 10 % cenuşă

Page 44: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 44/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

33

4. PREPARAREA PROBELOR CILINDRICE ÎN LABORATOR

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

a) Ciocan Marshall b) Presă giratorie

Figura 3. Aparatura utilizată pentru realizarea probelor

5. STUDII EXPERIMENTALE PRIVIND PROPRIETĂŢILE FIZICO-MECANICE PENTRU DOZAJELE DIN MIXTURĂ ASFALTICĂ CECONŢIN CENUŞĂ DE TERMOCENTRALĂ 

Astfel în urma mai multor încercări de stabilire a procentului de bitum,ţinând cont şi de proprietatea ceva mai absorbantă a cenuşii, cu 0.20 % …0.30 % mai mare decât a filerului, s-au stabilit dozajele conform tabelelor 3,respectiv 4, prezentate mai sus, dozaje pentru care s-au determinat

caracteristicile fizico-mecanice. În tabelul 5, sunt date rezultatele privind încercările uzuale efectuate pentru betoanele asfaltice B.A.16 şi B.A.D.25.

Verificarea calităţii betoanelor asfaltice proiectate s-a f ăcut princomparare cu valorile prevăzute în standardul românesc SR 174-1/2009, pentrubetoanele B.A.16 şi B.A.D.25. Astfel rezultatele obţinute pentru dozajelerealizate sunt conforme normativului.

Page 45: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 45/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

34

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

   B   i   t  u  m   (   %   )

   C  e  n  u      ş        ă

    (   %   )

   S   t  a   b   i   l   i   t  a   t  e

  c  o  r  e  c   t  a   t        ă

 

   K   N

   I  n   d   i  c  e   f   l  u  a   j

  m  m

   R  a  p  o  r   t

   S   /   I ,   K   N   /  m  m

   D  e  n  s   i   t  a   t  e

   K  g   /  m

   3

   A   b  s  o  r   b       ţ   i  e

   d  e  a  p        ă

    (   %   )

Va(%)

VMA(%)

VFA(%)

   B .   A .   1   6

4.6 0 12.10 4.70 2.57 2450 1.80 1.38 16.53 91.66

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

   B .   A .   D .   2

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

5.4 10.0 13.80 3.80 3.63 2330 4.00 7.55 21.28 64.53

Dacă am considera amestecurile realizate doar în funcţie de procentul debitum stabilit şi doar de utilizarea filerului ca material de umplere, normal ar fica stabilitatea Marshall pentru dozajele respective să scadă, iar indicele de fluajşi densitatea să crească. Referitor la utilizarea cenuşii de termocentrală înamestecurile de asfalt în locul filerului, se poate observa din (Figura 4 - 10), că aceasta prezintă un efect invers, dar favorabil caracteristicilor mecanice. Practicstabilitatea Marshall creşte, iar indicele de fluaj scade, chiar dacă avem un

conţinut de bitum mai ridicat. În ceea ce priveşte densitatea aparentă, aceastascade proporţional cu procentul de cenuşă utilizat în amestec, dar nu subvaloarea prevăzută în stas. Acest lucru este normal datorită densităţii scăzute acenuşii faţă de filer.

Page 46: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 46/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

35

 

Figura 4. Stabilitatea Marshall în funcţie deprocentele de bitum şi cenuşă pentru

mixturile B.A.16 şi B.A.D.25

Figura 5. Indicele de fluaj Marshall înfuncţie de procentele de bitum şi cenuşă 

pentru mixturile B.A.16 şi B.A.D.25 

Figura 6. Densitatea probelor Marshall înfuncţie de procentele de bitum şi cenuşă 

pentru mixturile B.A.16 şi B.A.D.25

Figura 7. Absorbţia de apă în funcţie deprocentele de bitum şi cenuşă pentru

mixturile B.A.16 şi B.A.D.25

Referitor la absorbţia de apă pentru amestecurile realizate, (Fig. 7), sepoate observa o fluctuaţie a acesteia în funcţie de procentele de cenuşă utilizate.Deşi normal ar fi ca absorbţia de apă să scadă odată cu creşterea densităţii şi aconţinutului de bitum, în acest caz, datorită utilizării cenuşii în amestec,densitatea mixturii scade, iar absorbţia de apă pentru procentele maisemnificative de cenuşă utilizată în betoanele asfaltice B.A.16 şi B.A.D.25prezintă o uşoară creştere.

În ceea ce priveşte volumul de goluri al mixturilor realizate se poate spunecă pentru dozajele ce conţin cenuşă acesta creşte, lucru normal aşteptat datorită scăderii densităţii acestora. În mod normal la un conţinut identic de liant ca îndozajele efectuate, dar având ca material de umplere filerul, volumul de goluri

scade semnificativ, iar mixtura rezultată prezintă o susceptibilitate scăzută laumiditate. Acest lucru poate fi considerat la fel şi pentru dozajele cu cenuşă 

8.0

8.5

9.0

9.5

10.0

10.5

11.0

11.5

12.0

12.5

13.0

13.5

14.0

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5

   S  a   t  a   b   i   l   i   t  a   t  e   [   K   N   ]

Bitumîn funcţie de procent cenuşă [%]

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

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5

   I  n   d   i  c  e   f   l  u  a   j   [  m  m   ]

Bitumîn funcţie de procent cenuşă [%]

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

2280

2300

2320

2340

2360

2380

2400

2420

2440

2460

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5

   D

  e  n  s   i   t  a   t  e  a   [   k  g   /  m   ^   3   ]

Bitum în funcţie de procent cenuşă [%]

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

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5

   A   b  s  o  r   b       ţ   i  e  a  p        ă

    [   %   ]

Bitum în funcţie de procent cenuşă [%]

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

Page 47: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 47/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

36

datorită caracterului hidrofob al acesteia. Referitor la rezultatele obţinute,(Figura 8), pentru volumul de goluri din mixtură  şi volumul de goluri dinamestecul de agregate, este demonstrat conform unor studii privind modul dedeterminare al acestora, în funcţie de modul de compactare cu girocompactorulsau cu compactorul Marshall, un procent mai mic de până la 1.7 % … 1.6 % avolumului de goluri determinat pe cilindri confecţionaţi cu presa giratorie faţă de cilindrii Marshall.

Fig. 8. Volumul de goluri din mixtură înfuncţie de procentele de bitum şi cenuşă 

pentru mixturile B.A.16 şi B.A.D.25 

Fig. 9. Volumul de goluri din amestecul deagregate în funcţie de procentele de bitum şicenuşă pentru mixturile B.A.16 şi B.A.D.25

Figura 10. Volumul de goluri umplute cu bitum în funcţie de procentele de bitum şi cenuşă 

pentru mixturile B.A.16 şi B.A.D.25

Conform criteriilor SUPERPAVE privind volumul de goluri din amestecul deagregate VMA, acesta se compune din volumul de goluri din mixtură  şi volumulefectiv de liant. Din punct de vedere al analizării rezultatelor VMA-ului pentrubetoanele asfaltice realizate B.A.16 şi B.A.D.25, (Figura 9), ce conţin şi cenuşă determocentrală, se poate spune că respectă condiţiile impuse.

1.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.08.5

9.09.5

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5

   V   a   [   %   ]

Bitum în funcţie de procent cenuşă [%]

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

15.0

16.0

17.0

18.0

19.0

20.0

21.0

22.0

23.024.0

25.0

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5

   V   M   A   [   %   ]

Bitum în funcţie procent cenuşă [%]

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

50.0

55.0

60.0

65.0

70.0

75.0

80.0

85.0

90.0

95.0

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5

   V   F   A   [   %   ]

Bitum în funcţie de procent cenuşă [%]

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

Page 48: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 48/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

37

Volumul de goluri umplute cu bitum, (Figura 10), pentru dozajele B.A.16 cuun conţinut scăzut de liant bituminos nu se încadrează conform criteriilorSUPERPAVE. Acest inconvenient conduce mai departe la instabilitatea mixturiisub un efort de forfecare şi îmbătrânire accelerată.

6. CONCLUZII

Caracteristicile fizico-mecanice determinate prin încercări uzuale conformstas SR 174-1/2009, prezintă o evoluţie bună a mixturilor asfaltice în funcţie de

procentul de cenuşă din amestec, astfel putând fi afirmate următoarele concluzii:  stabilitate Marshall mai mare comparativ cu stabilitatea obţinută pe mixtura

ce conţine în amestec filer;  indice de fluaj mai mic; pe măsură ce procentul de cenuşă creşte, indicele de

fluaj scade;  densitate aparentă mai mică (datorată densităţii scăzute a cenuşii faţă de

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

  volum de goluri mai mare datorat densităţii scăzute, dar corespunzător

limitei date de stas, chiar dacă procentul de bitum este mai mare;  absorbţie de apă în limitele normale, chiar dacă volumul de goluri este maimare. Această caracteristică se datorează  şi faptului că cenuşa estehidrofobă.

Utilizarea cenuşii de termocentrală în amestecurile de asfalt prezintă oserie de avantaje, dintre care:  ocrotirea mediului înconjurător, deoarece cenuşile de termocentrală 

reprezintă un deşeu cu un puternic impact ecologic datorită cantităţilor mari în care rezultă şi pentru a căror depozitare sunt scoase din circuitul agricolsuprafeţe mari de teren; 

   în amestecurile de asfalt ajută la reducerea cantităţii de mixtură prevăzută pentru a asigura grosimea necesară stratului, în timpul execuţiei. Acest lucruse datorează densităţii mai mici a cenuşii faţă de filer;

  costuri mai mici ale mixturii asfaltice ce conţine în amestec cenuşă, datorită faptului că cenuşa reprezintă un deşeu ce nu prea poate fi valorificat.

Page 49: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 49/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

38

 BIBLIOGRAFIE

[1]. C. BADEA: „Contribu ţ ii referitoare la utilizarea de şeurilor refolosibile pentru producerea unor noi tipuri de materiale de construc ţ ii” Teză de doctorat, Timişoara,2004.

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

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

[4]. W.B. WARDEN, S.B. HUDSON, and H.C. HOWELL: “Evaluation of mineral filler in terms of practical pavements performance”, Proceedings of the Association of Asphalt Paving Tehnologists 101 – 110, 1952.

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

Page 50: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 50/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

39

 BITUMURI CU VÂSCOZITATE SCĂZUTĂ 

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

 Rezumat 

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

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

Cuvinte cheie: bitum, parafine

 Abstract 

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

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

Keywords: bitumen, paraffinic waxes

1. INTRUDUCERE 

Acest articol î şi propune prezentarea influenţei parafinelor Fischer-Tropsch asupra comportamentului bitumurilor rutiere.

Prin utilizarea termenului de ceară parafinică sau pe scurt parafină, nereferim la acea clasă de hidrocarburi cu formula chimică CnH2n+2 şi structura

lineară, denumită generic “alcani”. Au aspect de ceară, în general de culoare

Page 51: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 51/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

40

albă, insolubile în apă dar solubile în benzen, eter şi unii esteri. În stare topită pot fi amestecate cu uleiuri.

Parafinele determinate în structura bitumului provin în general dinprocesarea ţiţeiurilor de natură parafinică  şi au fost clasate în două categoriifundamentale:

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

(normal alcani) cu lanţuri de aprox. 30 atomi de carboni şi puţine isoparafine sau

cicloparafine. Formează cristale de dimensiuni mari sub formă de plăci sauaciculară (mai rar).Parafinele microcristaline au în compoziţie o sumă considerabilă de iso- şi

cicloparafine şi prea puţine normal parafine. Cristalizează sub formă aciculară,de mici dimensiuni. Au masa moleculară mare şi conţin 40-100 atomi de carbon.

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

- Efect negativ asupra compactării asfaltului datorită creşterii bruşte avâscozităţii.

- Apariţia prematură a deformaţiilor permanente datorită scăderiivâscozităţii la temperaturi ridicate.- Influenţa negativă asupra adezivităţii la agregat datorită caracterului

hidrofob al parafinelor- Face bitumul sf ărâmicios şi grăbeşte apariţia fisurilor în asfaltÎn mod paradoxal, pe lângă aceste efecte negative, au fost descoperite şi

beneficii ale utilizării parafinelor. Ne referim aici la îmbunătăţireacaracteristicilor reologice şi în special la creşterea lucrabilităţii mixturilorasfaltice la temperaturi scăzute.

Aceste rezultate surprinzătoare au fost obţinute în urma studieriiparafinelor microcristaline.

Un aport deosebit îl au studiile efectuate de către chimistul german FransFischer şi colegul său ceh Hans Tropsch. În urma încercărilor de a producecarburant din cărbune, au descoperit un tip de parafine microcristaline cu lanţ de40-100 atomi de carbon şi punct de cristalizare de 80-1200C. Aceste parafine auun comportament aparte şi se numesc astăzi Parafine Fischer-Tropsch.

Page 52: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 52/293

Cerce

2. REZULTATE EXPE 

În continuare vomparafine Fischer-Tropschacestor bitumuri speciale

În primă fază s-auvaloarea maximă de 5% şcorespunzător fiecărui pr

După cum se poatde 3%.

Figura 1. Influ n etapa următoare

categorii de bitumuri: unmodificat cu polimeri Piniţial, apoi s-a adăugat p

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC are, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

IMENTALE 

prezenta rezultatele obţinute în ur(FT) în bitumurile produse de căt

poartă denumirea de OMV Bitumen Sadăugat parafine FT în concentraţii

i au fost determinate Penetraţia şi Pucent.

observa în graficul din figura 1, pro

nţarea penetraţiei şi a punctului de în

s-a determinat evoluţia vâscozităţii.bitum rutier cu clasa de penetraţie 5B 45/80. Penetraţia a fost determi

rafina în procent de 2% şi 4%.

41

a adăugării dee OMV. Gamaecial NV.diferite până lactul de înmuiere

entul optim este

uiere

-au folosit două  /70 şi un bitumnată pe bitumul

Page 53: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 53/293

Cerce

42

Figura

Fig

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC are, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

2. Variaţia vâscozităţii (PmB45/80)

ra 3. Variaţia vâscozităţii (50/80)

Page 54: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 54/293

Cerce

La bitumurile trat înregistrează la o temper

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

Următorul test a fosens a fost confecţionată 

Figura

Rezultatul testuluicomentariu.

3. CONCLUZII 

Aceste rezultate econcluzii:

- Bitumurile trataaproximativ 20%.

- Extinde intervalul- Reduce vâscozita

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC are, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

te s-a observat că aceeaşi valoaretură redusă faţă de cea a bitumului neele FT grăbesc fenomenul de lichefină omogenizare, reduce nivelul desfaltice executate cu aceste bitumuriră mai densă, mai compactă şi mai du

st cel al rezistenţei la deformaţii permixtură pentru un strat de legătură.

. Încercarea la deformaţii permanente

este ilustrat în figura 4 şi nu mai

ectuate în laborator ne îndreaptă c

e permit o reducere a consumuril

de plasticitateea bitumului (lichefiază)

43

vâscozităţii seratat.re al bitumului,oluri şi măreşte. Prin reducerearabilă.anente. În acest

necesită niciun

tre următoarele

r energetice cu

Page 55: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 55/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

44

- Reduce temperatura de malaxare- Permite aplicarea la temperaturi scăzute

Testele de laborator au fost urmate de testele în teren.A fost produsă o mixtură BAD 22 pentru stratul de legătură, iar pentru

uzură a fost produs un MASF 8. După aşternere şi compactare s-au desprinsurmătoarele concluzii:

- Lucrabilitate echivalentă la temperatură scazută - Reducerea uzurii staţiei de asfalt

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

Special NV şi cuprinde atât bitumuri rutiere, cât şi bitumuri modificate cupolimeri.

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

Principalul scop al acestei operaţii a fost sporirea lucrabilităţii şi reducereaemisiilor şi a consumului energetic.

Page 56: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 56/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

45

 INFLUENŢA PUDRETEI DE CAUCIUC ASUPRA

PERFORMANŢELOR ÎMBRĂCĂMINŢII BITUMINOASE

Beica Vasilica, şef laborator drumuri, dr.ing., CESTRIN Bucureşti, [email protected]îsîc Georgeta, şef profil, ing., CESTRIN Bucuresti, [email protected] Elisabeta, şef profil, ing,. CESTRIN Bucuresti, [email protected]

 Rezumat

În ultima decadă traficul din ţara noastră a cunoscut o creştere substanţială care,cumulat cu condiţiile de climă severe , a condus la necesitatea producerii unor îmbrăcăminţidin mixtură asfaltică cu rezistenţă marită la deformaţii permanente şi fisurare. Din acestmotiv, o serie de noi materiale folosite pe piaţa europeană au fost încercate pentru a stabilicare dintre acestea sunt potrivite pentru clima specifică şi traficul din ţara noastră.

Lucrarea de faţă prezintă rezultatele care s-au obţinut pe teren şi în laborator, pemixtură asflatică preparată cu pudretă de cauciuc obţinută din anvelope reciclate (simplă, înamestec cu polioctenamer semicristalin sau granulată cu bitum) care îmbunătăţeştecomportarea îmbrăcăminţii şi creşte durata de viaţă a drumului.

Utilizarea acestui produs prezintă avantaje economice şi un impact scăzut asupramediului, deoarece pudreta de cauciuc se obţine din anvelope reciclate.Tehnologia de aplicare a produsului are avantajul că acesta poate fi adăugat în două 

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

În laborator, pudreta de cauciuc a fost în general utilizată în procedeul umed , bitumulmodificat fiind analizat după metodologia SHRP (RTFOT, PAV, DSR şi BBR). În „situ”pudreta de cauciuc a fost utilizată numai în procedeul uscat, pentru obţinerea de mixturiasfaltice tip BA16 şi SMA16 utilizate pe drumurile naţionale din diferite zone geografice aleţării respectiv de munte, de câmpie şi de deal. Pe mixtura asflatică au fost determinaterezistenţa la formarea f ăgaşelor, rigiditatea, rezistenţa la oboseală şi fluajul dinamic care au

servit la evaluarea comportării îmbrăcăminţii bituminoase în drum.

Cuvinte cheie: pudretă de cauciuc, polioctenamer, mixtură asflatică 

 Abstract

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

traffic in our country.

Page 57: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 57/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

46

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

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

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

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

Keywords: rubber powder, polyoctenamer, asphalt mixture

1. INTRODUCERE

În ultima decadă, în ţara noastră, dat fiind condiţiile de climă specifice şicreşterii sarcinii admise pe osie pentru autovehicule rutiere de la 100KN la115KN, au existat preocupări pentru utilizarea la lucrările de drumuri a unormateriale şi tehnologii care să asigure o comportare corespunzătoare înexploatare (ex. rezistenţă la fagaşe , rezistenţă la temperatură scazută).

În acest sens, urmare a studiilor şi cercetărilor realizate, au fost promovatela lucrările de reabilitare a drumurilor mixturile asfaltice stabilizate cu fibre şibitumurile modificate cu polimeri, s-a implementat metodologia SHRP de

clasificare a bitmurilor pe clase de performanţă şi utilizarea acestora în funcţiede zona climatică specifică.Cum:- pe plan mondial, s-au intesificat eforturile pentru reducerea emisiilor de CO2

 în vederea protejării mediului;- tehnologiile care utilizează deşeuri nedegradabile în procesul de fabricaţietransformându-le într-un produs util, se aliniază tendinţei actuale de ecologizareşi protejare a mediului înconjurător;- o sursă de polimer pentru modificarea bitumului rutier o reprezintă şi pneurileuzate, din care prin reciclare se poate obţine pudretă de cauciuc care poate fiutilizată la prepararea de mixturi asfaltice, s-a considerant oportună 

Page 58: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 58/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

47

experimentarea acestei tehnologii ca alternativă la utilizarea elastomerilortermoplastici de modificare a bitumurilor.2. PARTE EXPERIMENTALĂ 

S-a utilizat pudretă de cauciuc pentru prepararea mixturilor asfalticeutilizate în stratul de uzură (tip BA16 si SMA16), sub diferite forme: simplă granulată (GP), în amestec cu polioctenamer (OP), granulată cu bitum (BP).S-au realizat atât studii de laborator cât şi sectoare experimentale în diferite zonegeografice/climatice ale ţării.

2.1 Pudretă de cauciuc simplă granulată (GP)

În laborator, pudreta de cauciuc de granulaţie 0-2 şi 0-4mm s-a utilizat(2006) la proiectarea unei mixturi asfaltice tip BA 16 în două variante :- ca înlocuitor al unei părţi de nisip natural şi/sau filer;- ca adaos la mixtură, într-o cantitate care să poată fi inglobată astfel încâtcaracteristicile mixturii să nu fie influenţate în mod negativ.În ambele moduri, pudreta a fost adăugată peste agregatele încălzite la 175-

180°C, timpul de malaxare fiind mărit cu 20-30 secunde iar compactareaprobelor s-a f ăcut la 1500C.Seturile de mixturi asafltice preparate au fost caracterizate prin încercări

clasice, selectându-se acele variante în care pudreta de cauciuc a adus unele îmbunătăţiri caracteristicilor tehnice şi anume: pudretă 0-2mm, 1% adaos lamixtură asfaltică; pudretă 0-4mm, 1% din masa mixturii, înlocuind nisip natural;pudretă 0-4mm, 2% din masa mixturii, înlocuind nisip natural.

2.1.1 Sector experimental - strat de uzură din mixtură asfaltica tip BA16 cuadaos de pudretă de cauciuc.

Sectorul experimental a fost realizat în vestul ţării, în toamna anului 2006, într-o zonă de câmpie (drum national), utilizându-se 1% amestec pudretă sort 0-2mm şi 0-4mm, ca adaos la mixtură. Materialele utilizate la prepararea mixturii,cu excepţia bitumului, au fost diferite de cele utilizate în laborator, dar curbagranulometrică a fost similară. Comparativ cu mixtura martor, mixtura cupudretă de cauciuc prelevată la aşternere a fost mai puţin rigidă (6200Mpa faţă de 8000Mpa), a prezentat o deformaţie mai mare din fluaj dinamic (4500µm/mfaţă de 1053µm/m) şi o rezistenţă mai scazută la oboseală (nr. de cicluri până la

fisurare 163x103 faţă de 350x103). Carotele prelevate din drum au prezentat ungrad de compactare de 100% şi o absorbţie de apă corespunzătoare cerinţelor

Page 59: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 59/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

48

tehnice, conţinutul de bitum fiind similar cu cel de la aşternere. După 4 ani înexploatare, sectorul nu prezenta degradări.

2.2 Pudretă de cauciuc în amestec cu polioctenamer (OP)

Amestecul este format din 95,5% pudretă de cauciuc cu diametruparticulei mai mic de 1,4 mm şi 4,5 % polioctenamer semicristalin. Datorită prezenţei legăturilor duble în polioctenamer are loc o reacţie chimică cu sulfuldin pudreta de cauciuc şi masa bituminoasă, care facilitează o compoziţie

uniformă a amestecului [1].Amestecul se utilizează la prepararea mixturilor asfaltice fie prinmodificarea bitumului fie prin adăugarea directă în agregatele încălzite, înprocesul de preparare a mixturii. În ambele variante, conţinutul de amestecpudretă /polioctenamer adăugat poate fi cuprins între 5%...20% din masabitumului [1].

2.2.1. Încercări de laborator

În laborator, amestecul pudretă /polioctenamer a fost utilizat într-unconţinut de 10% la modificarea bitumului de penetraţie 50/70 şi la prepareaunei mixturii asfaltice tip BA16, pentru comparaţie, analizându-se şi probemartor .

Modificarea bitumului s-a realizat prin procedeul umed,  în careamestecul pudretă /polioctenamer a fost adăugat peste bitumul încălzit la1800C, în cantităti mici şi omogenizat prin agitare. Pentru o bună procesare aliantului modificat obţinut, s-a urmărit ca vâscozitatea finală să fie cuprinsă 

 între 200 şi 3000 mPa.s, timpul de reacţie fiind stabilit prin măsurareavâscozităţii (se consideră că reacţia este completă atunci când vâscozitatearămâne constantă timp de o oră). Un timp de agitare de 2 ore a amestecului afost suficient pentru realizarea reacţiei. În timpul modificării, rezervorul debitum a fost umplut cu bitum cca 2/3 din înălţimea maximă de umplere, pentrua se evita revărsarea bitumului generată de tendinţa de umflare a pudretei decauciuc [ 2].

În cazul preparării mixturii asfaltice s-a utilizat procedeul uscat, în careamestecul pudretă /polioctenamer a fost adăugat peste agregatul încălzit la 1700Cşi amestecat timp de 90 secunde, după care s-a adăugat bitumul şi s-a continuatamestecarea încă 90 secunde. După amestecare, materialul s-a lăsat la

condiţionat timp de o oră la temperatura de 1600C, pentru a se permitefinalizarea reacţiei.

Page 60: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 60/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

49

Probele de bitum modificat şi de mixtură asfaltică au fost supuse încercărilor de laborator conform metodologiei SHRP [3] şi normelor europene,rezultatele obţinute fiind prezentate în tabelele nr. 1 şi nr.2.

Tabel 1 – Caractersiticile tehnice ale bitumului 50/70nemodificat şi modificat cu pudretă /polioctenamer

Caracteristica Bitumsimplu cu 10% OP

Punct de înmuiere,0C 48 56,7

Penetraţie, 1/10 mm 57,2 39,5Punct de rupere Fraass, 0C -12,6 nu a fisuratDSR, original, 640CG*/sinδ, Pa 1584 2513G*, Pa 1580 2491∆, grade 85,8 72,5BBR, la -180CRigiditate, S, MPa 246,8 196,3Panta, m 0,380 0,360

Tabel 2 - Caracteristicile tehnice ale mixturii asfaltice tipBA16 cu şi f ără adaos de OP

Caracteristica tehnică  BA6 BA16 cu10% OP

Temperatura mixturii , 0C 150 170Densitate aparentă, kg/m3 2388 2330Absorbţie de apa, % 0,5 1,2Stabilitate, KN 10 12,3

Indice de curgere 4,6 3,3Rigiditate, mm 6250 6600Fluaj dinamic, µm/m 5200/6700 5200/6900Rezistenţă la oboseală (deformaţieverticală la 10000 cicluri), mm 1,46 0,37Rezistenţă la ornieraj- adâncime f ăgaş, mm-viteza de formare a f ăgaşului, mm/oră 

54,3

3,40,7

2.2.2 Straturi de uzură din mixtură asfaltica tip BA16 si SMA16 cu adaos

de pudretă de cauciuc/polioctenamer

Page 61: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 61/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

50

În perioada 2008 - 2010, cu amestecul pudretă /polioctenamer au fostpreparate mixturi asfaltice tip BA16 şi SMA16 pentru stratul de uzură (procedeul uscat), care au fost utilizate la realizarea unui sector experimental înzonă geografică de munte (drum naţional) şi la lucrările unei centuri ocolitoare ,urmărindu-se atât comportarea pe timpul iernii cât şi comportarea sub acţiuneatraficului greu pe timpul verii (tabel nr.3).

Tabel 3–Mixturi asflatice cu amestec pudretă /polioctenamer (OP).Caracteristici tehnice.

Tip mixtură Loc aşternere Caracteristica Valoriobţinute SR 174/1-2009

BA16 cu OP,drumnaţional, 2008 

Rigiditate, MPa 6700 -Fluaj dinamic,1800 imp.-deformare , µm/m-rata de deformare,µm/m/ciclu

54800,18

-

Oboseală, 10000 cicluri-deformaţia verticală, mm 0,37

-

Ornieraj, 60 C-adâncime f ăgaş, mm-viteza de formare af ăgaşului, mm/ora

3,40,3

*<7<3

Carote BA16cu OP, drumnaţional, 2009 

Absorbţie de apă, % 2,8 2...5Grad de compactare, % 97,8/99,6 min. 96Ornieraj , 600C-adâncime f ăgaş, %-viteza de formare a

f ăgaşului, mm/10

3

cicluri

7,50,11

max.9max.1

SMA16 cuOP, Centură ocolitoare,2010

Rigiditate, MPA 7730 min.4500Fluaj dinamic,1800 imp.-deformare, µm/m-rata de deformare,µm/m/ciclu

77500,20

max.30miimax.3

Oboseală, 3600 cicluri-deformaţia verticală, mm 0,530 max.1Ornieraj, 600C-adâncime f ăgaş, %-viteza de formare a

5,70,1

max 7max.0,6

Page 62: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 62/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

51

f ăgaşului, mm/10 cicluri* cerinţe ale SR 174/1-2002, în vigoare la data efectuării încercării,conform Nrm.573

2.3 Pudretă de cauciuc granulată cu bitum (BP)

Amestecul granulat pudretă de cauciuc/bitum este alcătuit din 45-50%bitum, 40% pudretă de cauciuc şi 10-15% material de umplutură, mărimeagranulatului fiind de cca 10mm [4].

Amestecul se utilizează prin adăugarea directă în malaxorul staţiei de producere amixturilor imediat după descărcarea agregatelor, pentru lucrările de laboratorexistând o procedură specială (vezi 2.3.1).

2.3.1 Încercări de laborator

Pudreta de cauciuc granulată cu bitum (BP) a fost utilizată în laboratorla modificarea bitumului de penetraţie 50/70 şi 70/100 şi la preparea uneimixturii asfaltice tip BA16 (conţinut de bitum pen. 50/70 - 6,2%), pentru

comparaţie, analizându-se şi proba martor. Rezultatele încercărilor efectuate pebitumul modificat sunt prezentate în tabelul nr. 4 iar cele obţinute pe mixturaasfaltică sunt prezentate în tabelul nr.5.

În cazul modificării bitumului, granulatul BP a fost amestecat cu bitumrutier de penetraţie 50/70 (70/100), încălzit la 1900C – 2000C, într-un malaxorcu palete şi omogenizat prin agitare cu o viteză de 200 rot/minut timp de 15-20minute. Conţinutul de granulat BP a fost de 12% din masa bitumului.

Page 63: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 63/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

52

 Tabel 4 – Caractersiticile tehnice ale bitumului de penetraţie50/70 şi 70/100 nemodificat şi modificat cu BP

Caracteristica Bitum 50/70 Bitum 70/100simplu 12% BP simplu 12% BP

Punct de înmuiere, C 49,5 56,5 46,3 50,5Penetraţie, 1/10mm 57 38 79 60Punct de rupere

Fraass, 0C

-15,2 -13,4 -13 -14

Adezivitate 74 83 84 84DSR, originalG*/sinδ la 640C, Pa 1680 3945 1116 2520DSR, dupa RTFOTG*/sinδ la 640C, Pa 4013 8220 2020 3775DSR, dupa PAVG*sinδ la 220C, Pa 4607 3235 5286 3395

Tabel 5 - Caracteristicile tehnice ale mixturii asfaltice tipBA16 cu şi f ără adaos de granulat BP

Caracteristica tehnică  BA16 BA16 cu12% BP

Densitate aparentă, kg/m3  2548 2534Stabilitate, KN 8,6 10,4Indice de curgere, mm 5,9 5,0Modulul de rigiditate, MPA 4900 8700

Fluaj dinamic (deformaţia la500C, 300KPa si 1800impulsuri), µm/m

62160 23390

Deformaţia la oboseală (150C/3600impulsuri), mm

1,45 0,30

2.3.2. Utilizarea granulatutului BP pe teren

Pe teren, granulatul pudretă /bitum a fost utilizat la realizarea unui sector

experimental cu mixtură asfaltică tip SMA, pe drum naţional (breteaocolitoare) şi la lucrări de autostradă. Mixtura realizată cu granulatul BP a

Page 64: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 64/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

53

avut un conţinut de bitum de 5,8%, granulat BP 12% din masa bitumului şi ocurbă granulometrică corespunzatoare cerinţelor din norma tehnică româneascş SR 174/2009. Reţeta proiectată a fost verificată în laborator şi apoi aplicată peteren.

Punerea în operă s-a realizat astfel (temperatura la şfârşitul compactăriitrebuie să fie de 1450C) [5]: dozarea agregatelor încălzite la 160-1800C;introducerea granulatului BP direct în malaxorul staţiei de producere a mixturiiasfaltice; malaxarea uscată timp de cca 10 secunde; adăugare bitum(max.1900C) şi malaxare pentru omogenizarea amestecului, minim 20 secunde.

Rezulatatele obţinute sunt prezentate în figurile nr.1...3.

Figura 1: Rigiditatea- SMA16 cu BP Figura 2: Oboseala-SMA16 cu BP

Figura 3: Ornieraj - SMA16 cu BP

8250

4900

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

1

SMA16 cu granulat BP

    R    i   g    i    d    i   t   a   t   e ,

    M

    P   a

  Lab.In situ

Cerinţă tehnică, min. 4500

0,28

0,67

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1

SMA16 cu granulat BP

   O   b

  o  s  e  a   l  a  :   d  e   f  o  r  m  a       ţ   i  e ,  m  m Cerinţă tehnică, max. 1

Lab.

In situ

2

5,5

0

1

2

3

4

5

6

7

8

1

SMA16 cu granulat BP

   A   d   â  n  c   i  m  e   f        ă  g  a     ş ,   %

  Cerinţă tehnică max.7

Lab. In situ

Page 65: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 65/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

54

 3. REZULTATE ŞI DISCUŢII

3.1 Pudreta de cauciu simplă : la acelaşi dozaj de pudretă de cauciuc înmixtura asfaltică, în laborator, influenţa asupra produsului final este în funcţiede tipul de pudretă folosit, sortul fin (0-2mm) conducând la o scădere aindicelui de curgere iar cel mediu la o creştere a stabilităţii.În situ, utilizarea a 1% amestec sort 0-2 mm şi 0-4mm a condus la obţinereaunor stabilităţi şi indici de curgere comparabili cu ai mixturii martor;

caracteristicile din încercări dinamice însă (rigiditate, fluaj dinamic şi rezistenţă la oboseală), au fost mai slabe.

3.2 Pudreta de cauciuc în amestec cu polioctenamer:  la modificareabitumului de pen 50/70 în laborator cu amestec pudretă /polioctenamer, pentru otemperatură dată:-valoarea modulului complex de forfecare creşte iar unghiul de defazare scade,ceea ce arată o creştere a elasticităţii şi implicit a rezistenţei la deformaţiipermanente.

-valoarea rigidităţii scade ceea ce arată o mai bună rezistenţă la fisurare latemperatură scazută.Utilizarea amestecului pudretă de cauciuc/polioctenamer la preparareamixturilor asfaltice tip BA16 în laborator îmbunătăţeşte rezistenţa la f ăgaşe( adâncimea f ăgaşului şi viteza de formare a f ăgaşelor scad) şi a rezistenţei laoboseală, rigidizează uşor mixtura şi măreşte stabilitatea.Mixturile cu amestec pudretă /polioctenamer utilizate în situ ca strat de rulare,au răspuns cerinţelor tehnice impuse în norma tehnică românească SR 174/1-2009, prezentând o bună rezistenţă la ornieraj, la oboseală şi la fluaj dinamic.Comportarea acestora în timp a fost corespunzătoare, după 3 ani respectiv 1 an

 în exploatare neapărând degradări.

3.3 Pudreta de cauciuc granulată cu bitum: utilizarea pudretei de cauciucgranulată cu bitum (BP) la modificarea bitumului de penetraţie 50/70 si 70/100,pentru o temperatură dată, conduce la:-creşterea valorilor raportului G*/sinδ, deci implicit creşteri ale rezistenţei laf ăgaşe;-scăderea produsului G*sinδ, deci creşteri ale rezistenţei la fisurare dinoboseală.

După îmbătrânire RTFOT şi PAV, bitumul modificat cu granulat BP prezintă valori ale punctului de rupere Fraass similare cu cele ale bitumului

Page 66: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 66/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

55

neîmbătrânit (-13,20C/-120C pentru bitum 50/70 şi -130C/-11,20C pentru bitum70/100). Realizarea încercării presupune atenţie deosebită şi un nr. mai marede eşantioane supuse încercării, fiind influenţată de omogenitatea amestecului.Încercarea BBR nu a fost elocventă în acest caz, deoarece epruvetele de asfalt se

 încovoiau (f ără a fisura sau a se rupe) la temperaturile de încercare ( -120C si-180C), aparatul neînregistrând valori pentru modulul de rigiditate şi panta m.În cazul mixturilor asfaltice tip BA16, în laborator, granulatul BP a măritrigiditatea, îmbunătăţind stabilitatea, rezistenţa la oboseală şi flajul dinamic.În teren, reţeta proiectată la realizarea unui strat de uzură din asfalt tip SMA în

laborator, nu a fost reprodusă în totalitate (rigidităţi mai mici, deformaţii dinoboseală mai mari), chiar dacă densităţile aparente au fost similare. Acest lucruse datorează probabil volumului de goluri mai mare obtinut pe mixtura utilizată pe teren (6,2% fata de 4% in laborator); valorile caracteristicilor obţinute însă se

 înscriu în condiiţiile impuse în norma tehnică românească. Rezistenţa la ornierajeste bună, valorile pentru adâncimea f ăgaşului fiind scăzute. Diferenţele întrerezultatele obtinute pe plăci şi cele obtinuţe pe carote prelevate din drum sedatorează modului de compactare, care în laborator, a fost realizat prinprocedeul cu rulou pe plăci glisante.

4. CONCLUZII

Pudreta de cauciuc simplă poate fi utilizată la prepararea betoanelor asfaltice într-un dozaj de maxim 2% din masa mixturii. La dozaje mai mari, mixturaasfaltică obţinută nu prezintă caracteristici corespunzatoare cu cerinţele tehnice.-Pudreta de cauciuc simplă poate fi folosită fie ca înlocuitor de nisip natural sort0-4 (maxim 30% din total nisip natural), fie ca adaos în compoziţia mixturiiasfaltice (maxim 1%).-Pudreta de cauciuc in amestec cu polioctenamer utilizată într-un conţinut de10% la prepararea mixurii asfaltice reduce tendinţa de apariţie a f ăgaşelor,

 îmbunătăţind rezistenţa la deformaţii permanente (adâncimea f ăgaşului şiviteza de formare a acestuia scad); îmbunătăţeşte deasemeni rezistenţa laoboseală a mixturii asfaltice, ceea ce conduce la scăderea fisurării datorateacestui fenomen.-Utlizarea granulatului pudretă de cauciuc/bitum într-un conţinut de 12% laprepararea mixturii îmbunătăţeşte stabilitatea şi comportarea la oboseală, creşterezistenţa la f ăgaşe şi poate creşte adezivitatea în cazul lianţilor cu afinitateredusă la agregate.

-Pentru toate cele trei forme de pudretă de cauciuc, se recomandă ca procedeu depunere în operă procedeul uscat, respectiv adăugarea în malaxorul statiei peste

Page 67: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 67/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

56

agregatele încălzite la 160-1800C, urmând apoi procesul descris mai sus lafiecare produs in parte.-Utilizarea pudretei de cauciuc prezintă avantajul compatibilităţii cu mediul

 înconjurător, reducerii costurilor de întreţinere şi producerii mixturii f ără modificarea staţiei de asfalt.

BIBLIOGRAFIE

[1]. R. BRANDSTH: “ ROAD+...longer lasting roads. Tehnologia de modificare aasfaltului pe baza de pudreta de cauciuc“, simpozion “ Mixturi asfalticeperformante”, Bucuresti, 2009.

[2]. Thermo Electron Corporation :“Procedure for Laboratory Mixtures “, ***, .

[3]. U.S. Departament of Transportation, Federal Higway Administration: “ Background of SUPERPAVE asphalt binder test methods“, iulie, 1994.

[4]. “Technische Lieferbedingungen fur Gummimodifizierte Bitumen“, TLRmB-StB,Munchen, 2010.

[5]. ICHI srl Import-Export : “Prepararea bitumului modificat cu tecRoad pentru teste delaborator “ , Instructiuni tehnice, 2011.

Page 68: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 68/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

57

 VARUL HIDRATAT – UN FILER ACTIV CHIMIC PENTRU

MIXTURILE ASFALTICE DE INALTA CALITATE 

Onofrei Marius, S.C. Carmeuse Holding S.R.L. Brasov, e-mail [email protected] 

 Rezumat 

Varul hidratat a fost folosit de peste 25 ani in Statele Unite ale Americii unde esteadaugat in compozitia a aproximativ 50 milioane tone mixturi asfaltice pe an. In SUA,cercetatorii si autoritatile din domeniul infrastructurii de transport au concluzionat caadaugarea varului hidratat extinde durata de viata a pavajului asfaltic cu pana la 38 % .1) InEuropa, varul hidratat este de asemenea folosit de multi ani . Programe de cercetare indomeniu dovedesc faptul ca varul creaza multiple avantaje pentru mixturile asfaltice la cald sipentru cele la rece .Adaugarea varului hidratat va preveni deteriorarea prematura a mixturiiasfaltice, lucru care va conduce la cresterea duratei de viata a imbracamintii asfaltice.

Cuvinte cheie: Var hidratat, mixturi asfaltice, filer, bitucal, crapare, fagasuire, oxidare

 Abstract 

Hydrated lime is used for over 25 years in the United States, and it is added into thecomposition of about 50 million tons of asphalt per year. In the U.S., researchers andauthorities in transport infrastructure have concluded that the addition of hydrated limeextends asphalt pavement life by up to 38% .1) In Europe, hydrated lime is also used formany years. Research programs in the field show that lime creates many advantages for hotasphalt mixtures and also for cold ones. Addition of hydrated lime will prevent prematurefailure of asphalt mix, which will increase the life of asphalt clothing.

Keywords: Hydrated lime, asphalt, filler, bitucal, cracking, fagasuire, oxidation

1. INTRODUCERE 

Varul hidratat funcţionează ca un agent de modificare a bitumului creândmultiple beneficii, rezultând în atingerea unor performanţe deosebite înrezistenţa la crăpare, deformare, fisurare prin îmbătrânire, fisurare termică şi dinoboseală din compoziţiile asfaltice obişnuite, cât şi pentru reciclarea la rece.Îmbunătăţirile calitative sunt independente de tipul de agregat şi de bitum, care

pot duce la o pavare calitativă şi la o durată de viaţă mai lungă.

Page 69: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 69/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

58

Dozarea varului hidratat in proportie 1-2 % din mixtura asfaltica esterecomandata in SUA . In tari din Europa s-a introdus recent in normele tehnicenationale folosirea varului hidratat .

2. BENEFICIILE VARULUI HIDRATAT

VH oferă multiple avantaje:- reduce striparea asfaltului prin faptul că modifică afinitatea bitumului la

agregate

- reduce f ăgăşuirea prin consolidarea lianţilor din asfalt şi/sau din MASF- modifică proprietăţile maleabile ale nisipului argilos pentru a sporistabilitatea umidităţii şi rezistenţa agregatelor prăfuite / încărcate

- modifică în mod pozitiv dinamica oxidării (pentru înlăturarea efectelornocive)

- îmbunătăţeşte rezistenţa la solicitări cauzate de temperaturile scăzute

Figura 1.

3. CRESTEREA ADEZIVITATII INTRE AGREGAT SI BITUM

Figura 2.

1 23

4 5

Page 70: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 70/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

59

 Bitumul este un amestec complex alcătuit din compuşi diferiţi, de la

hidrocarburi alifatice şi naftenice non polare până la molecule aromatice polare,cu conţinut de heteroatomi precum oxigen, nitrogen şi sulfură.

Acizii carboxilici şi sulfoxizii se vor fixa de suprafaţa agregatelor înaintea altor compuşi, în liant. Aceste substanţe sunt deasemenea uşor deseparat de apă.

Figura 3.

Adăugarea de Ca(OH)2 dă naştere la separarea moleculelor, din carerezultă ioni Ca++. Aceşti ioni interacţionează cu acizii carboxilici (COOH)pentru a forma săruri organice insolubile care sunt imediat absorbite la nivelulsuprafeţei agregatelor:

Nitrogen and 2-quinolones :

Figura 4.

Varul hidratat reduce tensiunea superficială între asfalt şi agregat, înmixturi. Acest lucru favorizează o aderenţă sporită a asfaltului.

Performantele antistripare ale varului hidratat pot fi vizualizate cu ajutorulfortelor Van der Waals , prezentand schimbarea comportamentului bitumului lasuprafata agregatelor : coeziunea este inlocuita de adeziune ( cand se introducevar hidratat)

Page 71: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 71/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

60

 

Figura 5.

4. VARUL HIDRATAT CA SI STABILIZATOR IMPOTRIVAIMBATRINIRII

Straturile asfaltice suferă de îmbătrânire datorită modificărilor fizico-chimice din liant, care conduc la creşterea fragilităţii mixturilor asfalticepreparate la cald.

Din cele cîteva mecanisme de îmbătrânire a bitumului, următoarele 4 suntcele mai importante:

- Reacţia cu oxigenul atmosferic- Evaporarea substanţelor volatile- Întărirea, datorată modificării configuraţiei moleculelor; astfel încît

aceasta este reversibilă.- Separarea, referitor la agregatele poroase.

Mecanismele prin care VH împiedică îmbătrânirea oxidativă a bitumuluinu sunt cunoscute, mai jos sunt însă enumerate cîteva ipoteze:

VH reacţionează cu compuşii asfaltici cu o polaritate ridicată – asfalteni -care, altfel, ar interacţiona cu produşii de oxidare pentru a forma asocieri caresporesc vâscozitatea.

- VH neutralizează acceleratorii de oxidare prezenţi în bitum.- VH funcţionează ca bază, neutralizînd acizii care sporesc vâscozitatea şi

care sunt generaţi ca produşi de oxidare.- VH descompune prin hidroliză esterii, proces din care rezultă efectul de

plastifiere

Page 72: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 72/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

61

5. CONTRIBUTIA VARULUI HIDRATAT ASUPRA VASCOZITATII ,INFLUENTAND REZISTENTA LA ORNIERAJ

Pentru a măsura caracteristica de vâscozitate a bitumului, industria despecialitate utilizează un reometru cu forţă dinamică de forfecare (ASTM D4P246), care măsoară modul de elasticitate transversală. Acest modul are o partede vâscozitate, o parte elastică şi între acestea două se stabileşte unghiul delta.

- G* : complex shear modulus- G’’ : Viscosity resistance or capability to flow under an applied load

- G’ : Elasticity performance or tendency to recover its previous formwhen the applied load is removed

G’Figura 6.

G*/sin ∂ este recunoscut ca si un parametru pentru rezistenta la ornieraj

Figura 7.

unmodified bitumen - G*/sin∂ - 64°C

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

Bitum OMV 50/70 Bitum ESSO 50/70

     K     P

G*/sin ∂ 

G*/sin ∂ (with lime)

 

G*∂  G’’

Page 73: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 73/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

62

 Figura 8.

Institutii si universitati oficiale confirma procentul de 20 % var hidratat ,raportat la continutul de bitum , pentru toate tipurile de bitum.

Figura 9.

6. REACTIA CHIMICA INTRE VAR SI ARGILA

Prin agregate încărcate şi prăfuite se înţelege prezenţa argilei : particulefoarte mici, mai mici de 2 micrometri cu o suprafaţă specifică ridicată. Argilaare o afinitate ridicată de absorbţie a apei, ceea ce înseamnă un indice ridicat deplasticitate. Varul hidratat şi argila reduc substanţial plasticitatea, însă cel maiimportant rol îl are reacţia puzzolanică între argilă – var hidratat şi apă.

modified bitumen - G*/sin∂ - 64°C

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Bitum OMV PmB 30/50

     K     P

G*/sin ∂ 

G*/sin ∂ (with lime)

Page 74: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 74/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

63

 Figura 10.

Cum funcţionează acest proces: Varul hidratat sporeşte nivelul pH-uluipentru sistemul var-apă-argilă. Mineralele din argilă sunt atacate iar bioxidul desiliciu şi oxidul de aluminiu se dizolvă.

Bioxidul de siliciul solubil şi oxidul de aluminiu ….în prezenţa ionilorde Ca++ vor genera reacţia calciu – silicat – hidrat şi o reacţie calciu – aluminat– hidrat. Prin acestea, indexul de plasticitate este redus, şi mai mult, argila sestabilizează prin formarea unor conglomerate mai stabile.

Figura 11.

7. VARUL HIDRATAT IN COMBINATIE CU BITUMUL MODIFICATSI NEMODIFICAT

Varul hidratat influenteaza performantele straturilor asfaltice care suntrealizate atat cu bitum modificat si nemodificat .

Cercetarile au demonstrat ca varul hidratat folosit impreuna cu aditiviipolimerici poate aduce bitumului imbunatatiri mai mari decat folosirea lorindividuala.

Page 75: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 75/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

64

8. BITUCAL - VARUL HIDRATAT AMESTECAT CU FILER CALCARCU MARCAJ CE PENTRU MIXTURILE ASFALTICE

Europa a introdus marcajul CE pentru agregatele din mixturilebituminoase din 2004. filerul pentru asfalt a fost definit cu acelaşi standard. Înceea ce priveşte varul hidratat, marcajul CE pentru varul utilizat în construcţii afost introdus în 2003. acest lucru îi obligă pe producătorii de asfalt să utilizezedoar produse marcate CE pentru MAC.

În conformitate cu standardul EN 13043, mixturile pot fi produse.

Amestec de filer calcar măcinat şi var hidratat. Mai jos, veţi descoperi tabelul 1care menţionează 4 categorii posibile.Categoria Ka25 este un produs utilizat în mod obişnuit în Benelux si in

Romania sub denumirea comerciala BITUCAL si care contine 75 % filer calcarsi 25 % var hidratat.

Marcajul CE pentru mixturile asfaltice va fi introdus în 2008. aceasta înseamnă că fiecare ţară europeană î şi va schimba standardele naţionale după standardele europene. Practic, înseamnă că vor trebui aduse echipamente noipentru măsurarea funcţionalităţilor în conformitate cu noile standarde. În ceea ce

priveşte industria de specialitate, vor fi introduse 51 de standarde europene noi:- 8 standarde pentru mixturile asfaltice, pentru calificarea produsului cumarcaj CE- 43 de standarde pentru metode de analiză 

Conţinutul de hidroxid de calciu în mixturi se poate determina, la cerere, în conformitate cu EN 459-2 şi va fi declarat în conformitate cu categoriarelevantă menţionată în Tabelul 1, în funcţie de aplicaţia caracteristică.

Tabelul 1. 

Page 76: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 76/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

65

 NOT  Ă : În EN 459-2, rezultatul testelor este un con ţ inut de oxid de calciu.Pentru calcularea con ţ inutului de hidroxid de calciu, con ţ inutul de oxid decalciu se va multiplica cu un coeficient de 1,3213.

9. INFORMATII CU PRIVIRE LA NORME NATIONALE DIN TARIEUROPENE.

VAR  107 

Informaţii despre alte ţări ale Europei

NL

UK

F

Utilizarea obligatorie aVH, prin reglementări

naţionaleTeste în desfăşurare (*)

D

B

IRL

NL -> 1999

B -> 2006

UK - vor începe în Nov 2007 – 2%!

E

(*) probabil nu au fost menţionate toate ţările

 Figura 12.

Know-how-ul asupra performantelor varului hidratat in compozitiamixturilor asfaltice este relativ nou in Europa. Confirmarea beneficiilor varuluihidratate au determinat administratiile nationale de drumuri sa initieze si saefectueze cercetari in ultimii 15 ani.

Ca si un rezultat direct a programului de cercetare si a publicatiilor ,folosirea a 1 pana la 2 % var hidratat este recent integrat in norme tehnicenationale pentru drumuri si autostrazi in tari ca Olanda (din 1999), Belgia,Germania, Franta, Irlanda, Denmark, Marea Britanie (din 2007) si Austria

(2008).

Page 77: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 77/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

66

10. CONCLUZII

Bitucal ( amestec var + calcar) funcţionează ca un agent de modificare abitumului creând multiple beneficii, rezultând în atingerea unor performanţedeosebite în rezistenţa la crăpare, deformare, fisurare prin îmbătrânire, fisuraretermică  şi din oboseală din compoziţiile asfaltice obişnuite, cât şi pentrureciclarea la rece. Îmbunătăţirile calitative sunt independente de tipul de agregatşi de bitum, care pot duce la o pavare calitativă şi la o durată de viaţă mai lungă.

Folosirea unui procent de 1 pana la 2% var hidratat in compozitia tuturor

tipurilor de mixturi asfaltice avand in compozitie bitum nemodificat saumodificat, in combinatie cu diferite tipuri de agregate va ridica performantastraturilor asfaltice crescand substantial durata de viata.

Figura 13.

Fagasuire

Crapaturi oboseala

Crapaturi termice

OxidareStriparea

Gropi

Page 78: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 78/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

67

BIBLIOGRAFIE 

[1]. Dallas N. Little, Jon A. Epps, Peter E. Sebaaly, The Benefits of Hydrated Lime in Hot Mix Asphalt , National Lime Association, 2006 

[2]. EN 13043,  Aggregates for bituminous mixtures and surface treatments for roads,airfields and other trafficked areas, 2002. 

[3]. John Zaniewski, Anu Ganesan Viswanathan , Investigation of Moisture Sensitivity of  Hot Mix Asphalt Concrete, Asphalt Technology Program, Department of Civil andEnvironmental Engineering, Morgantown, West-Virginia 26506, 2006 

[4]. Transportation Research Board,  Moisture Sensitivity of Asphalt Pavements, a National Seminar , San Diego California, 2003 

[5]. Johansson L.S., Isacsson U., Effect of filler on low temperature physical hardening of bitumen, Construction and Building Materials 12, 463-470, 1998 

[6]. National Lime Association , Fact Sheet, 2006 

[7]. Mohammad, Louay, Abadie, Gokmen, & Puuppala,  Mechanistic Evaluation of 

 Hydrated Lime in HMA Mixtures, Transportation Research Board, 2000 [8]. Pictures from FHWA, TRB and internet-sources

Page 79: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 79/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

68

 MIXTURI ASFALTICE CU AGREGATE CALCAROASE

PENTRU STRATUL DE BAZĂ 

Carmen Răcănel, Conf.dr.ing., Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti, Facultatea deCăi Ferate, Drumuri şi Poduri, e-mail: [email protected] Mihai Dicu, Prof.dr.ing., Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti, Facultatea de CăiFerate, Drumuri şi Poduri, e-mail: [email protected] Ştefan Marian Lazăr, Ş.l.dr.ing., Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti, Facultateade Căi Ferate, Drumuri şi Poduri, e-mail: [email protected] Adrian Burlacu, Asist.dr.ing., Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti, Facultatea deCăi Ferate, Drumuri şi Poduri, e-mail: [email protected] 

 Rezumat 

Mixturile asfaltice sunt amestecuri de agregate minerale, filer, bitum şi eventualadaosuri, în anumite proporţii stabilite prin reţeta proiectată în laborator. Mixturile asfalticefolosite ca strat de bază sunt anrobatele bituminoase.

Agregatele naturale sunt materiale granulare de origine minerală ce provin fie din

sf ărâmarea naturală, fie din sf ărâmarea artificială a rocilor. Pe teritoriul ţării noastre există cele mai variate roci: roci eruptive sau magmatice; roci metamorfice; roci sedimentare.În categoria rocilor sedimentare intrǎ calcarele. Rocile sedimentare sunt caracterizate

printr-o porozitate relativ ridicată  şi printr-o stratificare pronunţată, ceea ce face carezistenţele mecanice să fie scăzute şi să difere după direcţia solicitării. Datorită structurii maipuţin dense şi a rezistenţelor mecanice mai slabe sunt utilizate mai puţin în structurile rutierede trafic greu.

Acest articol prezintă o reţetǎ de mixturǎ asfalticǎ pentru strat de bazǎ elaboratǎ înLaboratorul de Drumuri din Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti, folosind agregatecalcaroase extrase din Cariera Hoghiz. Articolul conţine rezultatele încercǎrilor de laboratorpentru stabilirea reţetei precum şi rezultatele de laborator ce conduc la întocmirea fişei de

produs.

Cuvinte cheie:  agregate calcaroase, mixtură asfaltică, Marshall, modul de rigiditate,fluaj, oboseală 

 Abstract 

Asphalt mixtures are mixtures of mineral aggregates, filler, bitumen and eventuallyadditives in proportions determined by recipe designed in the laboratory. Asphalt mixturesused as base course are bituminous concrete.

Natural aggregates are granular materials of mineral origin that come from natural or

artificial crushing of rocks. In our country there are the various rocks: eruptive or magmaticrocks, metamorphic rocks, sedimentary rocks.

Page 80: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 80/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

69

To the category of sedimentary rocks belong limestone. Sedimentary rocks are characterizedby relatively high porosity and a pronounced stratification, which causes mechanicalresistance to be low and vary by direction of load. Due to the structure less dense and weakermechanical resistance the limestone are used less in heavy traffic pavement structures.

This paper presents an asphalt mixture recipe for the base layer developed in theLaboratory of Roads from Technical University of Civil Engineering Bucharest, usinglimestone aggregates extracted from Hoghiz Quarry. The paper contains laboratory test resultsto determine the recipe and laboratory findings leading to the schedule of product.

Keywords:  limestone aggregates, asphalt mixture, Marshall, module of stiffness, creep,fatigue 

1. INTRODUCERE 

Agregatele naturale sunt materiale granulare de origine minerală ce provinfie din sf ărâmarea naturală, fie din sf ărâmarea artificială a rocilor şi formează scheletul mineral al stratului din structura rutieră.

În ţara noastră, datorită configuraţiei geografice, cu munţi, dealuri, bazinehidrografice, exploataţiile de agregate naturale, de carieră sau balastieră sunt

numeroase şi răspândite în toate zonele geografice.Pe teritoriul ţării noastre există cele mai variate roci: roci eruptive saumagmatice, roci metamorfice, roci sedimentare. Aceste tipuri de roci diferă întreele prin modul de formare, compoziţia mineralogică, structura şi textura lor.Dintre aceste roci, cele eruptive sunt dintre cele mai rezistente şi durabiledatorită conţinutului ridicat în silicaţi. Roci deosebit de dure, cu densităţi şirezistenţe mecanice foarte mari sunt şi rocile metamorfice.

Din categoria rocilor sedimentare fac parte calcarele care sunt roci deorigine organică, formate prin acumularea de schelete şi resturi de plante şi

animale, depuse şi mineralizate în ape. Rocile sedimentare sunt caracterizateprintr-o porozitate relativ ridicată şi printr-o stratificare pronunţată, ceea ce faceca rezistenţele mecanice să fie scăzute şi să difere după direcţia solicitării.

Calcarele au calitaţi fizico-mecanice foarte variate iar folosirea lor  înlucrări de drumuri se face în raport cu aceste calităţi. Datorită structurii maipuţin dense şi a rezistenţelor mecanice mai slabe sunt utilizate mai puţin înstructurile rutiere de trafic greu.

Page 81: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 81/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

70

 2. SCOPUL LUCRĂRII 

Prezentul articol prezintă cercetările de laborator efectuate în vedereastudierii posibilităţii de a utiliza agregatele calcaroase în mixturile asfaltice dinstratul de bază.

Stratul de bază se ştie că este situat imediat sub îmbrăcăminte şi că estecel mai important strat ce trebuie realizat din materiale rezistente capabile să preia solicitări din trafic. El trebuie să fie capabil să preia eforturi tangenţiale şi

de întindere şi să transmite eforturi unitare verticale straturilor de fundaţie.Conform standardului românesc STAS 6400, straturile de bază se execută din: macadam, macadam penetrat sau semipenetrat, piatră spartă împănată cusplit bitumat, agregate naturale stabilizate cu lianţi hidraulici sau puzzolanici,mixturi asfaltice, beton de ciment

Dintre aceste materiale în această lucrare ne vom referi la stratul de bază din mixturi asfaltice. Mixturile asfaltice sunt amestecuri de agregate minerale,filer, bitum şi eventual adaosuri, în anumite proporţii stabilite prin reţetaproiectată în laborator. Mixturile asfaltice folosite ca strat de bază sunt

anrobatele bituminoase şi se prepară la cald din agregate naturale, filer şi bitumneparafinos pentru drumuri (bitum pur), conform SR 7970.Din cele două tipuri de mixturi asfaltice pentru strat de bază, s-a ales în

această lucrare să se proiecteze o reţetă de mixtură asfaltică tip AB2 înLaboratorul de Drumuri din U.T.C.B..

3. STUDIU PE AGREGATE 

În vederea stabilirii posibilităţii de realizare a unei reţete de mixtură asfaltică pentru stratul de bază din structura rutieră, au fost necesare determinăride laborator pe materialele componente (agregate din cariera Hoghiz) atât după standardul european adoptat şi la noi în ţară, SR EN 13043 cât şi după standardul românesc, SR 667: granulometrie, conţinut în particule fine, calitateaparticulelor fine, forma agregatului grosier, rezistenţa la fragmentare aagregatelor grosiere, rezistenţa la uzură, masa volumică a granulelor, absorbtiade apă, rezistenţa la îngheţ /dezgheţ, rezistenţa Los Angeles, rezistenţa lasf ărâmare prin compresiune uscată, rezistenţa la acţiunea repetată a sulfatului desodiu, coeficient de activitate.

Rezultatele obţinute sunt prezentate centralizat în tabelul 1 şi tabelul 2.

Page 82: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 82/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

71

Tabelul 1. Caracteristici ale agregatelor conform SR EN 13043Nr.crt.

Caracteristica Categoria

1. granulometrie:- sort 16/25- sort 8/16- sort 4/8- sort 0/4 n.c.- sort 0/4 n.n.

Gc 90/20Gc 90/10Gc 90/15GA 90GA 90

2. conţinut în particule fine:

- sort 4/8- sort 0/4 n.c.- sort 0/4 n.n.

f 0,5f 10

f 3 3. calitatea particulelor fine (valoarea de albastru) VBF 104. forma agregatului grosier:

- coeficientul de formă sort 16/25- coeficientul de formă sort 8/16- coeficientul de formă sort 4/8- coeficientul de aplatizare sort 16/25- coeficientul de aplatizare sort 8/16- coeficientul de aplatizare sort 4/8

SI15

SI15

SI25

A10

A15

A15 

5. rezistenţa la fragmentare a agregatelor grosiere (Los Angeles) LA30 6. rezistenţa la uzură (Micro Deval) MDE157. masa volumică a granulelor:

- Masa volumica absoluta – ρa (Mg/m3)- sort 16/25- sort 8/16- sort 4/8- sort 2/4 

- Masa volumica reala determinata prin uscare in etuva – ρrd (Mg/m3) 

- sort 16/25- sort 8/16

- sort 4/8- sort 2/4 

- Masa volumica reala determinata pe suprafata uscata saturata – ρssd

(Mg/m3) 

- sort 16/25- sort 8/16- sort 4/8- sort 2/4 

- Coeficientul de absorbtie a apei dupa imersie timp de 24 ore - WA24

(%)- sort 16/25- sort 8/16- sort 4/8

2.7652.7222.5142.69

2.6982.675

2.4432.555

2.7052.6922.4712.605

0.610.641.15

Page 83: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 83/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

72

- sort 2/4 1.958. absorbtia de apă:

- sort 16/25- sort 8/16- sort 4/8- sort 2/4

WA241WA241WA242WA242

9. rezistenţa la îngheţ /dezgheţ F1 

Tabelul 2. Caracteristici ale agregatelor conform SR 667Nr.

crt.Caracteristica Rezultat

Categorie

Conditii de admisibilitate

1. Conţinut de granule care:- rǎmân pe ciurul superior,%max

sort 16/25sort 8/16sort 4/8sort 0/4 n.c.sort 0/4 n.n.

- trec prin ciurul inferior,%max :

sort 16/25sort 8/16sort 4/8sort 0/4 n.c.sort 0/4 n.n.

0%0.4%0.77%2.55%0.55%

17.95%6.75%12.83%--

5%

10%

2. rezistenţa Los Angeles:- sort 16/25- sort 8/16- sort 4/8

26.29 %21.10 %26.28 %

- clasa A:max. 18%- clasa B:max. 20%-clasa C:max. 24%

3. rezistenţa la sf ărâmare princompresiune uscată 

SZ18conform SR13043

-

4. rezistenţa la acţiunea repetată a sulfatului de sodiu, 5cicluri:- sort 16/25- sort 8/16

15.20%19.83%

max. 3%

5. coeficient de activitate 3.03 max. 2.0

Studiind rezultatele obţinute în tabelul 2, conform standardului românesc,se poate spune că sorturile de agregate 16/25 şi 4/8 nu îndeplinesc condiţia de

Page 84: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 84/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

73

admisibilitate pentru conţinutul de granule care trec prin ciurul inferior. Deasemenea, nici unul din sorturi nu îndeplineşte condiţia de rezistenţă LosAngeles şi de rezistenţa la acţiunea repetată a sulfatului de sodiu.

În cazul nisipului de concasaj, coeficientul de activitate depăşeştevaloarea maximă prevăzută în standard.

4. ADEZIVITATEA 

În vederea stabilirii adezivităţii s-a determinat afinitatea agregatului cu

lianţi bituminoşi, prin două metode: metoda cu spectofotometru şi metodastatică. S-a utilizat un bitum OMV 50/70 şi un bitum aditivat OMV 50/70 plus.Rezultatele obţinute sunt prezentate în tabelul 3.

Tabelul 3. Afinitatea cu lianţi bituminoşi conform SR 7970 şi SR EN 13043Nr.crt.

Caracteristica Rezultat declaratConditii de admisi-bilitate

conform SR 7970Metoda cu spectofotometru 

1. Afinitate cu bitumOMV 50/70

56.7% min. 80%pt. clasa tehnic

ǎa drumurilor: I - II

pt. categorie tehnicǎ a strǎzilor I -II2. Afinitate cu bitumOMV 50/70 plus(aditivat)

63.3%

Metoda statică 1. Afinitate cu bitum

OMV 50/7035 particule cuanrobare insuficientă din 150

-

Din studiul rezultatelor din tabelul 3 se observă că cerinţa de adezivitateminimă corespunzătoare standardului românesc SR7970 nu este îndeplinită nici

pentru bitumul simplu 50/70, nici pentru bitumul aditivat 50/70 plus atunci cândse aplică metoda românească, cu spectofotometru.

Referitor la interpretarea rezultatului obţinut cu metoda statică prevăzută  în standardul european SR EN 12697-11, nu există condiţii de admisibilitate. Înplus, standardul european SR EN 13043 prevede pentru determinarea afinităţiicu liant a agregatului doar declararea rezultatului obţinut conform SR EN12697-11, neexistând categorii de rezultate.

Un studiu de adezivitate a liantului bituminos la agregatul calcaros dincariera Hoghiz a fost efectuat de cǎtre Laboratorul LIETA (S.C. POLL CHIM

S.A.). Au fost luate în considerare patru tipuri de bitum: 70/100 POLONIA,70/100 MOL, 50/70 MOL şi 50/70 LUKOIL BOURGAS şi doi agenţi de

Page 85: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 85/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

74

adezivitate ADETEN 02T-100 şi 02T-200. Valorile obţinute pe bitum aditivat70/100 MOL, 50/70 MOL, 50/70 LUKOIL BOURGAS au corespuns cerinţeiminime de adezivitate conform SR 7970 (min. 75%, pentru strat de bazǎ).

În cazul adezivitǎţii bitumului OMV 50/70 la agregatul calcaros estenecesar un studiu suplimentar pentru stabilirea tipului de aditiv recomandat a fifolosit.

5. STABILIREA REŢETEI MIXTURII ASFALTICE PENTRU STRATDE BAZĂ 

S-a ales să se proiecteze atât prin metoda Marshall cât şi prin metoda deproiectare volumetrică (la girocompactor), o reţetă de mixtură asfaltică pentrustratul de bază, tip AB2, conform standardului SR 7970.

Proiectarea reţetei prin metoda Marshall constă în alegerea procentuluioptim de bitum în funcţie de valorile obţinute pentru stabilitate şi fluaj Marshall,şi densitate aparentă.

Proiectarea volumetrică constă în alegerea curbei granulomerice aagregatului şi în alegerea liantului pentru a stabili granulozitatea şi procentul de

bitum care satisfac criteriile specificate pentru volum de goluri în mixtură, goluri în amestecul de agregate şi goluri umplute cu bitum.În figura 1 sunt prezentate curbele granulometrice ale amestecurilor

propuse precum şi încadrarea acestora între limitele granulometrice impuse destandardul SR 7970.

Procentele de bitum luate în studiu au fost: 4 %, 4.5% şi 5%.Proiectarea reţetei prin metoda volumetrică s-a realizat pentru un volum

de trafic de calcul de 0.21 – 2.1 m.o.s. 115 – trafic mediu (0.2 – 0.3 m.o.s.), greu(0.3 – 1.0 m.o.s.) şi foarte greu (1.0 – 2.1 m.o.s.) conform normativului CD 155. 

Din studierea rezultatelor obţinute prin cele două metode de proiectare, sestabileşte cǎ reţeta AB 2 (I) cu 4.5% bitum este cea care satisface cerin ţareferitoare la volum de goluri în mixtura compactatǎ.

Page 86: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 86/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

75

 Figura 1. Curbele granulometrice considerate

6. ÎNCERCĂRI PE MIXTURA ASFALTICĂ PROIECTATĂ PENTRUSTRAT DE BAZĂ, CONFORM SR 7970 

Πn conformitate cu SR 7970, rezultatele obţinute în laborator pe reţeta deAB2 proiectată  în laborator sunt prezentate în tabelul 4.

Tabelul 4. Caracteristici conform SR 7970Nr.crt.

Caracteristica RezultatConditii de admisi-bilitate conform

SR 7970Caracteristici pe epruvete cilindrice 1 Stabilitatea la 60oC, kN 9.85 min. 5.5 (drumuri de clasǎ tehnicǎ I-III)

min. 5.0 (drumuri de clasǎ tehnicǎ IV-V)2 Indicele de curgere, mm 3.6 1.5 – 3.5 (drumuri de clasǎ tehnicǎ I-III)1.5 – 4.0 (drumuri de clasǎ tehnicǎ IV-V)

3 Densitatea aparentă, kg/m 2327 22004 Absorbţia de apă, % vol. 5.50 2 ... 8Caracteristici pe epruvete cubice1 Rezistenţa la compresiune la

22oC, N/mm2 3.05 min.2.5

2 Reducerea rezistenţei lacompresiune la 22oC, după 28 zile de păstrare în apă, %

26.56 max. 30

3 Densitatea aparentă, kg/m 2274 21504 Absorbţia de apă, % vol. 7.47 2 ... 10

Curba granulometrica mixtura asfaltica AB 2

0

20

40

60

80

100

120

0,1 1 10 100

site, mm

   t  r  e  c  e  r   i ,   %

min

AB 2 (I)

max

AB 2 (II)

AB 2 (III)

Page 87: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 87/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

76

 Din studiul rezultatelor obţinute reiese că toate caracteristicile fizico-

mecanice ale mixturii asfaltice AB 2 proiectată în Laboratorul de Drumuri dinU.T.C.B. se încadrează în cerinţele standardului românesc SR 7970.

7. ÎNCERCĂRI PE MIXTURA ASFALTICĂ PROIECTATĂ PENTRUSTRAT DE BAZĂ, CONFORM SR EN 13108-1 

Conform SR EN 13108-1 se cer determinate următoarele caracteristici:

granulozitate, volum de goluri, modul de rigiditate, rezistenţa la deformaţiipermanente, rezistenţa la oboseală. Rezultatele de laborator sunt prezentate întabelul 5.

Tabelul 5. Caracteristici conform SR EN 13108-1

Nr.crt. 

Caracteristici RezultatConditii de admisibilitate / 

Categoriaconform SR EN 13108-1

1 Granulozitatea trece prin sita de 31.5mm: 100%

trece prin sita de 2 mm:29.30%trece prin sita de 0.063mm: 4.78%

trece prin sita de 31.5 mm:90-100%

trece prin sita de 2 mm:10-50%trece prin sita de 0.063 mm:0-11%

2 Volum de goluri la 75giraţii, %

7.4Vmax 8.0 Vmin 6.0 

3 Rezistenţa la deformaţiipermanente:- adâncimea f ăgaşului, %- panta de ornieraj,mm/1000 cicluri

7.10

0.175

PRDAIR 9.0

WTSAIR 5.0 

4 Conţinut de bitum, % 4.5 Bmin 4.4 5 Stabilitate Marshall, kN

9.85Smin 7.5

Smax 10 6 Indice de curgere, mm 3.6 F4 7 Raport stabilitate/fluaj

kN/mm2.74 Qmin 2.5 

8 Volum de goluri umplutecu bitum la 75 giraţii, %

43.8VFBmin NR VFBmax 50 

9 Volum de goluri înamestecul de agregate la

75 giraţii, %

13.16 VMAmin 12 

10 Volum de goluri la 10 14.2 V10Gmin 14 

Page 88: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 88/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

77

giraţii, %11 Rigiditate, MPa

- IT-CY

- 4PB-PR

3416

6647

Smin2800 Smax7000

Smin5500 Smax7000 

12 Rezistenţa la deformaţiipermanente – încercareade compresiune triaxială:- deformaţia permanentă,µm/m- viteza de deformaţie,µm/m/ciclu

5617

0.028 f cmax 0.2 13 Rezistenţa la oboseală,

microdef.(4PB-PR)

40 ε6-NR 

8. FIŞĂ DE PRODUS 

Conform SR EN 13108-1 s-a întocmit fişa de produs pentru mixturaasfaltică AB 2 proiectată în laborator, considerând cerinţele generale şi cerinţele

empirice (tabelul 6) şi cerinţele generale şi cerinţele fundamentale (tabelul 7).

Tabelul 6. Fişă de produs pentru mixtura asfaltică AB 2cerinţele generale şi cerinţele empirice

SR EN 13108-1Beton asfaltic pentru drumuri şi alte zone circulate

(Asphalt Concrete for roads and other trafficked areas)AC 31.5 base 50/70

Cerinţe generale şi cerinţe empirice

Volum de goluri- maxim- minim

Vmax 8.0 (8.0%)Vmin 6.0 (6.0%)

Volum de goluri umplute cu bitum- minim- maxim

VFBmin NR (NR)VFBmax 50 (50%)

Volum de goluri în amestecul de agregate VMAmin 12 (12%)

Volum de goluri la 10 giraţii V10Gmin 14 (14%)

Temperatura mixturii 140oC – 180oC

Page 89: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 89/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

78

 Granulozitatea agregatului, treceri31.5 mm 100 %25 mm 100 %16 mm 79 %8 mm 59 %4 mm 43 %2 mm 29.30 %1 mm 21.54 %0.63 mm 16.79 %

0.2 mm 7.35 %0.1 mm 6.38 %0.063 mm 4.78 %

Conţinut de bitum Bmin 4.4 (4.4 %)

Valori MarshallStabilitate Marshall minim Smin 7.5 (7.5KN)Stabilitate Marshall maxim Smax 10 (10 KN) 

Indice de curgere F4 (4 mm)Raport stabilitate/fluaj Qmin 2.5 (2.5 kN/mm)

Rezistenţa la deformaţii permanente (echipament mic, în aer)Adâncimea f ăgaşului PRDAIR 9.0 (9.0%)Panta de ornieraj WTSAIR 5.0 (5 mm)

Tabelul 7. Fişă de produs pentru mixtura asfaltică AB 2cerinţele generale şi cerinţele fundamentale

SR EN 13108-1Beton asfaltic pentru drumuri şi alte zone circulate

(Asphalt Concrete for roads and other trafficked areas)

AC 31.5 base 50/70

Cerinţe generale şi cerinţe fundamentaleVolum de goluri- maxim- minim

Vmax 8.0 (8.0%)Vmin 6.0 (6.0%)

Temperatura mixturii 140oC – 180oC

Granulozitatea agregatului, treceri

31.5 mm 100 %25 mm 100 %

Page 90: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 90/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

79

16 mm 79 %8 mm 59 %4 mm 43 %2 mm 29.30 %1 mm 21.54 %0.63 mm 16.79 %0.2 mm 7.35 %0.1 mm 6.38 %0.063 mm 4.78 %

Conţinut de bitum Bmin 4.4 (4.4 %)

Rigiditatea, IT-CY- minim Smin2800 (2800 MPa)- maxim Smax7000 (7000 MPa)

Rigiditatea, 4PB-PR- minim Smin5500 (5500 MPa)- maxim Smax7000 (7000 MPa) 

Rezistenţa la deformaţii permanente (compresiune triaxială)

Viteza de deformaţie f cmax 0.2 (0.2 µm/m/ciclu)

Rezistenţa la oboseală, 4PB-PR ε6-NR 

9. CONCLUZII 

Concluziile ce se desprind din acest studiu sunt prezentate în coontinuare.•  S-a proiectat în laborator, prin metoda de proiectare Marshall şi prin

metoda de proiectare volumetrică (cu girocompactorul), o reţetă de mixtură 

asfaltică pentru strat de bază, cu agregate calcaroase din cariera Hoghiz şi bitumOMV 50/70.•  Având în vedere că s-au avut la dispoziţie agregate naturale concasate –

cribluri sort 4/8, 8/16, 16/25, nisip de concasare sort 0/4 şi nisip natural 0/4,curbele granulometrice propuse pentru mixtura asfalticǎ din stratul de bazǎ se

 încadrează în clasǎ tehnicǎ I pentru drumuri / autostrăzi şi categorie tehnicǎ Ipentru strǎzi, conform SR 7970.

•  Cerinţele impuse la proiectarea volumetrică a mixturii asfalticecorespund unui volum de trafic de calcul de 0.21 – 2.1 m.o.s. 115 – trafic mediu,

greu şi foarte greu conform normativului CD 155.

Page 91: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 91/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

80

•  Reţeta finală de mixtură asfaltică AB2 consideratǎ ca variantǎ optimǎ este următoarea:

- calcar concasat 16-25 20.06 %- calcar concasat 8-16 19.1 %- calcar concasat 4-8 15.28 %- calcar concasare 0-4 22.92 %- nisip rau 0-4 15.28 %- filer 2.87 %- bitum 4.5 %

•  Reţeta proiectată este valabilă numai pentru materialele studiate; încazul în care se schimbă fie agregatul, fie bitumul, este necesar un nou studiu delaborator.

•  Agregatele nu îndeplinesc condiţia de rezistenţă Los Angeles, derezistenţa la acţiunea repetată a sulfatului de sodiu şi condiţia impusă coeficientului de activitate; prin urmare, neavând rezistenţele necesare, se vorutiliza cu precauţie în mixtura asfaltică din stratul rutier numai dupǎ un studiu delaborator de specialitate.

•  Agregatele nu îndeplinesc condiţia de adezivitate cu liant simplu OMV50/70 şi cu liant aditivat OMV 50/70 plus; prin urmare, pentru utilizarealiantului OMV 50/70 în mixtura asfaltică se va realiza separat un studiu deadezivitate, în vederea creşterii adezivităţii la liant a agregatului. Se specificǎ totuşi cǎ adezivitatea altor lianţi btuminoşi la agregatul calcaros din carieraHoghiz este îndeplinitǎ în cazul folosirii agenţilor de adezivitate. Prin urmare,utilizarea acestui tip de agregat trebuie f ǎcutǎ numai în condiţiile recomandatede un laborator de specialitate pentru fiecare lucrare în parte.

•  Din cauza comportării nesatisf ăcătoare în prezenţa apei (încercarea de

determinare a greutăţii specifice maxime) trebuie acordată o atenţie deosebită acestor mixturi asfaltice eliminând pe cât posibil prezenţa apei în stratul asfaltic,rezistenţele acestor mixturi asfaltice realizate cu agregate calcaroasemodificându-se în sens negativ; se va da atenţie impermeabilizǎrii stratuluirealizat.

•  Conform standardului românesc SR 7970 mixtura asfaltică proiectată,AB 2 se încadrează ca cerinţe pentru un drum de clasă tehnică IV – V;

•  Conform standardului european SR EN 13108-1, s-a întocmit fişa deprodus pentru mixtura asfaltică etichetată ca AC 31.5 base 50/70 atât pentru

cerinţe generale şi cerinţe empirice cât şi pentru cerinţe generale şi cerinţefundamentale;

Page 92: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 92/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

81

•  Mixtura asfaltică AB 2 realizată cu agregate calcaroase nu prezintă rezistenţă la oboseală, prin urmare se poate folosi doar în straturi de bază pentrudrumuri de clasă tehnică IV sau V (drumuri cu trafic uşor) şi duratǎ normatǎ defuncţionare redusǎ.

•  În vederea agrementǎrii soluţiei (certificǎrii de material) se recomandǎ realizarea unui tronson experimental (conform condiţiilor de agrementare) careva fi urmǎrit în exploatare cel puţin 1 an în vederea evaluǎrii perfomanţelormixturii asfaltice AB 2 cu agregate calcaroase;

•  Se recomandǎ continuarea acestui studiu de laborator prin analiza

comparativǎ cu o mixturǎ asfalticǎ AB 2 cu agregate naturale ce îndeplinesccerinţele normelor în vigoare, care va fi utilizatǎ drept reper.

BIBLIOGRAFIE 

[1]. “Studiul utilizării agregatelor de calcar puse la dipozi ţ ie de beneficiar la realizareamixturilor asfaltice pentru strat de bază”, Contract de cercetare U.T.C.B. – Centrulde cercetare DRUMURI şi AEROPORTURI, nr.215/06.07.2011.

Page 93: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 93/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

82

 CERCETĂRI ASUPRA UTILIZĂRII ZGURILOR

ÎN CONSTRUCŢIA DE DRUMURI

Laurenţiu Stelea, dr. ing. MTI, e-mail [email protected] Grîsîc, ing. Laborator Drumuri CESTRIN, e-mail [email protected]

 Rezumat În lucrare se prezintă unele aspecte legate de cercetări privind utilizarea zgurilor de

furnal ca înlocuitori de agregate naturale la construcţia drumurilor. Zgurile de furnal seutilizează experimental în sectorul rutier în zonele în care agregatele naturale de carieră şi debalastieră lipsesc sau sunt procurate de la mare distanţă, în condiţiile în care lucrărileexecutate corespund calităţii impuse de normele tehnice în vigoare.

Cuvinte cheie: lidonit, zgură de furnal, compoziţie granulometrică, rezistenţă la uzură Los Angeles, echivalent de nisip .

 Abstract 

This study presents some aspects regarding the researches on using clinker in stead of natural aggregates on road construction. Clinkers are being used as an experiment on roadconstruction in regions where natural quarry or gravel aggregates are missing or they have tobe brought from long distances, but in acceptance that the works complies with technicalspecifications.

Key words: lidonit, clinker, grading, the resistance to wear Los-Angeles, sandequivalent.

1. ASPECTE GENERALE

Există experienţă în sectorul rutier privind valorificarea unor deşeuriindustriale şi produse auxiliare. În acest sens s-au studiat şi utilizat zgurile defurnal ca înlocuitor de agregate naturale în sectorul rutier.

Este cunoscut faptul ca zgura brută de furnal este un deşeu îndustrialrezultat la fabricarea fontei în timpul topirii minereului de fier amestecat cu cocsşi calcar iar zgura topită se evacuează fie direct în haldă, fie în instalaţii de

prelucrare.

Page 94: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 94/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

83

Zgura brută de furnal are în compoziţia chimică oxid de calciu (CaO),oxid de magneziu (MaO), bioxid de siliciu (SiO2), trioxid de aluminiu (Al2O3),sulf(S), etc. În fumcţie de compoziţia chimică, zgurile de furnal se clasifică înzguri acide şi zguri bazice, criteriu ce are la bază raportul între procentele îngreutate ale oxizilor cu caracter bazic sau acid.

Încadrarea unei zguri de furnal în categoria de zgură bazică sau zgură acidă este dată de indicele de bazicitate IB=% CaO / % SiO2. Se consideră zguribazice cele la care IB >1 şi zguri acide cela pentru care IB<1. La lucrările dedrumuri se pot utiliza numai zgurile care au caracter bazic.

Modul de prezentarte şi de livrare al zgurilor de furnal se face sub două forme în funcţie de modalitatea de răcire a zgurii topite şi anume:- zgură granulată rezultată prin răcire bruscă cu apă din abundenţă -

produsă la C.S. Târgovişte şi C.S. Galaţi şi livrată ca sort 0-8, 8-25, 25-63, 0-63mm., respectiv 0-8, 0-16, 16-32, 32-63, 0-63 mm.;

- zgură expandată rezultată prin răcirea lentă în haldele de zgură de la C.S.Hunedoara - livrată ca sort 0-4, 4-8, 8-16, 16-31, 0-31,5 şi 0-63 mm.

2. STUDII ŞI ANALIZE ÎN LABORARTOR ASUPRA ZGUREI DE

OŢELĂRIE ŞI DE FURNAL2.1. Zgura de furnal granulată de la Galaţi

Zgurile de furnal granulate sunt silicaţi tehnici rezultaţi la extragereafontei care se obţin prin răcirea bruscă a zgurii fluide la ieşirea din furnal în jetde apă.

S-au efectuat o serie de determinări pe sortul 0-63 mm. din zgură deotelarie de la C.S. Galaţi denumită LIDONIT.

LIDONITUL este denumire comercială, marcă înregistrată, a agregatelorobţinute de firma DSU România din zgura de oţelărie prelevată din haldeleCombinatului Siderurgic Galaţi.

Produsul LIDONIT este un agregat care se compune în principal dinsilicat şi feriti de calciu. Ca şi rocile naturale, zgurile de oţelărie conţin metalegrele şi elemente nedizolvabile, care sunt legate fix de reţeaua cristalina asilicaţilor şi feritilor.

S-au efectuat următoarele încercări:- Compoziţia granulometrică conform SR EN 933-1. Curba este continuă,

valorile obţinute pentru trecerile pe site corespund condiţiilor din SR 662 tabelul

14 pentru fundaţii rutiere şi strat de formă.;

Page 95: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 95/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

84

- Coeficientul de neuniformitate calculat din curba de granulozitate este37,5 faţă de minim 15 conform SR 662 tabelul 14;

- Echivalentul de nisip determinat conform după SR EN 933-8. S-aobţinut o valoare de 47,6% faţă de un minim 30 conform SR 662 tabelul 14;

- Rezistenţa la uzură cu maşina Los Angeles s-a determinat atât după SREN 1097-2 cât şi după STAS 730/80. Valorile obţinute prin ambele metode(18,0% - SR EN 933-8, respectiv 21,6% STAS 730/80) se încadrează în limitade maxim 50% prevăzută în SR 662 tabelul 14;

Rezultatele sunt prezentate în tabelul 1.

Tabelul 1. Caracteristici ale zgurei de furnal granulată de la Galaţi

În completare s-a determinat comportarea la îngheţ-dezgheţ avand învedere că straturile de fundaţie ating adâncimea maximă de îngheţ specifică ţării noastre.

Rezistenţa la îngheţ-dezgheţ s-a determinat pe sorturile 8-16 mm. şi 40-63mm. conform SR EN 1367-1. Valorile obţinute pentru pierderea de masă au fost6,8%, respectiv 5,7%. Referenţialul nu conţine condiţii pentru această încercare.

Pentru caracterizarea comportarii zgurii de oţelărie denumită LIDONIT lalucrările de drumuri, este necesară completarea cu rezultate pe rezistenţa la

strivire în stare uscată şi în stare saturată, precum şi determinarea coeficientuluide gelivitate.

Nr.crt.

Determinare LIDONIT 0-63 Condiţii tehniceSR 662

1. Coeficient de neuniformitate, Un 37.5 min.15

2. Uzura Los Angeles, % 21.6 max.50

3. Echivalent de nisip, EN % 47.6 min.30

Page 96: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 96/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

85

 Figura 1. Curbele de granulozitate pentru zgurile luate în studiu şi

limitele impuse de SR 662

2.1.1. Recomadări

Norma europeană SR EN 13043 solicită încercări chimice conform SREN1744-1, pentru agregatele provenite din zgura de oţelărie, după cum urmează:

- Determinarea expansiunii (stabilitate volumică )Metoda constă în încercarea accelerată la temperaturi crescute, destinată 

să genereze valori măsurabile ale expansiunii, în scopul clasificării zguriloradecvate lucrărilor de drumuri. Valorile nu reprezintă o indicaţie directă asupracomportării din teren, adică o expansiune de 4% rezultată din încercare nu esteegală cu o expansiune uniformă de 4% în teren.

În vederea determinării expansiunii volumice este necesară stabilireaconţinutului de MgO care influenţează timpul de încercare. Valoarea

Curbele de granulozitate pentru sorturile 0-63 mm.100.0

94.5

87.7

75.1

65.3

50.1

34.7

24.2

17.6

12.8

9.1

5.72.20.1

6350

40

31.5

25

16

8

4

2.00

1.00

0.50

0.250.1250.063

10098

9693.5

90

82

70

57

46

38

28

18

9

3

100

80

68

58

50

37

25

16

9

43.53100.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

90.0

100.0

0.01 0.1 1 10 100diametrul sitei [mm]

   t  r  e  c  e  r   i   [   %   ]

Lidonit sort 0-63

Zgură sort 0-63

Limita superioară balast fundaţii rutiere

Limita inferioară balast fundaţii rutiere

coeficient de neuniformitate lidonit Un = d60/d10 =22.5/0.6=37.5coeficient de neuniformitate zgură Un = d60/d10 =14.5/0.43=37.7

Page 97: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 97/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

86

conţinutului de MgO trebuie declarată de producător. Se recomandă încompletare şi determinarea conţinutului calciului liber (CaO) care este unelement potenţial expansiv.

Este necesară cunoaşterea gradului de expansiune volumică a zguriigranulate deoarece acest parametru influenţează în timp stabilitateastratului rutier în exploatare.

2.2. Zgura de furnal expandată de la Hunedoara

Zgurile de furnal expandate sunt silicaţi tehnici rezultaţi din extragereafontei şi se obţin prin răcirea lentă în haldă a zgurei fluide rezultată din furnal.

S-au efectuat încercări pe zgura de furnal de la Combinatul SiderurgicHunedoara pe sorturile 0-4, 4-8, 8-16, 16-25 şi 0-63 mm. rezultând următoarele :

2.2.1. Zgura sort 0-4 mm.

- Compoziţia granulometrică s-a efectuat după SR EN 933-1. Curba estecontinuă, valoarea obţinută pentru restul pe sita superioară este de 4,6% faţă demaxim 5% cât prevede condiţia din SR 662 tabelul 14;

- Echivalentul de nisip s-a efectuat după SREN 933-8. S-a obţinut ovaloare de 88.8% faţă de condiţia de min. 30% conform SR 662;

- Coeficientul de activitate s-a determinat conform STAS 730. S-a obţinuto valoare de 0.75% faţă de maxim 1.5% conform SR 667 tabelul 10.

Rezultatele sunt prezentate în tabelul 2.

Tabelul 2. Caracteristici ale zgurei de furnal expandată sort 0-4 mm. de laHunedoara

Nr.crt.

Determinare ZGURA 0-4 Condiţii tehniceSR 667

1. Rest pe sita superioară, [%] 4.6 max.52. Echivalent de nisip, % 88,8 min. 303. Coeficient de activitate, CA % 0.75 max.1.5

Page 98: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 98/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

87

 2.2.2. Zgura sort 4-8 mm.

- Compoziţia granulometrică s-a efectuat după SR EN 933-1. Curba estecontinuă, valorile obţinute pentru resturile pe sita superioară sunt de 23.20% şitrecerile pe sita inferioară de 4.3%;

- Coeficientul de formă s-a determinat după STAS 730. S-a obţinut ovaloare de 5.2% ;

- Conţinutul de argilă s-a efectuat conform SR EN 933-9 şi s-a obţinut o

valoare de 0.37;- Rezistenţa la uzură cu maşina Los Angeles s-a determinat după STAS730/80. Valoarea obţinută este de 31.2% ;

În conformitate cu rezultatele obţinute pe zgura de furnal sort 4-8, rezultă că materialul nu se încadrează în sort (restul pe sita de 8 trebuie să fie maxim5%). Conform celorlalte rezultate materialul poate fi comparat cu un pietriş sortat utilizat pentru îmbrăcăminţi bituminoase BADPS 25 şi straturi de bază (SR 662, tabel 10).

2.2.3. Zgura sort 8-16 mm.- Compoziţia granulometrică s-a efectuat după SR EN 933-1. Curba este

continuă, valorile obţinute pentru resturile pe sita superioară sunt de 2.9% iartrecerile pe sita inferioară de 4.4% ;

- Coeficientul de formă s-a efectuat după STAS 730. S-a obţinut o valoarede 4%;

- Rezistenţa la uzură cu maşina Los Angeles s-a determinat după STAS730/80. Valoarea obţinută este de 28.2% ;

- Rezistenţa la uzură Micro-Deval s-a determinat dupa SREN 1097-1.Valoarea obţinută pentru sortul etalon 10-14 este de 23.4%.

- Conţinutul de argilă s-a efectuat dupa SREN 933-9 şi s-a obţinut ovaloare de 0.37;

- Rezistenţa la strivire în stare uscată nu s-a putut efectua deoarecematerialul s-a sf ărâmat inainte de terminarea încercării.

Conform rezultatelor obţinute pe zgura de furnal sort 8-16, rezultă că materialul nu poate fi comparat decât cu un pietriş ce poate fi utilizat pentrustraturi de bază pentru sisteme rutiere nerigide, platforme şi locuri de parcare(SR662, tabel 8).

Page 99: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 99/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

88

 2.2.4. Zgura sort 16-25 mm.

- Compoziţia granulometrică s-a efectuat după SR EN 933-1. Curba estecontinuă, valorile obţinute pentru resturile pe sita superioară sunt de 2.0% şitrecerile pe sita inferioară sunt de 5.2%;

- Coeficientul de formă s-a efectuat după STAS 730. S-a obţinut o valoarede 5% ;

- Conţinutul de argilă s-a efectuat după SREN 933-9 şi s-a obţinut o

valoare de 0.37;- Rezistenţa la uzură cu maşina Los Angeles s-a determinat după STAS730/80. Valoarea obţinută este de 23.9% ;

- Rezistenţa la strivire în stare uscată nu s-a putut efectua deoarecematerialul s-a sf ărâmat înainte de terminarea încercării.

În conformitate cu rezultatele obţinute pe sort 16-25 din zgură de furnal,rezultă că materialul nu poate fi comparat decât cu un pietriş ce poate fi utilizatpentru straturi de fundaţie pentru sisteme rutiere (SR662, tabel 8).

2.2.5. Zgura sort 0-63 mmLaboratorul de Drumuri CESTRIN a efectuat încercări pe zgură de furnal

sort 0-63 mm. care a fost asimilată ca balast sort 0-63 mm. pentru straturi defundaţie . S-au determinat următoarele caracteristici:

- Compoziţia granulometrică conform SR EN 933-1. Curba este continuă,valorile obţinute pentru trecerile pe site corespund condiţiilor din SR 662 tabelul14 pentru fundaţii rutiere şi strat de formă;

- Coeficientul de neuniformitate calculat din curba de granulozitate este35 faţă de minim 15 conform SR 662 tabelul 14;

- Echivalentul de nisip s-a efectuat după SR EN 933-8. S-a obţinut ovaloare de 80.3% faţă de minim 30 conform SR 662 tabelul 14;

- Rezistenţa la uzură cu maşina Los Angeles s-a determinat după STAS730/80. Valoarea obţinută este de 32.2% şi se încadrează în limita de maxim50% prevazută în SR 662 tabelul 14;

Rezultatele sunt prezentate în tabelul 3 şi figura 2.

Page 100: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 100/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

89

Tabelul 3. Caracteristici ale zgurei de furnal expandată sort 0-63 mm. de laHunedoara 

Figura 2. Curbele de granulozitate pentru sorturile de zgură expandată luate înstudiu

2.3. RecomandăriNorma europeană SR EN 13043 solicită încercări chimice conform SR

EN 1744-1, pentru agregatele provenite din zgura de furnal expandată, după cum urmează:

- Determinarea dezintegrării silicatului dicalcic

Metoda constă în supunerea suprafeţelor zgurii concasate la o iluminareultravioletă care dă o fluorescenţă în domeniul de lumină vizibilă. Aspectul şi

Curbe de granulozitate pentru sorturile 0-4, 4-8, 8-16, 16-25mm. din zgură de furnal

100100100

95.5

80.1

55.6

33.5

19

9.7

5

100100

76.8

4.33.22.92.62.31.81

10097.1

4.43.863.713.513.182.711.981.05

97.8

33.02

5.154.44.023.63.122.561.720.680

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.01 0.1 1 10 100

dimensiunea sitei [mm]

   t

  r  e  c  e  r   i   [   %   ]

Sort 0-4mm

Sort 4-8mm

Sort 8-16mm

Sort 16-25

coeficient de neuniformitate sort 0-4mm

Un = d60/d10 =14/0.4=35

Nr.crt.

Determinare ZGURA 0-63 Condiţii tehniceSR 662

1. Coeficient de neuniformitate, Un 35 min.152. Uzura Los Angeles, % 32.2 max.503. Echivalent de nisip, EN % 80.3 min.30

Page 101: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 101/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

90

culoarea fluorescenţei permit detectarea zgurilor suspecte la dezintegrareasilicatului.

- Determinarea dezintegrării fieruluiMetoda constă în examinarea comportării bucăţilor de zgură de furnal de

dimensiuni mai mari de 40 mm. care sunt scufundate în apă, timp de două zile lao temperatură de 20oC.

Este necesară cunoaşterea gradului de instabilitate a zgurii de furnaldeoarece aceşti parametrii pot să influenţeze în timp stabilitatea fizico-

chimică a stratului rutier în exploatare.

3. DOMENIU DE UTILIZARE

Zgura de furnal bazică poate fi utilizată la lucrările de drumuri la execuţiade:

- terasamente;- structuri de fundaţie;- consolidare acostament;

- combaterea poleiului, a gheţii şi a zăpezi.Zgura de furnal poate înlocui o serie de agregate naturale tot maideficitare cum ar fi: balastul, piatra spartă, pietrişul şi chiar nisipul de râu încondiţiile în care factorii ce caracterizează zgura de furnal (compoziţie chimică cu caracter bazic, livrare pe sorturi, caracteristici fizico-mecanice, proprietăţihidraulice, adezivitate la lianţii bituminoşi, etc.) se încadrează în limiteleprevăzute de normativele tehnice în vigoare referitoare la agregatele naturale.

CONCLUZII

Până la preluarea normelor europene referitoare la agregate, utilizareazgurilor siderurgice în sectorul de drumuri s-a f ăcut pe baza existenţeiAgrementului Tehnic obţinut de producător pentru fiecare sursă de zgură înparte.

În această perioadă s-a utilizat zgura de furnal la următoarele lucrări:- autostrada A2 – sector Drajna–Feteşti – pentru stratul de formă  şi de

fundaţie;- centura Bucureşti, sector A2 – DN5(sud), pentru stratul de fundaţie;- DN2B Galaţi - Giurgiuleşti, pentru stratul de fundaţie.

Page 102: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 102/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

91

Dacă prin procesarea chimică  şi fizică a unei zguri siderurgice se scadeconţinutului de CaO sub 4%, se asigură granulozitatea sorturilor, coeficientul deformă al granulelor, rezistenţa la uzură Los Angeles, rezistenţa la strivire,coeficientul de gelivitate, adezivitatea la bitum, atunci agregatele artificialeprovenite din zgurile de furnal pot fi utilizate la lucrări de drumuri şi autostrăzi.

În zonele în care agregatele naturale de carieră şi de balastieră lipsesc sausunt procurate de la mare distanţă se recomandă folosirea agregatelor artificialeobţinute prin procesarea zgurii siderurgice , cu asigurarea condiţiilor de calitateimpuse de norme.

Zgura de furnal granulată sau expandată se poate utiliza cu succes:- ca înlocuitor al nisipului antiderapant la combaterea poleiului pedrumurile naţionale principale şi secundare

- la construcţia de drumuri noi pentru realizarea straturilor de formă şi defundaţie .

- se pot aviza şi alte soluţii pentru utilizarea zgurilor de furnal princomisia tehnico-economică a beneficiarului funcţie de caracteristicile tehniceimpuse lucrărilor.

BIBLIOGRAFIE

[1]. COSTESCU – „Contribu ţ ii la dezvoltarea tehnologiilor de construc ţ ie a straturilor rutiere cu materiale energointensive”  – Teză de doctorat, 1985 

[2]. LABORATOR DE DRUMURI CESTRIN –„  Referat tehnic comportare zguri”- 2011 

[3]. STANDARDE DE CONDŢII – SR EN 13043; SR 622 

Page 103: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 103/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

92

 O PROCEDURĂ DE EVALUARE A PERFORMANŢEI LA

UZURĂ PENTRU IMBRĂCĂMINŢI ASFALTICE

Mihai Dicu, Prof.dr.ing., Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti, Facultatea de CăiFerate, Drumuri şi Poduri, e-mail: [email protected] Adrian Burlacu, Asist.dr.ing., Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti, Facultatea deCăi Ferate, Drumuri şi Poduri, e-mail: [email protected] Carmen Răcănel, Conf.dr.ing., Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti, Facultatea deCăi Ferate, Drumuri şi Poduri, e-mail: [email protected] 

 Rezumat 

Determinarea caracteristicilor de calitate a suprafeţei de rulare la partea carosabilă adevenit în ultima perioadă o necesitate în stabilirea strategiilor de întreţinere aadministratorilor de reţele rutiere. Anticiparea acestor caracteristici prin încercări acceleratede laborator, la care costurile sunt mai reduse în raport cu prelucrări statistice ale datelor dinteren efectuate pe sectoare experimentale, este mai eficientă şi are posibilitatea unei analize

extinse a performanţelor materialelor rutiere asfaltice utilizate în îmbrăcăminţi rutiere.Studiile prin modelare experimentală stau la baza cercetărilor de laborator, unde prin simularefenomenologică se pot obţine caracteristicile de uzură la îmbrăcăminţile asfaltice şi se potface interpretări de rezultate în condiţii apropiate de cele din realitate la un drum aflat înexploatare.

Cuvinte cheie: incercari accelerate, intretinerea drumurilor, uzura 

 Abstract 

Lately, determining the quality of the tread in the roadway has become a necessity in

establishing strategies to maintain the road network for their administrators. Anticipatingthese characteristics through accelerated testing laboratory, where costs are lower comparedwith the statistical processing of data from field experiments conducted on experiementalsectors, is more efficient and is enabling a wide analyse of performance of materials used inroad surfacing. Experimental studies by modeling are the base of the laboratory research,where the phenomenological simulation can be obtained from asphalt wear characteristics andresults can be interpreted in terms of actually close to a road in operation.

Keywords: accelerated testing, road maintenance, wearing

Page 104: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 104/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

93

 1. PRINCIPIUL TESTĂRII PERFORMANŢEI ÎMBRĂCĂMINŢIIRUTIERE LA UZURA CONTACTULUI PNEU-CAROSABIL

Prin această lucrare se urmăreşte prezentarea unei metode de testare înlaborator în regim accelerat a performanţei la uzură a suprafeţei carosabile, lasolicitări tangenţiale generate de traficul rutier prin accelerări-frânări încirculaţie, precum şi din efectele create la contactul pneu-carosabil deschimbarea direcţiei de mers, de nivelul presiunii din pneu, de textura pneului şi

de textura carosabilului etc.Regimul accelerat poate fi obţinut din solicitări extreme ale suprafeţeicarosabile, care cumulează efectele mai sus menţionate şi sunt echivalentesolicitării mai agresive rezultate la nivelul contactului pneu-carosabil dinfrânarea autovehiculului.

Acest efect s-a putut obţine în laborator prin modificarea principiuluifuncţional al echipamentului de f ăgăşuire, unde roata acestuia este blocată încursa de deplasare pe suprafaţa epruvetei realizate în condiţii de laborator.

Se poate cerceta performanţa la uzură a suprafeţei epruvetei (asimilată suprafeţei carosabile din realitate) şi în raport de uzură la polisaj a agregatuluidin scheletul mineral, obţinută prin încercarea reglementată tehnic în acest sens.

Interpretarea rezultatelor obţinute se face prin intermediul unor coeficienţide performanţă adimensionali, care exprimă raportul dintre măsura uzuriiefective determinată prin SRT2 după efectuarea testului de uzură  şi SRT1 măsurat pe suprafaţa iniţială (înaintea efectuării testului de uzură).

1.1. Confecţionarea epruvetelor în laborator

Se confecţionează epruvete pe compactorul cu role de laborator pentru

plăci asfaltice, care simulează la scară redusă stratul rutier (Figura1).

Figura 1. Compactorul cu rulou

Page 105: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 105/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

94

Rezultă epruvete dreptunghiulare 300x300x50mm, care se taielongitudinal la dimensiunea epruvetei (figura 2) de încercare pe Echipamentulde testare la uzur ă. 

Figura 2. Epruvete din mixtură asfaltică 

1.2. Procedura simulării în laborator a testului de uzură a suprafeţei derulare

Această placă obţinută, sub formă de epruvete 30x30x5cm, este supusă unor simulări în laborator în scopul determinării performanţelor reţeteiconsiderate optime din încărcările specifice de evaluare.

În scopul obţinerii unor informaţii cât mai apropiate de comportarea înrealitate la uzură a suprafeţei carosabile, se vor efectua o serie de simulări prinmodelare experimentală în laborator.

Simulările se vor efectua pe o placă cu dimensiunile de 30x30x5cm dinmixtură asfaltică, care este cercetată în laborator pentru stabilirea reţetei optimela faza de proiectare experimentală. Placa din mixtură trebuie să aibă aceleaşicaracteristici tehnice ca şi mixtura ce va fi pusă în operă.

Pentru a simula uzura mixturii asfaltice în urma traficului din cursulexploatării, se foloseşte un echipament pentru încercarea la f ăgăşuire, căruia i s-a montat o roată cu pneu .

Încercarea la uzură se realizează prin blocarea acestei roţi în timpulefectuării unui număr predeterminat de curse ale acesteia pe suprafaţa epruvetei(Figura 3).

Page 106: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 106/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

95

 

Figura 3. Dispozitivul de incercat

După realizarea ciclurilor de uzură predeterminate (un numărpredeterminat de curse ale roţii blocate a dispozitivului pe suprafaţa epruvetei),epruveta se montează la dispozitivul de măsură a rugozităţii SRT (Figura 4).

Se montează pendululul SRT, după care se calează cu ajutorul celor treişuruburi obţinându-se orizontalitatea aparatului (Figura 5).

Se aşează proba şi se reglează patina de cauciuc asfel încât suprafaţa defrecare să se afle între reperele riglei de calibrare, conform procedurii de testare

a rugozităţii SRT.Se efectuează măsurători în condiţii de uscat şi umed, după cum urmează:- Suprafaţă mixtură în urma trecerii unui anumit volum de trafic (SRT2)- Suprafaţă mixtură asfaltică proaspăt turnată (SRT1)

Page 107: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 107/293

Cerce

96

Figura 4. Epruvet

Cu ajutorul pendulasfaltică anterior menţion

 

Figura 6. I

Testul de uzură a sde axa de simetrie alerezultate obţinute în acelede încercare în laborator (

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC are, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

de incercat Figura 5. P

lui SRT se efectuează măsuratori petă (Figura 6) .

cercari pe epruveta din mixtura asfalti

prafeţei epruvetei se face pe două urepruvetei respective, pentru a puteaaşi condiţii de suprafaţă de rulare şi înFigura 7).

ndul SRT

laca din mixtură 

ca

e simetrice faţă interpreta două aceleaşi condiţii

Page 108: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 108/293

Cerce

Figura 7a. Urma t 

n figura 7a se preiar în figura 7b se preziadiacentă primeia in caz

utilizat în această procicluri/minut. Se întrerupSRT obţinut ( la fiecare 5

1.3 Prelucrarea datelorlaborator

Se prezintă în contimixtură BA 16 şi BAPC

punct de vedere al compunei îmbrăcăminţi rutiere.- SRT1 

Fâşia Nr 0 (suprafaţablocată a dispozitivulu

1.  Test cu suprafaţauscată 93.71

- SRT2 BA 16 dupneu-carosabil

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC are, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

stului Figura 7b. Supraf 

zintă urma testului pe prima urmă detă aceeaşi epruvetă testată  şi pe ceal suprafeţei umede. Echipamentul de

edură de lucru are capacitatea dtestarea de uzură la fiecare 250 minminute).

obţinute la testul de uzură simulat

nuare rezultatele încercărilor obţinute16, care ar urma să fie utilizată ca reţ

ortării la efectul de uzură pneu-caros

care nu a fost utilizată pentru testul di)

Test cu suprafaţaumedă 78.28

pă 1500 cicluri de uzură a suprafeţei l

97

 ta umeda

testare la uzură,de a doua urmă testare la uzură 

a efectua 48te şi se măsoară 

pe epruvete din

pe o epruvetă detă optimă şi din

bil la realizarea

e uzură cu roata

contact simulat

Page 109: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 109/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

98

Fâşia Nr 1 (Proba încărcată în aparatul SRT pe fâşia 1)Uscat Umed90.71 72.57

- SRT2 BA 16 după 1500 cicluri de uzură a suprafeţei la contactsimulat pneu-carosabil

Fâşia Nr 2 (Proba încărcată în aparatul SRT pe fâşia 2)Uscat Umed

91.33  71.49Rezultă o valoare medie pentru SRT2 = 91.02 (suprafaţă uscată)SRT2 = 72.03 (suprafaţă umedă)

Se pot calcula coeficienţi de performanţă a suprafeţei de rulare după ciclurile de uzură, prin raportarea valorilor SRT2 faţă de SRT1, după cumurmează:

Cus = (SRT2 /SRT1) 100 = 0,9133/0,9371 = 97,46 % ( suprafaţă uscată)Cum=(SRT2 /SRT1 ) 100 = 0,7149/07828 = 91,13 % ( suprafaţă umedă)Diferenţa între cei doi coeficienţi rezultă din influenţa efectului de

acvaplanare pe care o exercită prezenţa peliculei de apă la interfaţa contactuluipneu-carosabil.

În cazul epruvetei confecţionate din BAPC 16, rezultatul testelor delaborator sunt :

- SRT1 Fâşia Nr 0 (suprafaţa care nu a fost utilizată pentru testul de uzură cu roatablocată a dispozitivului)

2.  Test cu suprafaţa Test cu suprafaţauscată umedă 84.26 82.72

- SRT2 BA 16 după 1500 cicluri de uzură a suprafeţei la contact simulatpneu-carosabil

Fâşia Nr 1 (Proba încărcată în aparatul SRT pe fâşia 1)Uscat Umed77.41 68,23

- SRT2 BA 16 după 1500 cicluri de uzură a suprafeţei la contact simulat

pneu-carosabil

Page 110: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 110/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

99

Fâşia Nr 2 (Proba încărcată în aparatul SRT pe fâşia 2)Uscat Umed

76.34 67.62Rezultă o valoare medie pentru SRT2 = 76,88 (suprafaţă uscată)

SRT2 = 67,93 (suprafaţă umedă)Se pot calcula coeficienţi de performanţă a suprafeţei de rulare după 

ciclurile de uzură, prin raportarea valorilor SRT2 faţă de SRT1, după cumurmează:

Cus = (SRT2 /SRT1) 100 = 0,7688 / 0,8426 = 91,24 % ( suprafaţă uscată)

Cum=(SRT2 /SRT1 ) 100 = 0,6793 / 0,8272 = 82,12 % ( suprafaţă umedă)Diferenţa între cei doi coeficienţi rezultă din influenţa efectului deacvaplanare pe care o exercită prezenţa peliculei de apă la interfaţa contactuluipneu-carosabil. Astfel, se poate aprecia un coeficient de performanţă la uzură şifuncţie de natura agregatului folosit în reţeta îmbrăcăminţii rutiere asfaltice,atunci când suprafaţa este lubrefiată de prezenţa peliculei de apă (asimilată caapă pluvială) la contactul pneu-carosabil:

BA 16 : Cu = 0,9113 / 09746 = 93,51 %BAPC 16: Cu = 0,8212 / 0,9124= 90,00 %

Această diferenţă pune în valoare tipul de agregat, respectiv influenţacontactului pneu-carosabil atunci când agregatul este criblură, faţă de pietrişulconcasat care prezintă o suprafaţă granulară rotunjită.

În aceste condiţii, trebuie pusă în valoare şi rezistenţa la uzură aagregatului din structura materială a mixturii asfaltice asupra coeficientului deuzură pneu-carosabil. Acest lucru se poate determina prin Incercarea la polisaj,standardizată  şi în România conform standardului european armonizat SR EN1097-8

2. ÎNCERCAREA LA POLISAJ CONFORM SR EN 1097-8

2.1. Principiul de efectuare al încercării

Conform SR EN 1097-8, testul de polisaj constă în analizarea simultană a14 epruvete cu variante diferite de agregate pentru evaluarea performanţelor laabraziune.

Confecţionarea epruvetelor din agregatele utilizate pentru confecţionareaBA16 si BAPC 16 se face în tipare specifice “Echipamentului de Polisaj”, prinaplicarea unui număr de granule prestabilit pe un suport de legătură asigurat de o

răşină specială.

Page 111: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 111/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

100

 Figura 8. Epruvete pentru incercat

Cele 14 epruvete sunt montate pe roata echipamentului şi sunt supuseciclului predeterminat de polisaj conform SR EN 1097-8.

Figura 9. Echipamentul de polisaj si pendulul SRT

Pentru a pune în evidenţă acest mod de testare au fost încercate mai multetipuri de agregate de carieră şi pietriş concasat, conform tabelului 1.

Page 112: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 112/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

101

Tabelul 1 – Valorile SRT pentru agregate din diverse cariereTip Agregat SRTo (A) SRTF (A)Balast concasat 60 47Revărsarea 67.5 61Cerna 65 60Chileni 54 57Etalon 53 56

unde: SRTo (A) – valoarea SRT înainte de polisaj

SRTF (A) – valoarea SRT final, după polisaj(A) – agregatPentru a calibra ordinul de mărime al încercării S.R.T. normal efectuat pe

plăci confecţionate în laborator, raportat la S.R.T. redus pe epruvete miciutilizate la polisaj conform SR EN 1097-8, s-au f ăcut măsurători şi pe plăci cudimensiunile 30x40x5 cm din BA 16 si BAPC 16, conform paragrafuluianterior. În acest mod se poate face o apreciere a calităţii de rugozitate asuprafeţei de rulare utilizând normativul CD 155 – 2001, prin măsuratori SRT

 înainte şi după procesul de uzură testat în laborator.

2.2 Interpretarea rezultatelor pe agregate

Pentru interpretarea rezultatelor se propune determinarea unui coeficientde performanţă la uzură pentru agregat cu relaţia :

100*)(

)(

01  ASRT 

 ASRT C  F 

PA = [%]

Exemplu:

Tabelul 2 – Denumire tabelTip Agregat SRTo (A) SRTF (A) CPA1 (%)Balast concasat 60 47 78Revărsarea 67.5 61 90

Se poate observa un coeficient de performanţă la uzură mai redus în cazulpietrişului concasat, fapt ce a condus la aceeaşi ierarhizare şi în cazul analizeicomportării la uzura pneu-carosabil la epruvetele tip BA 16 şi BAPC16.

Page 113: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 113/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

102

 3. CONCLUZII

Metoda propusă este o metodă calitativă, care are posibilitatea de acuantifica anticiparea performanţei la uzură încă din etapa de proiectare a reţeteimixturii asfaltice ce va fi utilizată ca strat rutier de uzură.

Studiile de performanţă se fac prin raportări valorice ale rezultatelorexperimentale obţinute prin încercări de laborator. În cazul de faţă, s-a încercatobţinerea unei proceduri de asimilare a testului de polisaj accelerat pe agregate

conform SR EN 1097-8 pentru anticiparea comportării la polisaj (şlefuire) asuprafeţei de rulare la drumuri (strat de uzură asfaltic).

BIBLIOGRAFIE 

[1]. SR EN 1097 – 8 – “Încercări pentru determinarea caracteristicilor mecanice şi fiziceale agregatelor. Partea 8: Determinarea coeficientului de şlefuire accelerat ă”

[2]. Normativ CD 155 – 2001: “Instruc ţ iuni tehnice privind determinarea st ării tehnice adrumurilor moderne”

[3]. NCHRP Report 512 – 2003: “Accelerated pavement testing: Data guidelines”

[4]. R. Liang:  “Pavement friction investigation”,  Ohio asphalt pavement conference,2007 

Page 114: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 114/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

103

 UTILIZAREA MATERIALELOR RECICLATE LA

PROIECTAREA SI CONSTRUCTIA DRUMURILOR DEACCES DIN PARCURI EOLIENE

TANASESCU Mirela, Drd. ing. - Director General S.C. AQ TESTING BT S.R.L.Marian PETICILA, Dr. ing. – Sef serviciu CNADNR – S.A. Razvan DRAGULET, Dr. ing. - ISC Bucuresti Mihai PLESA, Ing. - Director General S.C. BOMACO S.R.L.Vasile CORMOS, Sing. - Sef proiect S.C. BOMACO S.R.L. 

 RezumatTermenele de realizare a drumurilor de acces sunt foarte scurte acestea fiind

conditionate de termenul de livrare a componentelor turbinelor eoliene, costurile sunt ridicate,fapt ceea ce determina proiectarea acestor drumuri sa gaseasca si materiale obtinute prinreciclare si inovatoare pentru reducerea la minimum a dimensionarii structurilor, ceea cecontribuie atat la o realizare mai usoara a procesului tehnologic, la reducerea considerabila acosturilor de constructie, cat si la atingerea obiectivelor de dezvoltare durabila a regiunii.

Laboratorul de gard II AQ TESTING BT, a efectuat studiu comparativ cu rezultateleanalizelor pentru materialele si straturile executate din piatra sparta si cele executate cumaterial reciclat.Cuvinte cheie: drumuri de acces, material reciclat, modul de deformatie

 AbstractThe deadlines to build the access roads are very short which are conditioned by the

delivery of wind turbine components, costs are high, a fact which determines the designers of these roads to find innovative and recycled materials to reduce the min. road, whichcontribute to an easier technological process and reduce construction costs considerably. Also,consider and achieving sustainable development of the region.The Laboratory AQ TESTING BT gr II will present comparative results of tests on crushedstone and recycled materials and also the site installation check for this materials.

Keywords: access roads, recycled material, stiffness modulus

1. CADRUL CONTEXTUAL

Avand in vedere promovarea utilizării surselor energetice regenerabile, înconformitate cu practicile din Uniunea Europeană, conform Planului Naţional de

Alocare a Energiilor Regenerabile elaborat în anul 2010 asistam la o dezvoltarerapida a productiei de energie electrica din sursa eoliana. [1]. Pentru transportul

Page 115: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 115/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

104

si instalarea corecta a turbinelor eoliene sunt necesare cerinte minime (pe bazaunor conditii normale de teren) pentru drumurile de acces (figura 1), impuse defurnizorul de turbine eoliene.

Figura 1. – Drum acces parc eolian 

Transportul pentru realizarea turbinelor eoliene pe aceste drumuri deacces intra in categoria vehiculelor de trafic greu si foarte greu, incepand cu

vehicule pentru transportul materialelor si terminand cu transportoarelecomponentelor turbinelor eoliene (vehicule cu o greutate de 12-16 t/osie, cu ogreutate individuala de aprox. 140t) (Figura 2), precum si macaralele de montaj(500 t).

Page 116: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 116/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

105

 Figura 2. Utilaj de mare tonaj utilizat la constructie centrala eoliana 

Lungimile transportoarelor pot atinge 50-55 m, pentru circulatia acestorape drumurile de acces fiind necesare conditii speciale de realizare a latimiidrumurilor (min. 4,50 m), regimului de inaltime (min. 6 m), aliniamentului,razelor de curbura, pantelor, zonelor de intoarcere, scurgerea apelor etc.

2. PREZENTAREA MATERIALELOR SI A CONDITIILOR DECALITATE

Pentru realizarea drumurilor cat mai economic din punct de vederefinanciar, se folosesc material locale, in cea mai mare masura materiale uzuale,balast, piatra sparta, in prezent continuandu-se cercetari si pentru folosirea unormateriale artificiale [2].

Conditiile de calitate pentru indeplinirea criteriilor furnizorului de turbineeoliene sunt in concordanta cu standardele si normativle europene, dar adaptareala conditiile de teren si la unele standarde nationale romanesti de conditii tehnicespecifice poate ridica unele probleme.

Modulul de deformatie elastic necesar pentru realizarea capacitatii

portante a drumurilor de acces este de minim. 100 MN/m2 pentru straturile defundatie si de minim 150 MN/m2 pentru straturile de rulare, incercari realizate

Page 117: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 117/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

106

prin metoda placii Lucas pentru determinarea capacitatii portante (valorile suntconform specificatiilor furnizorilor de turbine).

Termenele de realizare a drumurilor de acces sunt foarte scurte acesteafiind conditionate de termenul de livrare a componentelor turbinelor eoliene,costurile sunt ridicate, fapt ceea ce determina proiectarea acestor drumuri sagaseasca si materiale inovatoare pentru reducerea la minim a dimensionariistructurilor rutiere, de exemplu utilizarea geogrilelor triaxiale din materiale deinalta rezistenta (figura 3), ceea ce contribuie la o realizare mai usoara aprocesului tehnologic, precum si la reducerea considerabila a costurilor de

constructie.

Figura 3. Utilizare geogrila triaxiala pentru ranforsarea structurii rutiere 

3. STUDII DE LABORATOR

Pana in prezent Laboratorul gr II AQ TESTING BT a verificat calitateaexecutiei pe mai multe parcuri eoliene. Printre acestea amintim Fantanele,Cogelac, Mireasa 1, Mireasa 2, Pantelimon, Mihai Viteazu, Alfa, Casimcea,

Cudalbi, Cobadin si altele.In majoritatea cazurilor sistemul rutier propus a fost unul din urmatorele:-  Teren fundare/ pamant stabilizat cu ciment sau Duroport,-  Doua straturi de piatra sparta, amestec optimal.Datorita cantitatilor mari de piatra sparta amestec optimal ce se folosesc,

se doreste inlocuirea acestui material cu materiale reciclate.Inlocuirea cu materiale reciclate se face atat respectand conditiile de

calitate impuse de incadrarea in caracteristile fizico-mecanice ale materialelor,cat si acordand o deosebita atentie tehnologiei de punere in opera. In plus,pentru a obtine atat avantaje din punct economic cat si considerand factori dedezvoltare durabila regionala, s-a preferat utilizarea deseurilor prelucrate din

Page 118: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 118/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

107

zgura de furnal siderurgic de la combinatul de la Galati. Produsul utilizat faceparte din categoria agregatelor din zgura de otelarie si poarta denumireacomerciala de „LIDONIT” si agrementat tehnic [3]. In figura 3 este prezentata oplatforma unde s-a utilizat produsul LIDONIT.

Pentru a compara aceste doua materiale voi prezenta caracteristicile lor intabelul 1 si figura 4. Din rezultatele prezentate se observa ca rezistenta lafragmentare pe materialul reciclat este buna, iar rezistenta la inghet-dezghetdeasemenea este corespunzatoare cerintelor din proiect.

Verificarea punerii in opera a acestor materiale s-a realizat prin incercari

de determinare a gradului de compactare, determinari de capacitate portanta cuparghia Benkelnam si determinari ale modulului de deformatie cu placa Lucas.Modulul de deformatie elastic necesar pentru realizarea capacitatii portante adrumurilor de acces in parcuri eoliene este de min. 60 MN/m2 pentru straturilede fundatie (realizate din pamanturi sau pamanturi stabilizate) si de min. 120MN/ m2 pentru straturile de rulare(valorile sunt conform specificatiilorfurnizorilor de turbine). Verificarea acestuia se realizeaza prin incercari cuplaca Lucas, iar pentru determinarea capacitatii portante se foloseste parghiaBenkelmann. 

Tabelul 1. Caracteristici fizico-mecanice amestec optimal piatra sparta siamestec material reciclat

Denumirea incercarii Piatra spartaCASIMCEA

Piatra spartaCOGEALAC 2

Material reciclatCUDALBI

Granulozitate (treceri % /sita) 0,063 2,7 1.6 0.10.1 4,4 3.4 0.10.2 5,9 6.5 0.31 15,2 14.2 94 22,7 22.2 21.68 39,1 32 35

16 60,3 49.1 64.225 74,8 63.4 81.2

31.5 86,3 77.6 90.963 97 100 100

Masa volumica in vrac(kg/m3) 1670 1654 1470Coeficient de activitate 1,11 1.46 1.16

Page 119: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 119/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

108

Coeficient deneuniformitate 2.12 2.08 2.37Rezistenta lafragmentare(% pierdere masa) 23,6 22.7 31.2Rezistenta la inghet-dezghet Na2SO4 -5 cicluri(% pierdere masa) 4.2 5,1 21,5

Figura 3. Platforma executata cu agregate artificiale reciclate

Page 120: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 120/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

109

 

Figura 4. Prezentarea comparativa si incadrarea in domeniului de granulozitate 

In tabelul 4 se prezinta comparativ valorile obtinute pentru gradul decompactare si deflexiunile medii Benkelmann. Conform normativului ANDindicativ CD 31/2002, pentru un drum cu capacitate portanta suficienta se

impune o valoare a deflexiunii caracteristice dc inferioare valorii de 250 *0.01mm si uniformitate a compactarii este considerata satisfacatoare, dacacoeficientul de variatie este inferior valorii de 40%.

Tabelul 1. Prezentarea comparativa a determinarilor efectuate in situ 

Parc eolian / 

material granular

Densitate medie / 

grad de compactare

Media valorilor deflexiunilorBenkelmann dBM / 

Coeficient de variatie Cv 

CASIMCEA / Piatra sparta 2,995 g/cm3 / 98,9 % 102 * 0.01 mm / 13 %

COGEALAC / Piatra sparta 2,132 g/cm3 / 98,5 % 212 * 0.01 mm / 16 %

CUDALBI / Amestec Lidonit 2,132 g/cm3 / 98,5 % 146 * 0.01 mm / 19 %

Modulul de deformare se verifica prin metodele prezentate in DIN 18134si NF P94-117-1/2001. Citirea deformatiilor se poate realiza pe cele treicomparatoare sau se poate combina cu parghia Benkelmann si citirea

deformatiei se face pe comparatorul placii si se pondereaza cu lungimii parghiei.

0.000

20.000

40.000

60.000

80.000

100.000

0.010 0.100 1.000 10.000 100.000

   T   r   e   c   e   r   i    (   %    )

Sita (mm)

GRANULOMETRIE

Amestec Optimal 1

Amestec Optimal 2

Material reciclabil 1

Min.

Max.

Page 121: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 121/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

110

Va prezentam in graficul din figura 5 o centralizare a rezultatelor moduluide deformatie pentru cele trei tipuri de amestec.

Figura 5. Determinari a modulilor de deformatie determinati cu placa Lucas 

4. CONCLUZII

Din perspectiva implementarii conceputului de dezvoltare durabilaasistam in ultima perioada la o impetuasa dezvoltare a productiei de energieelectrica eoliana, energie „verde”. Corelarea dezvoltarii parcurilor eolieneimpune dezvoltarea rationale a infrastructurii rutiere, atat pentru a asiguraconstructia centralolor, dar si pentru a asigura intretinerea impune sa avem unimpact minimal asupra ecosistemului si a se utiliza judicios resursele locale siregionale. In acest sens, utilizarea materilalelor de masa din materiale reciclatela constructia structurii rutiere este solutia optima prin studii de laboratoradecvate ce confirma calitatea lucrarilor.

In cazul utilizarii zgurii de furnal de otelarie ca material granular laconstructia sistemului rutier prezinta urmatoarele avantaje:

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

   D   e    f   o   r   m   a   t   i   a   p    l   a   c   i   i    (   m   m    )

Presiunea neta pe placa/ p (MPa)

Rezultatele incercarii cu placa

Ciclul I de incarcare Piatra

sparta 0-63

Ciclul II de incarcare piatra

sparta 0-63

Ciclul I de incarcare Piatra

Sparta 0-63

Ciclul II de incarcare Piatra

Sparta 0-63

Ciclul I de incarcare Lidonit

Ciclul II de incarcare Lidonit

Page 122: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 122/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

111

- Se poate alege un material poros, astfel incat sa avem o masa volumica invrac sa fie redusa, corelata cu un optim pentru o rezistenta rezistenta bunala fragmentare, concomitant cu atingerea capacitatii portante scontate, astfelincat sa avem costuri minime de transport.

- Se pot obtine valori pentru rezistenta la fragmentare marite pentruamestecul cu materialul reciclat, comparativ cu materiale granulare dinagregate naturale;- La punerea in opera se observa ca deformatiile dupa compactare pe

materialul reciclat fata de amestecul optimal din piatra sparta sunt de 4 orimai mari in aceleasi conditii de incarcare. Utilizand materialul reciclat inamestec cu materialul granular de baza din agregate naturale, in anumiteproportii bine determinate, se modifica aceste rezultate in mod pozitiv. Inacest context se impune studiu de laborator adecvat si controlul de calitatecorespunzator la punerea in opera.

BIBLIOGRAFIE

[1]. Ministerul Economiei, Comerţului şi Mediului de Afaceri: “Elemente de strategie

energetică pentru perioada 2011 – 2035 Direc ţ ii şi obiective strategice în sectorulenergiei electrice” – Ministerul Economiei, Comerţului şi Mediului de Afaceri -www.minind.ro 

[2]. B. ANDREI: “Studiul fundatiilor rutiere tratate cu derivate hidraulice”, teza dedoctorat UTC Bucuresti, 2006

[3]. CTPC: “LIDONIT – Agregate din zgura de uzina metalurgica feroasa” – AgrementTehnic 003-07/020-2004 

Page 123: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 123/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

112

 MIXTURI ASFALTICE CU FIBRE DE POLIPROPILENĂ 

Carmen Răcănel, Conf.dr.ing., Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti, Facultatea deCăi Ferate, Drumuri şi Poduri, e-mail: [email protected] Adrian Burlacu, Asist.dr.ing., Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti, Facultatea deCăi Ferate, Drumuri şi Poduri, e-mail: [email protected] 

 Rezumat 

Îmbrăcăminţile bituminoase realizate din mixturǎ de tip MASF se folosesc cu succesatât în strǎinǎtate cât şi la noi în ţarǎ în cazul drumurilor pentru trafic greu dar şi pentru pisteleaeroportuare. Mixtura asfalticǎ de tip MASF este un amestec cu schelet pietros, bogat îngranule mari, ale cărui goluri sunt umplute cu mortar (nisip, filer, bitum şi adaosuri), cu unprocent mai ridicat de liant. Concepţia sa se bazează pe obţinerea unei stabilităţi şi durabilităţimari. S-a dovedit că datorită durabilităţii sale deosebite şi a costurilor reduse de întreţinereeste un tip de îmbǎcǎminte economic pe termen lung.

Printre fibrele utilizate ca adaos în mixtura asfalticǎ se numǎrǎ  şi fibra depolipropilenǎ utilizatǎ frecvent în strǎinǎtate dar mai puţin în ţara noastrǎ. Adaosul de fibreactive 0,3 – 0,5 % crează în masa mixturii o reţea tridimensională care, alături de compoziţia

specifică tipului de mixtură MASF, asigură o bună stabilitate la temperaturi ridicate, o bună flexibilitate la temperaturi scăzute, o bună rezistenţă la uzură asigurată prin calitateamaterialelor utilizate, o creştere a adezivităţii şi a aderenţei ca urmare a creşterii cantităţii defiler şi a prezenţei fibrelor ca agent stabilizator, o bună rugozitate şi rezistenţă la abraziuneconferită de textura specifică mixturii tip MASF.

În lucrarea de faţă este prezentat un studiu comparativ între douǎ reţete de mixtură asfaltică stabilizată cu fibre: fibre de polipropilenă şi fibre de celuloză, prin încercări efectuate

 în laborator precum: stabilitatea şi fluajul Marshall, încercarea de compresiune triaxialǎ, încercarea de întindere indirectă IT-CY pe probe cilindrice, încercarea de încovoiere în patrupuncte 4PB-PR pe probe prismatice, încercarea de f ǎgǎşuire. Toate aceste încercǎri dauinformaţii asupra performanţei mixturii asfaltice.

Acest articol prezintă sub formă de tabele şi grafice, rezultatele obţinute în Laboratorulde Drumuri din Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti pe mixtura asfaltică stabilizată cu fibre de celuloză şi de polipropilenă, folosită în stratul de uzură al structurii rutiere.

Cuvinte cheie: mixtură asfaltică, fibre de polipropilenă, modul de rigiditate, fluaj,oboseală 

 Abstract 

SMA asphalt mixture wearing course are succsefully used both in our country and

abroad for heavy trafic roads and airports. Asphalt mixture SMA is a blend with crushed stineskeleton, with voids filled with mortar (sand, filler and bitumen and additions) with a higher

Page 124: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 124/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

113

bitumen content. The concept si based on achieving high stability and durability. It wasproved that due to its outstanding durability and low maintenance costs is a economic type onlong term.

Among the fibers used as additions in asphalt mixture are the polipropilene fibers,used frequently abroad, but less in our country. Adding of 0,3 – 0,5 % create a 3D network inaspahlt mixture mass which, along with mixture composition ensure o good stability at hightemperatures, a good flexibility at low temperatures, a good wearing resistance provided byhigh quality components, an increasing of adhesivity and adhesion because of filler contentincreasing and fiber presence as a stabilizator agent, a good roughness and abrasion resistancegiven by specific texture of SMA mixture type.

This paper present a comparative study between two aspahlt mixture stabilised withfiber: polipropilene fiber and cellulose fiber, by laboratory testing: Marshall test, cycliccompresion test, indirect tension test IT-CY on cilindrical samples, four point bending test4PB-PR on prismatic sample, wheel tracking test. All these test can give informations onasphalt mixture performance.

This paper presents in table and graphs, the obtained results in Technical Universityof Civile Engineering Bucharest Road Laboratory on asphalt mixture wearing coursestabilised with cellulose and polipropilene fibers.

Keywords: asphalt mixture, polipropilene fibers, stiffness modulus, creep, fatigue 

1. INTRODUCERE 

Îmbrăcăminţile bituminoase realizate din mixturǎ de tip MASF sefolosesc cu succes atât în strǎinǎtate cât şi la noi în ţarǎ în cazul drumurilorpentru trafic greu dar şi pentru pistele aeroportuare. Mixtura asfalticǎ de tipMASF este un amestec cu schelet pietros, bogat în granule mari, ale cărui golurisunt umplute cu mortar (nisip, filer, bitum şi adaosuri), cu un procent mai ridicatde liant. Concepţia sa se bazează pe obţinerea unei stabilităţi şi durabilităţi mari.S-a dovedit că datorită durabilităţii sale deosebite şi a costurilor reduse de

 întreţinere este un tip de îmbǎcǎminte economic pe termen lung.Printre fibrele utilizate ca adaos în mixtura asfalticǎ se numǎrǎ şi fibra de

polipropilenǎ (figura 1) utilizatǎ frecvent în strǎinǎtate dar mai puţin în ţaranoastrǎ. Adaosul de fibre active 0,3 – 0,5 % creează în masa mixturii o reţeatridimensională care, alături de compoziţia specifică tipului de mixtură MASF,asigură o bună stabilitate la temperaturi ridicate, o bună flexibilitate latemperaturi scăzute, o bună rezistenţă la uzură asigurată prin calitateamaterialelor utilizate, o creştere a adezivităţii şi a aderenţei ca urmare a creşteriicantităţii de filer şi a prezenţei fibrelor ca agent stabilizator, o bună rugozitate şi

rezistenţă la abraziune conferită de textura specifică mixturii tip MASF.

Page 125: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 125/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

114

 Figura 1. Fibre de polipropilenă 

Fibrele de polipropilenă se prezintă sub formă de fibre sintetice dinpolipropilenă de culoare galben-negru-cenuşie, având caracteristici fizice dintabelul 1. Ele prezintă următoarele avantaje: insensibilitate faţă de umiditate,efect stabilizator, posibilitatea dozării automate, creşterea productivităţiideoarece nu necesită timp de malaxare uscată.

Tabelul 1. Caracteristici fizice ale fibrei de polipropilenă 

Caracteristici fiziceLimite impuse conform Fişei

Tehnice Polipropilenă /AramidDensitatea specifică, g/cm3 0,91/1,45Rezistenţa la tracţiune, MPa 483Lungime, mm 19Rezistenţa la acizi/alcali Inert/bunTemperatura de topire, oC 157

Fabricarea şi punerea în operă a mixturilor asfaltice cu adaos de fibre dinpolipropilenă se realizează practic în aceleaşi instalaţii şi utilaje ca şi mixturileasfaltice clasice.

2. SCOPUL LUCRĂRII 

Lucrarea de faţă are ca scop prezentarea unui studiu comparativ între douǎ reţete de mixtură asfaltică stabilizată cu fibre: fibre de polipropilenă şi fibre deceluloză, prin încercări efectuate în laborator precum: stabilitatea şi fluajulMarshall, încercarea de compresiune triaxialǎ, încercarea de întindere indirectă IT-CY pe probe cilindrice, încercarea de încovoiere în patru puncte 4PB-PR pe

probe prismatice, încercarea de f ǎgǎşuire. Toate aceste încercǎri dau informaţiiasupra performanţei mixturii asfaltice.

Page 126: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 126/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

115

Rezultatele au fost obţinute în cadrul “Laboratorului de Drumuri” dinUniversitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti pe cele două reţete de mixtură asfaltică stabilizată cu fibre de celuloză şi de polipropilenă, folosite în stratul deuzură al structurii rutiere.

3. MATERIALE FOLOSITE ŞI REŢETA MIXTURII ASFALTICE 

Cele două tipuri de mixturi asfaltice pentru stratul de uzură considerate înacest studiu, respectă standardul românesc SR 174 şi sunt notate prin

“MASF16m-T” (mixtură asfaltică cu fibre Topcel) şi “MASF16m-P” (mixtură asfaltică cu fibre de polipropilenă). Materialele folosite pentru preparareamixturii asfaltice (agregate, fibră  şi bitum) precum şi reţeta acesteia suntprezentate în cele ce urmează:- criblură de Turcoaia:

8/16: 45%4/8: 25%0/4: 13%

- filer de Holcim: 11 %;

- fibră Topcel / Polipropilenă: 0.3 %;- bitum 25/55-65 PMB: 5.7%;

4. ÎNCERCĂRILE UTILIZATE ŞI CONDIŢIILE DE TESTARE 

Pentru a pune în evidenţă performanţele mixturii asfaltice “MASF16m-P”comparativ cu perofmanţele mixturii asfaltice “MASF16m-T”, s-au realizaturmătoarele încercări în “Laboratorul de Drumuri” din Facultatea de Căi Ferate,Drumuri şi Poduri (Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti):

•  Încercarea Marshall pe probe cilindrice, conform SR EN 12697-34, latemperatura de 60oC din care rezultă valorile stabilităţii şi fluajului Marshall;•  Încercarea de întindere indirectă pe probe cilindrice IT-CY, conform

SR EN 12697-26 Anexa C, la temperatura de 15oC şi 20oC din care rezultă rigiditatea mixturii asfaltice;

•  Încercarea de încovoiere în patru puncte pe probe prismatice 4PB-PR,conform SR EN 12697-26 Anexa B şi SR EN 12697-24 Anexa D, la diferite latemperatura de 20oC respectiv 30oC din care rezultă rigiditatea şi rezistenţa laoboseală a mixturii asfaltice;

Page 127: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 127/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

116

•  Încercarea de compresiune ciclică pe proce cilindrice, conform SR EN12697-25, pentru compresiune triaxială, la o temperatură de 50oC din carerezultă rezistenţa la deformaţii permanente;

•  Încercarea de f ăgăşuire pe plăci, conform SR EN 12697-22,echipamentul mic, metoda B în aer la o temperatură de 60oC din care rezultă rezistenţa la deformaţii permanente.

Condiţiile de încercare sunt cele ce se regăsesc în standardul european SREN 13108-20, (tabelele 3, 4, 5 şi 6) precum şi în standardul românesc SR174.

Tabelul 3. Cerinţele pentru determinarea rigidităţii mixturii asfaltice conformSR EN 13108-20 

Tipultestului

Temperatura(oC)

Frecvenţa sau timpul de încărcare (Hz)

4PB-PR 20 8 HzIT-CY 20 124 µs

Tabelul 4: Cerinţele pentru determinarea oboselii mixturii asfaltice conform SREN 13108-20 

Tipultestului

Temperatura(oC)

Frecvenţa sau timpul de încărcare (Hz)

4PB-PR 30 30

Tabelul 5. Cerinţele pentru încercarea de compresiune triaxială conform SR EN13108-20 

StratulTemperatura

(oC)Efort defretare

Încărcareaaxială 

Frecvenţa Pulsul

Uzură 50 150 kPa 300 kPa 1s / 1s Bloc

Tabelul 6. Cerinţele pentru încercarea de f ăgăşuire conformSR EN 13108-20

Echipamentul Temperatura(oC)

Cicluri deincărcare

Echipament mic, procedura B, în aer 60 10 000

Page 128: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 128/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

117

 5. DIMENSIUNILE ŞI MODUL DE COMPACTARE AL PROBELOR

În vederea realizării încercărilor de laborator s-au confecţionat probe dinmixtură asfaltică specifice fiecărui test, în conformitate cu normele europene.

Probele au fost compactate în laborator în funcţie de tipul încercării.Astfel, pentru încercarea Marshall, încercarea IT-CY şi încercarea decompresiune ciclică, au fost realizate probe ciclindrice cu dimensiunile φ=100mm şi h≈63mm la ciocanul Marshall pentru 75 lovituri/parte. Pentru încercarea

4PB-PR au fost realizate probe prismatice cu dimensiunile L=405 mm, l=50mm, h=50 mm prin tăiere din plăci compactate la compactorul cu rulou. Deasemenea, au fost compactate plăci la compactorul cu rulou cu dimensiunile30.5x30.5x5 cm pentru încercarea la f ăgăşuire.

6. REZULATE EXPERIMENTALE

Încercările prezentate la punctul 4 au fost realizate în laborator pe probede mixtură asfaltică “MASF16m-T” şi “MASF16m-P” şi s-au obţinut rezultatele

experimentale prezentate în cele ce urmează.

6.1. Încercarea Marshall

Deşi încercarea Marshall nu este prevăzută în standardul SR174 pentrumixturile asfaltice cu fibră totuşi s-a realizat pentru a avea rezultate comparative.Rezultatele încercării Marshall, sunt prezentate în tabelul 7.

Tabelul 7. Caracteristicile Marshall ale mixturii asfaltice 

Caracteristici Marshall

MASF 16m-P MASF 16m-T

RezultatCategoria

conform SREN 13018-1

RezultatCategoria

conform SREN 13018-1

Stabilitatea S [kN] 60°C 12.29Smin10 

Smax12.5 11.22

Smin10 Smax12.5 

Indicele de curgere, I [mm], 60°C 5.0 F5 4.3 F5 Rapotul S/I [kN/mm], 60°C 2.5 Qmin2.5 2.6 Qmin2.5 

Densitatea aparentă [kg/m3] 2298.08 - 2228.70 -

Page 129: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 129/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

118

6.2. Î ncercarea de determinare a rigidităţii mixturii asfaltice

Rezultate obţinute din încercarea de determinare a rigidităţii prin întindereindrectă IT-CY şi încovoiere în patru puncte 4PB-PR sunt prezentate în tabelul8.

Tabelul 8. Rigiditatea din încercarea IT-CY şi încercarea 4PB-PR 

Încercarea Temperatura(oC)

Rigiditatea (MPa)MASF16m-T MASF16m-P

RezultatCategoriaconformSR EN13018-1

RezultatCategoria

conform SREN 13018-1

IT-CY

15(conformSR174)

5090 Smin 4500 Smax 7000 

4550 Smin 4500 Smax 7000 

20 4320 Smin 3600 Smax 7000 

3032 Smin 2800 Smax 7000 

4PB-PR 20 9450 Smin 9000 Smax 1100  4880 Smin 4500 Smax 7000 

6.3. Î ncercarea de compresiune triaxială 

Rezistenţa la deformaţii permanente determinată din încercarea decompresiune triaxială este prezentată prin rezultatele obţinute în tabelele 9 şi 10.

Tabelul 9. Rezistenţa la deformaţii permanente pentru încercarea decompresiune triaxială (metoda I) 

Tipulmixturii

Parametriiecuaţiei pentrustadiul II liniar

Metoda I(εεεεn=A1+B1 n)

Viteza de fluajfc=B1 

Modululiniţial de

fluaj,En=σ/εσ/εσ/εσ/εn,

kPaA1 B1 Rezultat 

Categoriaconform SR EN

13018-1 MASF16m-T 5129 0.0478 0.0478 f 

cmax 0.21243

MASF16m-P 5983 0.0394 0.0394 f cmax 0.2 936

Page 130: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 130/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

119

Tabelul 10. Rezistenţa la deformaţii permanente pentru încercarea decompresiune triaxială (metoda II) 

Tipulmixturii

Parametrii ecuaţieipentru stadiul II

liniarMetoda II

(logεεεεn=logA+Blogn)

Deformaţiapermanentă 

calculată εεεε1000100010001000: ε: ε: ε: ε1000=A1000B 

Deformaţiapermanentă 

calculată εεεε10000:

εεεε10000=A10000B A B

MASF16m-T 3096.71 0.0643 4828 5599

MASF16m-P 4164 0.0461 5725 6367

6.4. Încercarea de f ăgăşuire

Rezistenţa la deformaţii permanente determinată din încercarea def ăgăşuire este prezentată prin rezultatele obţinute în tabelul 11.

Tabelul 11. Rezistenţa la deformaţii permanente din încercarea de f ăgăşuire 

Caracteristici

Tipul mixturiiMASF16m-T MASF16m-P

Rezultat

CategoriaconformSR EN13018-1

Rezultat

CategoriaconformSR EN13018-1

Adâncimea f ăgaşului pentru104 cicluri de încărcare (%)

2.56 PRDAIR3.0 2.35 PRDAIR3.0 

Panta “Wheel Tracking” –

viteza de f ăgăşuire (mm/10

3

 load cycle) 0.029 WTSAIR5.0 0.025 WTSAIR5.0 

6.5. Încercarea de oboseală 

Rezistenţa la oboseală se determină conform standarduui european din încercarea de încovoiere în patru puncte 4PB-PR pe probe prismatice şi seexprimă prin deformaţia specifică ce se preconizată a se atinge la o durată deviaţă de 106 cicluri, ε6. Rezultatele sunt prezentate în figura 2 şi tabelul12.

Dreapta de oboseală pntru încercarea 4PB-PR are următoarea expresie:ε lnln 10  A A N  += (1)

Page 131: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 131/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

120

unde N este durata de viaţă la oboseală conform criteriului de rupere ales(număr de încărcări);

ε – este amplitudinea deformaţiei iniţiale măsurată la al 100-lea ciclu de încărcare, µε;

A0 şi A1 – constante de material.

Figura 2. Drepte de oboseală rezultate din încercarea 4PB-PR test, T = 30oC

Tabelul 12. Caracteristicile dreptei de oboseală şi ε6 estimat pentru încercarea4PB-PR

Tipul mixturii A0 

A1 saupanta “p” adreptei de

oboseală 

Coeficientulde corelare al

regresiei R

2

 

εεεε6666,,,,

µεµεµεµε

CategoriaconformSR EN

13018-1 

MASF16m-T 75.117 -11.293 0.9937 227 ε6-220 

MASF16m-P 83.22 -12.76 0.966 230 ε6-220 

6.6. Rezultate conform SR 174

Rezultatele obţinute din încercările de laborator prezentate la punctul 4 s-

u comparat cu cerinţele standardului românesc SR 174 şi sunt prezentate întabelul 14.

ln εεεε

   l  n   N

MASF16m-P MASF16m-T

Page 132: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 132/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

121

Tabelul 13. Caracteristicile mixturilor asfaltice studiate conform SR 174

Nr.

crt. Caracteristica 

MASF16m 

RezultatCerinţe conform

SR 174MASF16m-T

MASF16m-P

1. Rezistenţa la deformaţii permanente (fluajdinamic)

- deformaţia la 50  ºC, 300 KPa şi 1800impulsuri, µm/m, maxim

- viteza de deformaţie la 50  ºC, 300 KPa şi1 800 impulsuri, µm/m/ciclu, maxim

4883

0.322

5804

0.260

30 000

3

2. Modulul de rigiditate la 15 ºC, MPa, minim 5090 4550 4 500

3. Rezistenţa la deformaţii permanente la 60ºC (ornieraj)

- Viteza de deformaţie la ornieraj, mm/1000cicluri; Număr mediu de vehicule(Vehiculele de transport marf ă şi autobuze,

 în 24 ore, calculate pentru traficul de

perspectivă >6 000, maxim- Adâncimea f ăgaşului, %, pentru grosimeaprobei de 50 mm; Număr mediu de vehicule(Vehiculele de transport marf ă şi autobuze,

 în 24 ore, calculate pentru traficul deperspectivă) >6 000, maxim

0.029

2.56

0.025

2.35

0,6

7

3. CONCLUZII 

Concluziile ce se desprind din acest studiu sunt următoarele:- mixturile asfaltice cu fibre au o comportare bună la principalele degradări careapar pe un drum în perioada de explolatare: deformaţii permanente şi fisurareadin oboseală;- încercarea Marshall furnizează rezultate comparative între cele două tipuri defibre utilizate în amestecul mixturii asfaltice: pentru o densitate aparentă aproapeegală obţinută pe cilindri Marshall rezultă aceleaşi categorii conform SR EN13108-1 pentru stabilitate, indice de curgere şi raport stabilitate/indice decurgere;- încercarea 4PB-PR pentru determinarea modulului de rigiditate conduce la

categorii diferite atât pentru valoarea maximă cât şi pentru cea minimă, valorimai mari prezentând mixtura asfaltică ce conţine fibre Topcel;

Page 133: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 133/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

122

- încercarea IT-CY pentru determinarea modulului de rigiditate conduce laaceleaşi categorii maxime şi minime la temperatura de 15oC; când temperaturacreşte (20oC) modulul de rigiditate al mixturii asfaltice MASF16-P scade maimult comparativ cu cel al mixturii MASAF16-T;- încercarea de compresiune triaxială conduce la obţinerea aceloraşi categorii devalori pentru viteza de fluaj ce caracterizează rezistenţa la deformaţiipermanente; totusi se constată deformaţii permanente la 1000 şi 10000 cicluri de

 încărcare, mai mari cu 12-15% în cazul mixturii asfaltice MASF16-P, ceea ceindică o rezistenţă mai slabă la deformaţii permanente comparativ cu mixtura

asfaltică MASF6-T;- încercarea de fagăşuire conduce la obţinerea aceloraşi categorii pentruadâncimea f ăgaşului şi pentru viteza de f ăgăşuire, deci o comportare similară laacest tip de degradare;- încercarea de oboseală 4PB-PR indică o rezistenţă la oboseală caracterizată prin deformaţia specifică estimată a se atinge după 106 cicluri de încărcare,similară ambelor tipuri de fibre;- încadrarea în standardul românesc SR 174 arată că ambele reţete de mixturiasfaltice îndeplinesc cerinţele pentru încercările efectuate;

- ţinând seama de categoriile obţinute pentru încercările prezentate conform SREN 13108-1, se poate spune că fibra de polipropilenă conduce la rezultate bune în cazul folosirii ei într-o mixtură asfatică stabilizată cu fibre în strat de uzură.

BIBLIOGRAFIE 

[1]. R.C. RĂDUCANU: “Utilizarea fibrelor de polipropilenă în mixturi asfaltice. Studiulcomport ării la oboseală”, Lucrare de Disertaţie – îndrumător conf.dr.ing. C. Răcănel,Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti, Facultatea de Căi Ferate, Drumuri şiPoduri, Bucuresti, martie 2012.

[2]. E.L. VOICU: “Utilizarea fibrelor de polipropilenă în mixturi asfaltice. Studiulmodulului de rigiditate”, Lucrare de Disertaţie – îndrumător conf.dr.ing. C. Răcănel,Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti, Facultatea de Căi Ferate, Drumuri şiPoduri, Bucuresti, martie 2012.

[3]. I. BRANCIU: “Utilizarea fibrelor de polipropilenă în mixturi asfaltice. Studiulcomport ării la deforma ţ ii permanente”, Lucrare de Disertaţie – îndrumătorconf.dr.ing. C. Răcănel, Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti, Facultatea deCăi Ferate, Drumuri şi Poduri, Bucuresti, martie 2012.

Page 134: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 134/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

123

 EXPERIENŢA NORVEGIANĂ ÎN PROGRAMAREA LUCRĂRILOR DE

ÎNTREŢINERE A DRUMURILOR PE TIMP DE IARNĂ 

Lia Aurel, Doctorand inginer cai ferate drumuri si poduri, Facultatea de Căi Ferate,Drumuri şi Poduri, Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti e-mail:[email protected] 

Coordonator Dicu Mihai, Profesor doctor inginer, Facultatea de Căi Ferate, Drumuri şiPoduri, Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti e-mail: [email protected] 

 Rezumat

În Norvegia, 1/3 din bugetul de întreţinere este legat de condiţia pe timp de iarnă.Romania, desi nu se gaseste intr-o zona geografica cu ierni aspre cum sunt in Norvegia,iernile grele si cu fenomene extreme care au afectat circulatia din iarna 2011-2012, necesitareconsiderarea interventiilor si in tara noastra, exemplul norvegian putand sa fie o directie deaplicat in acest sens.

Există 2 clase de niveluri de întreţinere pe timp de iarnă:- drumuri "negre", la care se impun conditii de curatare totala a zapezii si ghietii de pe

suprafata carosabila, la care practic se reface integral efectul de contact pneu-carosabil Acestedrumuri au un trafic zilnic anual mediu (AADT) mai mare de 1500.

- drumuri de iarnă "albe" la care de obicei nu se folosesc substante antiderapante. Suntalbe aproape toată iarna, respectiv se iau masuri curative de curatare mecanica a zapezii, astfelincat grosimea stratului ramas pe carosabil sa fie superficial.

Conditia generala este ca drumul să fie liber pentru vehicule echipate în mod normalpentru condus pe timp de iarnă. Acest lucru se obţine prin reducerea cantităţii de zăpadă de pedrumuri si strazi şi asigurarea unui carosabil lejer pentru şofat.

Cuvinte cheie: exploatarea drumurilor, iarna, materiale antiderapante. 

 Abstract 

In Norway, 1/3 of the maintenance budget is related to the winter condition. Romania,

although not located in a geographical area with harsh winters such as in Norway, hard winters 

and extreme events that affected the circulation in winter 2011-2012, require re-intervention inour country, Norway's example can be a direction to apply this.

There are  two  classes of   levels of   winter  maintenance: -  Roads  "black", to which 

conditions are imposed on  total cleaning of   the surface snow and  ghietii carriageway, which 

almost  fully  recover  tire-road contact effect These roads have an average annual daily traffic 

(AADT) greater than 1500.- Winter  roads  "white" that usually do not use substances slip. Are 

almost all  white  in winter and  taking  remedial  measures, mechanical snow, so  thickness 

remained on the road to be superficial.

Page 135: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 135/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

124

  General condition  is  that the road should be open  to vehicles normally  equipped  for winter  driving. This is achieved  by reducing the amount  of   snow  on  roads  and streets  andproviding for easy road driving.

 Keywords: exploitation roads, winter anti-skid material.

ADMINISTRATIA DRUMURILOR NATIONALE NORVEGIENE INTRETINEREA PE TIMP DE IARNA IN NORVEGIA

1. STANDARDE GENERALE

În Norvegia, 1/3 din bugetul de întreţinere este legat de condiţia pe timpde iarnă 

Conform Legii rutiere norvegiene, Ministerul Comunicaţiilor oferă  îndrumări privind întreţinerea autovehiculelor şi drumurilor naţionale. Guvernulfinanţează întreţinerea. Administraţia drumurilor publice norvegiene (NPRA)acţionează în numele Ministerului Comunicaţiilor. De asemenea, NPRAplanifică  şi se ocupă de realizarea activităţilor de întreţinere pe drumurileregionale pentru regiuni.

Există 2 clase de niveluri de întreţinere pe timp de iarnă:

- drumuri negre. Drumuri la care se aplica substante antiderapante, cutrafic zilnic anual mediu (AADT) mai mare de 1500 de autovehicule.- drumuri de iarnă. De obicei nu se folosesc substante antiderapante. Sunt

albe aproape toată iarna. Unele drumuri din munţi sunt închise iarna şi deschise în luna mai.

Drumul trebuie să fie liber pentru vehicule echipate în mod normalpentru condus pe timp de iarnă. Acest lucru se obţine prin reducerea cantităţiide zăpadă de pe drumuri si străzi şi asigurarea unui carosabil potrivit pentruşofat.

Majoritatea maşinilor folosesc cauciucuri cu ţinte. Pentru acestea seplăteşte o taxă pentru folosirea cauciucurilor cu ţinte. Taxa, împreună cucampaniile de informare, au redus folosirea acestor cauciucuri la 20%, pentrua nu avea efecte distructive asupra carosabilului.

Specificatiile tehnice aferente reglementarilor pentru interventii pe timpde iarna, se refera la: 

Trafic zilnic anual mediu Ză ada trebuie nde ărtată nainte să aibăZă adă com actata cm Ză adă umedă cm

Sub 500 15 12500-1500 12 8

1500-3000 10 7Peste 3000 7 6

Page 136: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 136/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

125

  Zăpadă şi gheaţă, curăţare pentru siguranţa traficului: Sarcină Timp permis înainte de terminarea curăţării

drumurilor cu volum diferit de trafic1501 - 5000 5001 - 10 000 Peste 10 000

Curăţare intersecţiinainte: 24 h 24 h 24 h

Curăţare în faţasemnelor rutiere 24 h 24 h 24 h

Curăţare pentru bună vizibilitatela intersecţiinainte:

72 h 48 h 24 h

Staţiile de autobuz trebuie curăţate înainte de ora 7 dimineaţa în zilelelucrătoare. Gheaţa trebuie îndepărtată înainte de a deveni periculoasă pentruşoferi.

Drumul negru trebuie să fie curatat în mod normal la temperatura peste-5oC. 

AcţiuneTimp de acţiune şi reacţiune la volume diferite de

1501 - 3000 3001 - 5000 Peste 5000

Antiderapantpreventiv

Dacă se aşteaptă aderenta pneucarosabil sub 0,4.

Dacă se aşteaptă aderenta pneu-carosabil sub 0,4.

Dacă se aşteaptă aderenta pneu-carosabil sub 0,4.

După ninsoare:Drum negru înainte

6 ore 4 ore 2 ore

2.ORGANIZAREA STRATEGICĂ A ÎNTREŢINERII PE TIMP DE

IARNĂ Administraţia drumurilor publice norvegiene răspunde cu:- planificarea, construirea, întreţinerea şi operarea reţelei de drumuri

naţionale şi regionale.- inspectarea vehiculelor şi cerinţe tehnice;- pregătirea şoferilor şi permise de autorizare la interventii in reteaua

rutiera.Pentru probleme care ţin de drumurile naţionale, Administraţia

drumurilor publice este sub autoritatea Ministerului Transporturilor şiComunicaţiilor.

Administraţia drumurilor publice se află sub conducerea Directoratului

Page 137: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 137/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

126

Drumuri, care este o agenţie autonomă subordonată MinisteruluiTransporturilor şi Comunicaţiilor. Administraţia drumurilor publice cuprinde19 birouri regionale, unul în fiecare regiune. Ţara are o populaţie de 4,4 milioanelocuitori, o suprafaţă de 324.000 km2, 91.453 km drumuri publice şi 3,5milioane de vehicule, ceeace demonstreaza nivelul de organizare-servicii lanivel national.Responsabilitatile repartizate pe niveluri de competenta, asacum se va arata in continuare, demonstreaza nivelul de preocupare aautoritatilor in slujba bunei functionari a retelei de drumuri si strazi petimpul iernii

Operaţiile de întreţinere pe timp de iarnă sunt executate atât de responsabilbugetati cât şi de contractori privaţi. Există multe broşuri şi ghiduri privind întreţinerea pe timp de iarnă, care vin in sprijinul clarificarilor sarcinilor deserviciu ale fiecarui angajat in sistemul de intretinere a retelei de drumuri sistrazi:

-  Manual 111 Întreţinere standard.-  Manual 133 Maşini de împrăştiat nisip, sare si substante

antiderapante.-  Manual 167 Snovera, protecţie zăpadă privind avalanşe.

-  Manual 189 A fi gata pentru urgenţe de trafic.-  Manual 210 Serviciul de informaţii rutiere.-  Curăţarea semnelor rutiere şi marcare străzi.-  Fabricarea şi echipamente de întreţinere.-  Raport SOV, Sistem de urmărire a standardului iarna.

3. SPECIFICAREA INFORMAŢIEIInformaţii meteo:Exista un acord ferm între Administraţia drumurilor publice norvegiene

(NPRA) şi Institutul norvegian de meteorologie (DNMI).DNMI furnizează NPRA prognoze meteo şi informaţii de climă la o

valoare a pieţei.Există un acord scris între NPRA şi DNMI privind produsele pe care

NPRA le cumpără de la DNMI în mod regulat.NPRA cumpără următoarele buletine meteo de la DNMI:- prognoze si grafice pentru viteza vântului, direcţia vântului,

precipitaţii, temperatura aerului, presiunea aerului, temperatura de rouă  şiacoperire cu nori.

- prognoze meteo scrise;

- câmpuri de vânt, temperatură  şi precipitaţii la nivelul pământului şi la1500 m deasupra nivelului mării;

Page 138: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 138/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

127

- imagini meteo radar;- imagini satelit;Aceste produse acoperă întreaga ţară  şi sunt furnizate în mod regulat tot

anul. NPRA cumpără  şi produse speciale pentru părţi ale ţării, de exempluprognoze meteo speciale scrise pentru capitala şi prognoze speciale pentruaerul poluat din 5 oraşe mari în timpul sezonului de iarnă.

Prognozele meteo cumpărate în mod regulat sunt trimise prin satelit de laDNMI în 5 locuri prestabilite de NPRA . Din aceste locuri, prognozele suntrăspândite şoferilor prin intranet NPRA şi prezentate într-o aplicaţie web.

Prognozele grafice, buletinele meteo scrise şi câmpurile meteorologicesunt actualizate de 3 ori pe zi. Imaginile radar sunt actualizate la fiecare 15minute. Imaginile satelit sunt actualizate de 4 ori pe zi.

Nu există un site internet accesibil în afara NPRA.NPRA are aproximativ 180 staţii de informare meteo-rutieră în toată 

ţara. Majoritatea staţiilor au senzori pentru.- temperatura aerului.- umiditate relativă.- precipitaţii.

- temperatura la suprafaţa carosabilului.Unele staţii au şi senzori pentru- condiţia carosabilului.- direcţia vântului.- viteza vântului.- emisie lungimi de undă lungi.- video.DNMI are acces la informaţii de la circa 10 din staţiile de

informare meteo-rutieră. Ei folosesc informaţiile pentru a calibra prognozelegrafice pentru aceste locuri. DNMI foloseşte şi informaţii de la staţiile deinformare meteo-rutieră din 2 regiuni prestabilite (aproximativ 23 staţii) pentrua furniza acestor regiuni prognoze meteo prin sistemul Vaisalas IceCast(prognoze pentru condiţiile rutiere).

4.METODE DE ORGANIZAREExistă aproximativ 70 centre operaţionale în ţară. Este obişnuit să existe

o întâlnire între administ ratorul drumului/străzii şi persoanele care se ocupă de operaţiile de interventii in reteaua rutiera înainte de a începe iarna. Persoanede la Centrul de Trafic sunt adesea invitate. Scopul este informarea despre

priorităţi şi standarde şi dacă există schimbări sau noi dezvoltări faţă de anul

Page 139: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 139/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

128

trecut.În fiecare toamnă, fiecare centru de operare face un plan pentru operaţia de

 întreţinere pe timp de iarnă.Este un plan pentru a asigura că sunt disponibile personalul necesar şi

capacitatea în orice moment în perioada de iarnă, între 15 octombrie şi 15aprilie. În nord perioada de iarnă este mai lungă. Planul are un program cunumele tuturor supraveghetorilor, şoferilor şi operatorilor cu număr de telefon,şi cine este în serviciu activ şi cine „de serviciu”. Vor fi supraveghetori degardă la telefon de la 4 dimineaţa. In fiecare dimineaţă  şi la prânz ei oferă 

informaţii Centrului de Trafic despre condiţiile de şofat pe cele mai importantedrumuri din district.Planul conţine un număr de telefon care poate fi apelat la orice oră în caz

de probleme. În Norvegia se poate apela şi pentru orice întrebări legate dedrumuri. Planurile vor conţine şi rute alternative pentru drumuri care pot fi

 închise în timpul iernii datorită avalanşelor, înzăpezirilor sau accidentelor. Înfuncţie de standardul de întreţinere, toate gardurile de zăpadă trebuie reparate

 înainte de începerea iernii. Contractele au fost semnate cu proprietari privaţide camioane. 85% din operaţiile cu pluguri de zăpadă sunt f ăcute de

particulari care au contract pe 3-5 ani cu administratorul drumului/ străzii.Aceşti şoferi şi operatori trebuie să urmeze un curs special înainte de a putea începe să lucreze.

Marcaje pentru plugurile de zăpadă sunt plasate de-a lungul tuturordrumurilor înainte de prima zăpadă, şi sunt adunate primăvara. În unele locuridificile pe drum cu volum scăzut de trafic se pun cutii cu nisip. Soferul îl poatefolosi în cazuri speciale. Aceste cutii trebuie umplute înainte de începereaiernii. Imediat după ce se termină iarna, echipamentul este curăţat, inspectat,lubrifiat şi stocat înainte de iarna următoare. Reparaţiile necesare şi lucrările de

 întreţinere vor fi f ăcute în timpul verii. Procurarea si stocarea materialelor de împrăştiat se face la sfârşitul verii.

Rutele de interventie pe timp de iarna pentru fiecare contractor de lucrari deinterventii pe timp de iarna este modulat la 40-50 km de drumuri. Ruta poate fiadesea un amestec de drumuri naţionale şi regionale, pentru a fi o rută practică de interventie pe timpul iernii. Contractorii trebuie să urmărească standardul de

 întreţinere şi să decidă singuri când trebuie să treacă la o acţiune. În funcţie destandard, drumul pentru traficul greu are cea mai mare prioritate şi va fi luat la

 început şi cel mai frecvent intretinut, apoi alte drumuri naţionale în funcţie devolumul lor de trafic, după aceea drumurile regionale.

Municipalitatea se ocupă de drumurile municipale. Acestea au mai puţinbani pentru întreţinerea rutieră  şi în consecinţă standardul este sub drumurile

Page 140: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 140/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

129

naţionale şi regionale, în funcţie de importanţa (clasa tehnica) a strazii.În unele zone, supraveghetorii de la Centrul de Trafic cheamă 

contractorii in regim de urgenta pentru plugurile de zăpadă  şi împrăştiereamaterialului antiderapant. De obicei, contractorul particular împrumută plugulde la Administraţia drumurilor publice norvegiene (NPRA). Împrăştiereamaterialului se face în principal (80%) de NPRA. NPRA acoperă de obiceidrumurile de trafic greu. Contractorii primesc o compensaţie fixă pentru că sunt de gardă în timpul iernii, în plus au o compensaţie în funcţie de kmcurăţaţi. Aceşti contractori sunt în principal proprietari de camioane .

Functie de capacitatea de interventie, un privat poate accesa contractareaunui district de drumuri. Contractorul care are propriul său echipament esteplătit în funcţie de contract care contine prevederi speciale si bonificatii in cazulin care are si o anumita vechime in aceste tipuri de interventii pe timp de iarna.Contractul se bazează adesea pe un număr fix de ninsori (de exemplu 21/an) cabază, şi va exista compensaţie dacă acest număr depăşeşte numărul prognozat.Acest sistem va fi înlocuit de sistemul indicelui de iarnă care este în curs depregătire la nivel national.

Criteriile pentru pluguri şi împrăştierea material antiderapant sunt

bine definite. Contractorul trebuie să obţină standardul de întreţinere de laautoritatea contractanta. NPRA face inspectii la întâmplare pentru a verificadacă standardul a fost respectat.

Supraveghetorii de serviciu ţin un jurnal unde înregistrează toate apeluriletelefonice de la public privind întreţinerea pe timp de iarnă, dacă au chematpersonalul de interventie şi condiţiile meteo. Există jurnale în toate camioanelede interventie, înregistrând unde, când şi ce s-a f ăcut, şi dacă s-a respectatstandardul. După ce se termină iarna, se raportează la directorat cantitatea dematerial folosit pentru împrăştiat. Regiunile raportează în ce măsură au reuşitsă respecte standardul în timpul iernii.

5.ECHIPAMENTE DE LUCRUExistă 5 centre de informare ale traficului în ţară. Ele monitorizează 

traficul, condiţiile rutiere, închiderea drumurilor şi oferă informaţii despretrafic si interventiile Administraţiei drumurilor publice. În NPRA exista inprezent există circa 70 centre de operare cu responsabilitati de întreţinere înţară. Responsabilitatea medie pe centru de operare este de 780 km drumuri.

Operatorii de serviciu ies pe drum/stradă pentru a inspecta situaţia.Când se aşteaptă condiţii de inghet la suprafata carosabila, inspecţiile au loc

mai frecvent.În timpul iernii la fiecare centru exista 10 persoane care sunt în serviciu

Page 141: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 141/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

130

activ şi 15 persoane de gardă acasă. Ei trebuie să acţioneze oricând este nevoie.Această organizaţie realizează întreţinerea rutieră tot anul. Capacitatea estedeterminată de nevoia în timpul iernii.

Numărul total de camioane în întreaga ţară pentru întreţinerea pe timp deiarnă este 2500, 1950 pentru curăţarea zăpezii şi 600 pentru împrăştiere demateriale antiderapante. Tipul şi numarul de echipamente de interventievariază în funcţie de unde se află staţia în ţară. În munţi echipamentul folositeste mai greu(freze de zapada), intrucat si grosimea stratului de zapada este maimare.

Există o persoană în camion în timpul operaţiei. Iarna se lucrează în ture cupână la 3 persoane pe camion pentru a acoperi 24 ore.Există un standard pentru ataşarea plugului de zăpadă la camion. Acesta

descrie şi conexiunile electrice şi hidraulice la camion.

6. FORTA DE MUNCA, ANTRENAMENT SI PRIVATIZAREToţi operatorii de maşini primesc autorizare de utilizare a tipului de

echipament pe care îl vor folosi înainte de a li se permite operarea maşinilorspeciale. Toţi şoferii de echipamente cu pluguri sau maşini de împrăştiat

material antiderapant, trebuie să urmeze un curs special; acest lucru estevalabil atât pentru privaţi cât şi pentru angajaţii NPRA, dacă vor folosiechipament care aparţine NPRA. Aceste cursuri sunt interactive pe calculator.În fiecare toamnă există întâlniri cu şoferii pentru a-i informa despre noutăţi şi asublinia priorităţile. Practica este oferită întotdeauna personalului legat deinstalarea echipamentelor noi. Acest fel de pregatire a personalului seorganizează în cadrul regiunilor de administrare.

În fiecare an se organizează seminarii pentru ingineri şi muncitori rutieride informare asupra noilor cunoştinţe şi dezvoltări privind întreţinerea pe timpde iarnă. Acestea sunt organizate central cu participanţi din toată ţara.

7. PRIVATIZAREExistă 5 contracte în care un contractor particular are întreaga răspundere

pentru întreţinerea într-un district. Există aproximativ 60 districte.Numărul total de camioane din ţară pentru întreţinerea pe timp de iarnă este

2500. 1950 pentru curăţarea zăpezii şi 600 pentru imprastierea de materialantiderapant. 1700 dintre acestea, adică 85% sunt camioane private care aucontract pentru curăţarea zăpezii şi 120 unităţi adică 20% pentru imprastiere dematerial antiderapant. Camioanele particulare folosesc pluguri şi maşini de

 împrăştiat aparţinând NPRA. 

Page 142: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 142/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

131

Există întâlniri în fiecare lună între contractor şi administratoruldrumului, unde se discută rezultate, probleme şi realizări. Contractorul trebuiesă respecte standardul. El trebuie să raporteze regulat, iar planurile sale trebuieaprobate de administratorul drumului. Dacă nu poate respecta cerinţa saucorecta discrepanţele detectate înainte de termenul limită, contractorul poatesuferi penalizări financiare. Contractorul trebuie să aibă un sistem de asigurare acalităţii cu inspecţii regulate in teren. Administratorul drumului va avea o copiea rapoartelor de inspecţie si dacă există o discrepanţă fata de prevederilecontractului va lua masuri de corectie. Dacă se descoperă ceva în afara

standardului, trebuie emis un ordin de lucru cu o copie pentru administratoruldrumului. Ordinul de lucru trebuie semnat şi returnat la sfârşitul lucrării.Administratorul drumului realizează propriile inspecţii la întâmplare. O copiea rezultatului este trimisă contractorului, dacă  se descoperă o deviere de alstandard, contractorul trebuie să rectifice şi să trimită o confirmare pentruproprietarul drumului. Contractele sunt de obicei pe 5 ani.

Din 2003, departamentul de operare este o companie din cadrulMinisterului de comunicaţie.

Toate lucrările de întreţinere rutieră vor fi contractate prin oferte, unde

contractorul din cadrul guvernului va trebui să intre în competiţie cucontractori particulari.Din cele prezentate se poate observa modul de conceptie a interventiilor pe

timp de iarna care este instituit in Norvegia si mai ales sistemul de organizare pebaza de contract ferm intre autoritate si contractorul de lucrari, care este inpermanenta monitorizat printr-un sistem informatic bine pus la punct, dar si prininspectii in teren de un personal angajat pentru urmarirea conditiilor decirculatie pe timp de iarna.

8. ORGANIZARE OPERAŢIONALĂ DE ÎNTREŢINERE PE TIMP DEIARNĂ 

Operatorul are acces la toate informaţiile relevante. Unele drumuriimportante sunt urmărite cu camere video. Împreună cu previziunile meteo,există imagini de satelit care prezintă norii şi mişcările lor. Există informaţiide la staţiile meteo rutiere. Toate aceste informaţii incluzând inspecţii rutierevor fi evaluate pentru a se decide dacă, când şi ce fel de acţiune se varealiza in teren. Există o cooperare bună între operator şi administratoruldrumului.

De 2 ori pe zi în timpul iernii, operatorul realizează o descriere a

condiţiei rutiere. Această informaţie este distribuită Centrului de informareasupra traficului şi în mass-media. Multe din staţiile radio locale oferă aceste

Page 143: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 143/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

132

informaţii publicului.Publicul va raporta situaţia specială fie Centrelor de informare asupra

traficului care acoperă câteva regiuni la Centrul de informare rutieră naţională sau Staţia locală de trafic. Ei vor informa operatorii şi vor avertiza publicul lanevoie. Când situaţia dificilă este aşteptată, operatorul va inspecta drumurilemai frecvent. Această inspecţie se va realiza cu maşina de împrăştiat materialantiderapant, şi se poate trece la acţiune imediat. Şoferii de pe utilajele deinterventii hotărăsc momentul pentru curăţarea zăpezii. Unitatea de împrăştierea materialului antiderapant de serviciu ia propria decizie privind efectuarea

 împrăştierii. Dacă este nevoie de mai multe unităţi de interventie, manageriirutieri de serviciu vor decide chemarea unui personal şi unităţi suplimentarepentru împrăştierea de material antiderapant.

În majoritatea cazurilor, şoferul de interventie decide folosirea pluguluide zăpadă. În unele districte, Centrul de informare asupra traficului cheamă unitatile de interventie la nevoie. Decizia este luată pe baza respectăriistandardului aprobat. În unele staţii există un sistem de urmărire a tuturorcamioanelor de lucru pe un monitor. Se poate urmari astfel unde se află  şi ceoperaţii fac.

9. METODE, ECHIPAMENT ŞI MATERIALE PENTRU CONTROLULZĂPEZII

În condiţii normale se folosesc pluguri pentru îndepărtarea zăpezii.Plugurile cu o parte în diagonală se folosesc în zonele rurale. La munte sefolosesc pluguri cu 2 părţi. La oraş, este folosită o lamă laterală municipală care poate fi mişcată î n poziţie diagonală pe ambele părţi. Pe drumurile largi sefolosesc şi pluguri laterale.

Este preferată împrăştierea materialuluii antiderapant preventiv pedrumuri/străzi înainte de îndepărtarea zăpezii, care va asigura un rezultat maibun la curăţare. Pentru a obţine rezultate bune cu cât mai puţin materialantiderapant posibil, drumul/strada ar trebui să fie curată înainte de interventie.În oraşe zăpada va trebui îndepărtată. Maşinile de curatat/incarcat zăpadamontate pe încărcătoare cu roţi se folosesc pentru încărcarea camioanelor

 înainte de transportul la locuri prestabilite pentru depozitare.Dacă traficul a creat un strat compactat de gheaţă sau zăpadă, poate fi

necesară folosirea unui greder cu vibratii pentru a o î ndepărta.La munte, maşinile mari de tăiat zăpada (freze de zapada) se folosesc în

condiţii extreme. În ţinuturile joase se folosesc încărcătoare pe roţi montate pe

echipamente de tăiat zăpada, pentru a curăţa zăpada la intersecţii şi în faţasemnelor de circulaţie.

Page 144: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 144/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

133

Pentru drumuri cu volum de trafic sub 1500 vehicule pe zi, se foloseştestrategia de iarnă (drumuri albe). Pe aceste drumuri se foloseşte si sare lanevoie. Sarea se foloseşte numai ocazional în condiţii speciale, pentru gheaţă sau zone dificile.

Drumurile care traversează munţii pot fi închise temporar în timpulfurtunilor de zăpadă. Uneori vehiculele pot trece numai în convoi între 2camioane cu pluguri de zăpadă. Unele drumuri care traversează munţii sunt

 închise pe timp de iarnă. Ele vor fi deschise în mai sau iunie.Toate autovehicolele sunt obligate să poarte lanţuri la ele dacă există risc

de drumuri alunecoase.

10. MĂSURAREA EFICIENŢEIInformaţiile de mai sus sunt folosite de Directorii drumurilor regionale

pentru a raporta Directorului drumurilor nationale realizarea obiectivului.Alte rapoarte sunt:- inspecţia drumurilor: ce drumuri, cine a realizat inspecţia, ce parte a

drumului şi când.- ce probleme au fost raportate, ce acţiuni s-au realizat şi când.

Persoanele de serviciu la centrul de operare trebuie să raporteze:-condiţiile meteo şi orice întrebări sau reclamaţii primite, condiţia meteo întimpul turei şi dacă s-a ordonat operaţia de împrăştiere a materialuluiantiderapant, şi dacă au fost accidente.

Organizaţia de operare trebuie să raporteze tipul şi cantitatea de pietriş folosit pe drumuri de trafic greu, naţionale sau regionale.

Fiecare vehicul şi maşină are un jurnal unde şoferii şi operatoriiraportează zilnic ce s-a f ăcut, îndepărtarea zăpezii sau împrăştierea dematerial.

AccidenteNPLA răspunde atât de întreţinere cât şi de siguranţa rutieră.

Departamentul traficului din NPLA răspunde de permisul de condus, inspecţiavehiculului şi întreţinerea drumurilor. Acest departament răspunde deinvestigarea accidentelor şi încearcă reducerea lor. Pentru a aduna toţi aceştispecialişti pe diferite aspecte de siguranţa traficului într-un departament, estenecesară eficienţa la îmbunătăţirea siguranţei traficului.

Costul legat de întreţinerea pe timp de iarnă este în mare parte de 30% dinbugetul ţării. Întreţinerea pe timp de iarnă are prioritatea numărul 1. În cazul încare costul este mai mare decât bugetul alocat, atunci banii se iau de la

activităţile de vară pentru a compensa.Administraţia drumurilor publice norvegiene organizează statistici ale

Page 145: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 145/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

134

şoferilor angajati pe baza de contract pentru interventii per timp de iarna lafiecare 2 ani.

Se cere opinia utilizatorilor drumurilor despre modul in care s-a asigurat întreţinerea pe timp de iarnă  şi condiţiile de şofat, in vederea optimizariiinterventiilor viitoare.

11. INFORMAREA SOFERILORCentrele de informare asupra traficului oferă de 2 ori pe zi informaţii în

mass-media despre condiţiile rutiere şi închiderea drumurilor în munţi. Aceste

informaţii sunt disponibile şi pe internet şi teletext. Staţiile naţionale de radiooferă dimineaţa şi seara informaţii despre trafic. Şoferii pot apela un numarde telefon pentru a primi informaţii actualizate despre condiţiadrumurilor/străzilor unde vor şofa. Dacă se întâmplă ceva special, prin radiose vor informa şoferii. Unele drumuri/străzi cu trafic intens au semne decirculaţie speciale, care pot informa despre aglomeraţiile rutiere şi rutaalternativă de condus.

Staţiile locale de radio au foarte des programe pe subiectul traficului înmomentele cu trafic intens pe străzi. Ele oferă informaţii despre situaţia

traficului pe drumurile principale şi alte noutăţi legate de trafic. Acesteprograme sunt destul de populare. Ele sunt difuzate seara, când oamenii se întorc de la muncă, duminica seara şi în legătură cu sărbătorile legale.

BIBLIOGRAFIE

[1]. COST 344: „Controlul ză pezii  şi ghe ţ ii pe drumurile  şi podurile europene” Grup desarcini „ Bună practica”August 2002

[2]. Jon Berg  - Administrarea drumurilor publice norvegiene, Directoratul drumuri,

Gaustadalleen 25 Oslo, Norvegia. [email protected] 

Page 146: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 146/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

135

 EVALUAREA CARACTERISTICILOR MIXTURII

ASFALTICE AEROPORTUARE BBA16 

Petcu Claudia, Asist.dr.ing., Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti, Facultatea deCăi Ferate, Drumuri şi Poduri, e-mail: [email protected] Romanescu Constantin, Prof.dr.ing., Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti,Facultatea de Căi Ferate, Drumuri şi Poduri, e-mail: [email protected] 

 Rezumat 

Scopul acetei lucrări este de a sublinia caracteristicile mixturii asfaltice aeroportuareBBA 16.

Caracteristicile mixturii asfaltice pentru aeroporturi şi îmbunătăţirile aduse de bitumulmodificat cu polimeri sunt puse în valoare în această lucrare prin prisma următorelor

 încercări : rezistenţa la carburanţi, conform SR EN 12697-43; încercarea la încovoiere îndouă puncte pe probe trapezoidale, conform SR EN 12697-26 Annex A, pentru modul derigiditate: 15oC, 10Hz , ε  = 50 µdef ; încercarea la încovoiere în patru puncte pe probe

prismatice, conform SR EN 12697-26 Annex D, pentru modul de rigiditate: 20o

C, 8Hz, ε =50  µdef ; încercarea la încovoiere în două puncte pe probe trapezoidale, conform SR EN12697-24 Annex A, pentru oboseală: 10oC, 25Hz ; încercare de ornieraj, conform SR EN12697-22; încercarea la compresiune ciclică triaxială, conform SR EN 12697-25, metoda B:50oC ; 300kPa, 1 bar, frecventa 1s/1s.

Studiile s-au efectuat în cadrul Laboratorului de Drumuri, Universitatea Tehnică deConstrucţii Bucureşti. 

Cuvinte cheie: mixtura asfaltică, aeroporturi, bitum, kerosen 

 Abstract 

The purpose of this paper is worth putting the characteristics of airport asphalt mixtureaccording to European Standard SR EN 13108-1 as "Asphalt Concrete". 

The characteristics of asphalt mixture for airports and improvements of polymermodified bitumen are emphasized in this paper through the following tests: Resistance to fuel,according to SR EN 12697-43, two-point bending test on trapezoidal samples, according toSR EN 12697-26 Annex A for stiffness modulus: 15°C, 10Hz, ε  = 50µdef.; four-point bendingtest on prismatic samples, according to SR EN 12697-26 Annex D, stiffness modulus: 20 oC,8Hz, ε = 50 µdef.; two-point bending test on trapezoidal samples, according to SR EN 12697-24 Annex A for fatigue: 10oC, 25Hz; Wheel tracking according to SR EN 12697-22, cyclicTriaxial Compression Test on Cylindrical samples according to SR EN 12697-25 TestMethod B: Test temperature 50°C, 300kPa axial load, confining pressure 1 bar, 1s/1sfrequency (pulse block).

Page 147: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 147/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

136

Laboratory studies were conducted in Roads Laboratory from Faculty of Roads,Railways and Bridges, Technical University of Bucharest.

Keywords: asphalt mixture, airports, bitumen, kerosene 

1. INTRODUCERE 

1.1. Mixtura asfaltică este un material complex, alcătuit din trei elemente:elementul solid (agregatele şi eventualii aditivi minerali sau fibra), elementul

vâsco – elasto – plastic (liantul bituminos) şi elementul gazos (golurile de aer)(Figura 1). [1]

Figura 1. Alcatuirea mixturii asfaltice

Proiectarea unei reţete optime de mixtură asfaltică presupune alegereaunui amestec optim de agregate, filer şi bitum pentru a obţine o durabilitate şi ostabilitate cât mai mare a mixturii asfaltice.

O comportare bună a mixturii asfaltice în exploatare presupune o reţetă bine proiectată a mixturii asfaltice şi o compactare corespunzătoare în situ.

O bună compactare poate îmbunătăţii calitatea mixturii asfaltice cu oreţetă slab concepută, dar nu suficient cât să nu intereseze metoda de proiectarea mixturii asfaltice. [1]

Mixtura asfaltică folosită pe zona aeroportului, în special pe suprafaţa detrafic şi pe calea de rulare trebuie să satisfacă pe lângă cerinţele legate decomportarea bună la oboseală  şi deformaţii permanente şi cerinţele legate derezistenţa la carburanţi şi la agenţi de degivrare conform normelor europene.

2. MATERIALE UTILIZATE SI RETETA MIXTURII ASFALTICEPENTRU AEROPORTURI BBA 16 

Reteta proiectată este a unei mixturi asfaltice folosită în stratul de uzură al

structurilor aeroportuare, mixtură ce are dimensiunea maximă a granulei de 16mm.

Page 148: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 148/293

SIMPOZIONUL ŞTIIN Ţ IFIC 

Cercetare, Administrare Rutier ă , “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

137

Reteta proiectată este a unei mixturi asfaltice folosită în stratul de uzur ă alstructurilor aeroportuare, mixtur ă ce are dimensiunea maximă a granulei de 16mm.

Bitumurile folosite sunt bitumuri OMV : OMV 45/80 Fr A PMB STAR FALT, OMV 45/80-65 PMB STAR FALT, OMV 50/70, OMV 25/55 (Tabelul 1).

Agregatele folosite (sorturi 8/16, 4/8 si 0/4) au fost din carieraREVĂRSAREA, filerul a fost un filer de calcar de HOLCIM (Tabelul 1).

Tabelul 1. Materiale utilizate

SorturiTipulmixturii

Sursa/tipul/ şi%

8/16 4/8 0/4Filer  Fibre Bitumul

Sursa/tipul

Revărsarea Holcim - OMV 45/80 Fr A,OMV 45/80-65,

OMV 50/70OMV 25/55

BBA16

% 29 23 37 11 - 5.3

3. STUDII DE LABORATOR SI CONDITII DE TESTARE

În conformitate cu prevederile SR EN 13108-1 s-a efectuat încercarea ce puneîn valoare rezistenţa mixturilor asfaltice pentru aeroporturi la carburanţi, cucondiţiile de încercare conform SR EN 12697-43. [2]

Rezistenţa la carburanţi s-a efectuat pe probe Marshall, confecţionate la75 de lovituri şi menţinute 24 h şi 72 h în kerosen (Figura 2).

Figura 2. Confectionarea probelor la aparatul Marshall 

Probele s-au introdus 35 mm în kerosen şi s-au menţinut pentru 24h,respectiv 72 h, după care s-au spălat, s-au aşezat în etuva pentru 24 h latemperatura de 25oC (Figura 3, 4 si 5). După uscare s-a calculat pierderea de

masă (Tabelul 2 şi 3), (Figura 6 şi 7).

Page 149: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 149/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

138

 

Figura 3. Menţinerea probelor în kerosen 

Figura 4. Spălarea probelor

Figura 4. Uscarea probelor 

Tabelul 2. Rezultate obtinute dupa 24 hMixtură Bitum Pierderea de masă 

după 24 h[%]BBA 16 OMV 45/80 – Fr. A 2.30BBA 16 OMV 45/80 - 65 6.15BBA 16 OMV 50/70 8.53

Page 150: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 150/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

139

Tabelul 3. Rezultate obtinute dupa 72 hMixtura Bitum Pierderea de masă 

dupa 72 h[%]BBA 16 OMV 45/80 – Fr. A 4.65BBA 16 OMV 45/80 - 65 10.88BBA 16 OMV 25/55 10.66

Figura 5. Pierderea de masă după 24 h funcţie de tipul de bitum 

Figura 6. Pierderea de masă după 72 h funcţie de tipul de bitum

În plus, pentru stabilirea performanţelor mixturii asfaltice proiectate s-auefectuat în laborator şi următoarele tipuri de încercări:

- Încercarea la încovoiere în două puncte pe probe trapezoidale, conformSR EN 12697-26 Annex A, pentru modul de rigiditate: 15oC, 10Hz , ε  = 50 µdef (Tabelul 4); [3]

- Încercarea la încovoiere în patru puncte pe probe prismatice, conformSR EN 12697-26 Annex D, pentru modul de rigiditate: 20oC, 8Hz, ε = 50  µdef (Tabelul 4); [3]

- Încercarea la încovoiere în două puncte pe probe trapezoidale, conform SREN 12697-24 Annex A, pentru oboseala: 10oC, 25Hz (Figura 7), (Tabelul 4); [4]

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

tipul de mixtura

  p   i  e  r   d  e  r  e  a   d  e  m  a  s  a ,

   %

BBA 16-bitum 25/55 BBA 16-bitum 45/80-65 MAMR 16-bitum 45/80-Fr A

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

tipul de bitum

  p   i  e  r   d  e  r  e  a   d  e  m  a  s  a ,

   %

BBA 16-bitum 45/80-Fr A BBA 16-bitum 50/70 BBA 16-bitum 45/80-65

Page 151: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 151/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

140

- Încercare de ornieraj, conform SR EN 12697-22: 60oC (Figura 7)(Tabelul 4); [5]

- Încercarea la compresiune ciclică triaxială conform SR EN 12697-25,metoda B: 50oC, 300kPa, 1 bar, 1s/1s (Figura 9), (Tabelul 4). [6]

Figure 7. Dreapta de oboseală pentru încercarea în două puncte pe probe trapezoidale 

Figura 8. Adâncimea f ăgaşului funcţie de numărul de cicluri

Figura 9. Deformaţia axială funcţie de numărul de pulsuri aplicate 

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

100 1000 10000 100000 1000000 10000000 1E+08 1E+09 1E+10 1E+11 1E+12

log N

   D   e   f   o   r   m   a   t   i   a   i   n   i   t   i   a   l   a   [   m   i   c   r   o   d   e   f

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

0 5000 10000 15000 20000 25000

Numarul de treceri

   A   d  a  n  c   i  m  e  a   f

  a  g  a  s  u   l  u   i ,

  m  m

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0 2000 4000 6000 8000 10000

Numarul de pulsuri aplicate

   D  e   f  o  r  m  a   t   i  a  a  x   i  a   l  a ,  m   i  c  r  o   d  e

Page 152: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 152/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

141

Tabelul 4. Rezultatele obţinute în urma testelor de laboratorMixtura asfaltică pentru

aeroporturi(BBA 16)

Rezultate în

laborator

NF P98-131

SR EN13108-1

Volum de goluri: maximum, %minimum, %

4.07 Vmax 5Vmin 4

Volumul minim de goluri umplutecu bitum

67.6 VFBmin 60

Volumul maxim de goluri umplute

cu bitum

67.6 VFBmax 68

Volumul de goluri din agregatulmineral

12.57 VMAmin 12

Volumul de goluri dupa 10 giratii 11.88 V10Gmin 11Treceri 1.4D

D2

0.063

10036.038.96

10090-10010-600-11

Conţinutul de bitum, % 5.3 5.2

Valori Marshall S, KNF, mm

Q, KN/mm

142.26.36

Smin 12.5F2

Qmin 4Rezistenţa la deformaţii permanente

-max. adâncimea f ăgaşului, %-max. viteza la ornieraj mm/ 103 

cicluri

4.880.544

≤ 20 PRDAIR 5.0WTSAIR5.0

Modul de rigiditate:2PTR, 15oC, 10Hz:

- min.- max.4PR, 20oC, 8Hz:

- min.- max.

8591

6522

> 4500

Smin 7000Smax 9000

Smin 5500Smax 7000

Rezistenta la deformaţii permanente– compresiune triaxială – viteza

max. de deformaţie, 50oC, 300 KPa 2.5-

f cmax 4 Rezistenţa la oboseală 

(10

4

– 2x10

6

cicluri)

300ε6   ≥ 

150

ε6−310

Page 153: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 153/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

142

3. CONCLUZII 

Pierderea de masă dupa 24 h este cu 60%-75% mai mică pentru mixturaasfaltică BBA 16 cu bitum 45/80 Fr A faţă de mixtura asfaltica BBA 16 cubitum 45/80-65 si 50/70;

Pierderea de masă după 72 h este cu 55% mai mică pentru mixturaasfaltică BBA 16 cu bitum 45/80 Fr A faţă de mixtura asfaltică BBA 16 cubitum 45/80-65 si 25/55;

Mixtura asfaltică BBA16 are o mai bună rezistenţă la kerosen în cazul

folosirii unui bitum modificat cu polimeri;Modulul de rigiditate depinde de forma probelor;Pentru 2x106 cicluri şi o temperatură de 10oC deformaţia maximă este de

300 microdef;Mixtura asfaltică proiectată are o rezistenţă bună la 2x106 cicluri, deci s-ar

putea aplica o deformaţie mult mai mare decât cea impusă de SR EN 13108-1 şiFrench Norm NF P 98-131;

Rezultatele obţinute pentru f ăgăşuire şi fluaj dinamic sunt în concordanţă cu SR EN 13108-1.

BIBLIOGRAFIE 

[1]. C. Rǎcǎnel: Proiectarea Moderna a Retetei Mixturii Asfaltice”, Romania Bucuresti,2004.

[2]. SR EN 12697/43 “Metode de încercare pentru mixturi asfaltice preparate la cald. Rezisten ţ a la carburan ţ i”, 2006.

[3]. SR EN 12697/26 “Metode de încercare pentru mixturi asfaltice preparate la cald. Rigiditate”, 2004.

[4]. SR EN 12697/24 “Metode de încercare pentru mixturi asfaltice preparate la cald. Rezistenta la oboseala”, 2004.

[5]. SR EN 12697/22 “Metode de încercare pentru mixturi asfaltice preparate la cald. Incercare de ornieraj”, 2007.

[6]. SR EN 12697/25 “Metode de încercare pentru mixturi asfaltice preparate la cald. Incercare la compresiune ciclica”, 2006.

Page 154: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 154/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

143

 MICROFIBRE REINFORCED HOT MIX ASPHALT 

Josef Zak, Czech Technical University in Prague; Department of Road Structures; Thakurova7, Prague, e-mail: [email protected] Jiri Vavricka, Czech Technical University in Prague; Department of Road Structures;Thakurova 7, Prague, e-mail: [email protected] 

 Rezumat 

Unul dintre cele mai întâlnite defecte la o structură rutieră îl reprezintă fisurile.Capacitatea mixturilor asfaltice de a rezista la eforturile de intindere este limitată. Acestarticol prezintă influenţa microfibrelor tip ITERFIBRA asupra comportării mixturilorasfaltice. Sunt luate în considerare densitatea aparentă, rigiditatea, rezistenţa la deformaţiipermanente şi rezistenţa la propagarea fisurilor.

Cuvinte cheie: ranforsarea cu microfibre, rigiditate, rezistenta la propagarea fisurilor,rezistenta la deformatii permanente 

 Abstract 

Cracks are common disturbances in pavement structure. The ability of hot mix asphaltto withstand tensile stresses is limited. This paper presents influence of different microfiberreinforcement types ITERFIBRA to hot mix asphalt behaviour in its chosen properties. Bulkdensity of hot mix asphalt, stiffness , resistance to the permanent deformation and resistanceto the crack propagation are taken into consideration.

Keywords: microfiber reinforcement, stiffness, resistance to crack propagation,resistance to permanent deformation

1. INTRODUCTION 

A process of material development starts by its genesis already or whileits first application. The aim of the process is improvement of material qualitiesthat have an influence on behaviour of construction. The improvement isachieved by lowering or total elimination of negative influence on prospectivebehaviour of construction without greater impact upon positive properties. Theimprovement of material qualities, which is achieved by admixture oringredient, is conducted e.g. for lowering of construction and maintenance costs.

We want that the used materials, in highway construction, specifically thelayers in road construction, will better resist the traffic load and climatic factor.

Page 155: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 155/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

144

In this case we can use the asphalt binder modification, surface reinforcement incontact of layers or three dimensional reinforcement for increasing of resilience.The advantage of three dimensional reinforcement in contradistinction to surfacereinforcement is exclusion of both crack propagation (in bottom-up and top-down direction). It is due to resulting function of reinforcement. The surfacereinforcement (geosynthetic) is anisotropic reinforcement and the treedimensional reinforcement is an isotropic reinforcement of hot mix asphalts [1].

The main object of researched project was to provide an influence of different types of microfiber reinforcement ITERFIBRA to hot mix asphalt

behaviour in this chosen properties:- Bulk density of hot mix asphalt- Stiffness- Resistance to the permanent deformation- Resistance to the crack propagationIn this paper we would like to present results of the comparative study on

the Stone Mastic Asphalt SMA 11 S with respect to chosen properties, whichhave been done recently at the Faculty of Civil Engineering, Czech TechnicalUniversity in Prague. The microfiber reinforcement ITERFIBRA type C, C/V

and C/S was used in hot mix asphalts taken under consideration. Thismicrofibers effect as a stabilizer of binder. The dosing of microfibers andcommon used stabilizer (in no reinforced mixture), which is made by CIURcompany as trade name S-CEL, was 0,33% of hot mix asphalt. The grain sizecurve of hot mix asphalt SMA 11 S is in figure #1, with the inclusion of upperand lower passing restrictions according to CSN EN 13108-5 [8]. All mixestypes were made with 50/70 asphalt binder. The percent binder content was6.2% by mass of hot mix asphalt. 

Page 156: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 156/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

145

 Figure 1. Grain size curve of SMA 11 S

Summary of variants of hot mix asphalts SMA 11 S:- SMA 11 S- FRSMA 11 S ITERFIBRA C- FRSMA 11 S ITERFIBRA C/V

- FRSMA 11 S ITERFIBRA C/S

2. BULK DENSITY

The average bulk density was determined from cylindrical specimens,which have been done by Marshall Hammer Compactor. The specimens wascompacted by 50 strokes on both sides [8]. The specimen bulk density isdetermined according to procedure b) as indicated ČSN EN 12697-6+A1 [2].We can see in the figure 2, that the mixtures with microfibers ITERFIBRA C/S

and C/V have lower bulk density than reference mixture (SMA 11 S). The typeC has similar bulk density [1,2].

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.0625 0.125 0.25 0.5 1 2 4 8 16

   P  a  s  s   i  n  g   [   %   ]

Sive size[mm]

Page 157: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 157/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

146

 Figure 2. Bulk density of hot mix asphalts SMA 11 S

2. STIFFNESS

In the study was used IT-CY method (indirect tensile test) using acylindrical specimen with dimensions of 101.6 x 62.5mm according to [3]. Testtemperatures were chosen at 0, 15, 27 and 40° C. The thermal sensitivity for

assessed hot mix asphalts was determined. The thermal sensitivity is defined asa portion of stiffness at 0°C to stiffness at 40°C and is marked in the table 1 as τ.We can see that all hot mix asphalts with INTERFIBRA microfibres

reached higher values of stiffness than reference hot mix asphalt at temperatures15, 27 and 40°C. Comparable values have all mixes at temperature 0°C. Thistrend is also documented with temperature sensitivity. All reinforced hot mixasphalts showed lower temperature sensitivity. Generally all tested mixesreached quite high stiffness values fulfilling the requirements given by theCzech Specification for pavement design TP170 [8].

Table 1. Stiffness data of hot mix asphalts

Testtemperature

Hot Mix Asphalts

SMA 11 SFRSMA 11 S

ITERFIBRA CFRSMA 11 S

ITERFIBRA C/VFRSMA 11 S

ITERFIBRA C/S

E EChange of 

EE Nárůst E E

Change of E

[ °C ] [ MPa ] [ MPa ] [ % ] [ MPa ] [ % ] [ MPa ] [ % ]

0 23038 23578 2,3 23208 0,7 22402 -2,815 10745 12140 13,0 11267 4,9 12974 20,727 3738 5077 35,8 4823 29,0 6898 84,540 1090 1520 39,5 1348 23,7 2636 141,9τ 21,15 15,51 17,22 8,50

2200

2250

2300

2350

2400

2450

2500

25502600

   S   M   A   1   1   S

   F   R   S   M   A   1   1   S

   I   T   E   R   F   I   B   R   A   C

   F   R

   M   S   A   1   1   S

   I   T   E   R

   F   I   B   R   A   C   /   S

   F   R

   S   M   A   1   1   S

   I   T   E   R

   F   I   B   R   A   C   /   V

   B  u   l   k   d  e  n  s   i   t  y   (       ς   b  s  s   d

   )   [   k  g   /  m   2   ]

Page 158: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 158/293

Cerce

Figure

3. WHEEL TRACKIN

The resistance of Hamburg-Wheel Trackin

The test procedure was dstandard. The specimenas a rut depth at 10000 cand 10000 cycles (WTSaThe influence of microfibresistance was not provepermanent deformation re

F

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

0

   S   t   i   f   f  n  e  s  s   [   M   P  a   ]

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC are, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

3. Stiffness data of hot mix asphalts

TEST

ixtures to permanent deformation wag Test method according to ČSN E

ne at small test device-procedure B inas tempered with air to temperatureycles (PRDair) and rut depth incremeir) characterize the permanent deforers ITERFIBRA C and C/V to perma. The type of microfibers C/S has n

sistance (see below chart 4 and 5). [1,

igure 4. WTSAIR of SMA 11 S 

10 20 30 40

Test temperature [ C]

SMA 1

FRSM

FRSM

FRSM

147

 

s measured with12697-22+A1.

accordance with0°C. The valuesnt between 5000ation resistance.ent deformationgative effect on]

1 S

11 S ITERFIBRA C

11 S ITERFIBRA C/V

11 S ITERFIBRA C/S

Page 159: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 159/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

148

 

Figure 5. PRDAIR of SMA 11 S

4. RESISTANCE TO CRACK PROPAGATION

The resistance to crack propagation was measured in accordance withČSN EN 12697-44, which will be soon in force. The resistance is measured on

semi-cylindrical specimen with groove in the middle. The load is applied inthree areas on the tested specimen (three point bending) so that the middle lowerface of tested specimen is subject to tension. The bend is caused by appliedconstant increment of strain deformation. During the test is the force anddeformation automatically recorded.. The resistance to crack propagation isbased on the maximum load (Fmax) that the material containing a groove canresist before failure (Klc). This paper is aimed to residual strength moreover,that is expressed as work (RW), which the test device performs to achieve 50%of Fmax. The tests were conducted by temperatures 0°C.The reinforced hot mix

asphalts with microfibers ITERFIBRA did not prove better resistance to crackpropagation or crack creation as was expected on the basis of parameters underconsideration (figure 6 and 7). Inasmuch as this is a new test procedure and forthe same reason, the experience is on the same level in others Europeancountries, it is necessary to acquire experience in this test procedure and verifythe results in order to correct results explicate [1,6].

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

   S   M   A

   1   1   S

   F   R   S   M   A

   1   1   S

   I   T   E   R   F   I   B

   R   A   C

   F   R   S   M   A

   1   1   S

   I   T   E   R   F   I   B   R   A

   C   /   V

   F   R   S   M   A

   1   1   S

   I   T   E   R   F   I   B   R   A

   C   /   S

   P   R   D   A   I   R

   [   %   ]

Page 160: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 160/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

149

 Figure 6. Klc of SMA 11 S

Figure 7. RW of SMA 11 S 

3. CONCLUSIONS 

The summary of paper findings for individual microfibersITERFIBRA[1]:

- Type C- Bulk density of hot mix asphalt specimen – any influence- StiffneSs – positive influence- Permanent deformation resistance – any influence- Crack propagation resistance – any influence

- Type C/V- Bulk density of hot mix asphalt specimen – lower the bulk densityof specimen which has been made by Marshall Hammer Compactor

- Stiffness – positive influence- Permanent deformation resistance – any influence

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

0°C 40°C

   K   l  c

   [   N   /  m  m

   3   /   2   ]

Test temperature

SMA 11 S

FRSMA 11 S ITERFIBRA C

FRSMA 11 S ITERFIBRA C/V

FRSMA 11 S ITERFIBRA C/S

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

0°C 40°C

   R   W

   [   J   ]

Test temperature

SMA 11 S

FRSMA 11 S ITERFIBRA C

FRSMA 11 S ITERFIBRA C/V

FRSMA 11 S ITERFIBRA C/S

Page 161: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 161/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

150

- Crack propagation resistance – any influence- Type C/S

- Bulk density of hot mix asphalt specimen – lower the bulk densityof specimen which have been made by Marshall HammerCompactor- Stiffness – positive influence- Permanent deformation resistance – has negative influence- Crack propagation resistance – any influence

The article was supported by the project SGS12/040/OHK1/1T/11.

REFERENCE 

[1]. Jiri Vavricka; Fibres in hot mix asphalts; Diploma thesis, 2010

[2]. CSN EN 12697–6+A1;  Bituminous mixtures – Test method for hot mix asphalt-Part 6: Determination of bulk density of bituminous specimens; Czech office for standards, metrology and testing; 2007

[3]. CSN EN 12697–26; Bituminous mixtures – Test method for hot mix asphalt-Part 26:Stiffness; Czech office for standards, metrology and testing; 2006

[4]. CSN EN 13108–20;  Bituminous mixtures – Material specifications-Part 20: Typetesting; Czech office for standards, metrology and testing; 2008

[5]. CSN EN 12697–22+A1; Bituminous mixtures – Test method for hot mix asphalt-Part 22: Wheel tracking; ; Czech office for standards, metrology and testing; 2007

[6]. CSN EN 12697–44; Bituminous mixtures – Test method for hot mix asphalt-Part 44:Crack Propagation by Semi-circular Bending Test; Czech office for standards,metrology and testing; 2010

[7]. TP 170; Specification for pavement design; September 2006  

[8]. CSN EN 13108-5; ;  Bituminous mixtures – Material specifications-Part 5: Stone Mastic Asphalt; 2008

Page 162: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 162/293

SIMPOZIONUL ŞTIIN Ţ IFIC 

Cercetare, Administrare Rutier ă , “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

151

 

SECTIUNEA 2:

 INGINERIE DE TRAFIC  Ş  I 

 SIGURAN Ţ  A CIRCULAŢ  IEI 

Page 163: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 163/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

152

 

Page 164: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 164/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

153

 POSIBILITATI PENTRU REORGANIZAREA CIRCULATIEIRUTIERE URBANE PE BAZA MODELELOR DE SIMULARE

A TRAFICULUI RUTIER 

Anton Valentin, conf. dr. ing. Universitatea Tehnica de Constructii Bucuresti, e-mail:[email protected] 

 Rezumat 

Utilizarea tehnicii informationale si a programelor specializate pentru simulareadeplasarilor de vehicule in mediul urban prezinta multiple avantaje pe planul analizei sioptimizarii solutiilor de administrare a retelelor rutiere.

In planul activitatilor de administrare a mediului urban, “Mobilitatea persoanelor si amarfurilor” vizează crearea unui sistem de transport urban durabil definit pe urmatoarelepaliere:

- Acces rapid la serviciile de transport.- Reducerea poluării, a emisiilor de gaze cu efect de seră şi a consumului de energie.- Scaderea costurilor pentru transportul de persoane şi mărfuri.

- Creşterea atractivităţii şi a calităţii vietii in mediului urban.- Îmbunătăţirea siguranţei şi securităţii rutiere.Lucrarea propusa urmareste o sintetiza a unor aspecte teoretice generale asupra

organizarii circulatiei pe retele rutiere urbane. Aplicarea aspectelor teoretice este materializatain cadrul studiului de caz intocmit pentru reorganizarea circulatiei rutiere in orasul RamnicuSarat.

Cuvinte cheie: Mobilitatea urbana, Modelarea deplasarilor, Functiile de optimizare,Nivelul de serviciu al intersectiei LOS, Indicele de utilizare a capacitatii intersectiei ICU.

 Abstract 

The utilization of information technology and specialized programs for simulatingvehicle trips in the urban area presents many advantages in terms of analysis and optimizationof road network management solutions.

Regarding the management activities of the urban environment, “the mobility of persons and goods” is looking to create a sustainable transport system, defined on thefollowing levels:

- Quick access to transport.- Reduce pollution, emissions of greenhouse gases and energy consumption.- Decreased cost for the transport of people and goods.- Improving the attractiveness and quality of urban life.

- Improving road safety and security.

Page 165: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 165/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

154

The present paper follows a synthesis of general theoretical aspects of organizingtraffic on urban road network. An application of the theoretical aspects is exemplified in acase study prepared for the reorganization of the road traffic in Ramnicul Sarat town.

Keywords: Urban mobility, Displacement modeling, Optimization functions, The Levelof Service LOS of an intersection, Intersection Capacity Utilization index ICU.  

1. INTRODUCERE

Mobilitatea in mediul urbanÎntr-un înţeles general, în domeniul de studiu al oraşului, mobilitateadefineste capacitatea de deplasare a persoanelor, mărfurilor şi activităţilor fiinddeterminată  şi legată de spaţiu, atât ca urmare a existenţei unei distanţe deparcurs, cât şi ca urmare a motivaţiei sale fundamentale „accesibilitateaactivităţilor localizate, pe care le relaţionează in acest sens, putând fi numită şi“mobilitate spaţială”.

O mobilitate urbană sustenabilă – care să permită oamenilor şi bunurilorsă circule liber, în siguranţă, cu protejarea mediului înconjurător - reprezinta

principalul obiectiv al unei administratii care prin dezvoltarea politicilor detransport va crea cadrul necesar pentru asigurarea calitatii vieţii şi pentrudezvoltarea economica.

Pe plan administrativ “Mobilitate Urbană” vizează crearea unui sistem detransport urban durabil prin:

- Facilitarea accesului tuturor la locurile de muncă şi la servicii.- Îmbunătăţirea siguranţei şi securităţii rutiere.- Reducerea poluării, a emisiilor de gaze cu efect de seră şi a consumuluide energie.- Creşterea eficienţei şi a eficacităţii costurilor pentru transportul depersoane şi mărfuri.- Creşterea atractivităţii şi a calităţii mediului urban.

In conditiile societatii actuale, ”serviciul de transport” este rezultatuleforturilor depuse de specialistii care isi aduc aportul la realizarea unei activitatieficiente. In acest sens, factorul determinant in organizarea transporturilor ildetine administratorul, care prin actiunile pe care le intreprinde, poate influenta“politica de transport” la nivel local (oras, judet) sau la nivele superioare (stat,regiune).

Page 166: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 166/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

155

2. UTILIZAREA TEHNICII INFORMATIONALE IN STUDIILE DETRAFIC

Realizarea unui transport eficient necesita in permanenta o atenta analizasi o evaluare asupra modului in care se desfasoara deplasarile.

Se constata ca pentru stabilirea unei solutii de trasnsport corecte sirationale procesul de decizie trebuie sa se bazeze in politica de transport, peanalize si optimizari ale variantelor posibile. In aceste conditii, adoptareasolutiei in organizarea transporturilor poate fi privita ca o decizie manageriala cu

contributii multidisciplinare din partea specialistilor (ingineri, urbanisti,economisti, specialisti de mediu, informaticieni, sociologi, etc.).Utilizarea tehnicii informationale, a programelor specializate pentru

domeniul ingineriei de trafic, reprezinta un domeniu de activitate cu multipleavantaje pe planul analizei si optimizarii solutiilor de transport. In acest senssemnalam posibilitatea de a realiza analize ale modului in care se desfasoaratraficul rutier folosind conceptul de modelarea numerica. Aceasta abordare oferaspecialistilor posibilitatea modelarii pe calculator a retelelor rutiere urbane(artere si intersectii) prin generarea elementelor geometrice si declararea in

intersectii a valorilor de trafic pentru care se doreste studiul de trafic.

3. PROGRAMUL DE MODELARE FOLOSIT SI ALGORITMI DECALCUL AI MODELULUI DE LUCRU “SYNCHRO”

Pe piata I.T. destinata ingineriei de trafic, produsul IT “Synchro”reprezinta o solutie integrata pusa la dispozitia specialistilor din domeniulingineriei de trafic.

Programul de calcul realizeaza modelarea retelelor rutiere urbane (arteresi intersectii) prin generarea elementelor geometrice si declararea in intersectii avalorilor de trafic pentru care se doreste studiul de circulatie.

Analiza modelarii are la baza o teorie proprie de calcul a capacitatii decirculatie in intersectii I.C.U. (Intersection Capacity Utilisation), dezvoltata despecialistii de la compania “Trafficware Corporation” (Albany – California). Inacelasi timp, in program, sunt utilizati si algoritmi de calcul dezvoltati deManualul de Capacitate (H.C.M. 2000) al Administratiei Americane de Drumuri(AASHTO). Referitor la coordonarea si optimizarea circulatiei, Synchro permiterealizarea in timp real a unor scenarii pentru planificarea intersectiilor. Functiilede optimizare se realizeaza pe baza algoritmului de reducere a intarzierilor si

evitarea blocajelor.

Page 167: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 167/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

156

Functiile de optimizare abordeaza mai multe nivele de lucrari:- Optimizarea lungimii ciclului de semaforizare si a fazelor in fiecare

intersectie izolata. Pe baza acestui nivel de optimizare se poate realiza o partitiea retelei precum impartirea acesteia in mai multe subsisteme.

- Optimizarea lungimii ciclurilor de semaforizare in toate intersectiile depe artera analizata.

- Optimizarea decalajelor intre faze in cadrul ciclurilor de semaforizare laintersectiile de pe artera analizata.

- In cazul retelelor rutiere urbane, cu ajutorul programului se poate realiza

o analiza a diagramei timp–spatiu, care ofera posibilitatea stabilirii solutiiloroptime pentru circulatia vehiculelor in sistemul coordonat de semaforizare.Marimea ferestrei de verde pentru artera analizata poate fi stabilita in variantemultiple: artere de transport, artere comerciale, sensuri preferentiale cu prioritatidiferite.

Analiza rezultatelor obtinute prin modelarea circulatiei se poate face cuajutorul programelor de simulare si vizualizare “Sim Traffic” si “CORSIM”. Deasemenea rezultatele pot fi exportate pentru programul “H.C.S.” (HighwaysCapacity Software).

Utilizarea programului “Sim Traffic” permite vizualizarea pe modeluldigital al intersectiei, circulatia vehiculelor in sistem animat, precum si schemeale intersectiilor, in care sunt evidentiate rezultatele procesului de simulare.

In acest sens se pot analiza urmatoarele categorii de informatii:- intarzierea vehiculelor la accesul in intersectie (sec);- timpul de stationare a vehiculelor la intrarea in intersectie (sec/veh);- viteza medie de circulatieprin intersectie (km/h);- consumul de carburant (km/l);- numarul de vehicule care nu pot intra in intersectie pe faze de verde;- lungimea coloanei de vehicule care se acumuleaza la accesul inintersectie.

Capacitatea de circulatie a intersectiei Capacitatea de circulatie a intersectiei este masurata prin intermediul

coeficientului de utilizare a capacitatii de circulatie a intersectiei (ICU).Coeficientul se calculeaza pe baza raportului dintre suma timpului total

necesar pentru a se asigura relatiile de miscare in intersectie a tuturorparticipantilor la trafic, raportat la lungimea ciclului de semaforizare calculat.

Page 168: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 168/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

157

Coeficientul ICU indica rezerva de capacitate disponibila a intersectieisau cu cat s-a depasit aceasta rezerva. Coeficientul nu poate estima intarzierile,dar poate fi folosit pentru a indica cand o intersectie va fi congestionata.

Coeficientul ICU poate fi de asemenea folosit pentru o intersectienesemnalizata pentru a determina capacitatea de circulatie.

4. STUDIU DE CAZ - Reorganizarea circulatiei rutiere in zona centrala aMunicipiului Ramnicu Sarat

Studiul de caz prezentat in continuare a fost realizat la solicitareaPrimariei Municipiului Ramnicu Sarat. El abordeaza o serie de analize asupramodului in care se desfasora circulatia rutiera in zona centrala a orasului. Inaces scop, in cadrul lucrarii, au fost dezvoltate modele de trafic care au la bazainvestigatii de tip “sondaj de trafic” realizate pe trama stradala, in intersectiilemajore din zona centrala analizata.

4.1 Etape de studiu

In cadrul analizei de trafic au fost abordate urmatoarele etape:- Analiza si releveul retelei rutiere prezentate de beneficiar.- Identificarea deficientelor in cadrul retelei care impiedica desfasurareadeplasarilor de vehicule.- Investigatii asupra desfasurarii trficului de vehicule in intersectii(masuratori de debite de trafic pe categorii de vehicule).- Construirea modelului de trafic al circuletiei existente.- Realizarea a doua variante de reorganizare a desfasurarii traficului devehicule.- Realizarea unor estimari asupra desfasurarii traficului de vehicule inperspectiva folosind un scenariu de crestere a debitelor de calcul cu 10%.

4.2 Date sintetice folosite si delimitarea zonei de studiu

Municipiul Râmnicu Sărat este situat in judetul Buzău, în CâmpiaPiemontană a Râmnicului, pe cursul râului Râmnicu Sărat, la o altitudine de 120m, la 30 km nord-est de municipiul resedinta de judet Buzău.

- Distanţe pe reţeaua de drumuri in raport oraşe impotante cele maiapropiate: Bucureşti (162 km), Buzău (32 km), Focşani (38 km), Bacău

(141 km).- Accesibilitate de transport se prezinta astfel:

Page 169: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 169/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

158

- Rutier: drumuri nationale DN2,(E85), DN22, drumuri judetene :DJ202, DJ203H, DJ203A.- Cale ferată: magistrala CF 500

- Reteaua de transportReteaua rutiera existenta cuprinde un numar de 338 străzi cu lungime

totala de circa 156 km, clasificate după cum urmează :- 10 străzi de categoria a II-a;- 245 străzi de categoria a III-a;- 83 străzi de categoria a IV-a;

In vederea rezolvarii deficientelor inregistrate in defasurarea traficului devehicule s-a realizat in cadrul prezentei lucrari, un program de investigatii detipul “sondaje de trafic”.

Din analiza valorior debitelor inregistrate in cadrul sondajelor de trafic seconstata ca traficul in zona analizata are o distrubutie aproximativ simetrica,ceea ce inseamna ca valorile inregistrate dimineata sunt sensibil apropiate devalorile care se realizaeza dupa amiaza. Aceasta constatare ne indeptatese saadoptam ca valori de calcul media debitelor inregistrate (dimineata / dupa-amiaza). Pe baza masuratorilor inregistrate s-a intocmit planul curentilor de

trafic pentru fiecare intersectie analizata.

4.3 Analiza desfasurarii traficului de vehicule utilizand modele de trafic

 Modelul desfasurarii traficului actualModel traficului actual a fost realizat pe baza masuratorilor de debite de

trafic efectuate in intersectiile strazilor cuprinse in zona analizata. In figura 1este prezentata trama stradala analizata precum si codificarea intersectiilor.

La realizarea modelului numeric au fost introduse ca date de calculparticularitatile situatiei existente de pe teren ale tramei stradale:

- semaforizarea existenta (cu valorile fiecare faze din ciclul).- latimile identificate pe teren pentru fiecare strada;- prezenta trecerilor de pietoni in intersectii;- parcajele la bordura ale autovehiculelor;- sensurile unice de circulatie;- restrictii de reglementare a circulatiei realizate prin semalizarea rutiera;- circulatia in sens giratoriu.

Page 170: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 170/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

159

 Figura 1.

Analiza rezultatelor simularii circulatiei rutiere existente, s-a realizat pebaza a celor doi indicatori prezentati mai sus:

   Nivelul de serviciu al intersectiei (LOS).Din analiza datelor obtinute ( plansa 5) se constata urmatoarele:In intersectiile semaforizate nivelul de servici este F si respectiv D, ceeace indica conditii nesatisfacatoare de desfasurare a traficului de vehicule.

  Coeficientului de utilizare a capacitatii de circulatie a intersectiei (ICU).Coeficientul ICU calculat in intersectii arata o paleta larga de valori care

indica rezerva de capacitate de circulatie limitata in majoritateaintersectiilor. In intersectiile nr.23 (DN2 cu str.Toamnei) si nr.2 (DN2 custr. Principele Ferdinand) capacitatea de circulatie este depasita, ceea ceconfirma faptul ca in aceste intersectii conditiile de circulatie suntnecorespunzatoare inregistrandu-se chiar intarzieri.

 Modelul desfasurarii traficului de perspectiva.Model traficului de perspectiva a fost realizat pe baza masuratorilor de debiteefectuate afectate cu o crestere de 10%. Valoarea estimata a cresterii traficului

rutier in zona, are in vedere o apreciere medie corespunzatoare la nivel nationalpentru o perioada de circa 20 ani.

Page 171: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 171/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

160

Rezulatatele obtinute din calcule indica o degradare sensibila a conditiilor decirculatie fata de situatia actuala. Nivelul de servici in intersectiile semaforizatese pastraza la nivele necorespunzatoare (F; D), iar indicele ICU indica reduceriale capacitatii de circulatie.

4.4 Solutii pentru reorganizarea circulatiei rutiere in zona centrala

In urma evaluarii modului de desfasurare a circulatiei pe reteaua de strazidin zona centrala, precum si in urma analizei rezultatelor obtinute din modelarea

numerica pe calculator, s-au stabilit solutiile posibile pentru reorganizareacirculatiei rutiere a vehiculelor. Solutiile care au fost luate in considerare au invedere angajarea unor eforturi financiare cat mai reduse. In acest sens, suntprezentate variantele posibile pentru reorganizarea circulatiei. In principiu,aceste variante au in vedere un concept larg folosit in domeniul infrastructuriiurbane, anume organizarea circulatiei pe retele rutiere urbane in sistem de sensunic. Diferenta intre variantele propuse consta in ceea ce priveste interventiaasupra elementelor geometrice ale strazilor, care necesita costuri suplimentarediferentiate intre cele doua variante.

Varianta 1 – chetuieli reduseModelul de calcul realizat in cadrul acestei variante consta in urmatorele masuride reorganizare a circulatiei:

  Introducerea circulatiei in sistem de sens unic pe unele artere.  Semaforizarea circulatiei in intersectia 11  Reorganizarea ciclului de semaforizare pentru intersectia nr.23 (DN2 cu

str.Toamnei) si intersectia nr.2 (DN2 cu str. Principele Ferdinand).

Rezultatele obtinute din simularea pe calculator, (nivelul de servici in intersectii- LOS, precum si indicele de utilizare a intersectiilor - ICU), sunt prezentate infig. 2 si fig. 3. In analiza acestora se constata o substantiala imbunatatire aconditiilor de circulatie atat sub aspectul fluentei in trafic, cat si o sporire arezervei de capacitate de circulatie a intersectiilor.

Page 172: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 172/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

161

 Figura 2.

Figura 3.

Page 173: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 173/293

Cerce

162

Varianta 2 – chetuieli supIn cadrul acestei v

varianta1. Varianta 2 prointersectiei nr.2 (DN2 -presupune urmatoarele:

   Reamplasarea par    Realizarea unei b

dreapta (fig. 4).reamplasarea trotu

benzi specializate ala trafic care vireazrealiza o separare f de traficul de tracapacitatea de circ

5. CONCLUZII

Utilizarea modelanecesita pe de o parte, canalizate, iar pe de alta pde calcul care se vor folcalcul folosite in domeni

analize dinamice, in timaceste conditii, remarcam

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC are, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

limentareariante propuse se pastreaza propuneune suplimentar reproiectarea amenajstr. Principele Ferdinand). Reamena

ajului existent de pe DN2 in alt amplanzi suplimentare pe DN2, specializAceasta legatura rutiera se poa

relor din zona bancii Transilvania. I

re rolul de a facilita realatia de dreapta spre str. Principele Ferdinand. In acizica a traficului local care vireaza drezit care se deplaseaza pe DN2. Inlatie a intersectie se imbunatateste sub

Figura 4.

ii numerice a circulatiei rutiere inoasterea in detaliu a particularitatilrte, evaluarea in detaliu a performant

osi ca instrumente de lucru. Modelelul studiilor de trafic, ofera posibilit

p real, asupra variantelor propuse pfaptul ca specialistul are la indemana

rile formulate laarii geometrice aarea intersectiei

ament.te pentru viraj

te realiza printroducerea unei

a participantilorest mod se poateapta spre centru,aceste conditii,

stantial.

mediul urbanor tramei rutiereelor programelore informatice detea realizarii de

ntru analiza. Inun instrument de

Page 174: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 174/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

163

analiza, atat sub aspectul realizarii de modele de trafic, cat si sub aspectuloptimizarii solutiilor pentru circulatia pe retele rutiere urbane.

Perspective pentru dezvoltari viitoare legate de mobilitatea urbanaRealizarea unui model de trafic asupra intregii retele urbane ofera

administratorilor un instrument de lucru eficient cu urmatoarele avantajepractice:

  Gestionarea efecienta a circulatiei rutiere la nivel de municipiu.  In cadrul administratiei locale, emiterea de autorizatii de constructie se

poate coordona rapid, in timp real cu efectele asupra mobilitatii. In acestmod comunitatea locala poate evalua influenta pe care o genereazadezvoltarile urbane viitoare, asupra circulatiei rutiere in zona de influenta,sau asupra circulatiei in intregului municipiul.

  Modelul informatic al traficului urban trebuie sa fie inclus indocumentatiile de urbanism (PUD; PUZ; PUG) ale orasului.

BIBLIOGRAFIE

[1]. TRANSPORTATION RESEARCH BOARD, NATIONAL ACADEMIES:„Highway Capacity Manual”, ISBN: 978-0-309-16077-3, Washington 2010 

[2]. Synchro Studio 7 User Guide -1993 - 2006 Trafficware Ltd. - USA

[3]. „Traffic Signal Timing and Coordination Manual” – Minnesota Departament of Transportation – 2004 

[4]. „Intersection Capacity Utilization” - Trafficware Corporation – USA, 2003 

[5]. „Signalized Intersections: Informational Guide” – Report No. FHWA-HRT-04-091

[6]. „Signal Timing Process - Final Report” – FHWA no. Dtfh61-01-c-00183

[7]. „Inginerie de trafic – note curs” - conf.dr.ing. Valentin ANTON -UTCB 2010 

[8]. „Normativ pentru amenajarea intersectiilor la nivel pe drumuri publice” – AND.600/2010

[9]. „Studii pentru reorganizarea circulatiei in Municipiul Ramnicu Sarat” – Urbi Plans.r.l. - contract 2011 

Page 175: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 175/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

164

 TRAFIC URBAN – NOŢIUNI TEORETICE

Tărî ţă Cîmpeanu (căsătorită Pîrlea) Elena Otilia, Doctorand inginer-urbanist, Facultateade Căi Ferate, Drumuri şi Poduri, Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti e-mail:[email protected] 

 Rezumat 

Ingineria de trafic, de control şi de gestionare a traficului, se referă la furnizarea demobilitate eficientă a persoanelor şi a bunurilor păstrând în acelaşi timp siguranţa şiminimizând toate efectele nocive asupra mediului. Totalitatea vehiculelor care circulă înunitatea de timp printr-o secţiune de drum în aceeaşi direcţie se numeşte flux de trafic.Traficul urban este caracterizat de faptul că volumele de trafic şi direcţiile de parcurs suntfenomene regulate. Variabilele care afectează traficul pot fi puse în evidenţă prin modele cuajutorul cărora poate fi estimat traficul în orice moment. Cele trei variabile de bază (debit,viteză, densitate) pot fi folosite pentru a descrie traficul pe orice tip de traseu (drum, stradă).Pietoni sau vehiculele care vin şi pleacă într-o/dintr-o localitate într-un interval de timp senumeşte trafic. Traficul este organizat cu multe jurisdicţii, cu parcări amenajate pe banda

 întâi, intersecţii, semnale de trafic şi semen de circulaţie. Planificarea de transport este un

domeniu implicat în evaluarea, proiectarea şi amplasarea instalaţiilor de transport (în generalpe străzi, autostrăzi, trotuare, piste pentru biciclete şi pe linii de transport public), şi reprezintă procesul de planificare organizaţional şi de negociere politică. De la planificatorii de traficeste tot mai mult de aşteptat să adopte o abordare multi-disciplinară, în special acordând oimportanţă deosebită protecţiei mediului. Rolul planificatorului de trafic este acela de a depăşianaliza tehnică in scopul promovării durabilităţii prin politici integrate de transport.

Cuvinte cheie: trafic urban, politici de trafic, inginerie de trafic 

 Abstract

The aggregation of things (pedestrians or vehicles) coming and going in a particularlocality during a specified period of time is called traffic. Traffic is organized with many

 jurisdiction, with parked lanes, intersection, junctions, interchanges, traffic signals and signs.Transportation planning is a field involved with the valuation, assessment, design and sitingof transportation facilities (generally streets, highways, footpaths, bike lanes and publictransport lines) and representing planning organizational process, and political bargaining.Planners are increasingly expected to adopt a multi-disciplinary approach, especially due tothe rising importance of environmentalism. The role of the transport planner is shifting fromtechnical analysis to promoting sustainability through integrated transport policies.

Keywords: urban traffic, planning transportation 

Page 176: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 176/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

165

 1. INTRODUCERE

Ingineria de trafic a fost recunoscută pentru prima dată ca disciplină destudiu în 1920 cu ocazia primei conferinţe a Inginerilor de Trafic din StateleUnite ale Americii. Cercetări de trafic rutier, studiul acestei discipline şiorganizarea de servicii de trafic în administraţia drumurilor au căpătat o largă răspândire în Europa după cel de al doilea război mondial. Ingineria de traficeste disciplina inginerească care se ocupă cu planificarea, determinarea

elementelor geometrice ale străzilor şi drumurilor şi cu desf ăşurarea traficului în condiţii de siguranţă, confort şi economicitate în transportul persoanelor şibunurilor. Prin trafic se înţelege totalitatea mijloacelor de transport, împreună cu

 încărcătura lor, considerate fie ca unitate fie în totalitatea lor, când utilizează orice drum pentru a efectua un transport sau o călătorie, inclusiv pietonii. [1] 

Inginerie de trafic sau în termeni mai moderni, de control şi de gestionare atraficului, se referă la furnizarea de mobilitate eficientă a persoanelor şi abunurilor păstrând în acelaşi timp siguranţa şi minimizând toate efectele nociveasupra mediului. O privire mai largă asupra ingineriei de trafic ar putea include

o varietate de ramuri ale ingineriei: proiectare, construcţie, operaţiuni de întreţinere şi de optimizare a sistemelor de transport. Cu toate acestea, ingineriade trafic se concentrează mai mult pe operaţiunile de cuantificare, statistică  şipolitici de trafic decât pe activităţile de construcţie şi de întreţinere. [2] 

2. MĂSURĂTORI DE TRAFIC

2.1. Caracteristicile fluxurilor de trafic

Traficul rutier în permanentă creştere, continuă să fie o importantă problemă economică şi socială. Există multe considerente pentru care traficul decălători şi mărfuri, prezintă un interes crescând, traficul rutier urban continuândsă reprezinte una dint formele dominante ale transportului urban. Totalitateavehiculelor care circulă în unitatea de timp printr-o secţiune de drum în aceeaşidirecţie se numeşte flux de trafic.

Cele mai importante caracteristici ale traficului sunt:- intensitatea traficului (debitul)- viteza medie de circulaţie- densitatea traficului (numărul de vehicule existente la un moment dat pe

unitatea de lungime de drum)

Page 177: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 177/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

166

Traficul urban este caracterizat de faptul că volumele de trafic şi direcţiilede parcurs sunt fenomene regulate. Variabilele care afectează traficul pot fi puse

 în evidenţă prin modele cu ajutorul cărora poate fi estimat traficul în oricemoment. [3]

Cele trei variabile de bază (debit, viteză, densitate) pot fi folosite pentru adescrie traficul pe orice tip de traseu (drum, stradă). Volumul sau fluxul detrafic reprezintă un parametru comun atât pentru parcurgerea continuă,neîntreruptă, cât şi pentru parcurgerea întreruptă, în timp ce parametrii ca vitezasau densitatea se aplică în primul rând la analiza traficului neîntrerupt. Unii

parametri care sunt legaţi de viteza de curgere, cum ar fi spaţierea şi progresia,de asemenea, sunt folosite pentru ambele tipuri de fluxuri; alţi parametrii, cumar fi fluxul de saturaţie sau spaţierea (distanţa dintre maşini), sunt specificepentru fluxul întrerupt. [4]

2.1.1. Flux interupt [4]

Fluxul întrerupt este mai complex decât fluxul neîntrerupt, datorită implicării elementului ”timp” in plus faţă de elementul ”spaţiu”. Fluxul de

obicei este determinat de două puncte fixe de operare, cum ar fi semnale detrafic şi de semne de stop. Aceste controale au efecte diferite asupra fluxului deansamblu. Fluxul de trafic întrerupt este definit prin următoarele variabile:

- volumul şi rata de debit- fluxul de saturaţie şi viteza de plecare- variabilele de control sau de oprire (semnal de control)- decalaje în fluxurile de trafic- întârziereaSursa cea mai semnificativă a întreruperilor de trafic de pe un traseu este

semnalul de trafic (de ex. Semn de circulatie STOP, avertizare sonora,luminoasa, etc) – fig. 1

Figura 1. Întreruperea traficului pe un drum cu o bandă de circulaţie înainteaunei intersecţii nesemnalizate – semnul „STOP”.

Page 178: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 178/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

167

STOP sau INTERSECTII SEMNALIZATEŞoferul care se află pe o stradă secundară sau care virează de pe o stradă 

secundară la stânga pe o stradă principală într-o intersecţie dirijată, se confruntă cu o problemă specifică: aşteptarea unui gol în fluxul de trafic prioritar, învederea realizarii mişcarii dorite. Timpul de aşteptare pentru realizarea virajuluidepinde de distribuţia lacunelor existente în fluxul de trafic de pe stradaprincipală, de volumul de maşini de pe această stradă, de distribuţia de direcţie,de numărul de benzi de pe strada principală, precum şi gradul şi tipul fluxului detrafic. 

VITEZAViteza de deplasare este utilă în determinarea timpului de călătorie şi esteinfluenţată de cauzele acţiunii de decelerare, de mişcarea în cozile din trafic, deviteza de traversare a maşinilor printr-o intersecţie.INTÂRZIEREA 

Întârzierea este o măsură de performanţă critică pentru fluxul întrerupt.Există mai multe tipuri de întârziere, care se analizează pornind de la o întârziereetalon, denumită „întârziere de control” folosită pentru evaluarea traficului atât

 în intersecţii semnalizate, cât şi în cele nesemnalizate. Deşi definiţia de

 întârziere de control este aceeaşi pentru intersecţii semnalizate şi nesemnalizate,modalitatea de aplicare a acesteia, inclusiv valorile de prag ale ei, diferă.FLUXUL CURS SATURAŢIE şi timpul pierdut

Debitul de saturaţie reprezintă numărul de vehicule de pe banda decirculaţie care pot trece printr-o intersecţie semnalizată în cazul în care semnalulverde a fost disponibil pentru o oră întreagă, fluxul de vehicule nu a fostniciodată oprit şi nu au existat distanţe mari între maşini. Prin definiţie, acestaeste calculat prin ecuaţia:

3600s

h= (1)

unde s = Debitul de saturaţie (veh / h),h = progres saturaţie (e). 

COZILEAtunci când numarul de maşini sosite într-o intersecţie depăşeşte

capacitatea de eliberare a unei intersecţii semnalizate, în lipsa unui timp alculorii verzi a semaforului ineficient, se formează coadă de maşini. Datorită sosirii vehiculelor în timpul fazelor de roşu a semaforului, unele vehicule nu autimpul necesar să elibereze intersecţia în timpul dat de faza verde. O coadă, deasemenea, se formează atunci când avem un număr mare de maşini care

aşteaptă la accesul într-o zonă de servicii, de exemplu plata taxelor de treceresau de parcare la parcare multietajată. Noţiunea de „coadă” se referă la numărul

Page 179: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 179/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

168

de vehicule din coloana de aşteptare într-o intersecţie semnalizată şi la numarulde vehicule care nu pot să părăsească intersecţia în timpul dat de faza verde (deexemplu depăşirea). Pentru a putea defini un model matematic pentru acestetipuri de cozi, este necesar sa precizăm următoarele caracteristici de sistem şiparametrii: 

- rata medie de sosire şi distribuţia statistică de timp între sosiri;- stabilirea numărului de clienţi care pot fi serviţi simultan sau numărul

de canalele disponibile (număr de benzi de distribuire a traficului)- disciplina şoferilor la coadă, cum ar fi mijloacele de a selecta care

client urmează, evitând astfel blocarea traficului din cauza celor care sebagă î faţă 

*( )

* S 

T v cQL

 N d 

−= (2)

Unde:- QL – lungimea cozii (km./m.)- T – durata perioadei de analiză (ore)- v – cererea, necesitatea (vehicule/ora)

- c – capacitate (vehicule/ora)- N – numarul de benzi- ds – densitatea de stocare (vehicul / m.-km. / linie)

2.1.2. Flux continuu (trafic neintrerupt) [4]

Volumul şi debitul sunt două măsuri care cuantifică volumul de trafic depe o bandă într-un interval de timp dat. Aceşti termeni sunt definiţi după cumurmează:

Volum = numărul total de vehicule care trec peste un anumit punct sau osecţiune a unei benzi de carosabil pe parcursul unui interval de timp dat;volumul poate fi exprimat în ani, zile, în fiecare oră sau subunităţi ale acestora.Rata fluxului (rata echivalentă oră) = numărul de vehicule care trece peste unanumit punct sau o secţiune a unei benzi carosabile pe parcursul unui interval detimp de mai puţin de 1 h, de obicei 15 min.

Volumul şi debitul sunt variabile care cuantifică cererea, care reprezintă numărul de autovehicule sau numărul de pasageri (uzual este exprimat canumărul de vehicule) care doresc să folosească un sector de drum dat, într-oanumită perioadă de timp. Congestionarea traficului poate influenţa cererea, în

Page 180: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 180/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

169

acest caz volumele măsurate reflectă mai degrabă punctele de conflict (punctele în care apare congestionarea traficului) decât cererea reală. VITEZA

Deşi volumele de trafic oferă o metodă de cuantificare a valorilor decapacitate, viteza (sau timpul în care se realizează o călătorie) este o măsură importantă a calităţii serviciilor de trafic. Aceasta este o măsură importantă aeficacităţii în stabilirea condiţiilor de trafic (număr benzi de circulaţie) diferite înfuncţie de necesităţi: în mediul rural, pe autostrăzi, pe străzi urbane, pe segmentede drumuri şi altele. Ca măsură suplimentară de eficacitate, criteriile de viteză 

trebuie să ţină seama de aşteptările conducătorului auto în funcţie de drumul pecare-l parcurge. De exemplu, un conducător auto se aşteaptă să poată circula cuo viteză mai mare pe o autostradă decât pe o stradă urbană.DENSITATEA

Densitatea se refera la numărul de vehicule (sau a pietonilor) care ocupă oanumită lungime de bandă sau de carosabil, la un moment dat. Pentru calcule sefoloseşte densitatea medie, exprimată ca vehicule pe kilometru (veh/km).Măsurarea directă a densităţii este dificilă, pentru că necesită alegerea unuipunct optim pentru fotografierea, filmarea pe o anumită lungime (segment,

distanţă reprezentativă) de drum. Densitatea poate fi calculată însă cu vitezamedie de călătorie şi cu debitul, care sunt măsurate mai uşor. Ecuaţia de mai joseste utilizată pentru calcularea traficului neintrerupt:

v D

S = (3)

unde:v = rata fluxului (veh/h)S = viteza medie de deplasare (km/h)D = densitatea (veh/km)

HEADWAY (densitate) şi SPACING (distanţa dintre maşini)„Headway” este timpul dintre vehicule succesive, care se deplasează pe

un segment de drum, măsurat în acelaşi punct pentru fiecare vehicul. Poate fiuşor de măsurat cu un cronometru oprit în momentul în care fiecare vehicultraversează punctul stabilit.

Spaţierea este distanţa dintre vehicule succesive într-un flux de trafic,măsurată de la acelaşi punct de pe fiecare vehicul (de exemplu, bara de protecţiefaţă, puntea spate, etc). Ea poate fi determinată direct prin măsurarea distanţeidintre punctele comune ale vehiculelor succesive, la un anumit moment.

Page 181: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 181/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

170

2.2. Regimuri de trafic [3]

Traficul rutier se află în permanenţă într-o stare ce poate fi caracterizată prin rata fluxului de trafic, densitate şi viteză medie. Un anumit flux de trafic sepoate gasi într-o anumită stare caracterizată de un set unic de proprietăţi:

- trafic liber- trafic la capacitate- trafic saturat

Regimul trafic liber

În condiţiile în care traficul este redus, vehiculele pot călători cu vitezadorită, o viteză maximă ce este notată: vtl, adică viteza de trafic liber. În acestcaz, conducătorii auto nu sunt „deranjaţi” de celelalte vehicule şi încearcă să călătorească la viteza cea mai convenabilă, iar dacă în faţa lor se află vehicule cemerg mai încet, le pot depăşi f ără probleme. În ciuda acestei posibilităţi de acălători cu viteza dorită, conducătorii auto trebuie să  ţină cont totuşi, de vitezamaximă admisă pe sectorul de drum respectiv (vmax). Călătoria în regim traficliber este posibilă în esenţă, doar în cazul unui trafic în care nu apar întârzieridin cauza vehiculelor din jur, datorită capacităţii de a executa manevre de

depăşire. Acest regim este caracterizat de densităţi de trafic reduse, adică dedistanţe spaţiale mari între vehicule. În consecinţă, într-un regim trafic libermicile perturbaţii locale ce pot să apară pot fi considerate ca având efectenesemnificative, iar fluxul de trafic este considerat stabil.Regimul trafic la capacitate

Pe măsură ce densitatea traficului creşte, distanţa între vehicule scade. Laun moment dat, fluxul de trafic va ajunge la o valoare maximă, numită capacitate a drumului şi notată cu qc. Atunci când rata fluxului de trafic atingeaceastă valoare, distanţa temporală medie între vehicule este minimă, aceastasemnificând formarea de grupuri de vehicule foarte apropiate între ele, care sedeplasează cu o viteză de trafic la capacitate vc, mai mică decât viteza de traficliber. De asemenea, valorilor de trafic la capacitate ale fluxului şi vitezei lecorespunde o valoare de trafic la capacitate a densităţii, notată cu kc. Trebuiespecificat că astfel de plutoane de maşini care se deplasează cu viteză mare suntfoarte instabile, deoarece frânarea unuia dintre vehicule poate avea un efect încascadă, producând frânări excesive ale maşinilor aflate în spate. În consecinţă,

 în acest moment se poate spune că traficul devine instabil.Regimul trafic saturat

În momentul în care densitatea traficului creşte peste valoarea

corespunzătoare traficului la capacitate, se intră în regimul de trafic saturat, încare rata fluxului şi viteza scade spre zero. Încep să se formeze coloane mari de

Page 182: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 182/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

171

maşini, iar valoarea densităţii creşte tot mai mult. Starea traficului în acestecondiţii este denumită trafic congestionat sau saturat. În condiţiile extreme încare traficul devine nemişcat, distanţa spaţială între vehicule devine minimă şimaşinile stau „bară la bară”, traficul se numeşte blocat. Valoareacorespunzătoare a densităţii de trafic în această situaţie se numeşte densitate deblocare (kb) şi reprezintă valoarea maximă posibilă a acestui parametru de trafic.

2.3. Modalităţi de măsurare a traficului [1] 

În intersecţii şi în cale curentă:Măsurătorile de volum la intersecţii de drumuri sau străzi se înregistrează cu ajutorul unui mic înregistrator manual prevăzut cu un sistem de adiţionare lafiecare apăsare de clapetă. Se înregistrează volumul în perioadele de 5,10,15,30sau 60 de minute, în funcţie de scopul urmărit şi uniformitatea traficului. Laintersecţiile cu până la 200 vehicule/oră pot fi folosiţi numai doi observatori caresunt postaţi în colţurile opuse ale uneia din diagonalele intersecţiei, fiecareobservator înregistrând volumul de pe două artere. În cazul unui trafic sporitse fixează câte un observator pentru fiecare arteră sau chiar câte un

observator pentu fiecare sens de mişcare, în intersecţiile deosebit desolicitate. Pe drumurile şi străzile cu mai multe benzi pe sens serecomanda alternarea benzilor . Observaţiile şi înregistrările sunt folosite pentrudeterminarea vitezelor şi intensităţiilor pe sensuri de mers.

[ ]

SC S 

S SC S 

T T 

d  D N Q

+

−+=

)(60(veh/h si sens) (4) 

S Q = intensitatea traficului într-o oră şi sensSC  N  = numărul de vehicule înregistrate de observator în timpul

curselor în care merge în sens contrar fluxului a carui intensitate se caută S d  D )( − = numărul de vehicule ce depăşesc pe observator (D)

scăzut din numarul de vehicule depăşite de observator (d) în timpul curselor încare merge în acelaşi sens cu fluxul a cărui intensitate se caută 

SC S  T T  + = timpul total în minute al curselor în sensul (TS) şi în senscontrar (TSC) fluxului a cărui intensitate se caută Viteza media a celor două sensuri va fi:

S S  T 

nL

v = (m/min) (5) 

Page 183: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 183/293

Cerce

172

SC SC 

T nLv = (m/min

unde:

n = numărulL = lungime

Cu ajutorul datelvariaţiile de intensitate ordin lungul unui sector de

Figura 2. R

Măsurătorile în cordon

Sunt măsurători dezonă (judeţ, oraş, cartier,arată mărimea traficuluimăsurători este în modatunci când conducătorii

 întrebaţi despre scopulunde se duc, etc. Deoavehiculele ce traverseazmăsurătorile în cordo

interogare din cursulObişnuit, în acestă zi premanual timp de 24 h pemăsurătoare serveşte cvolumele din ziua f ără (cartiere, centrul oraşulutraficului pe termene lde vehicule şi sens la ila 6 p.m. Se obişnuieşoarecare aproximaţie nucomun şi totalul pers

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC are, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

)

de curse efectuate pe senstraseului studiat (m)

r rezultate din măsurători se repreare, zilnice şi lunare (variaţia de timprum sau stradă (variaţia în spaţiu a tr

prezentarea grafică a măsurătorilor ef 

intensitate efectuate pe toate drumurietc.) delimitate printr-un cordon; coce intră  şi iese din zona interesată.curent folosit în studiile origine -

vehiculelor sunt opriţi la margicălătoriei, ruta pe care o folosesc,

rece nu este posibil şi nici necordonul să fie opriţi pentru chsunt folosite pentru a stabili

ilei următoare şi mărimea echipelergătoare anchetei O - D, măsuratoacategorii de vehicule, sens şi oră.mparării corelării volumelor din zinchetă. Măsurările în cordon pentr

i, etc.) se efectuează pentru stabingi (5-10 ani), iar înregistrările sentervale de 10-15 minte în fiecarete ca, pe lângă vehicule să se î mărul pasagerilor din mijloaceleanelor din turisme, precum şi p

(6) 

intă grafic atât, cât şi variaţiileficului)

ctuate [1] 

le ce intră într-otoarele montateAcest mod dedestinaţie (O-D)ea drumului şide unde vin şicesar ca toatestionare, atunciperioadele de

or de anchetă.ea se efectuează otodată, această ua anchetei cu

suprafeţe micilirea tendiţelorac pe categoriiră, de la 6 a.m.nregistreze cu oe transport în

ietonii. n felul

Page 184: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 184/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

173

acesta se poate preciza şi totalul persoanelor ce intră  şi ies din zonainteresată, pe categorii de vehicule. Astfel de date servesc statistic şi istoric,pentru determinarea gradului de mobilitate al populatiei şi a ponderiimodurilor de transport folosite, pentru precizarea intensităţiilor în orele devârf  şi a gradului de încărcare al arterelor cele mai solicitate, a locului sinumărului accidentelor de circulaţie, a fluxurilor neechilibrate, etc.

Cu ajutorul unor astfel de date se elaborează planul de circulaţie înzonele analizate: devierile de rută ale vehiculelor grele pntru echilibrarea

 încărcării arterelor, folosirea sensului unic şi a benzilor reversibile,

interdicţii de parcare şi staţionare pentru unele categorii de vehicule şi întreanumite ore, necesităţiile de iluminare, de semnalizare şi semaforizare, etc.

2.4. ELEMENTELE TRANSPORTULUI URBAN

Traficul urban se desf ăşoară în mediul locuit şi este parte componentă avieţii comunităţii, satisf ăcând necesităţiile zilnice de transport ale acesteia(transport de persoane, transport de mărfuri). Deşi se desf ăşoară pe distanţerelativ reduse de 5 - 15 km, traficul urban reprezintă o componentă esenţiala a

vieţii noastre, producând deopotrivă avantaje şi probleme majore. Prin modurilediverse de transport poate produce noxe şi poluare sonoră, întârzieri în deplasări,dar favorizează şi deplasări rapide în zonele învecinate. Poate avea efecte socialecomplexe, generând locuri de muncă  şi deservind aproape toate domeniile deactivitate ale societăţii. Costurile transportului, mai ales cel în comun, estesubvenţionat de stat. Transportul urban este supus unei presiuni permanentepentru modernizare din partea societăţii, iar planificarea transporturilor urbaneface parte din planurile si strategiile de urbanism ale comunităţii.Moduri de transport în mediul urban:

Transport de persoane:- autoturism- transport în comun (tramvai, autobuz, troleibuz, microbuz)- transport metropolitan- tren suburban (metrou rapid)- biciclete- motociclete- pietoniTransport de mărfuri:- autocamion diverse modele

- trailer

Page 185: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 185/293

SIMPOZIONUL ŞTIIN Ţ IFIC 

Cercetare, Administrare Rutier ă , “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

174

În funcţie de structura funcţională a aglomer ările urbane, avem nevoie deurmătoarele componente ale traficului urban:Zone comerciale:

- spaţii pentru circulaţia bicicliştilor - spaţii de parcare- zone pietonale pentru promenadă - reducerea vitezei de circulaţie auto - calmarea traficului- acces pentru aprovizionare

Zone de birouri:

- spaţii de parcare, de regulă supraetajate sau subterane- servicii comerciale pentru personal- acces pentru transport în comun de suprafaţă şi subteran

Zone de agrement:- spaţiu parcare pentru biciclişti- spaţii de parcare- zone pietonale de promenadă - acces transport în comun- limitarea accesului auto

Zone istorice:- spaţii de parcare- zone pietonale- conservarea reţelei de circulaţie istorică - acces limitat pentru transport auto (privat sau în comun)- măsuri de siguranţa circulaţiei sporite pentru numărul mare de turişti

(pietoni)Zone rezidenţiale:

- spaţii de parcare- reţea rutier ă diversificată (toate categoriile de str ăzi şi alei)- transport în comun (eventual cu cale de circulaţie proprie)

Zone industriale:- spaţii de parcare- reţea rutier ă pentru trafic greu- accese la reţeaua de autostr ăzi sau drumuri expres- transport în comun- autostr ăzi sau drumuri de centur ă 

Page 186: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 186/293

Page 187: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 187/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

176

 MEDIUL CONSTRUIT ŞI SIGURANŢA TRAFICULUI 

Tărî ţă Cîmpeanu (căsătorită Pîrlea) Elena Otilia, Doctorand inginer-urbanist, Facultateade Căi Ferate, Drumuri şi Poduri, Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti e-mail:[email protected] 

 RezumatMediul construit include clădiri, străzi, parcuri şi orice alte construcţii sau obiecte

f ăcute de mâna omului, iar acest mediu, denumit antropic, influenţează alegerile uneipersoane privind oportunităţile de deplasare şi siguranţa pe care o simte aceasta în a se angaja

 în deplasarea dintr-un punct în altul.Extinderea urbană a fost foarte criticată pentru contribuţia sa la dependenţa auto şiconsecinţele directe care decurg din gradul de motorizare: congestionarea traficului, poluareaaerului, schimbările climatice, dependenţa de petrol şi altele. O logică conceptuală este că dezvoltarea localităţilot creşte foarte mult durata de deplasare şi conduce la modalităţi riscantede deplasare. Empiric, un număr mare de studii au explorat relaţia dintre mediul construit şicomportamentul de călătorie în ultimele două decenii. Este evident că locuitorii din cartiereletradiţionale (caracterizate ca având densitate ridicată, accesibilitate mare, utilizare mixtă, etc)aleg să meargă mai mult pe jos decât locuitorii din cartierele suburbane.

Lucrarea arată că unele caracteristici ale mediului construit, cum ar fi trotuarele, iluminatulstradal, traficul sau designul străzilor şi a mediului construit, influenţează comportamentul decălătorie şi joacă un rol important în siguranţa traficului.

Cuvinte cheie: mediul construit, trafic urban, siguranţa traficului 

 AbstractThe built environment - which includes buildings, streets, parks, and other man-made

physical surroundings - affects a person’s choices regarding opportunities for displacementand the safety of engaging in physical activity.

Urban sprawl has been widely criticized for its contribution to auto dependence and itsconsequences - traffic congestion, air pollution, climate change and oil reliance. A logicalconcept is that sprawl development greatly increases time displacement, making alternativemodes uncompetitive to the driving one. Empirically, many studies have explored therelationship between the built environment and the travelling behavior during the latest twodecades. Obviously, residents of traditional neighborhoods (characterized by high density,high accessibility, mixed use etc.) use to less drive, waste more time to transit and walk morethan do the inhabitants of suburban neighborhoods.

The paper presents that features of the built environment such as sidewalks, streetlights, traffic or the road design and demonstrates that the built environment can play a role intraffic safety and travelling behavior.

Keywords: built environment, urban traffic, traffic safety 

Page 188: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 188/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

177

 1. INTRODUCERE

Gradul ridicat de motorizare, densitatea mare de populaţie, cererea tot maimare pentru călătoriile efectuate cu automobilele ridică din ce în ce mai multeprobleme, atât din punct de vedere al mediului, cât şi din punct de vedere alsiguranţei traficului. Se pune întrebarea dacă un anumit tip de cartier are vreoinfluenţă asupra comportamentului de călătorie al locatarului sau dacă opersoană î şi alege domiciliul în funcţie de preferinţele sale pentru deplasare.

Lucrarea î şi propune în primul rând să găsească legătura între mediul construit şicomportamentul de călătorie şi în al doilea rând de a testa ipoteza generală că mediul construit are un efect de cauzalitate asupra comportamentului decălătorie şi implicit asupra siguranţei traficului. [1] Mai mult decât atât, în

 încercarea de a găsi relaţii directe dintre mediul construit şi siguranţa traficului,mi-am propus de a da câteva exemple din studii deja efectuate, nu înainte de aprezenta un mic istoric al ingineriei de trafic.

2. ÎMBUNĂTĂŢIREA SIGURANŢEI TRAFICULUI PRIN

PROIECTARE URBANĂ 2.1. Istoric

Eugene Henard, precursorul ingineriei de trafic moderne, se poate spunecă a avut o mai mare influenţă asupra oraşelor moderne decât mulţi dintre mariiarhitecţi şi urbanişti. La sfârşitul secolul al XIX-lea la Paris, el a trasat câtevaschiţe remarcabile, undele dintre ele fiind şi la ora actuala baza studiilor detrafic. [2] (figura 1)

Figura 1. Propunerea lui Eugene Henard pentru un sens giratoriu, Paris, 1895

Page 189: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 189/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

178

Puţine idei de-ale lui Henard au fost puse în aplicare în timpul vieţii sale,dar activitatea sa a pus bazele formării unei noi generaţii de ingineri de trafic. ÎnStatele Unite ale Americii, William Phelps Eno a adaptat multe dintre principiilelui grupându-le într-un set de orientări şi idei de trafic, ulterior codificate deArthur Tuttle şi Edward Holmes în 1932.

La planificarea unei noi aşezări în Radburn, New Jersey, a fost introdusconceptul de segregare între traficul pietonal şi cel auto. Sir Colin Buchanan,

 într-un raport din 1963 intitulat “Traffic in Towns”  a preluat şi a aplicatprincipiul acestei segregări, subliniind faptul că aceste creşteri proiectate ale

traficului reprezintă o ameninţare gravă la calitatea şi eficienţa oraşelor. El aconcluzionat că traficul vehiculelor şi activitatea pietonilor sunt fundamentalincompatibile, iar inginerii de trafic trebuie să separe drumurile proiectate pentrucirculaţia de vehicule de spaţiile în care au loc activităţi pentru pietoni, spaţii de

 joacă pentru copii şi evenimente publice [3] (figura 2).

Figura 2. Ilustraţii de Colin Buchanan reprezentând segregarea traficului 1963

Întrucât este rareori posibil să se realizeze o segregare completă, ingineriaconvenţională de trafic încearcă să reducă la minimum potenţialul "conflict"

dintre maşini şi oameni. Campaniile pentru siguranţa copiilor de pildă, le cerpărinţilor să descurajeze copiii să se joace în apropierea drumurilor. Barierelepietonale, definite ca puncte de trecere, pasaje, poduri, pasarele, au devenitcomune în vocabularul specific mediului urban.

2.2. Segeregare versus integrare [4] 

Profesorul Jan Gehl a identificat patru modele distincte pentru definirearelaţiei dintre oameni şi maşini în zonele urbane (figura 3).

Page 190: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 190/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

179

 Figura 3. Relaţiile dintre oameni şi maşini în mediul urban, cu exemple,

Jan Gehl, 1987

Figura 4. Cele patru oraşe nominalízate de Jan Gehl în schema sa

În Los Angeles traficul este integrat, favorizând circulaţia de viteză.Străzile sunt inutilizabile pentru orice altceva în afară de traficul auto. În

Radburn traficul este segregat. Foarte costisitor, acesta se bazează pe multedrumuri paralele şi căi subterane. În Delft traficul este integrat, favorizândcirculaţia lentă. Introdus în 1969, sistemul este simplu, direct şi sigur, menţinândimportanţa stăzii ca spaţiu public. Veneţia este în intregime un oraş pietonal.Tranziţia de la circulaţia de viteză la cea lentă se face la periferie.

2.3. Zonele de trafic şi zonele publice

Ingineria convenţională de trafic are definite tipurile de drumuri, înfuncţie de destinaţie, funcţiuni, viteze de deplasare, volume de trafic, de laautostrăzi şi drumuri expres, până la drumuri locale, de servitute sau de

Page 191: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 191/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

180

exploatare. Hans Monderman a încercat o definiţie simplă a celor două lumiincompatibile: "zona de trafic", zonă cu destinaţie exclusiv auto şi "zonasocială", pe care o putem denumi "domeniul public" (figura 5).

Figura 5. Există diferenţe frapante între cele două medii enunţate deMonderman

Contrastele între aceste două lumi sunt izbitoare, zona de trafic (înexemplul de aici o autostradă) serveşte unui singur scop, care este foarte binereglementat de stat prin norme, regulamente, legislaţie şi este, teoretic previzibil,impersonal şi uniform. Zona socială însă, asociată domeniului public, se situează exact la polul opus. Oraşele pot găzdui o multitudine de funcţii. Ele sunt extremde diverse şi sunt guvernate de o reţea complexă, în continuă evoluţie, raportată la convenţiile sociale şi culturale. Oraşele sunt imprevizibile, oferă surprize,hazard şi ambiguitate.

2.4. Viteza şi contactul vizual

În contextul social şi fizic, comportamentul în trafic este direct dependentde viteză. De aceea, în unele ţări europene sunt adoptate unele principii deintegrare a traficului în oraşe, punându-se un accent deosebit pe limitarea vitezeila 30 km/h ca viteză maximă de proiectare pentru toate zonele construite, având

 în vedere influenţa majoră a acesteia în lizibilitatea traficului. Din punct devedere biologic, omul î şi pierde capacitatea vizuală direct proporţional cu vitezade deplasare. Cercetările legate de comportamentul conducătorului autosugerează faptul că acestuia începe să-i scadă rapid contactul vizual între

obiecte, maşină, între şoferi şi pietoni, dincolo de pragul de 32 kilometri pe oră.Adaptarea vitezei la capacitatea vizuală umană, completată de norme sociale şi

Page 192: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 192/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

181

mesaje subtile despre statut, ierarhie şi priorităţi sunt esenţiale pentrufuncţionarea eficientă a spaţiului public, in condiţii de siguranţă . Astfel, se parecă viteza de deplasare poate fi un factor de calitate în mediul urban în contextulmai larg şi are un rol esenţial în siguranţă traficului şi reducerea numărului deaccidente .

Figura 6. Unghiul de percepţie vizuală, în funcţie de viteză 

2.5. Costuri

Majoritatea problemelor de siguranţă a traficului în zonele urbane provinedin faptul că există mulţi utilizatori ai drumurilor, precum şi un număr mare deintersecţii şi treceri de pietoni, într-o zonă spaţială relativ mică. Cercetareasugerează că majoritatea accidentelor apar în intersecţii, cel mai frecvent în celecare nu sunt amenajate corespunzător sau sunt organizate doar prin semne decirculaţie.

Statisticile indică faptul că numărul mai mare de drumuri adiacente creşte

riscul de accident. Montarea unor semnalizări luminoase au fost eficiente înreducerea riscului de accident pentru conducătorii auto, cel mai probabil dincauza reducerii complexităţii situaţiei. Simplificarea activitaţii de conducere,prin reducerea complexităţii mediului înconjurător prin proiectarea adecvată atraficului este costisitoare, dar de obicei, conduce la o îmbunătăţire a siguranţei.

Amenajarea cea mai de succes a unui spaţiu se bazează pe simplitate.Îndepărtarea componentelor convenţionale de tip semnale, bariere, bolarzi,umflături şi semne, generează avantaje pentru mobilitatea traficului, siguranţă,accesibilitate şi calitate a mediului (figura 7).

Page 193: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 193/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

182

 Figura 7. Adoptarea unui stil complex de semnalizare este costisitor şi obositor

Semnele de circulaţie, sistemele de avertizare luminoase, parapete, etc. nusunt ieftine. Prin contrast, există o mulţime de exemple, unde un design simplu arealizat un echilibru satisf ăcător între oameni, locuri şi trafic cu soluţii low-cost.

3. CONCLUZII

Modul de proiectare urbanistica şi de planificare a traficului influenţează comportamentul specific al utilizatorilor în zonele carosabile, iar modul în careaceste comportamente influenţează siguranţa traficului trebuie să reprezintepunctul de plecare în aceste planificări. Modificările în mediul construit potinfluenţa major viteza vehiculului şi conflictele apărute în trafic care, la rândullor, au un efect semnificativ asupra accidentelor.

Ingineria de trafic si proiectarea urbana pot lucra împreună într-o nouă paradigmă în scopul de a reduce semnificativ numărul de accidente şi de a

asigura o calitate superioară a traficului, indiferent de modalitatea de deplasare(auto sau pietonală).

Page 194: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 194/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

183

BIBLIOGRAFIE 

[1].  HANDY S., CAO X., MOKHTARIAN P.: “Correlation or causality between the builtenvironment and travel behavior? Evidence from Northern California”, ElsevierLTD., Transportation Research Part D 10 (2005) 427–444, 2005. 

[2]. WOLF P. M.: “Eugene Henard and the Beginning of Urbanism in Paris, 1900 -1914”, International Federation for Housing and Planning,The Hague, 1969

[3].  BUCHANAN C: “Traffic in Towns”, The Stationary Office, London, 1963.

[4]. GEHL J.: “Via ţ a între clădiri – Utilizările spa ţ iului public”, Igloo Media, Bucureşti,2011.

[5].  HAMILTON-BAILLIE B, JONES P.: “Improving traffic behaviour and safetythrough urban design”, [email protected] , Civil Engineering 158 Pages 39–47 Paper14014 , may 2005.

Proceeings of ICE

Page 195: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 195/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

184

 DISTANŢA DE VIZIBILITATE ÎN INTERSECŢII 

David Suciu, Vicepreşedinte Trafic şi Amenajare Circulaţie, Search Corporation,[email protected] Alina Burlacu, drd.ing. UTCB şi şef de colectiv Proiectare Amenajări Circulaţie, SearchCorporation, [email protected] 

 Rezumat 

În această lucrare sunt prezentate diferite metodologii de calcul a distanţei devizibilitate disponibilă conducătorilor auto în intersecţiile cu drumuri secundare, dirijate prinindicatoare rutiere de tipul “stop”, în funcţie de mărimea unghiului din geometria intersecţiei.Aceste metodologii iau în considerare faptul că distanţa de vizibilitate este variabilă în funcţiede poziţia în vehicul a conducătorului auto, cât şi de direcţia de privire a acestuia, caredepinde de caracteristicile specifice ale vehiculului. Prin cercetare documentară şi observaţiiin situ, s-au identificat anumiţi factori care afectează distanţa de vizibilitate a conducătorilorauto, şi anume geometria intersecţiei, dimensiunile vehiculului şi direcţia de privire aconducătorului auto. Prin realizarea unei scheme adecvate a triunghiului de vizibilitate, s-audezvoltat ecuaţii pentru calculul numeric al distanţei de vizibilitate disponibile, luând în

considerare factorii enumeraţi mai sus.

Cuvinte cheie: intersecţii, distanţă de vizibilitate, siguranţă rutieră.

 Abstract 

In this paper there are presented different methodologies to calculate sight distanceavailable to drivers at intersections of minor roads, that are controlled by stop signs,depending on the angle of the junction geometry. The methodologies consider the fact that thesight distance may vary depending on the position of the driver and the different lines of sightgiven to the driver by different types of vehicles. Through documentary research and fieldobservations, there were found factors that affect the sight distance available to drivers, suchas intersection geometry, the dimension of the vehicle and the driver’s point of view. With thesight triangle properly drawn, equations were developed for calculating the available sightdistance, taking into consideration the factors mentioned above.

Keywords:  junctions, sight distance, road safety,

Page 196: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 196/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

185

1. INTRODUCERE

În timpul procesului de conducere a unui autovehicul, aproximativ 95%din informaţiile care ajung la şofer sunt percepute pe cale vizuală. Procesul dedetecţie vizuală este singurul în urmărirea căii drumului, cât şi detectareaobstacolelor şi interpretarea indicatoarele rutiere, a semnalelor luminoase, amarcajelor sau a altor moduri de semnalizare. Conducătorii auto nu aucapacitatea de a observa drumul într-un mod continuu. Ei clipesc, observă obiectele de dincolo de partea carosabilă, privesc în oglinzile retrovizoare, citesc

aparatele din dotare ale autovehiculului şi vorbesc cu pasagerii, în plus faţă dealte sarcini. Procesul este, prin urmare, unul de prelevare de probe.Nivelul prelevării de probe este scăzut în momentul în care conducătorul

auto este familiar cu zona în care se află, însă el trebuie să fie crescut în cazul încare se circulă într-un mediu necunoscut, iluminatul public este slab, volumul detrafic este mare, condiţiile meteorologice sunt rele sau drumul/strada reprezintă un sistem complex. În cazul în care o parte din aceşti factori intervin simultan,are loc o supraîncărcare de informaţii care duce la perceperea eronată a mediuluirutier.

Astfel de situaţii sunt mai des întâlnite pe drumurile urbane cu multebenzi, care au un volum ridicat de trafic. În aceste condiţii, conducătorii autotrebuie să fie mai vigilenţi în ceea ce priveşte distanţa de vizibilitate. Aceastaeste distanţa la care un conducător observă un obstacol în mediul înconjurător, îlrecunoaşte drept ameninţare şi î şi alege o viteză adecvată şi traseul dorit pentru arealiza manevrele necesare într-un mod sigur şi eficient.

Un model pentru distanţa de vizibilitate în cazul apariţiei unui obstacol peparcursul traseului este prezentat schematic în figura de mai jos:

Figura 1. Distanţa de vizibilitate

Page 197: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 197/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

186

Există o relaţie între distanţa focală  şi viteză. Dacă vitezele posibile alevehiculelor sunt reduse (de ex. în zone rezidenţiale), traseele trebuie proiectateastfel încât să se evite distanţe focale lungi. Pe măsură ce viteza creşte, câmpulvizual periferic se diminuează. Acest lucru trebuie deci luat în considerare laschimbarea amplasării laterale a panourilor de semnalizare pe marginiledrumului. Trebuie, în acelaşi timp, avut grijă ca suporturile acestor panouri să nuconstituie ele însele elemente riscante.

Figura 2. Viteza şi distanţa focală (sursa: Cohen 1984) [4] Figura 3. Viteza şi vederea periferică (sursa: Leutzbach si Papavasiliou) [4]

2. DISTANŢE DE VIZIBILITATE

Conducătorii auto au nevoie de o distanţă suficientă pentru a opri în cazulunui obstacol apărut pe drum sau un eveniment de trafic din faţa lui, distanţă care este în funcţie de viteza de proiectare. În cazul unui obstacol pe drum,există doar două opţiuni: frânare şi oprire sau să încerce să evite lovireaobstacolului. Şoferii vor lua această decizie într-o secundă. Dar, în alte situaţii,

cum ar fi intersecţii, curbe, intrări în oraşe sau modificări de funcţii, au nevoiede mai mult timp pentru orientare, pentru luarea deciziilor şi pentru a reacţiona -

 în medie 4-6 secunde. Ei au nevoie de o distanţă de vizibilitate pentru orientare,de exemplu 300m când viteza de proiectare este 100km/h.

Depăşirea este una dintre deciziile cele mai importante, dacă nu estedistanţă suficientă. Cele mai importante reguli de proiectare, standardele şicalculele pentru aliniamentul orizontal şi vertical sunt bazate pe aceste distanţe.

Cu cât conducătorul auto circulă cu o viteză mai mare, cu atât este obligatsă privească mai departe. Reciproca constă în faptul că atâta timp cât se priveşte

mai departe, conducătorul auto este impulsionat să circule cu o viteză mai mare.

Page 198: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 198/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

187

Deci trebuie adaptată distanţa de vizibilitate maximă la viteza de proiectare sauoferite puncte de reper mai apropiate [1].

Tabelul 1. Spaţiul parcurs de vehicul în raport cu viteza

VitezaSpaţiu parcurs în intervalul de timp

2s 3s 4s 5s 6s50 km/h (ca. 14m/s) 28m 42m 56m 70m 84m60 km/h (ca. 17m/s) 34m 51m 68m 85m 102m70 km/h (ca. 20m/s) 40m 60m 80m 100m 120m

80 km/h (ca. 22m/s) 45m 65m 90m 110m 130m90 km/h (ca. 25m/s) 50m 75m 100m 125m 150m100km/h (ca. 28m/s) 55m 85m 110m 140m 170m

2.1. Vizibilitatea în intersecţiile normale

O intersecţie se consideră normală dacă unghiul dintre ramurile adiacenteeste cuprins între 750 şi 1050 [7]. Un conducător auto oprit la o intersecţie trebuiesă dispună de o vizibilitate suficientă pentru a putea efectua în condiţii de

siguranţă manevrele pe care le doreşte în intersecţie:- viraj la stânga, traversare şi viraj la dreapta plecând de pe un drumsecundar;

- viraj la stânga plecând de pe un drum principal.Distanţa de vizibilitate la apropierea de o intersecţie trebuie să fie

suficientă pentru a permite unui conducător auto care circulă cu o viteză rezonabilă (V85) să-şi imobilizeze vehiculul în siguranţă înainte de a atinge unobiect staţionat pe banda sa.

Figura 4. Exemple de intersecţii cu vizibilitate scăzută [1]

Page 199: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 199/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

188

Dacă privirea conducătorului auto este atrasă la trecerea printr-ointersecţie, de exemplu prin borduri, bariere laterale sau copaci care se continuă şi dupa intersectie, conducătorul auto poate să observe intersecţia abia atuncicând este prea aproape, moment în care poate fi imposibil să oprescă vehiculul

 înainte de a intra parţial în intersecţie, existând riscul unui impact.

Tabelul 2. Exemplu de calcul a distanţei de vizibilitateExempluComportarea conducătorului auto în apropierea unei situaţii noi pe traseu

(intersecţie cu un drum nou)Viteza autovehiculului pentru calculul lungimiiminime a zonei de tranziţie

V = 70 km/h

Spaţiul parcurs pentru perioada de timp de orientare 2-3s x 20m/s = 55-110mSpaţiul parcurs în perioada de deliberare şi acţiuneasupra sistemului de frânare

2-3s x 20m/s = 55-110m

Spaţiul parcurs pentru pentru oprire, de la o viteză de 70 km/h

= 115m

Lungimea zonei de tranziţie = 225 - 335m

Este necesară o durată acoperitoare de străbatere a distanţei de vizibilitate, în funcţie de categoria drumului şi de tipul de intersecţie. Astfel, distanţa devizibilitate necesară pentru asigurarea executării manevrei de traversare sau virajstânga într-o intersecţie de pe drumul secundar poate fi efectuată ca durată minimă de timp astfel:

- 3-4 secunde pentru traversare;- 6-8 secunde pentru virajul la stânga sau dreapta.

2.2. Vizibilitatea în intersecţiile oblice

Un caz aparte îl reprezintă vizibilitatea în intersecţiile oblice, în careunghiul f ăcut de străzile ce se intersectează nu este în jurul valorii de 900  şiastfel vehiculul ce le traversează are o distanţă mai mare de parcurs. Această distanţă mai mare este echivalentă cu un timp de expunere crescut faţă detraficul din intersecţie, ceea ce subliniază nevoia de o distanţă de vizibilitate maimare. De asemenea, direcţia privirii conducătorului auto poate fi influenţată,funcţie de unghiul ascuţit din partea dreaptă, şi de către anumite componente alevehiculului, cum ar fi rama uşii. Din acest motiv, distanţa de vizibilitate poate fi

diferită de la vehicul la vehicul.

Page 200: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 200/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

189

Obiectul acestui studiu de cercetare şi în speţă al acestui articol îlreprezintă dezvoltarea unei metodologii pentru calculul distanţei de vizibilitatedisponibile pentru conducătorii auto, în cazul intersecţiilor oblice, în specialpentru cazul în care intersecţia este reglementată prin indicatoare rutiere de tip„stop”.

Prezenta metodologie ia în considerare inclusiv faptul că distanţa devizibilitate poate varia în funcţie de poziţia conducătorului auto, cât şi în funcţiede tipul de vehicul care oferă diferite direcţii de vizibilitate.

Acest studiu s-a realizat pe baza unor studii de teren pentru identificarea

factorilor care afectează distanţa de vizibilitate disponibilă pentru conducătoriiauto în intersecţiile oblice. Aceşti factori sunt:- geometria intersecţiei

- lăţimea benzii;- poziţia liniei de stop;- vizibilitatea laterală, inclusiv lăţimea bordurii şi a trotuarului;

- dimensiunile vehiculului etalon;- câmpul de vizibilitate al conducătorului auto.Pe baza factorilor de mai sus ce influenţează distanţa de vizibilitate în

intersecţiile oblice, o schiţă a fost realizată în figura 5, pentru a reprezentadirecţia de vizibilitate şi distanţa de vizibilitate disponibilă. Notaţiile din figura 5sunt definite după cum urmează:

- VA este câmpul vizual al conducătorului auto (grade);- θ este unghiul intersecţiei (grade);- f 1 este zona laterală liberă pe drumul principal (m);- f 2 este zona laterală liberă pe drumul secundar (m);- L este lungimea autovehicului oprit pe drumul secundar (m);- l este distanţa dintre ochiul conducătorului auto şi bara din faţă a

autovehiculului (m);- K este distanţa dintre ochiul conducătorului auto şi marginea exterioară a drumului secundar (m);- W este distanţa dintre marginile benzilor din dreapta pentru drumulprincipal pentru ambele direcţii (m);- S este distanţa pe care o parcurge vehiculul de pe drumul secundarpentru eliberarea intersecţiei (m);- a este 180o – (90o + VA) - θ.

Page 201: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 201/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

190

 Figura 5. Schiţa pentru calculul distanţei de vizibilitate în intersecţiile oblice[5]

Pentru calculul distanţei de vizibilitate se folosesc din figura 5 cele două triunghiuri accentuate, prezentate în detaliu în figura 6.

Figura 6. Detaliu triunghiuri pentru calculul distanţei de vizibilitate

Apelând la trigonometria de bază, S1 şi S2 din figura 2 pot fi determinatecu formulele:

θ  tan2

1

 f K S 

+=   (1)

θ  sin1

2

 f W S 

+=   (2)

Page 202: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 202/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

191

Astfel, distanţa de vizibilitate este calculată cu următoarea relaţie:)90sin(*

sin0 VA

a

S  ASD += (3)

unde 121` ++= S S S   

Pentru determinarea unei valori exacte a distanţei de vizibilitate, trebuieluaţi în considerare câţiva factori implicaţi în mod direct, factori ce au valoripresupuse sau calculate anterior, cum ar fi cei din tabelul 3. Determinareavalorilor din tabelul de mai jos a fost realizată în două etape: selectarea anumitor

tipuri de autovehicule reprezentative, şi realizarea unor studii prin care să sedetermine câmpul şi unghiul de vizibilitate [5].

Tabelul 3. Valori ale factorilor ce influenţează distanţa de vizibilitate

Tipul de vehicul K(m) L(m) l(m) f 1,f 2 (m)Autoturisme 1.3 4.7 2.35 1.5Microbuze,autofurgonete

1.85 13.0 1.20 1.5

Autovehiculearticulate,remorchere cutrailer

1.85 16.7 1.15 1.5

Pentru acest studiu s-au analizat tipuri specifice de autovehicule şi după selectarea acestora au fost măsurate unghiurile de vizibilitate ale conducătorilorauto prin varierea poziţiei lor în timpul şofatului (figura 7). Aceste poziţii suntdefinite în mod similar studiului realizat de Gattis şi Low [6]: lăsat pe spate

(SB), poziţia confort (CP) şi aplecat în faţă (LF). Unghiul de vizibilitate (VA)pentru cele trei poziţii se calculează cu următoarele formule:

+=

)(arctan

2 f K 

SBVASB (4)

+=

)(arctan

2 f K 

CPVACP (5)

+=

)(arctan

2 f K 

 LF VA LF  (6)

Page 203: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 203/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

192

 Figura 7. Poziţii ale conducătorului auto în timpul şofatului [5]

Valorile distanţelor de vizibilitate calculate după metoda de mai sus pot fifolosite pentru a verifica dacă o intersecţie oblică asigură o vizibilitate adecvată prin compararea cu valoarea distanţei de oprire corespunzătoare. Distanţa devizibilitate trebuie să fie mai mare decât valoarea distanţei de oprire pentru catraficul în acea intersecţie să se desf ăşoare f ără probleme.

Distanţa de oprire poate fi definită ca distanţa parcursă de un vehicul pedrumul principal, circulând cu viteza de proiectare pe acel sector, în timpul încare un vehicul de pe drumul secundar parcurge distanţa necesară pentru aelibera banda dinspre drumul cu prioritate [3]. Distanţa de oprire “d” secalculează cu următoarea relaţie:

)(28.0 at  J V d  += (7)unde: - V este viteza de proiectare a drumului principal (km/h)

- J este suma percepţiilor şi a timpului în secunde, necesară pentru

acţionarea ambreiajului sau a unui schimb automat, care este în general 2 sec;- ta este timpul necesar pentru străbaterea distanţei S pentru degajarea

drumului principal.Ecuaţia pentru ta este:

a

S t a

⋅=

2(8)

unde “a” este rata de accelerare.

Page 204: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 204/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

193

 3. STUDIU DE CAZ

Ca studiu de caz s-a ales o intersecţie oblică din sectorul 2, ce facelegătura între b-dul Barbu Văcărescu şi str. Ramuri Tei şi facilitează accesul laun hipermarket din zonă.

Figura 8. Localizarea intersecţiei ce face obiectul studiului de caz

O schiţă ce ilustrează geometria intersecţiei este prezentată în figura demai jos:

Figura 9. Geometria intersecţiei

Page 205: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 205/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

194

Dupa metoda clasică, din schiţa de mai sus, reies următoarele valori:θ = 480 S1 = 2.40 mS2 = 17.00 mS = S` + Lveh = S1 + S2 + 4.2 = 23.60 m

mVAa

S  ASD 48.61)111sin(*

21sin

60.23)90sin(*

sin0

00 ==+=  

mt  J V d  a 28.91)

25.1

60.23*22(40*28.0)(28.0 =+=+=  

d > ASD => valoarea distanţei de oprire este mai mare decât valoareadistanţei de vizibilitate, rezultând astfel faptul că traficul în acea intersecţie sedesf ăşoară cu probleme, aşa cum se poate observa şi din imaginile de mai jos:

Figura 10. Vizibilitatea conducătorului auto în intersecţie, din cele 3 poziţii:aplecat în faţă, confort şi lăsat pe spate

Astfel, pentru cazul de faţă se propune reamenajarea intersecţiei astfel încât unghiul θ să aibă o valoarea mai apropiată de 900, iar pentru viitor sepropune realizarea unui studiu în detaliu a distanţei de vizibilitate funcţie degeometria intersecţiei, tipul de autovehicul şi poziţia conducătorului auto.

4. CONCLUZII

Această metodologie descrie modelul de calcul a distanţei de vizibilitatepentru intersecţii drepte, cât şi oblice, nesemaforizate, existând doar semnalizarepentru drumurile secundare de tipul indicator “stop” şi luându-se în considerarefaptul că distanţa de vizibilitate poate varia în funcţie de poziţia conducătoruluiauto, cât şi în funcţie de diferite linii de privire date de tipul de autovehicul.

Ecuaţiile pentru calculul distanţei de vizibilitate au la bază factorii ce o

afectează în mod direct, cum ar fi geometria (unghiul intersecţiei, lăţimea benzii,

Page 206: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 206/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

195

lăţimea acostamentelor, poziţia liniei de stop), dimensiunile autovehiculului, câtşi câmpul de vizibilitate al conducătorului auto.

În urma studiilor la nivel internaţional pe acest domeniu, s-a ajuns laconcluzia că este necesară evitarea proiectării intersecţiilor care au un unghi maimic de 700 în cazul vehiculelor de dimensiuni mai mari de tipul microbuze,autofurgonete, autovehicule articulare, remorchere cu trailer.

Ca şi recomandări de proiectare pentru evitarea intersecţiilor oblice,menţionăm întreruperea ori de câte ori este posibil a liniilor vizuale formate dinborduri, bariere laterale sau copaci, care se continuă şi după intersecţie. Aceasta

se poate face folosind o varietate de tehnici, inclusiv reconstrucţia marginiidrumului, îndepărtarea arborilor care umbresc intersecţia, construirea unei liniimediane de-a lungul drumului principal în zona intersecţiei, instalarea unui sensgiratoriu.

O modalitate mai sigură de a preveni accidentele în intersecţiile cuvizibilitate slabă este realinierea drumului secundar astfel încât să nu existe olinie dreaptă, toate vehiculele fiind nevoite să facă două viraje de dreapta pentrua continua de-a lungul drumului. Decalarea drumului secundar prin două intersecţii în “T” face ca şoferul să oprescă înainte de a vira şi abia apoi să 

continue pe drumul secundar. Câteva propuneri de soluţii sunt prezentate înschiţa de mai jos [3]:

Figura 11. Modalităţi de realiniere a drumului secundar

De asemenea, traseul şi profilul longitudinal trebuie realizate într-un mod

cât mai adecvat în zona nodurilor rutiere şi a intersecţiilor, unde distanţanecesară vizibilităţii în ambele sensuri este importantă. Acolo unde este posibil

Page 207: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 207/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

196

trebuie să se proiecteze distanţe necesare vizibilităţii peste valorile minimprevăzute.

BIBLIOGRAFIE 

[1]. Search Corporation: “Manual de siguran ţă rutier ă pentru Republica Moldova”,Bucureşti, 2011. 

[2]. Valentin Anton:  Note de curs - Siguran ţă circula ţ iei, master Ingineria Infrastructurii

Transporturilor, 2010 

[3]. American Association of State Highway Transportation Officials: “A Policy onGeometric Design of Highways and Streets”, Washington D.C., 2004. 

[4]. PIARC Technical Committee on Road Safety: “Road Safety Manual”,2003 

[5]. Korean Ministry of Construction and Transportation: “Korean Road Design Guide”,Gwacheon, 2000. 

[6]. Gattis, J.L., S.T.Low: “Intersection Angle Geometry and the Driver’s Field of View”,

in Transportation Research Record 1612, TRB, National Research Council,Washington D.C., 1998 

[7]. SR 10144/4-95:  Amenajarea intersec ţ iilor de str ă zi – Clasificare  şi prescrip ţ ii de proiectare, 1995 

[8]. CNADNR: “Normativ pentru amenajarea intersec ţ iilor la nivel pe drumurile publice”, 2009

Page 208: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 208/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

197

 TRANSPORT DEMAND FORECAST ON PAN-EUROPEANROAD CORRIDOR X. METHODOLOGY, RESULTS ANDTHEIR ASSESSMENT THROUGH COMPARISONS WITH

ACTUAL DEMAND

Marios D. Miltiadou, PhD Transport Engineer – Researcher, Department of Transportation& Hydraulics Engineering, Faculty of Rural & Surveying Engineering School of Technology,

Aristotle University of Thessaloniki, GR-541 24 Thessaloniki, Greece, Tel: +30 2310 996126,Fax: +30 2310 996030, e-mail: [email protected] 

 Abstract 

Transport demand forecast is a crucial parameter for transport planning. It defines theinfrastructure dimensioning for a required level of service in a planning period, but moreover,it is determinative in the socioeconomic and financial feasibility study of transport projects.This paper presents the methodology and the results of the traffic flows forecasting exercisefor the Pan-European Corridor X, which was elaborated to serve as a sound basis fordocumentation of the transport investments priorities, and the assessment of the results of the

forecasted demand through comparisons with actual demand.

Key words: Traffic flows forecasting, modelling, Pan-European Corridor X

1. GENERAL INTRODUCTION

The multimodal Pan-European Transport Corridor X, Salzburg –Ljubljana – Zagreb – Beograd – Nis – Skopje – Veles – Thessaloniki, includingits branches [Α: Graz – Maribor – Zagreb, B: Budapest – Novi Sad – Beograd,

C: Nis – Sofia and D: Veles – Bitola – Florina, refers to the road, rail andinterconnection points for inland waterways, air, maritime, intermodal and inparticular combined transport infrastructure, including ancillary installationsalong the route of the Corridor. This Corridor is the traditional axis linkingSouth-Eastern Europe with Central Europe, which had served transportation inthe area for many decades. Before the year 1990 it was fully operational andmore or less developed in terms of road and rail infrastructure, but theturbulence period in former Yugoslavia caused a significant drop in traffic andalso influenced the status of infrastructures and facilities.

For the development of the Corridor, a Technical Secretariat wasestablished, in order to support the respective Steering Committee acting on the

Page 209: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 209/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

198

basis of a Memorandum of Understanding (MoU) signed in 2001 between theconcerned countries and the European Commission. Extensive research has beencarried out in this framework, in order to fulfil the provisions of the MoU, oneof them being to define priorities and investment needs.

The research was elaborated at the Aristotle University of Thessaloniki [1],

[2], and in this paper the methodology and results of this research dedicated toRoad Corridor X are presented, but moreover an assessment of this forecast isattempted, through comparison of the results for the short and mid-term horizonswith the actual traffic data.

2. METHODOLOGICAL FRAMEWORK AND CONSTUCTION OF THEBASE YEAR DATABASE

The review of the relevant international bibliography was the first step of the approach, in order to qualify the most appropriate methodology for thetraffic forecast, identifying at the same time the best way to incorporate theparticularities of Corridor X, such as the data availability, the network and thezones (areas) of influence. Therefore, the relevant studies were examined withemphasis on methodological issues (constraints, assumptions, scenarios).

It was concluded that a more simplified methodological approach,compared to those used for the traffic forecast on the ten Pan-EuropeanCorridors of Helsinki [3] and in the Regional Balkans Infrastructure Study(REBIS) [4], close to that used in the Transport Infrastructure Regional Study(TIRS) [5] was more appropriate, since it consisted a realistic model, not onlybecause it referred to the Balkan region, but also because it attempted tooptimise the relation between necessary data and respective processing tools.Both TIRS and REBIS experiences offered interesting examples of exploitationof relatively simple models, which had been satisfactory adapted in an uncertain

environment, characterised by data unavailability and unreliability.Data unavailability and unreliability were indeed the main problems to

define the methodology and perform the forecast. They did not concern only thetransport data, but also demographic data, macroeconomic indicators, industrialproduction and external trade.

In any case, the data collection process exploited every available source inorder to build the base year and to define the scenarios of the forecast: nationalauthorities, international organizations, relative transport or economicdevelopment studies etc., having as price the heterogeneity of the collected data

and the resulting difficulty of uniform processing.

Page 210: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 210/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

199

The construction of the Database for the base year of the forecast (year2000) was achieved through extensive questionnaire based-surveys, followed byon-site visits of expertise along the entire Corridor X network. The necessaryinformation, collected via the questionnaires and via various National andInternational Organizations (National Statistic Services, Eurostat, World Bank,United Nations, World Trade Organization, World Tourism Organization,Organization for the Economic Cooperation and Development etc.), concernedphysical and operational characteristics of the network (e.g. traffic flows,operational speed, road category, duration of trips, delays at cross-borders etc.)

and various demand parameters (e.g., socioeconomic characteristics, population,Gross Domestic Product, imports and exports of goods, tourism etc.).

3. DEVELOPMENT SCENARIOS

The scenarios definition comprise transport demand evolutions,depending on demographic, socioeconomic and economic (external trade)assumptions. Apart from their typical conclusions they would include transportdemand projections, using forecasting techniques, where the necessary datawere sufficient and reliable.

The demand parameters and the traffic volumes are the basic reference forthe estimation of future demand. Obviously, the transport demand parametersdepend on the existing obstacles, limitations and impedances in passengers andgoods mobility. Therefore, the estimation of future demand should be based onrealistic assumptions, concerning macroeconomic and related parameters, whichconsist basic trip generation factors, and also concerning resistance factors. Anychange at the transport times and cost burdens regime due to custom and othercross border controls and procedures could bring change in demand.

Three scenarios of development were formulated: the basic-medium

(realistic) and two scenarios of low and high development, namely thepessimistic and optimistic scenario, respectively. The scenarios were establishedby defining annual change rates of variables affecting directly the passenger andgoods flows. These change rates are the growth factors and therefore, the factorsfor the projection of traffic in the various target years. The annual change ratesof the socioeconomic, demographic and other (arrivals of visitors/ tourists atborders) characteristics used, had been extracted from relevant studies carriedout by the OECD, the World Bank and other international organizations.

The reference network is inscribed in an area separated in zones, for the

needs of trip generation and spatial distribution. The available, from nationaland international organisations, demographic and macroeconomic data referred

Page 211: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 211/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

200

at country level and not to smaller geographic – administrative divisions. This ismoreover the reason why each Corridor X’s country consisted a zone. Table 1 provides the used forecasts of key economic indicators for the traffic zones.

Table 1: Annual growth rates of demand parameters per zone and scenario

ZoneInternational Trade

(%)Arrivals at

borders (%)Population

(%)Gross Domestic

Product (%)Low Med High All scenarios Low Med High Low Med High

 Albania2,50 5,00 7,50 8,00 1,00 1,00 1,00 5,00 6,50 8,00

Bulgaria 2,50 5,00 7,50 5,00 0,50 0,50 0,50 3,00 4,00 5,00

Czech Rep. 2,50 5,00 7,50 4,00 0,50 0,50 0,50 3,00 4,00 5,00

Hungary 2,50 5,00 7,50 4,00 0,50 0,50 0,50 3,00 4,00 5,00

Poland 2,50 5,00 7,50 4,00 0,50 0,50 0,50 3,00 4,00 5,00Romania 2,50 5,00 7,50 4,00 0,50 0,50 0,50 3,00 4,00 5,00Slovakia 2,50 5,00 7,50 4,00 0,50 0,50 0,50 3,00 4,00 5,00Slovenia 2,50 5,00 7,50 4,00 0,50 0,50 0,50 3,00 4,00 5,00Greece 1,25 2,50 3,75 1,00 0,30 0,30 0,30 2,00 2,00 2,00France 1,25 2,50 3,75 1,00 0,30 0,30 0,30 2,00 2,00 2,00Italy 1,25 2,50 3,75 1,00 0,30 0,30 0,30 2,00 2,00 2,00Austria 1,25 2,50 3,75 1,00 0,30 0,30 0,30 2,00 2,00 2,00Baltic States 2,50 5,00 7,50 5,00 0,30 0,30 0,30 3,00 4,00 5,00Spain – Portugal 1,25 2,50 3,75 1,00 0,30 0,30 0,30 2,00 2,00 2,00Germany, Belgium,Luxemburg, Holland

1,25 2,50 3,75 1,00 0,30 0,30 0,30 2,00 2,00 2,00

United Kingdom –Ireland

1,25 2,50 3,75 1,00 0,30 0,30 0,30 2,00 2,00 2,00

Scandinavia 1,25 2,50 3,75 1,00 0,30 0,30 0,30 2,00 2,00 2,00Switzerland 1,25 2,50 3,75 1,00 0,30 0,30 0,30 2,00 2,00 2,00Turkey 2,50 5,00 750 8,00 1,50 1,50 1,50 3,00 4,00 5,00Serbia/ Montenegro 2,50 5,00 7,50 5,00 0,50 0,50 0,50 3,50 4,30 6,00Bosnia/ Herzegovina 2,50 5,00 7,50 5,00 0,50 0,50 0,50 3,50 4,40 5,50Croatia 2,50 5,00 7,50 4,00 1,00 1,00 1,00 4,00 4,40 5,00

F.Y.R.O.M. 2,50 5,00 7,50 5,00 0,50 0,50 0,50 3,00 3,70 5,00Russia and formerRussian States

1,25 2,50 3,75 4,00 0,30 0,30 0,30 3,50 3,50 3,50

It is obvious in the above table that some countries were groupedaccording to their common characteristics that affect the scenarios’ definition(e.g. EU member states, countries of the EU enlargement, and countries of theStability Pact, with EU accession perspective in the long-term horizon). Theaccession perspectives was considered that affect the scenarios because externaltrade, and therefore the freight transport, in relation to the accession, would tend

to liberization and the same would happen with the free movement of persons.

Page 212: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 212/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

201

Concerning population, the growth rates applied reflected the differentcultural, religion and other factors, which had been determined during the lastdecades and were expected to continue to determine intra-European populationgrowth rates, which vary from a near to stagnation rate of 0,30% for mature,mostly developed nations, to 0,50% for the less developed ones and 1-1,50% forthe least developed ones.

Concerning the GDP, its growth rates forecasts actually referred to threegroups of countries: The first one with anticipated growth rates in the area of 2%were the mature EU members, for which the high level of development would

allow only a modest GDP growth in the following decade. The second groupincluded the Eastern European countries whose performance in the process of transition had been quite remarkable (Hungary, Poland). This had brought themin the EU enlargement, but it also meant that the GDP growth rates they wereexpected to achieve were higher than those of the mature EU economies. Finallythe third group, which included the less developed countries, was expected toexperience relatively higher (Serbia) to impressive (Albania) GDP growth,mainly because of their low starting point and the fact that political stabilitywould enable them to make up for the losses during the periods of turbulence.

The trade trends also follow the pattern of GDP, in the sense that therelatively closed economies, as their integration to the EU progresses, had muchgreater potential for trade expansion than the open EU economies. Thisargument was supported by the fact that most of the eastern Europeaneconomies rely on imports in order to promote their exports and also by the factthat the anticipated high GDP and income growth would allow more imports of consumer goods. However, trade expansion would not necessarily mean anincrease in the arrivals of goods at the borders. This depends on the nature of theproducts traded. If the patterns of the trade favour high value-low bulk goods thearrivals may have a very modest increase (this mainly applies to the mature EUeconomies). If trade refers to bulk (relatively low value) goods then the arrivalsare expected to grow even faster than the value of trade itself.

The annual change rates applied on the arrivals at the borders, resultedfrom the potential of the tourism industry of each zone: 4% for zones close tosaturation, 5% for those who move to diversification of their tourist product, 8%for those who start from low level and now have big potentials, and finally 1%for the countries with existing low potential.

Additionally to the basic socioeconomic variables, on the various targetyears and scenarios, reduction coefficients were used to simulate the running

times caused by the development (even in limited scale) of the infrastructure,but mainly by the development of the installations and procedures at cross

Page 213: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 213/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

202

borders, representing the smoothing out of the bilateral relations between theBalkan countries (and therefore between Corridor X countries).

4. PASSENGER AND FREIGHT FLOWS FORECASTING

Given the different development and the different values of the changeparameters of domestic and international flows, the international flows weredistinguished from the total traffic. In such a way, the four stages of the classicprocedure of transport planning concerned the international transport, whichdoes not experience the limitation of data heterogeneity for the areas and zones,like domestic flows. Therefore, the models developed concerned only the roadinternational transport, separately for passenger and freight.

The estimation of domestic transport flows was made by growth factorsapplication. For the various target years and scenarios the local traffic wascalculated by applying an annual growth rate of 1,25 on the annual growth rateof the GDP of each country. Hence, the total assignment for the each of thetarget years and scenarios was achieved by the distribution/assignment of theinternational traffic and the addition of the each time projected local traffic.

4.1 International passenger transport

For the estimation of the generation of passenger transport an exponentialequation was created (equation 1), produced by linear regression, on the basis of least squares method. In this equation the independent variable is the GDP andthe dependent variable is the number of trips per person per year.

The journeys per person per year, which were used for the creation of theequation, were obtained by pilot studies of Eurostat and DG VII (today’s DGMOVE) in Austria, Denmark, France, Italy, Portugal, Spain and Sweden during

the period 1996 – 1997, which examined the passengers travelling variousdistances using all modes and their behaviour. A journey was considered to be aseries of trips starting end ending at home or a temporary residence. The

 journeys that include a destination more than one hundred kilometres from theperson’s residence were regarded as long distance journeys [5].

Using linear regression analysis and the data for the countries of the pilotstudies, various equations were produced (linear, 2nd degree, logarithmic,hyperbolic and exponential), and after logical and statistical tests it was provedthat the most appropriate form of equation was:

 x0001 ,0e 4428 ,0 y =(R

2

= 0,796) (1)where: y = Trips/ person/ year.;  x = GDP/ capita.

Page 214: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 214/293

Page 215: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 215/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

204

Organization, where the arrivals at the borders were discriminated per modeaccording to the national statistic services.

Finally, from these data the arrivals of the visitors of the same date wereidentified, which mainly consist of transit visitors, in order to avoidoverestimation of international transport. For the countries grouped to a zone,the trips between them were estimated and they were abstracted. Also, for thezones bordering with countries out of the study area (Turkey, Russia – formersocialistic republics) the passenger flows were adjusted to the observed trafficvolumes at borders within the study area. The data used in the model as trip ends

for attractions are presented in Table 3 for the Corridor X countries.

Table 3: Zone attractions used in the model

 ZoneArrivals at borders Percentage of road arrivals Annual number of road arrivals

Bulgaria 2.785.000 63,85% 1.778.223

Hungary 15.571.000 87,74% 13.661.995

Slovenia 1.090.000 88,70% 966.830Greece 12.606.000 10,84% 1.366.490Austria 17.982.000 94,42% 16.978.604Serbia/ Montenegro 448.000 85,00% 380.800

Croatia 5.831.000 96,56% 5.630.414F.Y.R.O.M. 224.000 88,75% 198.800

4.2 International freight transport

The produced freight flows were considered, based on TIRS experience,by the total tonnage of the transported goods by road. The calculation was madepossible under the assumption that the goods transported by road are at a highpercentage commodities of categories 6 (construction and raw materials andminerals) and 9 (machinery, manufactured products, transport equipment etc.) of NSTR (Nomenclature uniforme des marchandises pour les Statistiques deTransport, Révisée in use by Ε.U. since 1st January 1967).

Those categories are directly related to the GDP, but could not be reliablydistributed between the zones of the study area with GDP criteria, not with theGDP of the destination country but also not with the GDP of the origin country.Due to the existence of a complete origin–destination matrix of road transport intonnage between EU countries and countries of the PHARE zone, it waspreferred to extend and complete this O-D with data for the extra zones of thestudy area, so that the calibration and trip distribution preserve the existing

bilateral trade relations. Therefore, the danger of producing trade flows that didnot correspond to reality, and could came up if the GDP was used for the

Page 216: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 216/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

205

distribution, has been avoided. The attractions were automatically calculatedthrough the use of the complete O-D matrix.

As for the case of passenger transport, for the countries grouped to a zone,the trips between them were estimated and they were abstracted. Also, for thezones bordering with countries out of the study area (Turkey, Russia – formersocialistic republics) the freight flows were adjusted to the observed trafficvolumes at borders within the study area.

5. TRANSPORT MODEL

The forecast of international traffic flows on the various road sections of Corridor X was based on the creation of models with the use of TRIPS(TRansport Improvement Planning System) software for transport planning.Two models were constructed for the separate simulation of passenger andfreight transport. The simulations concerned the stages of trip distribution tozones and trip assignment on the network.

5.1 Traffic zones and road network

Due to the fact that Corridor X crosses and serves a big part of the BalkanPeninsula, the study area was set to be the Balkan countries and their main roadnetwork. Each Balkan country was considered as a unique traffic zone with tripproductions and attractions, with the capital as centroid. Several external zoneswere used, in order to include the trips from and to the rest of the Europeancountries in the simulation of international traffic on Corridor X. The definitionof the external zones was based on the socioeconomic characteristics of thevarious countries, on their geographic position and the road network connectingthem with the Balkans. In total 24 traffic zones were defined (see Table 1).

The codification of the road network was performed with the use of TRIPS MVNET application, based exclusively on the road sectionscharacteristics (Link Based Network). Primarily the nodes were defined andthen the connections between them. Then, for each road section the capacity, thedistance, the road category, the running time and other indicators were defined.

The hierarchy of the road network and therefore the calculation of thecapacity of traffic lanes per hour were based on the Great Britain’s standings(Department of Transport, DOE Advice Note 1A, 1971), compatible with theTRIPS structure.

The examination of the digitised network (Figure 1) and the calibrationwas performed with MVGRAF application with visual representation of the

Page 217: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 217/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

206

network in combination with the application AVROAD for the definition of bestroutes and traffic assignment. Using AVROAD, for each pair of traffic zones thebest routes were defined with "all or nothing" method and then tested.

Figure 1: Digitised road network

After the network calibration a cost matrix was calculated using the

AVROAD, based on the generalised cost function used in TRIPS. Thecalculation of the optimum routes and generally of the travel cost per pair of zones, was performed based on the relation of generalized cost. A marginalexpression of generalized time was used, which was extracted by real data andcomprises trip durations and delays for various reasons, of which (and mainly)the delays at border crossings. The expression of generalised cost (GC ) has thefollowing simple form:

TLT GC  += (3)where: T = Time.

T  L = Toll costs (representing delays at cross borders)

Page 218: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 218/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

207

5.2 Model for trip distribution to zones

The trip distribution was based on the methodology of gravity models,and was executed with the use of the MVGRAM. The general form of thegravity model used in TRIPS is:

ijij ji jiij  K  )C (  F A P b aT  = (4)

where: T ij = Trips estimated from zone i to zone j Pi = Productions from zone i A j = Attractions to zone j

 F(C ij ) = Cost deterrence from zone i to zone jαi b j = Row/ column balancing factors

 K ij = Correction factor

For the model calibration two matrices were used: an O-D of freighttransport for the year 2000, and cost matrix (time-distances) between the zones.Having the gravity model calibrated and using the results of the trip generationstage (trip ends) the O-D matrices for each scenario and target year wereestimated. The matrices estimation was performed using the MVGRAM.

5.3 Traffic assignment

The trip assignment was performed using the AVROAD, with the simple“all or nothing” method. For each pair of origin-destination one and onlyoptimum route (depending on generalized time) was calculated. No issues of capacity limitations were examined, because the assignment referred only tointernational traffic and obviously no volumes close to capacity were expected.

Each origin-destination matrix of the scenarios was distributed to the roadnetwork and the international traffic assignment of the various sections of Corridor X occurred. As previously mentioned, the total assignment for thevarious target years and scenarios was achieved by the addition of the assignedinternational traffic with the projected local traffic for the respective scenario.

6. RESULTS OF THE TRAFFIC FORECAST

The most important result arising from the forecasting process was thatinternational traffic flows, despite the increasing trends, would not be, at least inthe short-term, the main component of traffic volumes [6].

In the medium-realistic scenario, by the year 2005 the road internationaltransport in Corridor X’s countries – at national level – of commercial vehicles

Page 219: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 219/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

208

will increase by 13-28% and of passenger vehicles by 18-28%. By 2010 –compared to 2000 – the international flows of commercial vehicles will increaseby 28-63% and of passenger vehicles by 18-69%. Finally by 2015, theinternational flows of commercial vehicles will increase by 45-108% and of passenger vehicles by 31-235%. The lowest values refer to Austria, whilst thehighest ones refer to the Balkan countries.

In the low scenario, the international freight transport flows will increaseby 6-13% by 2005, by 13-28% by 2010 and by 20-45% by 2015. Respectively,the international passenger transport flows will increase by 8-24% by 2005, by

18-57% by 2010 and by 31-102% by 2015.Finally, in the high scenario, the international freight transport flows willincrease by 20-44% by 2005, by 45-106% by 2010 and by 74-196% by 2015.Respectively, the international passenger transport flows will increase by 8-32%by 2005, by 18-85% by 2010 and by 31-192% by 2015.

Bottlenecks was estimated that will appear near big cities or the capitalsof the countries (e.g. near Belgrade), only in the case that bypasses’ constructionplans won’t be implemented, and at some links, for which also motorwaysconstruction plans existed.

7. ACTUAL TRAFFIC EVOLUTION

The evolution of AADT in the period 2000-2010 is presented in Figure 2.Traffic data for 2005 come from the Corridor X database and the traffic data for2010 from other sources: the SEETIS for the Western Balkan countries, theinformation system of the Southeast Europe Transport Observatory (SEETO)and the National Motorway Company (DARS) for Slovenia. Both sources usedifferent segmentation of the Corridor, and therefore, in order to make possiblethe direct comparison, the method used for the calculation of the traffic datasubmitted by the participating countries. Namely, it had to be clarified whetherthe data submitted was the simple or the weighted AADT of road subsections, orrepresent the maximum traffic on a section.

Therefore, for the comparison for the year 2010, a reference to the dataoriginally submitted for the base year (2000), in order to draw a conclusion onhow the submitted traffic data emerged. It was concluded that data for Sloveniaconcerned the traffic on specific subsections of the various Slovenian sections of Corridor X, i.e. these data didn’t come from the calculation of weighted AADTaccording to subsections’ length that of each Corridor X section that the

countries segmented the Corridor during the database development process.

Page 220: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 220/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

209

 Figure 2: AADT evolution per section in 2000, 2005 and 2010 (PCUs/ day)

From the analysis of the available (and compatible for comparisons) data,it emerges that the AADT expressed in veh/day increased by 52,2% in theperiod 2000-2005 and increased by 35,5% in the period 2005-2010. Expressedin PCUs/day the respective increases were by 63,1% and 50,3%.

Karavanke (Jesenice: A/S border) - Vrba

Vrba -Naklo (Kr anj West)

Naklo (Kranj West) - Ljubljana West

Ljubljana West - Ljubljana East

Ljubljana East - Bic

Bic -Obre zje (S/C border)

Spiefeld (Sentilj: A/S border) - Pesnica (Maribor North)

Pesnica (Maribor North) - Maribor

Maribor - Ptuj (Hajdina)

Ptuj (Hajdina) - Gruskovje (S/C border)

Bregana (S/C border) - Zagreb (Jankomir)

Zagreb (ring-road)

Zagreb - Velika Kopanica

Velika Kopanica - Zupanja

Zupanja - Lipovac (C/Y border)

Makelj (S/C border) - Krapina

Krapina - Zapresic

Zapresic - Zagreb (Jankomir)

Budapest - Kiskunfelegyhaza

Kiskunfelegyhaza - KistelekKistelek - Szeged

Szeged - Roszke (H/Y border)

Batrovci (C/Y border) - Ruma 1

Ruma 1 - Simanovci

Simanovci - Dobanovci

Dobanovci - Zmaj (Belgrade)

Zmaj (Belgrade) - Bubani Potok (old Belgrade)

Bubani Potok (old Belgrade) - Vrcin

Vrcin - Mali Pozarevac

Mali Pozarevac - Pojate

Pojate - Aleksinac

Aleksinac - Nis (Trupale)

Nis (Trupale) - Leskovac (Pecenjevce)

Leskovac (Pecenjevce) -Grdelica

Grdelica -Vladicin Han

Vladicin Han - Presevo (Y/F border)

Horgos (H/Y border) - Novi Sad

Novi Sad - Batajnica (Belgrade)

Batajnica (Belgrade) - Zmaj (Belgrade)

Nis (Trupale) - Nis (Komren)Nis (Komren) - Malca

Malca - Bela Palanca (West)

Bela Palanca (West) - Bela Palanca (East)

Bela Palanca (East) - Pirot (West)

Pirot (West) - Pirot (East)

Pirot (East) - Dimitrovgrad (Y/B border )

Tabanovce (Y/F border) - Kumanovo

Kumanovo - Miladinovci

Miladinovci - Petrovec

Petrovec -Veles

Veles -Gradsko

Gradsko - Demir Kapija

Demir Kapija - Udovo

Udovo - Gevgelija

Gevgelija -Bogorodica (F/G border)

Veles -P rilep (Novo Lagovo)

Prilep (Novo Lagovo) - Bitola (Kukurecani)

Bitola (Kukurec ani) - Medzitlija (F/G border )

0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000

2000 actual AADT 2005 actual AADT 2010 actual AADT

Page 221: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 221/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

210

 8. ASSESSMENT OF THE RESULTS

For the assessment of the traffic forecast results on Road Corridor X,several comparisons were made and diagrams of deviation of the forecasted andthe recorded traffic were prepared. These diagrams concern the comparison of the forecasted (in the medium scenario) and the recorded Annual Average DailyTraffic (AADT) for 2005 and 2010, expressed in vehicles and passenger carsunits (PCUs) per day (sections with not available data appear with null values).

Figure 3: Deviation of values of the forecasted and recorded traffic in 2005and 2010 per section (veh/day)

Figure 4: Percentages of deviation of the forecast values for the target years2005 and 2010 from the respective recorded traffic per section (veh/day)

-250%

-200%

-150%

-100%

-50%

0%

50%

100%

Percentage deviation of the forecasted from the recorded AADT

in 2005

Percentage deviation of the forecasted from the recorded AADT

in 2010

Page 222: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 222/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

211

Examining these diagrams and more specifically the range of deviation of forecasted and recorded AADT for each section of Road Corridor X, satisfactoryestimations are noticed (especially on sections with low traffic in the base year),but also some failures: a) on the sections Batajnica – Zmaj and Zmaj – BubanjPotok through the city of Belgrade, and where it is obvious that the demand hassharply increased; b) on the Corridor X sections in Hungary, where frominvestigation to historic data on demand in the period 1997-2009 it emerges thatAADT data submitted for the base year of the forecast were not reliable, ashappened also for Corridor X sections in Greece; and c) on the section Pesnica –

Maribor in Slovenia, due to traffic diversion to the Maribor bypass.Excluding the sections for which the forecast failed or for which no datawas available to perform the comparison, the standard deviation of theestimations per section compared to the actual demand is 2.003veh./day for2005 forecast and 3.212veh./day for the 2010 forecast, excluding from thecalculations for 2010 sections for which there were no data concerning trafficcomposition. The variation coefficients were calculated at 1,9% and 2,2% forthe forecasts of the target years 2005 and 2010 respectively. From thecalculation of the standard deviation expressed in PCUs/day even more sections

have been excluded, and hence the results are rather indicative: 2.773PCUs/dayfor 2005 forecast and 4.596PCUs/day for 2010 forecast. The respective variationcoefficients were 2,3% and 2,2% [1].

9. CONCLUSIONS

The forecast of the future demand is based on several assumptions,limitations and scenarios. In the case of Corridor X it was important toinvestigate the trends, the political evolutions – like the EU enlargement – andthe improvements of infrastructure. Any other assumption would have been

arbitrary, due to the particularity and instability in the Corridor X study area,from political point of view. This is the reason why the forecast was consideredfor a time horizon defined in relation to the stabilization process in the area, adecade from the date of the forecast elaboration.

Objectively, it was difficult to obtain rigid estimations of future transportdemand and respective realistic volumes’ assignment on the transport networkbecause of the high uncertainty of the socioeconomic status of the countriescomposing the study area. The representation of the status of the base year wasinsufficient, due to the lack of data, the incompatibility of data from country to

country and from period to period, because of the creation of new countries inthe Western Balkan region.

Page 223: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 223/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

212

The followed procedure was par excellance of experical character. It wasbased on the very good knowledge of the particularities of the Corridor. Thisrealistic aspect led to the rejection of complicated models, which are ineffectivein cases of insufficient and unreliable data, and the adoption of more compatibletechniques for planning out scenarios and forecast techniques.

Given the constraints and limitations met, the attempt to estimate thefuture traffic flows along Corridor X can be considered successful. Somefailures are noticed, but these were due to unreliable data for the base year, dueto urbanisation/ suburbanisation and increase of mobility around major cities

and due to diversion to new infrastructure developed after the forecast.In any case, this forecast avoided successfully overestimations, which is ausual phenomenon in this type of exercises. Therefore, the modest demandforecast served the purpose for which it was elaborated for, namely theprovision of sound basis for priority projects definition, as well as the provisionof a basis for extension of the forecasts for longer periods for specific projects,as requested in the elaboration of feasibility, socioeconomic and financialstudies for project documentation, that reach 25 even 30 years ahead.

BIBLIOGRAPHY 

[1]. Miltiadou M.: “Tools for the effective management and the documentation of the priorities for the development of multimodal transport infrastructures. The case of Pan-European Corridor X” PhD Thesis, 2012.

[2]. Aristotle University of Thessaloniki, Polytechnic School, Faculty of Rural andSurveying Engineering, Department of Transportation & Hydraulic Engineering:“Passenger and freight flows forecasting for the documentation of the priorities andthe needs for development of Pan-European Corridor X” Thessaloniki, 2003.

[3].  ΝΕΑ – INRETS – IWW: “Traffic Forecast on the Ten Pan-European Corridors of  Helsinki” Final Report, 1999.

[4]. COWI: “Regional Balkans Infrastructure Study (REBIS)” Final Report, 2003.

[5]. Louis Berger S.A.: “Transport Infrastructure Regional Study (TIRS) in the Balkans” Final Report, 2002.

[6]. G.Mintsis, C.Taxiltaris, S.Basbas, C.Nikas, M.Miltiadou, S.Papadopoulos,A.Tsoukala: “Traffic flows forecasting in an uncertain economic and geopoliticalenvironment: the case of the Pan-European Corridor X” Proc. of the 10th World

Conference on Transport Research (WCTR ‘04), Istanbul, Turkey, 4-8 July 2004.

Page 224: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 224/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

213

 THE DISTANCE BETWEEN REAL TIME DATA AND

DECISION MAKING IN URBAN ROAD FREIGHTTRANSPORTATION SYSTEMS;

THE EXAMPLE OF THE CITY OF THESSALONIKI

Efstathios Bouhouras, PhD Transport Engineer (City Logistics) – Researcher,Faculty of Rural and Surveying Engineering, Department of Transportation and

Hydraulic Engineering, School of Technology, Aristotle University of Thessaloniki, 54 124 Thessaloniki, Greece, E-mail: [email protected] 

 Abstract 

Road freight transport in urban areas (city logistics) is under study worldwide,especially during the last years, mainly due to its negative impacts to the environment and tothe efficient operation of the road network. The modern approach to deal with this rising issueincludes the deployment of strategies and measures that take into consideration the conditionsprevailing in each study area. In order the decision makers to adopt the proper measures and

define the strategy, it is vital for them to have full knowledge of the way an Urban RoadFreight Transportation (URFT) system is organized and functions in the field. For this tohappen, the decision makers must have under their disposal reliable real time data. After allURFT systems evolve through time and space and it is s crucial that the necessary data notonly will be collected correctly but also they will be accessible anytime and anywhere. In thispaper a new approach is proposed in order to achieve real time monitoring for URFT systemsin order to provide the decision makers with all the necessary data for the case of Greece. 

Keywords: Urban Road Freight Transportation system, real time monitoring, decisionmaking.

1. INTRODUCTION

The first element of understanding how URFT sector functions, lies in thepresentation of the stakeholders and the analysis of their characteristics. InFigure 1[1] these stakeholders are presented along with the “internal links” thatconstitute the basic elements of an URFT system.

Page 225: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 225/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

214

 Figure 1: Presentation of an URFT system 

The stakeholders of an URFT system can be easily identified. Howeverthe way their actions interact is difficult to be defined. For this reason an URFT

system and its stakeholders should be examined simultaneously, increasing theamount of the necessary data and at the same time forcing the researchers todevelop and apply new techniques in real time monitoring.

The last decade the development of Telematics applications provided theresearchers with the necessary tools to monitor in real time the sub sectors of anURFT system, such as the fleet of the commercial vehicles, the needs of theretailers, etc. The next logical step would be the combination of these techniquesin one tool that would monitor an URFT system in real time. The collected datawould then be saved in a data base in which the decision makers should always

have access.As decision makers in an URFT system are recognized the centralgovernment and local authorities. These two levels of governance, central andlocal, have the political legitimacy to investigate, analyze and take decisions inthe name of the greater good. Also, they are those with the power to legislate allthe necessary laws in order their decisions to be implemented. The centralgovernment is responsible to formulate the strategies to be followed and thelocal authorities are responsible to implement these strategies by adjusting themto their local communities.

Page 226: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 226/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

215

 MATERIALS AND METHODOLOGY [1] 

The participation of the public sector in the proposed system for real timemonitoring requires the cooperation of several public agencies and ministries.Each ministry is responsible for the collection of different types of dataconcerning URFT systems. However, these data are nothing more than a piecein the greater picture, just a piece of a puzzle.

For Greece, the ministries (regardless of how are named by each

government) involved in the proposed system are the following:  Ministry responsible for transportation, public infrastructure and theenvironment.

  Ministry responsible for the development.  Ministry responsible for the economy of the country.  Ministry responsible for public safety.

For the local authorities the entities responsible for real time monitoringof the URFT system are the Technical Department and the Legal Service.

It has to be mentioned that the ministries listed above responsible formonitoring the URFT systems, are part of the proposal real time monitoringsystem. In other words, these are the ministries that should be responsible andnot that they truly are.

The Ministry responsible for transportation, public infrastructure and theenvironment in Greece should have under constantly revision the followingtopics:

1.  The total control of the goods transportation. That means that the ministryis responsible to guarantee the free operation of the market of freighttransportation in the country by carving national strategies and promotingthe cooperation between the public sector and the private sector.

2.  Maintaining data bases, concerning records for the commercial vehicles,traffic volumes in rural and urban road network and O-D matrices for thecommercial flows.

3.  Carrying out surveys for traffic volumes constantly and calculating theenvironmental impacts, checking the commercial vehicles in order toinvestigate if the fulfill the minimum standards that Greek Highway Codedemands.The Ministry responsible for the development in Greece should have

under constantly revision the following topics:

1.  The control of the market in order to insure that the market functions forthe benefit of the consumers.

Page 227: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 227/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

216

2.  The promotion of the projects and programs by introducing the newtechnologies in the enterprises.

3.  Maintaining data bases concerning the characteristics of the logisticscentres, the demand and supply for goods and services and finally recordsfor the retail sector.The Ministry responsible for the economy in Greece should have under

constantly revision the following topics:1.  The audit of the enterprises not only in the road freight transportation

sector but also in the retail sector.

2.  To insure the implementation of a fair and sustainable tax system, to fighttax evasion and in general to insure government income.The Ministry responsible for the public safety in Greece should have

under constantly revision the following topics:1.  Checking the commercial vehicles for traffic violations such as over

speeding, overloads or the transporting goods without the necessarypapers.

2.  For the urban areas, the ministries’ services in case of high environmentalpollution are responsible to implement emergency plans in order to calm

down the traffic or to remove the traffic from the central area of the cities.The real time monitoring of an URFT system provides the decisionmakers with the necessary inputs in order to make decisions for the optimizationof the system. The proposal real time monitoring system set as prerequisite thatthe first level of the data collection is the local authorities. This is due to the factthat local authorities have better knowledge of how the URFT system in theirtown or metropolitan area is organized and functions that the centralgovernment.

Telematics applications can also be used in order to collect the necessarydata or even to monitor in real time the position, the route, the speed and otherdata of the vehicles fleet operating in urban environment. There are six basiccategories of Telematics application available for use providing real timemonitoring information [2]:

  Positioning systems: These systems are used in order to specify theposition of the vehicle in real time. The most used and famous system isGlobal Positioning System – GPS. Alternative systems and not yet fullyoperational are GALILEO positioning system launched by the EuropeanUnion and GLONASS which is the Russian positioning system.

  Two-way communication systems: In this category the systems are used

in order to achieve communication between the vehicle and the base.However all the protocols developed for the systems of this category can

Page 228: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 228/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

217

be considered as old mainly because of the cellular networks establishedin all over the world.

  Systems for monitoring the functionality of the vehicles: These systemsare the state-of the-art for the commercial vehicles. There are systems-devices that can be installed in the commercial vehicles in order toprovide in real time information to the driver of the vehicle and at thesame time the data are sent to the base. The data are also recorded(stored) in a hard disk installed in the vehicle as well. The data that canbe monitored with these devices consider the transmission, the fuel

consumption, the brake system, the speed of the vehicle, the pressure inthe tires and the weight of the vehicle, the number of stops and theirduration for loading and unloading, etc.

  Navigators: These devices are used in order to provide the vehicle’sdriver the optimized route that he can follow in order to minimize theduration of the route and maximize the utilization of the vehicle. In casethe navigator can receive and analyze real time data regarding the trafficcondition (this of course requires the proper infrastructure) can re-routethe vehicle based on the real conditions in the road network.

  System for the safety of the vehicle: These systems are used in order toensure that the vehicle is safe before it begins its route and that the goodsare loaded with the correct way.

  Systems increasing road safety: The systems are developed in order tominimize the possibility of a commercial vehicle to involve in a caraccident. For this, cameras, thermal cameras and sensors are used in thecommercial vehicles increasing not only the safety level for the driver butalso for the pedestrians and the other users of the road network.

3. RESULTS

In Figure 2 is presented the proposed real time monitoring system. Thedata are collected in a local level (town or metropolitan area) by:

1.  Highly trained personnel that substantiate surveys in the field.2.  Special equipment established in the field.3.  Universities and institutes that carry out research projects regarding

logistics, transportation and the environment.The data collected are transferred through secured communication

channels to servers using intranet. The servers can be established in the local

authorities or in the ministries.

Page 229: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 229/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

218

Other European countries (such as France, Germany and U.K.) havepermanent monitoring systems for URFT systems.  An exemplary three-partsurvey was performed in Munich in 1995 as part of an extensive analysis of theregional commercial transport. The survey consisted of three parts [3]:1. Written postal behavior survey2. Questioning of singular transport generators3. Questioning of drivers on the roads

Similar surveys were performed before and afterwards in Berlin,Hamburg, Dresden, Madrid, Rome and in other regions. All of these studies

work with the definition of commercial transport as the trips which aregenerated by drivers during their jobs. The Munich survey is the most extensiveof all and is the survey which is best included in the analysis of the entiretransport system. The gross random sample of the written postal behavior surveyincluded 3,881 businesses. By making frequent telephone contact with a namedcontact person at the firms selected for the survey, high participation wasachieved, which could be clearly shown in a reply rate of 58%. The survey wasbased on a key date concept and was performed in waves [3].

The results of the analysis of the collected data provide the decision

makers with the necessary inputs in order to plan the next steps to theoptimization of URFT sector. The European Statistical Agency (EUROSTAT)each year publishes the data for the member states concerning road freighttransportation among others. It is crucial to be understood the importance andthe necessity for a real time monitoring system for URFT systems in Greece, atleast for the two major cities, the capital Athens and the co-capital Thessaloniki.

Besides the collection of the data, it is extremely important these data tobe reliable and accessible not only by the decision makers but by all thestakeholders of the URFT sector. The data must be saved in a simple format sothat researches that want to have access to them in order to use them, would beable to do it easily. For these researchers and other stakeholders outside URFTsector the data could be available at low cost. The money could be used for themaintenance of the hardware of the system (PCs, servers, etc.). In the U.S.A.private companies carry out surveys in order to collect data with the officialpermission of the federation government and the collected data are sold to thosethat are interested [5].

Page 230: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 230/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

219

 Figure 2: The proposed real time monitoring system for Greece 

4. DISCUSSION

The proposed real time monitoring system can be simplified by theimplementation of Telematics application not only in the commercial vehiclesbut in all stages of the supply chain.

The data could be collected and saved without external interferences,increasing with this way the reliability and insuring the objectivity of the

collecting method.If these data could be combined with a methodological framework

developed by Aristotle University of Thessaloniki in order to optimize URFTsystems, it could provide the decision makers with a supporting tool. Themethodological framework is developed in order to be used mainly by a userfrom the public sector and secondly by a user from the private sector.

The proposed methodological framework, aims to link the problems of theUrban Road Freight Transport sector with the necessary policies and measuresso that to achieve the optimization of his/her organization and the optimization

of the way it operates. The methodology for the development of the frameworkapart from the analysis of the international literature also included:

Page 231: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 231/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

220

  Data collection surveys in the field and questionnaire based surveys in thecity of Thessaloniki, Greece.

  Implementation of the proposed methodological framework in two Greekcities.The real challenges for the researchers concerning real time data

monitoring are the following [4]:  To build “win-win-win” scenarios to benefit government, urban road

freight industry and universities and other institutes.  To continues to build trust among the stakeholders of URFT sector

through communication.  To ensure that a significant part of research is meaningful and usable in

practice in the near term.In Northern America researchers have realized the importance of sharing

and open data. Sharing transportation data with as many people as possible is thekey to maximize innovation, because society as a whole can spend moreresources transforming raw data into useful information that governments alonecan [6].

In Europe, the Commission through the research programs came to the

conclusion that there has been a lack of standards regarding the attributes to beused for recording traffic regulations and traffic circulation plans orrecommended routes for heavy goods vehicles [7].

5. CONCLUSIONS

It is clear that delivering goods in the center of the city of Thessaloniki isa challenging issue, just like other urban area. Especially today, the economicsituation of Greece requires measures and policies to be implemented in order tomaximize the efficiency of all productive sectors and at the same time tominimize the cost.

The main idea of this proposal is to optimize the way that URFT sector isorganized and functions and at the same time to achieve minimization of thecost and maximization of the efficiency of the sector. Real time monitoring as apolicy will provide not only the decision makers with interesting data but thescientific community of Greece with data necessary to their work.

The proposed system can be easily installed with a low budget, mainlybecause of the development of Telematics applications. Innovation is necessarymore than ever in Greece, if the Greek society wants to overcome the economic

crisis and funding slump. Most of all the improvement of the goods distributionsystem in the study area of the city of Thessaloniki requires that all parts

Page 232: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 232/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

221

involved, must begin a sincere and fruitful dialogue under the supervision of thestate.

BIBLIOGRAPHY 

[1]. Bouhouras, E., “ Development of a methodological framework for theoptimization of urban road freight transport systems based on their qualitative characteristics”, PhD Thesis, Department of Transportation &Hydraulic Engineering, Faculty of Rural & Surveying Engineering, School of Technology, Aristotle University of Thessaloniki, 2011.

[2]. Bouhouras, E., Kyritsis C., Basbas S., “ New Technologies in Road Freight Transportation”, International Conference “Roads of the Future”, Ministry of Transportation and Telecommunication, Athens, 2007.

[3]. Friedrich, M., Haupt, T. & Nokel, K, “Freight Modelling: Data Issues, Survey Methods, Demand and Network Model”, 10th International Conference onTravel Behavior Research, Lucerne, 2003.

[4]. Roorda, M., “Centre for Urban Freight Analysis at UTRAC ”, Department of Civil Engineering, University of Toronto, 2003.

[5]. “ A concept for a National Freight Data Program”, Transportation ResearchBoard, Committee on Freight Transportation Data: A framework forDevelopment, 2003.

[6]. Spencer, S., “ Improving Urban Freight Transportation: Data’s Critical Role”, CRTF & Transport Canada Roundtable on Innovation in UrbanFreight, Canada, 2012.

[7]. “ Intelligent Transport Systems in action”, Action Plan and Legal Frameworkfor the Deployment of Intelligent Transport Systems (ITS) in Europe,

Directorate – General for Mobility and Transport, 2011.

Page 233: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 233/293

SIMPOZIONUL ŞTIIN Ţ IFIC 

Cercetare, Administrare Rutier ă , “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

222

Page 234: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 234/293

SIMPOZIONUL ŞTIIN Ţ IFIC 

Cercetare, Administrare Rutier ă , “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

223

 

SECTIUNEA 3:

 PROIECTAREA DRUMURILOR

Page 235: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 235/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

224

 ANALIZA UNOR ASPECTE ALE CALCULELOR DE

DIMENSIONARE CU CONSECINŢE NEFAVORABILEASUPRA PERFORMANŢELOR

STRUCTURILOR RUTIERE

Camelia Căpitanu, Consilier tehnic, Dr. ing., SEARCH CORPORATION, e-mail:[email protected]

Sorin Cioca, Director, Ing., SEARCH CORPORATION, e-mail: [email protected] Damian, Ing., SEARCH CORPORATION, e-mail: [email protected]

 Rezumat 

Capacitatea drumurilor de a prelua circulaţia vehiculelor în perioada de exploatarepoate fi mai redusă decât cea luată în considerare în dimensionarea structurii rutiere datorită unor cauze care ţin atât de constructor cât şi de proiectant. Proiectantul poate introduce uneorierori de calcul prin interpretarea,  eliminarea sau subestimarea unor aspecte specificedrumurilor supuse analizelor.

În lucrare prezentăm cele mai importante erori de calcul întâlnite, în etapa de

proiectare (şi nu numai), precum şi impactul acestora asupra comportării în exploatare adrumurilor.

Cuvinte cheie: aderenţă, durata de viaţă, moduli de elasticitate dinamici 

 Abstract 

The roads bearing capacity within the operating period can be more reduced than oneconsidered in designing of the road pavement structure due to some reasons which are in theconstructor or designer range too. The designer can lead to design errors throughinterpretation, neglecting or underassessment of some items characteristic to the roads underanalysis. We give into the paper the most encountered design errors, during the design stage(and not only), and their effect on the roads’ behaviour.

Keywords: adhesion, design period, dynamic moduli of elasticity 

1. INTRODUCERE 

Metodele de dimensionare cuprinse în prescripţiile tehnice româneşti [1],[2] sunt asemănătoare cu cele utilizate în diverse ţări ale Europei. În mod

evident, în lume există o preocupare permanentă de îmbunătăţire a metodologiei

Page 236: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 236/293

Page 237: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 237/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

226

modulului de elasticitate dinamic la nivelul patului şi a modulului de elasticitatedinamic al mixturii asfaltice din straturile bituminoase. Aceaste tipuri de erori aufost observate din examinarea unor proiecte de drum, la care am fost implicaţide-a lungul timpului. O altă posibilă cauză a degradării premature se datorează faptului că dimensionarea structurilor rutiere se face considerând aderen ţ a întretoate straturile rutiere, iar lipsa acesteia, în special între straturile bituminoaseare consecinţe dezastruoase asupra comportării în exploatare a drumurilor.

2.1 . Alegerea tipului stratului de formă si stabilirea modulului de

elasticitate dinamic la nivelul patului drumuluiStratul de formă are ca principală funcţiune îmbunătăţirea şi

uniformizarea capacităţii portante a terasamentului, conform STAS 12253-84.STRATURI DE FORMĂ. Condiţii tehnice generale de calitate [3]. Ca urmare,un pământ de fundare de tipul P1 sau P2, pietriş cu nisip, indiferent de grosimealui nu poate fi considerat strat de formă, aşa cum am constatat din examinareaunor proiecte de drum. 

Alegerea tipului stratului de formă depinde de materialele care alcătuiesc

terasamentele, de materialele disponibile în zonă, de rolul pe care acesta trebuiesă îl joace, atât în perioada de execuţie, cât şi în perioada de exploatare. Astfel,straturile de formă din pământuri necoezive sau din balast se recomandă a fiutilizate în cazul terasamentelor alcătuite din pământuri coezive, cu umiditateapropiată sau mai mică decât cea optimă de compactare. Tratarea cu var serecomandă în cazul pământurilor coezive cu umidităţi mai mari decât cea optimă de compactare.  De cele mai multe ori, proiectantul alege, la sugestiaconstructorului, strat de formă din balast, indiferent de tipul şi umiditateapământului de fundare. Însă constructorul va întampina dificultăţi la compactare,

dacă pământul are în momentul execuţiei umiditate mare şi în consecinţă, nu vaputea sa obţină o deflexiune inferioară valorii admisibile la nivelul stratului deformă, de 200 sutimi de mm. Şi atunci, constructorul verifică prin încercări de

 încărcare cu placa, valoarea de calcul a modulului de elasticitate dinamic lanivelul patului adoptată de proiectant şi propune suplimentarea grosimiibalastului, pentru acoperirea deficienţei creeate. Menţionăm că acest lucru nueste posibil, deoarece în timpul execuţiei terasamentelor rutiere, umiditateapământului trebuie să fie apropiată de cea optimă de compactare, mult mai mică decât cea din timpul exploatării drumului, când umiditatea pământului se

apropie de gradul de saturaţie.

Page 238: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 238/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

227

O altă eroare întâlnită în unele proiecte se referă la modul de luare înconsiderare a stratului de formă la dimensionarea structurilor rutiere. Conformnormativului indicativ PD 177-2001 [1], stratul de formă împreună cu pământulde fundare alcătuiesc un sistem bistrat, caracterizat prin modulul de elasticitatedinamic echivalent, a cărei valoare se stabileşte din diagrame. Unii proiectanţiconsideră în mod eronat faptul că modulul de elasticitate dinamic la nivelulpatului drumului este valoarea modulului stratului de formă din balast, stabilită 

 în funcţie de modulul de elasticitate dinamic al pământului de fundare, cu relaţiabine cunoscută. 

În figura 1 se prezintă impactul modului de considerare al stratului deformă asupra duratei de viaţă, pentru structura rutieră prezentată în tabelul 1 şidimensionată pentru un volum de trafic de calcul de 3,5 milioane osii standard.

Tabelul 1. Grosimea straturilor şi caracteristicile de deformabilitateale materialelor rutiere 

Denumirea materialuluidin strat

Grosimecm

Moduli de elasticitate E, MPaµ Varianta 1

Epat=Ebistrat

Varianta 2

Epat=Estrat formaBeton asfaltic tip MASF 16 5 3300 3300 0,35Beton asfaltic tip BAD 25 6 3000 3000 0,35Mixtură asfaltică tip AB2 6 5000 5000 0,35Piatră spartă mare 20 400 400 0,27Balast 25 245 300 0,27Strat de formă din balast 20

102152 0,27

Pământ de fundare P5 ∞  70 0,42

Figura 1. Durata de viaţă în funcţie de varianta de calcul a modulului patului

4,48

11,42

0

2

4

6

8

10

12

102,00 152,00

Modulul patului drumului (MPa)

   D  u  r  a   t  a   d  e  v   i  a       ţ        ă

   (  a  n   i

Page 239: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 239/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

228

Din examinarea acestei figuri se constată că durata de viaţă a structuriirutiere în varianta 2, incorectă este de 11,4 ani, mult mai mare decât ceacorespunzătoare unui calcul corect, conform variantei 1 şi anume de 4,5 ani.

2.2. Stabilirea modulului de elasticiatate dinamic al mixturii asfaltice

Alţi parametri introduşi incorect de unii proiectanţi în calculele dedimensionare sunt modulii de elasticitate dinamici ai mixturii asfaltice din

 îmbrăcăminte, respectiv utilizarea valorilor prevăzute în SR 174-1.

“Îmbrăcăminţi bituminoase cilindrate executate la cald” [4], valori determinatecu echipamentul ELE-MATTA prin încercarea la întindere indirectă peepruvete cilindrice, la temperatura de 15ºC. Aceste valori pot fi utilizate doarpentru stabilirea compoziţiei optime a mixturii asfaltice în studiile preliminarede laborator, nu la dimensionarea structurilor rutiere. Deoarece mixturileasfaltice sunt materiale vâscoelastice complexe, a căror răspuns la solicitare esteputernic dependent de durata de încărcare şi temperatură, pentru dimensionarese vor utiliza valorile modulilor de elasticitate incluse în normativele dedimensionare, valori care ţin cont de temperatura echivalentă anuală, respectiv19ºC pentru zona climaterică I şi II şi 16ºC pentru zona climaterică III. Înfigura 2 se prezintă impactul utilizării valorilor modulilor de elasticitatedinamici ai îmbrăcămintei bituminoase conform PD 177 (Varianta 1) şi SR 174(Varianta 2) asupra duratei de viaţă, pentru structura prezentată în tabelul 2.

Tabelul 2. Grosimea straturilor şi caracteristicile de deformabilitateale materialelor rutiere 

Denumirea materialuluidin strat

Grosimecm

Moduli de elasticitate dinamiciE, MPa

µ Varianta 1

Emix cf PD177

Varianta 2

Emix cf SR174Beton asfaltic tip MASF 16 5 3300 4500 0,35Beton asfaltic tip BAD 25 6 3000 4000 0,35Mixtura asfaltică tip AB2 6 5000 5000 0,35Piatră spartă mare 20 400 400 0,27Balast 25 245 245 0,27Strat de formă din balast 20

102 102 0,27Pământ de fundare P5 ∞ 

Page 240: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 240/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

229

 Figura 2. Durata de viaţă în funcţie de modulii de elasticitate dinamici ai

mixturii asfaltice din îmbracaminte

Din examinarea acestei figuri se constată că în varianta 2 incorectă, rezultă înurma calculului de dimensionare o durată de viaţă a structurii rutiere de 5,5 ani,dar un calcul corect indică apariţia unui f ăgaş pe urma roţii după 4,5 ani deexploatare.

2.3 . Impactul lipsei de aderenţă între straturile bituminoase asupra durateide viaţă 

Conform reglementărilor tehnice în vigoare în ţara noastră, calculele dedimensionare se fac utilizând programul CALDEROM 2000, având ca ipoteză de calcul “aderen ţ a” între straturile rutiere. În timpul execuţiei, această ipoteză poate fi considerată uneori neimportantă  şi nu se realizează, ceea ce vadetermina reducerea duratei de viaţă a structurii. Lipsa de aderenţă la interfeţe şi

 în special la cele ale straturilor bituminoase are consecinţe dezastruoase asupracomportării în exploatere a drumurilor. Am atras atenţia asupra acestui aspect

 încă din anul 2002 [5]. Din păcate, în 2001 când au fost elaborate prescripţiiletehnice la care ne referim nu s-a dispus de un program de calcul care să ţină contde alunecarea la diferitele interfeţe ale structurii rutiere. De aceea, se impunenecesitatea revizuirii prescripţiilor actuale de dimensionare a structurilor rutiere,prin introducerea unui program de calcul capabil să ia în considerare starea reală a interfeţelor dintre straturi.

În figura 3 se prezintă variaţia duratei de viaţă a structurii rutiere descrisă  în tabelul 1, în funcţie de tipul de interfaţă, considerând , în varianta 1,“aderen ţ a” între toate straturile bituminoase şi în varianta 2, “alunecare” între

stratul de legătură  şi stratul de bază din mixtura asfaltică. Calculul duratei deviaţă în ultimul caz s-a f ăcut utilizând programul ALIZÉ [6].

4,48

5,51

0

1

2

3

4

5

6

valori c f. PD 177-2011 valori c f. SR 174-2009

Modulii mixturii asfaltice din îmbrăcăminte (MPa)

   D  u  r  a   t  a   d  e  v   i  a       ţ        ă

   (  a  n   i

Page 241: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 241/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

230

 

Figura 3. Durata de viaţă în funcţie de tipul de interfaţă 

Din examinarea acestei figuri se constată că în varianta în care se realizează aderenţă între toate straturile asfaltice, durata de viaţă a structurii rutiere este deaproximativ 3,4 ani. Această valoare scade dramatic, la 0,2 ani, dacă între stratulde legătură şi stratul de bază există alunecare. În acest caz, fisura se dezvoltă înstratul de legătură iar evitarea acestei situaţii depinde exclusiv de calitateaexecuţiei.

3. ANALIZĂ ASUPRA UNOR ASPECTE ÎNTÂLNITE LADIMENSIONAREA STRATURILOR BITUMINOASE DERANFORSARE

Vom descrie în continuare, cele mai importante erori de calcul, întâlnite laaplicarea “Normativului pentru dimensionarea straturilor bituminoase deranforsare a sistemelor rutiere suple şi semirigide”, indicativ AND 550 – 98 [2].

Cele mai frecvente erori întâlnite care pot determina reducerea capacităţiiportante a drumului ranforsat apar la culegerea şi interpretarea datelor din terenşi la modul de luare în considerare a degradării drumului în perioada de timpprodusă între data elaborării proiectului şi data începerii lucrărilor de reabilitare.

3.1. Culegerea şi interpretarea datelor din teren

Direcţiile internaţionale privind dimensionarea structurilor rutiere întermeni de eficienţă  şi performanţă sunt orientate spre realizarea unui

echipament complex, care să poată măsura cu mare viteză, în toate condiţiilecerute de parametri de calcul, atât capacitatea portantă, cât şi alte caracteristici:

3,38

0,17

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

cu aderenţă între straturi cu alunecare între stratul de

legătură şi cel de bază

Tipul de interfeţe

   D  u  r  a   t  a   d  e  v   i  a       ţ        ă

   (  a  n   i

Page 242: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 242/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

231

alcătuirea structurii rutiere, starea de degradare a suprafeţei de rulare, profilelongitudinale şi transversale, rugozitate, planeitate, etc.

În Romania există echipamente performante de măsurare acaracteristicilor stării tehnice a drumurilor, dar din păcate nu există o normă tehnică unitară care să reglementeze şi să coreleze datele măsurate. Acest lucrulasă loc de interpretări şi creează premisele introducerii unor erori. Cele maiimportante erori cuprinse în studiile de dimensionare a ranforsărilor se referă lastabilirea/ interpretarea modului de alcătuire al structurilor rutiere existente şi la

aprecierea/ interpretarea capacităţii portante.3.1.1. Stabilirea modului de alcătuire al structurilor rutiere

Modul de alcătuire al structurilor rutiere existente se determină pe bazasondajelor efectuate în teren. Adesea, la interpretarea carotelor sunt omiseurmătoarele aspecte extrem de importante: lipsa de aderenţă între straturilerutiere la diferite interfeţe şi examinarea vizuală a calităţii materialelor. Acesteobservaţii culese din teren vor influenţa duratele de viaţa reziduală şi implicit,grosimile straturilor de ranforsare.

Concluziile generale obţinute în urma analizei sondajelor efectuate înstructurile rutiere de SEARCH CORPORATION în ultimii 20 ani sunt: lipsa deaderenţă între straturile asfaltice la diferite interfeţe şi mixtură asfaltică friabilă la baza pachetului. Aceste observaţii coroborate cu starea de degradare asuprafeţei de rulare pot furniza informaţii asupra cauzelor degradării prematureprodusă  şi în acelaşi timp, informaţii preţioase privind tipul de lucrare dereabilitare ce urmează a fi propus. De asemenea, trebuie observat în teren dacă există mixtură asfaltică friabilă la baza pachetului, deoarece aceasta va fi tratată 

 în calculele de dimensionare ca material granular, care nu mai poate preluasolicitări de întindere.

Efectele acestor interpretări asupra duratei de viaţă reziduală suntprezentate în figura 4. Datele implicate în analiză au fost culese din teren, înanul 2008 pentru sectorul de drum DN 18, km 88+200 – km 93+400. Structurarutieră existentă era formată, conform celor patru sondaje efectuate, din maimulte straturi bituminoase, cu grosimea totală de 21 cm, aşezate pe 30 cm balast.Varianta 1 de analiză ţine cont doar de grosimea totală a straturilor măsurată pecarotele extrase, iar varianta 2

ţine cont

şi de calitatea mixturii observat

ădin

examinarea acestora, respectiv 5 cm de mixtură de la baza pachetului era friabilă 

Page 243: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 243/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

232

(la dimensionare, această grosime va fi adăugată la grosimea stratului defundaţie din balast, conform tabelului 3) şi la aproximativ 10 cm de suprafaţa derulare s-a constatat lipsa de aderenţă, în toate cele patru sondaje. Pentru calcululduratelor de viaţă s-a considerat un volum de trafic de 0,71 milioane osiistandard.

Tabelul 3. Grosimea straturilor şi caracteristicile de deformabilitateale materialelor rutiere

Denumireamaterialului din

strat

Grosime

h, cm Moduli deelasticitatedinamiciE, MPa

µ Varianta 1Indiferent de

calitatea mixturii

Varianta 2În funcţie de

calitatea mixturii

Mixtură asfaltică existentă 

21(pachet cuaderenţă)

16(două straturif ără aderenţă)

25000,35

Balast 30 35 148/159 0,27Pământ de fundare ∞  ∞  57 0,35

Figura 4. Durata de viaţă în funcţie de modul de interpretare a datelor din teren

Din examinarea acestei figuri se constată că în situaţia în care nu se ţineseama de calitatea mixturii asfaltice existente, ci doar de grosimea totală apachetului, durata de viaţă a structurii rutiere este de 11,3 ani. Această valoarescade dramatic, la sub 1 an dacă interpretam datele culese în teren (la

aproximativ 10 cm de suprafaţa de rulare s-a constatat lipsa de aderenţă iarultimii 5 cm de la baza pachetului de mixturi asfaltice sunt friabili şi sunt

11,26

0,56

0

2

4

6

8

10

12

cu aderenţă între s traturi,

indiferent de calitatea mixturii

f ără aderenţă între straturi şi

eliminarea stratului friabil

Interpretarea datelor din teren

   D  u  r  a   t  a   d  e  v   i  a       ţ        ă

   (  a  n   i

Page 244: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 244/293

Page 245: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 245/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

234

 Figura 5. Creşterea procentuală anuală a deformabilităţii

Din examinarea figurii 5 rezultă că procentele de reducere anuale alecapacităţii portante sunt cuprinse între 6,5% şi 11,5%, în funcţie de valoareadeflexiunii de referinţă. Această depreciere ar trebui să se regăsească în moduliide elasticitate dinamici ai materialelor straturilor existente, implicaţi îndimensionarea ranforsărilor. Dacă mai adaugăm şi efectele distructive aleacţiunii traficului de şantier, această reducere poate fi suplimentată.

4. CONCLUZII

Degradările premature din îmbrăcămintea bituminoasă a drumurilor pot fidatorate unor cauze care ţin pe de-o parte, de rigurozitatea construcţiei şi pe dealtă parte, de nivelul de detaliere al studiilor de dimensionare. Lucrareaprezentată ilustrează variaţia în limite largi a duratei de viaţă, în funcţie degradul de complexitate al analizelor.

Lucrarea atrage atenţia asupra necesităţii revizuirii prescripţiilor actuale

de dimensionare a straturilor bituminoase de ranforsare, prin introducerea unuiprogram de calcul capabil să ia în considerare starea reală a interfeţelor dintrestraturi şi asupra necesităţii realizării unei reglementări tehnice noi, care să trateze în mod unitar, dimensionarea structurilor rutiere pe baza echipamentelorde măsurare a deformabilităţii.

O bună cunoaştere şi interpretare a reglementărilor în vigoare, o analiză detaliată a investigaţiilor din teren, coroborate cu tipul şi nivelul degradării şilucrări de execuţie de calitate vor conduce la obţinerea unor drumuri de niveleuropean, f ără intervenţii anuale de reabilitare care implică, atât resursefinanciare costisitoare cât şi disconfortul utilizatorilor în circulaţie.

0

2

4

6

8

10

12

14

213 439 664 890 1115

deflexiuni

  p  r  o  c  e  n   t  e

Page 246: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 246/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

235

 

BIBLIOGRAFIE

[1].  Normativ pentru dimensionarea sistemelor rutiere suple  şi semirigide, indicativ PD177 – 2001.

[2].  Normativ pentru dimensionarea straturilor bituminoase de ranforsare a sistemelor rutiere suple şi semirigide (metoda analitică), indicativ AND 550 –1999.

[3].  Lucr ări de drumuri STRATURI DE FORM  Ă . Condi ţ ii tehnice generale de calitate.STAS 12253-84.

[4].  Lucr ări de drumuri. Îmbr ăcămin ţ i bituminoase cilindrate executate la cald. SR 174-1/  2009.

[5].  Lipsa aderen ţ ei între straturile bituminoase, cauză a degradarii structurale adrumurilor, Simpozion Ştiinţific Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti,2002. 

[6].  ALIZ  Ė  , logiciel de calcul des deflexions de surface, des contraintes et des defo

rmations des structures de chaussée, LCPC, Paris.

[7]. CAMELIA CAPITANU: „Studii de capacitate portant ă pe re ţ eaua de drumuri prininvestiga ţ ii nedistructive”. Teză de doctorat. 

Page 247: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 247/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

236

 ANALIZA SECŢIUNII DE TRIERE DIN CADRUL NODULUI RUTIER

SIBIU VEST DE PE CORIDORUL IV PANEUROPEANUTILIZÂND SOFTWARE-URI SPECIALIZATE

Mitran Gabriela, drd. Ing., Search Corporation, [email protected] Brânzărea Anca, Matem, Search Corporation, [email protected]  Popescu Alexandru, Ing., Search Corporation, [email protected]  Suciu David, Vicepresedinte, Ing. Search Corporation, [email protected] 

Mânea Simona, Matem., Search Corporation, [email protected] 

 Rezumat 

Capacitatea secţiunilor de triere din cadrul unui nod rutier depinde de o serie deparametri printre care configuraţia geometrică, viteza, lungimea, volumul fluxului de

 împletire, numărul de benzi, lăţimea benzilor de circulaţie, procentul autovehiculelor grele dinfluxul total. În această lucrare autorii prezintă un exemplu de analiză a secţiunii de triere înraport cu lungimea acesteia pentru nodul rutier Sibiu Vest integrat în Coridorul IV PanEuropean.

Cuvinte cheie: sector de triere, nod rutier, nivel de serviciu

 Abstract 

The capacity of freeway weaving sections of freeway junction depend on a number of parameters including geometric configuration, freeway free-flow speed, weaving segmentlength, weaving volume, number of lanes, heavy vehicle adjustment. In this paper the authorspresent an example analysis of freeway weaving section in relation with its junction length forWestern Sibiu road junction that appears on Pan European Corridor IV.

Keywords: weaving section, road junction, level of service

1. INTRODUCERE

În această lucrare autorii prezintă analiza condiţiilor de trafic în nodulrutier Sibiu Vest de pe Coridorul IV Pan European, parte integrantă în lucrarea„Proiectare şi execuţie Autostrada Orăştie Sibiu, km 65+965 – km 82+200,Lotul 4”, realizată de Search Corporation în anul 2012, al cărui beneficiar esteCompania Na ţ ionala de Autostr ă zi  şi Drumuri Na ţ ionale din România

(CNADNR).

Page 248: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 248/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

237

Nodul rutier Sibiu Vest asigură conexiunea dintre Coridorul IV PanEuropean şi reţeaua rutieră locală în zona de vest a municipiului Sibiu (figura 1).Prin acest nod se realizează schimbul de trafic dintre zonele polarizatoare detrafic reprezentate de municipiul Sibiu, zona de vest a ţării şi punctele de trecerea frontierei cu Ungaria.

O pondere semnificativă a traficului generat şi atras de/ în municipiulSibiu este localizat în zona de vest a acestuia, cea mai importanta zona destinată activităţii industriale şi logistice a oraşului, care se întinde pe o suprafaţă de 123ha, delimitată de DN 1, Str. Salzburg (DN 1T- fost DJ 106B) şi DJ 143B. În

această extremitate a municipiului funcţionează  şi Aeroportul InternaţionalSibiu.Potenţial important de generare şi atractivitate a traficului au şi localităţile

Şura Mică şi Ocna Sibiului prin parcurile industriale prevăzute pe teritoriul lor.Ţinând cont de amplasarea geografică a nodului rutier Sibiu Vest în raport

cu zonele polarizatoare de trafic descrise anterior, acest element deinfrastructură va facilita accesibilitatea acestor zone către Coridorul IV.

Figura 1. Plan de amplasare în zonă – municipiul Sibiu

Page 249: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 249/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

238

2. CARACTERISTICI GEOMETRICE SI DE TRAFIC

Geometria propusă pentru nodul rutier Sibiu Vest este cea prezentată înfigura 2. Se observă că schimbul de trafic între autostradă  şi reţeaua rutieră locală se realizează prin intermediul unei intersecţii de tip giratoriu poziţionată la nord de autostradă  şi a unui sector de triere delimitat de bretelele 3 şi 4dedicate intrării şi ieşirii pe/ de pe autostradă pe sensul de mers Sibiu-Sebeş.

Figura 2. Geometria intersecţiilor aferente nodului Sibiu Vest 

4

3

2

Page 250: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 250/293

Page 251: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 251/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

240

 3. ANALIZA SECŢIUNII DE TRIERE

Secţiunea de triere reprezintă tronsonul de infrastructură (autostradă)delimitat de  punctul în care se produce convergenţa fluxurilor de trafic careprovin din 2 sau mai multe direcţii şi  punctul în care are loc separarea acestuiflux rezultat în 2 sau mai multe direcţii diferite, f ără ajutorul dispozitivelor decontrol al traficului.

Highway Capacity Manual (HCM) clasifică secţiunile de triere în 3

categorii (A, B şi C) în funcţie de configuraţia geometrică a acestora [1].Secţiunile de triere din categoria A au rezervată 1 singură bandă pentruexecutarea manevrelor necesare pentru schimbarea direcţieie de mers. Cele maifrecvente secţiuni de triere încadrate în această categorie sunt cele care aparatunci când rampa de acces pe o infrastructură este urmată de o rampă de ieşirede pe acelaşi element de infrastructură.

Pentru determinarea lungimii minime a secţiunii de triere, la cererea Beneficiarului, a fost aplicată metodologia de calcul prevazută în Normativulprivind proiectarea autostrazilor extraurbane PD 162-2002 [2].

Conform acestui Normativ lungimea minimă a secţiunii de triere sedetermină în funcţie de volumul total al fluxurilor de împletire şi de densitateadebitului de împletire. Analiza condiţiilor de circulaţie se face în funcţie de cincicurbe de variaţie determinate de lungimea secţiunii de triere şi de volumul total

al fluxurilor de împletire, clasificate pe baza unor coeficienţi de influenţă, 3,1=k 

.Metoda de calcul propusă în Normativ are la baza procedura abordata de

Leish în anul 1981, care l-a randul ei este similară celei dezvoltate în HighwayCapacity Manual (HCM) în anul 1965 [3].

Highway Capacity Manual este elaborat de către Centrul de Cercetări înTransporturi (Transportation Research Board) din SUA. Acesta conţineconcepte, principii, proceduri care stau la baza determinării capacităţilor şicalităţii serviciilor oferite de diferite elemente de infrastructură rutieră (autostrăzi, artere de circulaţie, intersecţii semaforizate, intersecţiinesemaforizate etc.) şi efectele transportului public, pietonal şi cu bicicletaasupra performanţelor sistemelor de transport analizate.

Prima ediţie a acestui manual a fost realizată în anul 1950. Până în anul2010 (ultima ediţie) a cunoscut 5 actualizări a procedurilor de calcul propuse şi acoeficienţilor utilizaţi.

Page 252: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 252/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

241

Highway Capacity Manual constituie o referinţă la nivel mondial îndomeniul ingineriei transporturilor.

Normativul PD 162-2002 nu conţine informaţii despre încadrareafuncţionarii secţiunii de triere într-un anumit nivel de serviciu (LOS), parametruutilizat în literatura de specialitate pentru a determina eficacitatea unor elementeale infrastructurii de transport. Initial LOS a fost utilizat în analiza funcţionăriiinfrastructurilor de transport în raport cu diferite valori ale fluxurilor de trafic şi

 în diferite condiţii de siguranţă. Conceptul a fost extins, acest parametru fiindadaptat pentru a putea analiza funcţionarea intersecţiilor, a sistemelor de

transport public, a reţelelor de apă şi canalizare etc.. Nivelurile de serviciu sunt împărţite in 6 clase, notate descrescător de la A la F.Ţinând cont de cele menţionate anterior, autorii au considerat necesară 

verificarea nivelului de serviciu asigurat de lungimea minimă a secţiunii detriere utilizând metodologia existentă în HCM utilizând soft-ul HCS (ediţia2002).

Analiza funcţionalităţii nodului în ansamblu a fost realizată  şi prinmicrosimularea traficului cu ajutorul soft-ului VISSIM.

3.1. Metoda de calcul prevazuta in Normativul PD 162-2002 Configuraţia secţiunii de triere delimitată de bretelele de intrare/ ieşire pe/ 

de pe autostradă este prezentată în figura 4.

Figura 4. Secţiunea de triere A din cadrul nodului rutier Sibiu VestDensitatea debitelor de împletire, D, este dată de relaţia [2]:

[ ]kmhvet  L

QQ D ii  /  / 21 +

= (1)

unde:[ ]hvet Qi  / 1 - fluxul de intrare pe direcţia NV-SE a autostrăzii;[ ]hvet Qi  / 2 - fluxul de ieşire de pe direcţia NV-SE a autostrăzii;

[ ]km L - lungimea secţiunii de triere;

vet – vehicul etalon autoturism.

Page 253: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 253/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

242

Conform normativului utilizat, pentru asigurarea unor condiţii acceptabilede circulaţie este necesar ca densitatea debitelor de împletire, D, să aibă valorimai mici de 3000 vet/h/km. Deşi nu se precizează numărul benzilor de circulaţieconsiderate în determinarea densităţii debitelor de împletire putem presupune că se referă la doua benzi în secţiune, cât timp în formula de calcul (1) nu apare şidebitul curent de înainte.

Considerând [ ]kmhvet  D  /  / 3000=  şi valorile estimate ale fluxurilor de traficde împletire la nivelul anului 2030, [ ]hvet Qi  / 7161 = si [ ]hvet Qi  / 7052 = , se poatedetermina lungimea minimă a secţiunii de triere:

[ ]km D

QQ L ii 21min

+= (2)

[ ]km L 473,03000

705716min =

+=  

Pentru verificarea condiţiilor de funcţionare în raport cu lungimea minimă a secţiunii de triere rezultată  şi cu valorile traficului total de împletire seutilizează nomograma prezentată în figura 5. Astfel, pentru lungimea minimă,

[ ]km L 473,0min =  şi traficul total de împletire [ ]kmhvet QQQ iii  /  / 142121 =+= rezultă că circulaţia se desf ăşoară în limitele curbei II (k=2,9), căreia îi corespund viteze

de circulaţie de 70-80 km/h.

Figura 5. Diagrama condiţiilor de funcţionare de-a lungul secţiunilor de triere.[2] 

Page 254: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 254/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

243

 V w1

 V w2

 V o1

 V o2

3.2. Verificarea nivelului de serviciu utilizand soft-ul HCS

Sistemul software HCS + pune în aplicare metodologia prevazută înHighway Capacity Manual (HCM) ediţia 2000. Acest software are un moduldedicat analizei secţiunilor de triere care apar în nodurile rutiere la nivelautostrăzilor, modul cunoscut sub denumirea de Freeway Weaving.

Diagrama fluxurilor de împletire corespunzătoare secţiunii de triereanalizate, configurată cu acest software este prezentată în figura 6.

Figura 6. Diagrama fluxurilor de împletire – secţiune de triere – Nod Sibiu Vest

Semnificaţia fluxurilor reprezentate în figura 6 este următoarea:•  Vo1, Vo2 – fluxuri de înainte;•  Vw1, Vw2 – fluxuri de împletire.Utilizând acest instrument de calcul pentru analiza condiţiilor de circulaţie

 în nodul Sibiu Vest au fost studiate ipotezele în care lungimea secţiunii de trierevariază în intervalul 150-750 m (tabelul 1). Viteza de circulaţie la flux liber, V0,considerată pe sectorul de triere a fost de 90 km/h.

Tabelul 1. Analiza condiţiilor de circulaţieL [m] V [km/h]

Nivel deserviciu (LOS)

Densitate[vet/h/banda]

150 48 D 20,06300 56 D 17,18450 61 C 15,72500 63 C 15,37600 65 C 14,8700 68 C 14,17

Page 255: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 255/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

244

Analizând datele din tabelul 1 se observă că nivelul de serviciu C, nivel deserviciu minim recomandat în Highway Capacity Manual pentru desfaşurareacirculaţiei în bune condiţii, poate fi atins atunci când lungimea secţiunii de triereeste cuprinsă între 450 m şi 750 m.

În figura 7 este prezentat, spre exemplificare, un raport pe care îlrealizează soft-ul HCS + în cadrul analizei secţiunilor de triere.

3.3. Verificarea nivelului de serviciu utilizand soft-ul VISSIM

Sistemul software VISSIM permite microsimularea atât a transportuluipublic şi privat rutier, cât şi celui pietonal. Structura sa oferă utilizatoruluiposibilitatea modelării oricărui tip de configuraţie geometrică sau decomportament al utilizatorilor întâlnite în cadrul unui sistem de transport.

Printre aplicaţiile specifice acestui software se numară şi analiza zonelorde împletire a fluxurilor de trafic în cadrul nodurilor rutiere. În cadrul acestuistudiu de caz a fost considerată lungimea medie a secţiunii de triere, L=500 m şiviteza de deplasare de 80 km/h pe banda destinată trierii traficului şi de 100km/h pe benzile de circulaţie destinate deplasării pe direcţia Sibiu-Sebeş.

Parametrii rezultaţi în urma simulării sunt prezentaţi în tabelul 2.

Tabelul 2. Analiza condiţiilor de circulaţie

ParametruValori

 înregistrateÎntârzierea medie [s/veh] 8Viteza medie [km/h] 67Numărul mediu de opriri [N/veh] 0,05Lungimea totală a parcursurilor [km] 8935,8

Durata totală a parcursurilor [h] 133Numărul total de vehicule caretranzitează nodul 5615

Page 256: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 256/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

245

 

Figura 7. Analiza condiţiilor de circulaţie, lungimea secţiunii de triere – 150m

Page 257: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 257/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

246

 4. CONCLUZII

Pentru analiza condiţiilor de circulaţie la nivelul nodului rutier Sibiu Vestdin cadrul Coridorului IV Pan European prin intermediul nivelului de serviciu(LOS) au fost utilizate valori ale fluxurile de trafic pe direcţii de mers estimatela nivelul anului 2030, pentru toate relaţiile de circulaţie care apar în acest nodrutier.

Lungimea secţiunii de triere delimitată de bretelele de intrare şi ieşire pe/ 

de pe autostrada, pe sensul de mers Sibiu – Sebeş, în nodul Sibiu Vest, a fostdeterminată pe baza procedurilor din Normativului privind proiectareaautostrazilor extraurbane PD 162-2002. Acest normativ conţine prevederidezvoltate la nivelul perioadei 1980-1983 care în prezent nu mai sunt în acordcu prevederile din ultimele ediţii (2000, 2010) ale HCM, care constituie oreferinţă la nivel mondial în domeniul ingineriei transporturilor. Solicitareautilizării acestei metodologii de calcul a venit din partea  Beneficiarului lucr ării,CNADNR. Lungimea minimă rezultată a fost de 473 m.

Analiza condiţiilor de circulaţie de-a lungul secţiunii de triere delimitată 

de bretelele de intrare şi ieşire pe/ de pe autostradă pe sensul de mers Sibiu –Sebeş, în nodul Sibiu Vest, a fost realizată prin verificarea nivelului de serviciu în care se încadrează această secţiune de triere pentru diferite lungimi cuprinse în intervalul 150 şi 750 m utilizând soft-ul HCS, care utilizează metodologia decalcul prevazută în HCM 2000. Acest soft returnează un raport care conţine şievaluarea nivelului de serviciu în care se desf ăşoară circulaţia. În acest studiu decaz s-a obţinut nivelul de serviciu D, pentru valori ale lungimii secţiunii de trierede până la 450 m şi nivelul de serviciu C, pentru lungimi ale secţiunii de trierecuprinse între 450 m si 750 m.

În liteatura de specialitate se recomandă proiectarea elementelor deinfrastructură ale căror caracteristici asigură nivelul de serviciu C. Lungimeaminimă a secţiunii de triere de 473 m, asigură, la limită, desf ăşurarea circulaţiei

 în nodul rutier Sibiu Vest la nivelul de serviciu C.Parametrul în funcţie de care a fost încadrat nivelul de serviciu al secţiunii

de triere a fost densitatea fluxului de vehicule, exprimat în vehicule etalonautoturism/h/bandă.

Pentru analiza funcţionării în amsablu a nodului rutier Sibiu Vest,utilizând soft-ul VISSIM a fost realizată microsimularea fluxurilor de trafic prinnod, astfel putându-se vizualiza modul de scurgere a traficului şi identifica

apariţia necesităţii efectuării “manevrelor forţate”, frânării pe anumite sectoaredin nod, la diferite viteze de circulaţie reglementate pentru zona de triere.

Page 258: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 258/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

247

 BIBLIOGRAFIE

[1]. TRANSPORTATION RESEARCH BOARD, NATIONAL ACADEMIES: „HighwayCapacity Manual”, ISBN: 978-0-309-16077-3, Washington, 2010.

[2]. „Normativ privind proiectarea autostrazilor extraurbane, PD 162-2002”, CompaniaNationala de Autostrazi si Drumuri din Romania, Bucuresti, 2002.

[3]. Y. ZHANG: “Capacity modeling of freeway weaving sections”,  Virginia PolytechnicInstitute and State University, Blacksburg, Virginia, 2005.

Page 259: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 259/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

248

 RANFORSAREA SISTEMELOR RUTIERE CU APLICATIA

ADVANCED ROAD DESIGN 

Marian Burlacu, inginer CAD, Australian Design Company, e-mail:[email protected] 

 Rezumat 

Aplicatia completa pentru proiectarea drumurilor Advanced Road Design permiterealizarea proiectelor de reabilitare a drumurilor existente. Aplicarea casetelor se face culatime variabila in plan, in functie de limita drumurilor existente, si cu preluarea reprofilarii laexistent in functie de tehnologia de executie – pastrarea unei grosimi variabile a stratului deegalizare la marginea interioara a casetei si o panta constanta pa toata latimea acesteia.

Cuvinte cheie: proiectare, drumuri, casete, ranforsare, ARD, 

 Abstract 

The complete solution for roads design Advanced Road Design makes a step forwardin the design of roads rehabilitation. Road rehabilitation with boxing structure can be doneautomatically according to existing road limits in plan and applying a variable depth of thelevelling course according to the natural terrain elevation in every road section. With thatspecial function the road design comply with the road execution technology requests.

Keywords: design, road, boxing structure, rehabilitation, ARD

1. MODELAREA 3D A SUPRAFETEI DE TEREN CU APLICATIAADVANCED ROAD DESIGN 

1.1. Definirea suprafetei de teren 

Definirea suprafetei se face prin introducerea elementelor 3D (coordonatex,y,z) rezultate din masuratorile topografice.

Categoriile de elemente pe baza carora putem crea o suprafata 3D sunt:- Puncte AutoCAD 3D de tipul „point” inserate cu x,y,z in desen – Points - Fisiere de puncte care sa prezinte cel putin coloane pentru fiecare din

cele 3 coordonate (x,y,z) – Point Files 

- Polilinii 3D (sau 2D daca reprezinta curbe de nivel) - Breaklines - Fete 3D – 3D Faces 

Page 260: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 260/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

249

- Pentru a avea o suprafata reprezentata doar pe zona care ne intereseazape planul de situatie este posibila adaugarea unor limite de suprafata prinoptiunea – Boundaries

Pentru citirea unui fisier de puncte XYZ va trebui sa alegem calea catreacel fisier si sa stabilim ce reprezinta coloanele care il compun –numar punct(PN), X (x),Y (y),Z (z), alte caracteristici cum ar fi descriere punct (C,I),respectiv prin ce sunt delimitate aceste coloane (spatiu, virgula etc.) si dacaexista sau nu linie cu cap de tabel.

Adaugarea fisierului se face cu butonul Add Poin File

Figura 1. Citirea fisierelor de puncte

1.2. Reprezentarea suprafetei pe planul de situatie

Reprezentarea suprafetei create pe plan se poate face prin afisareacurbelor de nivel (Contours) sau a triunghiurilor de interpolare ( Mesh) –

Contours & Mesh.De asemenea putem face analize ale suprafetei si putem afisa modul descurgere al apei prin sagetile de panta (Slope arrows) sau gama de pante peintervale de culori (Show Slope Shading) prin setarile puse la dispozitie deSlope & Arrows.

Urmatoarea foaie de  Height & Directions permite colorarea planului desituatie pe regim de inaltimi (Show Height Shading) sau in functie de orientareasuprafetei (Show Direction Shading).

Page 261: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 261/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

250

 

Figura 2. Analiza scurgerii apelor pe suprafata 3D modelata

2. GENERAREA AXULUI IN PLAN, CREAREA PROFILULUILONGITUDINAL SI APLICAREA PROFILULUI TRANSVERSAL TIP 

2.1. Generarea si editarea axului drumului proiectat

Advanced road design permite citirea fisierelor in format .xml siaplicarea curbelor de racordare in plan proiectate conform standardelorromanesti. De asemenea orice element de tip polilinie poate fi transformata inelement de tip ax de drum.

Odata generat elementul de ax va putea fi editat sau etichetat cu afisareapozitiilor chilometrice, numar pichet, cote, etc.

Figura 3. Etichetarea axului de drum

Page 262: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 262/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

251

2.2. Proiectarea profilului longitudinal 

Prin transformarea axului in element de tip drum se va deschide automatfereastra de editare a profilului longitudinal denumita Vertical Grading Editor (VGE). Aici va fi deja propus un profil al liniei rosii automat de catre program.Putem edita, sterge sau introduce oricate puncte de racordare verticala sau putemcalcula profilul in functie de anumite conditii cu ajutorul unor functii de calcul(ex: acoperire minim necesara la ranforsari).

Figura 4. Editarea profilului longitudinal

2.3. Definirea si aplicarea profilului transversal tip 

Definirea si aplicarea profilelor transversale tip se face usor prin apelareadialogurilor specifice.

Definirea profilelor tip va tine seama de coduri pentru fiecare liniecaracteristica a drumului (margine asfalt, caseta, acostament, trotuar, bordurasanturi). De asemenea poate fi definita structura cu aplicarea pantei de -4%pentru ultimul strat sau atribuirea de banchete si pante finale pe straturilestructurii rutiere.

Page 263: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 263/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

252

 

Figura 5. Definirea profilului tip

Figura 1. Profil tip aplicat

Codul casetei (LCAS / RCAS) este variabil in sectiunile drumului si nu vaapare decat daca limita proiectata o depaseste pe cea a existentului, aceste douacoduri nu vor fi introduse in profilul transversal tip aplicat.

Declararea codurilor de caseta se va face din fereastra Design Data Form.

Din sectiunea Variations se va alege functia de  Insert Section with Interpolated Levels.

Page 264: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 264/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

253

Dialogul afisat in partea dreapta a ferestrei ne va permite- sa stabilim pozitia kilometrica pe care dorim sa aplicam caseta

(Start/End Chainage),- inainte sau dupa un cod definit in profilul transversal tip ( Before/After 

Selected Code)- nominalizarea codului din profilul tip aplicat la care ne vom raporta

(Code)- declararea noului cod de caseta ( New Code)- metoda de stabilire a pozitiei noului cod introdus ( Method)

- Relative to Code – la o anumita distanta fata de codul specificat laCode masurata din ax- Fixed Distance - la o distanta fixa fata de codul specificat la

Code masurata fata de acesta - Use Alignment – va lega codul casetei de aliniamnetul creat in plan

pentru margine drum existent- specificarea distantei dorita fata de cod /aliniament (Offset)- semnul “-“ va genera limita aplicare caseta la 0.25 m in interior (masurat

de la aliniament limita drum existent spre ax – C.L.)

- specificarea aliniamentului pentru margine drum existent

2. CALCULUL MINIMEI RANFORSARI SI APLICAREA CASETEI LAEXISTENT 

2.1. Calculul minimei ranforsari 

Aplicatia Advanced Road Design distribuita in Romania de AustralianDesign Company permite proiectarea profilului longitudinal al drumului luandin calcul analiza suprafetei drumului existent si stabilirea liniei de minimaranforsare pe intreaga latime a acestuia, in fiecare sectiune transversala taiata.

Page 265: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 265/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

254

 

Figura 6. Minima acoperire necesara

Se va deschide fereastra de editare a profilului longitudinal VGE si se vaapela grupul de functii Compute VC from Existing Data unde vom gasi functia

 Resheet.

Figura 7. Functia Resheet pentru calculul minimei ranforsari

Page 266: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 266/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

255

 

Figura 8. Afisarea liniei albe calculata pentru minima ranforsareIn cazul in care cota liniei rosii se gaseste deasupra / pe linia alba vom

respecta, pe intreaga latime a profilului transversal, acoperirea minima de 10 cm.

2.2. Aplicarea casetei la existent 

In situatia drumurilor nationale in care normele de executie si proiectaresunt mult mai restrictive cu privire la pozitia axului nou proiectat si a limitelordrumului, in care situatia existenta pe teren este coerenta (fara ruperi de pantesau denivelari mari pe traseul drumului existent), se cere aplicarea casetelor dela existent.

Aceasta presupune:- ultimul strat al structurii declarate intre codurile C.L. - LCAS sa se

muleze pe existent si- codul casetei LCAS - LEB sa preia de asemenea cota din terenul existentOptiunea de Asign Layer Controls va deschide urmatoarea fereastra

Page 267: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 267/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

256

 

Figura 9. Setari pentru codurile C.L. – LCAS

Aici vom impune ca ultimul strat al structurii sa preia cotele terenuluiexistent.

La optiunea  Match Depth to Surface vom alege “ yes” si vom declaragrosimea maxima pe care o poate avea acest strat (ca exemplu a fost utilizatavaloarea 0.5).

Vom deschide aceeasi fereastra pentru sectiunea LCAS – LEB si vomimpune ca codul LCAS sa preia cota suprafetei existente.

Figura 10. Setari pentru codurile LCAS - LEB

Vom impune stratului 2 din structura declarata la Thickness from Existingoptiunea de “ Inner”. 

Page 268: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 268/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

257

 

Figura 11. Vizualizarea sectiunii transversale

Aplicatia Advanced Road Design permite vizualizarea concomitenta si in

timp real in timpul proiectarii a planului de situatie, a profilului longitudinal si alprofilelor transversale curente. Orice modificare a profilului longitudinal vaduce la actualizarea aproape instantanee a planului de situatie si a transversalelorcurente. De asemenea pot fi aplicate taluze complexe cu banchete si pantevariabile in functie de inaltimea taluzului si pot fi definite profile separate pentrusanturi in vederea asigurarii scurgerii apelor.

Vor fi generate automat rapoarte cu cantitatile de lucrari necesare (volumede sapatura/umplutura, volume structura rutiera, lungimi de santuri, lungimibordura, suprafete de taluze si suprafete geotextil).

Page 269: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 269/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

258

 

Figura 12. Vizualizarea concomitenta a profilului longitudinal, a planului desituatie si a profilului transversal curent

3. CONCLUZII 

Advanced Road Design asigura toate functiile necesare atat proiectariidrumurilor noi cat si a celor deja existente.

Este o aplicatie flexibila si dinamica care a fost testata atat de proiectanti

cat si de executanti pentru urmarirea si evaluarea lucrarilor puse in executie.Firmele care doresc instruire, suport tehnic profesional si consultanta peproiect se pot adresa inginerilor proiectanti de la firma Australian DesignCompany, Unicul Distribuitor al aplicatiei ARD, la [email protected], adresa web www.australiandc.ro si la telefon0729011852.

Page 270: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 270/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

259

 LUCRĂRI DE PROTECŢIA MEDIULUI STUDIATE ÎN

PROIECTAREA DRUMURILOR NOI

Măruntu Cristina, Expert Evaluator de Mediu, Licenţiat în Ştiinţa Mediului, S.C.CONSITRANS S.R.L., [email protected] Necşulescu Diana Elena, Inginer Departament Calitate-Mediu, Inginer în Inginerie Rurala şiProtecţia Mediului, S.C. CONSITRANS S.R.L., [email protected] 

 Rezumat 

Lucrarea va prezenta soluţiile tehnice studiate în etapele de proiectare a drumurilornoi, pentru protecţia factorilor de mediu, din perspectiva evaluării impactului asupra mediului,

 în conformitate cu legislaţia în vigoare privind obţinerea acordului de mediu.De asemenea, vor fi prezentate atât avantajele cunoaşterii acestor soluţii, cât şi

constrângerile financiare existente la nivel naţional.O secţiune importantă va fi alocată prezentării măsurilor de reducerea a impactului

asupra mediului, cu referire la acţiunile operative propuse pentru perioada de execuţie,precum şi la managementul proiectelor noi în perioada de operare, ţinând cont că perioadaalocată proiectării drumurilor include toate estimările impactului asupra mediului şirecomandările pentru întreaga durată de viaţă a proiectelor de infrastructură.

Cuvinte cheie:  protecţia mediului, drumuri noi, pasaje pentru protecţia animalelor,panouri fonoabsorbante. 

 Abstract 

The article will present the technical solutions studied in the new roads designingphase, in order to ensure the protection of the envrionmental factors, according to theenvironmental impact assessement, as it is aproved by the legal procedure for Environmental

Permit.The advantages of knowing these solutions and the problems rised by them, will beunderlined.

An important section will be presenting the mitigation measures during theconstruction and operational phases, taking into consideration that during the designing phasehas estimations for the entire lyce cycle of the project.

Keywords:  environmental protection, new roads, wildlife protection pasageways,soundabsorbing pannels. 

Page 271: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 271/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

260

1. INTRODUCERE

Protecţia mediului la nivel naţional, a evoluat pe o cale ascendentă  şi a suferitschimbări majore mai ales în modalitatea de derulare a proiectelor. Astfel procedura deevaluare a impactului asupra mediului a fost modificată major, prin susţinerea unei modalităţiintegrate de evaluare a impactului asupra mediului, pentru a susţine dezvoltarea unor proiectede infrastructură durabile.

Noua procedură a condus la studierea unor soluţii noi pentru protecţia factorilor demediu, soluţii pe care lucrarea de faţă le va prezenta succint.

2. PREZENTAREA PROCEDURII DE EVALUARE A IMPACTULUIASUPRA MEDIULUIProcedura de evaluare a impactului asupra mediului se desf ăşoară în conformitate cu

prevederile Ordinului nr. 135 din 2010 şi demarează cu evaluarea iniţială, bazată penotificarea iniţială. În această etapă autorităţile compentente de protecţia mediului analizează impactul potenţial şi iau în considerare două situaţii posibile: impact redus şi impactsemnificativ.

Dacă impactul este unul redus, procedura se finalizează cu un document dereglementare emis de autorităţile compentente de protecţia mediului, prin care se menț ionează motivele deciziei şi se specifică clar condiț iile de desf ăşurare a proiectului.

Dacă impactul estimat este considerat a fi unul semnificativ, procedura se continuă cuetapele următoare, etapa de încadrare, respectiv cea de evaluare a impactului.

În cadrul acestor etape procedurale, se realizeaza studiul de evaluare a impactuluiasupra mediului, pentru a include toate aspectele ce se pot dezvolta în amenin ţări pentrufactorii de mediu.

Măsurile adecvate de protecţie şi conservare trebuie adoptate din perspectivadezvoltării durabile, pentru a se asigura echilibrul între dezvoltarea economică  şi protecţiamediului, încă din primele etape de derulare a proiectelor, de aceea procedura de evaluare aimpactului asupra mediului a fost imbunătăţită treptat, până când a integrat toate elementeleimportante, cum sunt evaluarea adecvată pentru ariile protejate şi monitorizarea obligatorie afactorilor de mediu în perioada de operare.

Procedura a realizat integrarea evaluării adecvate în cadrul procedurii de evaluare aimpactului asupra mediului, astfel încât să se evite derularea unor proceduri paralele, pentruobţinerea aceluiaşi act de reglementare.

3. LUCRĂRI DE PROTECŢIA MEDIULUI

Ca urmare a schimbărilor procedurale, au început să fie studiate şi incluse în proiectelerutiere soluţii noi.În prezent se analizează serios atât soluţia proiectată aleasă, cât şi materialele şi tehnologiilefolosite la realizarea proiectelor.

Însă cea mai mare realizare este consolidarea unui set de măsuri de protecţie, pe caremajoritatea proiectanţilor îl studiază  şi îl adaptează pentru fiecare proiect încă din faza defezabilitate.

Page 272: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 272/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

261

Acest set include măsuri specifice adaptate protecţiei fiecărui factor de mediu. Vomprezenta mai jos o serie de măsuri utilizate pentru protecţia biodiversităţii, deoarece acestaspect este printre cele mai sensibile în acest moment.

Podeţele pentru traversare adaptate la necesităţile speciilor de amfibieni au început să fie foarte solicitate, mai ales datorită problemelor de supravieţuire ale acestorspecii. La nivelul ţării noastre există aproximativ 23 de specii, dintre care 19 sunt protejate lanivel european.

Podeţele pentru tranzitul amfibienilor au o caracteristică esenţială, şi anume prezenţatreptelor umede şi uscate, care favorizează folosirea acestora de către speciile de amfibieni,deoarece păstrează elementele primare ale habitatului natural folosit de acest tip de specii.În general, cel mai des utilizat tip de podeţ pentru amfibieni este cel cu treapta umedă mediană şi două trepte uscate laterale, aşa cum este prezentat în figura 1.

Figura 1. Schiţă podeţ pentru tranzitul amfibienilor 

În vederea utilizării eficiente a acestor podeţe, se folosesc în general parapeţi dinmaterial reciclat, care au o suprafaţă alunecoasă, împiedicându-se astfel ieşirea amfibienilor înafara zonei de protecţie.

Panourile fonoabsorbante pentru protecţia păsărilor sunt un alt exemplu deadaptare a unei măsuri de protecţie standard la necesităţile de migrare ale păsărilor.

Aceste panouri sunt o variantă îmbunătăţită a panourilor transparente din plexiglas,care se integrează foarte bine în peisaj, însă nu prezentau siguranţă pentru speciile de păsări,deoarece ele deveneau vizibile la o distanț ă mică faț ă de capacitatea de reacț ie a păsărilor.

Page 273: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 273/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

262

Astfel au apărut două tipuri de panouri pentru protecț ia păsărilor, unul cu formegeometrice sau poze cu rapitori inserate pe suprafaţa panourilor şi celălalt model cu liniiorizontale sau verticale, la distanţa de 2 – 5 cm pe toată suprafaţa panourilor.

Figura 2. Exemple de panouri pentru protecţia păsărilor 

Studiile au aratat ca o eficienţă mult mai mare prezintă panourile care aveau inseratmodel de linii deoarece acestea sunt vizibile de la o distan ţă mult mai mare faţă de cele cupoze cu răpitori.

De asemenea, panourile cu poze cu răpitori modifică comportamentul păsărilorvulnerabile, acestea având tendinţa de a zbura la o altitudine mai mare sau mai mică faţă deimaginea inserată în panou, astfel existând un risc ridicat ca acestea să aibă impact frontal cuzonele panourilor.

Un alt aspect important, introdus de clarificarea prevederilor legale privind studiile întocmite pentru protecţia biodiversităţii, în cazul proiectelor care afectează arii naturaleprotejate incluse în reţeaua ecologică europeană Natura 2000, este proiectarea şidimensionarea corespunzătoare a pasajelor pentru trecerea animalelor sălbatice.

Astfel se studiază diferite tipuri de pasaje, pentru a răspunde necesităţilor speciilorţintă, cu diferenţiere între mamiferele mari si cele de talie mică sau mijlocie.

4. CONCLUZII

Lucrarea de faţă a încercat să prezinte cele mai noi lucrări de protecţia mediului,incluse în proiectarea drumurilor noi.Singura problemă ridicată de folosirea acestor soluţii este cea legată de imposibilitateamonitorizării reale a eficienţei lor economice.

Un pas important în evoluţia pozitivă a protecţiei mediului a fost f ăcut de procedura

actuală de evaluare a impactului asupra mediului, care este mai eficientă în tratarea impactul

Page 274: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 274/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

263

proiectelor de infrastructură, punând pe aceaşi treaptă necesitatea de realizare a proiectului şiprotecţia factorilor de mediu.

Etape importante au fost integrate în procedură, cum sunt soluţiile alternative şimăsurile compensatorii pentru ariile protejate afectate, astfel încât să fie oprite de la realizaredoar proiectele al căror impact nu poate fi redus sau limitat.

Dialogul cu autorităț ile competente de protecț ia mediului şi buna planificare aproiectelor, trebuie să fie baza oricărui proces de dezvoltare a proiectelor de infrastructură.

Tranziţia către adoptarea soluţiilor eficiente nu este nici uşoară, nici rapidă, însă estecalea corectă către realizarea de proiecte durabile de infrastructură, care să asigure echilibrul

 între dezvoltarea socio-economică şi protecţia factorilor de mediu.

BIBLIOGRAFIE 

[1].  Hot ărârea Guvernului nr. 445 din 13 iulie 2009 privind evaluarea impactuluianumitor proiecte publice şi private asupra mediului, 2009.

[2]. Ordinul nr. 135 din 10 februarie 2010 privind aprobarea Metodologiei de aplicarea evaluarii impactului supra mediului pentru proiecte publice si private, 2010.

[3]. Ordinul Nr. 19 din 13 ianuarie 2010 pentru aprobarea Ghidului metodologic privind evaluarea adecvat ă a efectelor poten ţ iale ale planurilor sau proiectelor asupra

ariilor naturale protejate de interes comunitar , 2010.

[4].  Raportul Asocia ţ iei Mondiale de Drumuri privind Monitorizarea Factorilor de Mediu, 2011.

[5]. Proiectul de Autostrad ă Deva Or ăştie , 2010.

Page 275: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 275/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

264

 STABILIREA SOLUŢIEI OPTIME DE RANFORSARE A

STRUCTURILOR RUTIERE SUPLE 

Ştefan Marian Lazăr, Ş.l.dr.ing., Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti,Departamentul de Drumuri, Căi Ferate şi Materiale de Construcţie, e-mail:[email protected] Elena Diaconu, Prof.dr.ing., Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti, Departamentulde Drumuri, Căi Ferate şi Materiale de Construcţie, e-mail: [email protected] 

Constantin Romanescu, Prof.cons.dr.ing., Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti,Departamentul de Drumuri, Căi Ferate şi Materiale de Construcţie, e-mail:[email protected] 

 Rezumat 

Stabilirea soluţiei optime de ranforsare a structurilor rutiere joacă un rol vital înactivitatea de administrare rutieră cu implicaţii directe asupra duratei de serviciu a drumurilorşi a costurilor de funcţionare, contribuind la utilizarea optimă a resurselor disponibile.

În lucrare este prezentată o metodă de stabilire a soluţiei optime de ranforsare astructurilor rutiere suple bazată pe simulare numerică pe calculator şi pe utilizarea conceptuluide durată de viaţă reziduală.

Se urmăreşte obţinerea unor “Nomograme” cu ajutorul cărora administratorul reţeleide drumuri în funcţie de bugetul disponibil, precum şi în funcţie de capacitatea portantă adrumului şi de valorile traficului actual şi de perspectivă, să stabilească grosimea deconsolidare şi să cunoască care este durata de serviciu a lucrării comandate.

Cuvinte cheie: structuri rutiere suple, ranforsare, durată de viaţă reziduală 

 Abstract 

Establishing the optimal solution to reinforcing pavement structures has a vital role inroad management activities with direct impact on road service life and operating costs,contributing to the optimal use of available resources.

The paper presents a method to determining the optimal solution for flexible pavementstructures reinforcement based on computer numerical simulation and the use of remainingservice life concept.

It is intended to obtain “Diagrams” with which the road network administratordepending on the available budget and depending on the bearing capacity of road and thecurrent and future traffic values, to determine the thickness of consolidation and to know whatis the service life of the work ordered.

Keywords: flexible pavement structures, reinforcement, remaining service life 

Page 276: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 276/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

265

 1. INTRODUCERE 

Efectul combinat al solicitărilor din trafic şi al condiţiilor de mediuconduce în timp la degradarea şi în final la colapsul oricărei structuri rutiereindiferent cât de bine este proiectată sau construită.

Lucrările de întreţinere şi de reabilitare sunt măsurile pe careadministratorul rutier, în funcţie de bugetul diponibil, le poate lua pentru a

 încetini sau a reseta acest proces de deteriorare a nivelului de serviciu al unui

drum. Măsurile de întreţinere, ca de exemplu colmatarea fisurilor, colmatarearosturilor de lucru şi plombările ajută la încetinirea vitezei de degradare a uneistructuri rutiere suple prin ameliorarea deficienţelor specifice de suprafaţă carenetratate la timp pot contribui la deteriorarea generală. Când aceste măsuri numai sunt suficiente pentru menţinerea unui anumit nivel de serviciu, atunci setrece la executarea de lucrări de reabilitare.

Formal, reabilitarea poate fi definită ca [1]:“... o îmbunătăţire structurală sau funcţională a unei structuri rutiere care

produce o extindere substanţială a duratei de exploatare, prin îmbunătăţirea înmod considerabil a nivelului de serviciu şi a calităţii la rulare.”Reconstruirea unei structuri rutiere în întregime, pe toată grosimea, nu

este considerată reabilitare, ci executarea unei construcţii noi.Opţiunile de reabilitare a structurilor rutiere flexibile depind de condiţiile

locale şi de tipurile de degradări, dar de obicei includ:-  reciclarea in situ la cald (HIPR = Hot in-place recycling);-  reciclarea in situ la rece (CIPR = Cold in-place recycling);-  straturi de ranforsare asfaltice (HMA = Hot mix asphalt).Mai există şi alte opţiuni de reabilitare şi anume:-  ranforsare cu strat din agregate naturale stabilizate cu lianţi

puzzolanici;-  ranforsare cu beton de ciment.Straturile asfaltice de ranforsare pot fi aşternute peste suprafeţele existente

cu sau f ără executarea operaţiunii de frezare în prealabil.Ranforsările cu asfalt sunt utilizate pentru două scopuri primare:-  ranforsări structurale, care sunt proiectate pentru a aduce un spor de

capacitate portantă structurii rutiere existente comparativ cu momentuliniţial al punerii în exploatare. Din acest motiv ele sunt mai groase

decât cele nestructurale şi sunt dimensionate conform criteriilor dedimensionare;

Page 277: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 277/293

Page 278: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 278/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

267

considerat elastic, omogen, izotrop şi infinit în plan orizontal, caracterizat prinmodulul de elasticitate dinamic şi coeficientul lui Poisson.

În prezenta lucrare se va trata pe larg doar analiza la solicitare a structuriirutiere suple ranforsate (punctul b). Soluţia optimă de ranforsare se va stabiliprintr-un calcul structurat în două etape şi anume:

b.1) Etapa de predimensionare, în care pe baza valorilor deflectometriceevaluate cu ajutorul modelului de calcul cu elemente finite MEFAS 2D[4] se vor stabili grosimile necesare de consolidare.b.2) Etapa de verificare, în care cu ajutorul criteriilor de dimensionare

specifice structurilor rutiere suple, se va studia răspunsul structurii rutieresuple ranforsate în diverse soluţii, la solicitarea osiei standard de 115 kN.În etapa de predimensionare, dimensionarea straturilor bituminoase de

ranforsare se bazează pe criteriul deflexiunii admisibile la suprafaţa complexuluirutier ranforsat, astfel încât acesta să prezinte o stare tehnică bună saucorespunzătoare pe perioada de perspectivă.

Grosimea straturilor bituminoase necesare ranforsării (h) se stabileşte înconformitate cu prevederile instrucţiunilor CD 31-2002, cu ajutorul relaţiei:

( )admc d d k h  / log= (1)

 în carecd  - deflexiunea caracteristică (0,01 mm);

admd  - deflexiunea admisibilă (0,01 mm);k  - coeficient a cărui valoare se stabileşte în funcţie de clasa de trafic a

drumului care se ranforsează.După stabilirea grosimii necesare de consolidare, cu ajutorul “Catalogului

de soluţii tip de ranforsare a structurilor rutiere suple pentru sarcina de 115 kNpe osia simplă” elaborat de CESTRIN, se adoptă o soluţie tip corespunzătoare.

În etapa de verificare, soluţia adoptată în etapa de predimensionare se va

verifica în conformitate cu prevederile “Normativului pentru dimensionareastraturilor bituminoase de ranforsare a sistemelor rutiere suple şi semirigide(Metoda analitică)”, ind. AND 550-1999.

Grosimile finale ale straturilor asfaltice de ranforsare vor rezulta în urmaunui calcul iterativ şi vor fi cele care verifică concomitent ambele criterii dedimensionare:

-  deformaţia specifică de întindere admisibilă la baza straturilorbituminoase (criteriul de dimensionare 1 = cd1);

-  deformaţia specifică de compresiune admisibilă la nivelul patului

drumului (criteriul de dimensionare 2 = cd2).

Page 279: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 279/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

268

Tuşa finală a Metodei SOR [4] constă din includerea în metodă aconceptului duratei de viaţă reziduală adaptat pentru soluţia de ranforsare.

În prezenta lucrare calculul se va face pentru o structură rutieră suplă existentă cu caracteristicile mecanice aferente unui anumit nivel presupus dedegradare al straturilor asfaltice existente şi al stratului de fundaţie din balast(ipoteză notată SRS E3) în diverse variante de ranforsare.

În final, cu ajutorul conceptului de durată de viaţă reziduală, având învedere capacitatea portantă  şi diverse nivele de trafic se stabileşte care estesoluţia optimă de ranforsare.

2.2. Conceptul duratei de viaţă reziduală 

Durata de viaţă reziduală a unui drum reprezintă numărul de ani în carestructura rutieră mai poate prelua solicitările datorate traficului [4].

Calculul duratei de viaţă reziduală se face folosind modele de degradarespecifice fiecărui material din straturile ce intră în alcătuirea structurii rutiere[5], în conformitate cu prescripţiilor româneşti în vigoare. Modelele dedegradare leagă valorile parametrilor critici de dimensionare ( r ε  ,  zε  ) cu numărul

sarcinilor până la cedare pentru un material caracteristic.Adoptarea mai multor criterii de dimensionare presupune în consecinţă evaluarea mai multor durate de viaţă reziduală, valoarea finală care determină momentul optim de ranforsare fiind cea corespunzătoare ipotezei celei maidefavorabile (valoarea minimă).

Degradarea produsă de fiecare sarcină se poate determina aplicând legealui Miner (1945) [6] de acumulare a degradărilor:

Di = ni /Ni (2)unde: ni - numărul de repetări a sarcinii, în perioada sezonieră;

Ni - numărul de solicitări care poate fi preluat de structura rutieră înperioada sezonieră, până la apariţia degradărilor de suprafaţă (văluriri) şistructurale (faianţări, fisuri şi f ăgaşe).

Dacă, ΣDi > 1, atunci structura rutieră s-a degradat şi necesită  îmbunătăţirea condiţiilor de circulaţie prin ranforsare.

Deşi legea lui Miner prezintă mai multe limitări majore, ea având la bază ipoteza degradării liniare, specialiştii au arătat că această lege constituie oaproximare utilă în multe situaţii [5, 7].

Astfel,  pentru structura rutier ă existent ă neranforsat ă, durata de viaţă reziduală ( DV ), respectiv numărul de ani în care structura rutieră mai poate

Page 280: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 280/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

269

prelua sarcinile din traficul de perspectivă se poate stabili cu relaţia dedusă dinexpresia legii lui Miner, de forma următoare:

∑ ==

n

i i D DV 1

 / 1 ani (3)

Relaţia (3) se poate rescrie, ajungând în final de forma [8]:

anualc

adm

 N 

 N  DV 

,

= ani (4)

 în care: adm N  - numărul de solicitări admisibil, în milioane osii standard de 115kN, care poate fi preluat de structura rutieră existentă, conform criteriilor de

dimensionare;anualc N  , - traficul de calcul mediu anual, în milioane osii standard de 115

kN, stabilit prin împărţirea traficului de calcul ( c N  ) la numărul de anicorespunzător perioadei de perspectivă (  p p ) luată în considerare.

Dacă durata de viaţă reziduală este mai mică decât perioada deperspectivă se vor avea în vedere măsuri de îmbunătăţire a capacităţii portante astructurilor rutiere, prin consolidarea acestora.

În concluzie, conceptul duratei de viaţă reziduală, permite ca, la unmoment dat din durata de exploatare a unei structuri rutiere existente să se poată 

estima care este durata de serviciu rămasă şi în consecinţă, care este momentuloptim pentru ranforsare [4].

Pentru cazul particular al structurilor rutiere ranforsate, la calcululduratei de viaţă reziduală se poate face următoarea demonstraţie în funcţie devalorile traficului de calcul.

Astfel relaţia (4) mai poate fi scrisă de forma:

c

adm p

 p

c

adm

 N 

 N  p

 p

 N  N 

 DV  ⋅== ani (5)

 în care:  p p - perioada de perspectivă luată în calcul pentru ranforsare;c N  - traficul de calcul în milioane osii standard de 115 kN,

corespunzător perioadei de perspectivă.Din analiza expresiei matematice (5) se constată că pot apare trei cazuri

posibile [4]:a)  dacă  admc  N  N  = atunci rezultă   p p DV  = , adică durata de viaţă reziduală 

va fi egală cu perioada de perspectivă luată în calcul pentru ranforsare;b)  dacă  admc  N  N  < atunci rezultă   p p DV  > , adică durata de viaţă reziduală 

va fi mai mare decât perioada de perspectivă;

Page 281: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 281/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

270

c)  dacă  admc  N  N  > atunci rezultă   p p DV  < , adică durata de viaţă reziduală va fi mai mică decât perioada de perspectivă.

Această observaţie ne poate ajuta în procesul de luare a deciziei de a optapentru una sau alta din soluţiile de ranforsare posibile în funcţie de durata deviaţă specifică unei anumite amplitudini estimate a solicitărilor din trafic.

3. VERIFICAREA VARIANTELOR DE RANFORSARE

Având în vedere recomandările “Normativului pentru dimensionarea

straturilor bituminoase de ranforsare a sistemelor rutiere suple şi semirigide(Metoda analitică)”, ind. AND 550-1999 şi ale “Catalogului de soluţii tip deranforsare a structurilor rutiere suple pentru sarcina de 115 kN pe osia simplă”,au fost adoptate următoarele soluţii de alcătuire a ranforsării prezentate întabelul 1.

Tabelul 1. Variante de ranforsareVarianta deranforsare

Strat de uzură h, cm

Strat de legătură h, cm

Strat de bază h, cm

SRS E3 R1 4 - -SRS E3 R2 4 5 -SRS E3 R3 4 5 8

unde:SRS E3 – Structură Rutieră Suplă Existentă nivelul 3 de degradare(corespunzător unei valori a indicelui global de degradare IG < 65, conformnormativului AND 540, care impune executarea de lucrări de ranforsarestructurală)SRS E3 R1 – Structură Rutieră Suplă Ranforsată varianta 1 de consolidare

SRS E3 R2 – Structură Rutieră Suplă Ranforsată varianta 2 de consolidareSRS E3 R3 – Structură Rutieră Suplă Ranforsată varianta 3 de consolidare

Verificarea variantelor de ranforsare a structurii rutiere suple existente seva face pentru patru ipoteze referitoare la valoarea modulului de elasticitatedinamic al stratului de fundaţie din balast şi anume A, B, C şi D [4].

În calculele menite a stabili răspunsul structurii rutiere suple ranforsate îndiferitele variante, pentru straturile asfaltice s-a lucrat cu moduli de elasticitatedinamici medii ponderaţi obţinuţi din medierea valorilor corespunzătoare

straturilor asfaltice existente şi a straturilor asfaltice noi de ranforsare (Tabelul2).

Page 282: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 282/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

271

 Tabelul 2. Centralizarea caracteristicilor mecanice ale materialelor

componente

Indicativ E ma E b E pstructură MPa MPa MPaSRS E3 2500 300 70

Var. A SRS E3 R1 2689 300 70SRS E3 R2 2747 300 70SRS E3 R3 3198 300 70

Indicativ E ma E b E pstructură MPa MPa MPaSRS E3 2500 255 70

Var. B SRS E3 R1 2689 255 70SRS E3 R2 2747 255 70SRS E3 R3 3198 255 70

Indicativ E ma E b E pstructură MPa MPa MPaSRS E3 2500 240 70

Var. C SRS E3 R1 2689 240 70SRS E3 R2 2747 240 70SRS E3 R3 3198 240 70

Indicativ E ma E b E pstructură MPa MPa MPaSRS E3 2500 210 70

Var. D SRS E3 R1 2689 210 70SRS E3 R2 2747 210 70SRS E3 R3 3198 210 70

unde:

E ma = modulul de elasticitate dinamic al straturilor asfaltice;E b = modulul de elasticitate dinamic al balastului din stratul de fundaţie;E p = modulul de elasticitate dinamic al pământului din patul căii.

3.1. Rezultate privind evoluţia bazinului de deflexiune pentru diversevariante de ranforsare a structurii rutiere existente

În continuare rezultatele studiului parametric sunt prezentate grafic, fiindgrupate pe cazurile A, B, C şi D, urmărindu-se evidenţierea influenţei straturilor

asfaltice de ranforsare şi a stratului de fundaţie asupra capacităţii portante astructurii rutiere suple ranforsate [4].

Page 283: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 283/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

272

 3.1.1. Evolu ţ ia bazinului de deflexiune în func ţ ie de grosimea de ranforsare

Graficul din figura următoare (Figura 1) prezintă bazinele de deflexiunecorespunzătoare valorilor deflexiunilor calculate în senzorii dispozitivului FWD

 în ipoteza grosimii diferite a straturilor asfaltice de ranforsare.

Figura 1. Bazinul de deflexiune în cazul A (Eb = 300 MPa)

Se observă scăderea deflexiunilor, adică creşterea capacităţii portante pemăsura adoptării unei soluţii de ranforsare cu grosime mai mare. Celelalte cazuriB, C şi D prezintă aceeaşi situaţie şi din acest motiv nu mai sunt expuse grafic.

3.1.2. Evolu ţ ia bazinului de deflexiune în func ţ ie de starea funda ţ iei

Referitor la influenţa caracteristicilor mecanice ale stratului de fundaţiedin balast asupra capacităţi portante a diferitelor soluţii de ranforsare R1, R2 şiR3 se constată aceeaşi comportare şi anume se observă creşterea deflexiunilor,adică scăderea capacităţii portante pentru structurile rutiere suple ranforsate cu

stare de degradare a stratului de fundaţie mai accentuată. Prin urmare, în

Bazinul de deflexiuni

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6

Distanta radiala, l, m

   D  e   f   l  e  x   i  u  n

  e  a ,

   d ,

   0 ,   0

   1  m  m

A SRS E3 A SRS E3 R1 A SRS E3 R2 A SRS E3 R3

Page 284: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 284/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

273

continuare se va prezenta grafic situaţia doar pentru soluţia R1 de ranforsare(Figura 2).

Figura 2. Bazinul de deflexiune în cazul soluţiei R1 de ranforsare

3.2. Rezultate privind evoluţia duratei de viaţă reziduală pentru diversevariante de ranforsare a structurii rutiere existente

Scopul acestui subpunct este acela de a studia evoluţia duratei de viaţă reziduală a structurii rutiere suple ranforsate în diverse variante, în funcţie devariaţia deflexiunii. În continuare rezultatele studiului parametric sunt prezentategrafic, fiind grupate pe cazurile SRS E3, SRS E3 R1, SRS E3 R2 şi SRS E3 R3,urmărindu-se evidenţierea influenţei grosimii straturilor asfaltice de ranforsare şia stratului de fundaţie asupra duratei de viaţă a structurii rutiere suple ranforsate.

Metodologia de lucru respectă următoarele etape de lucru [4]:- evaluarea răspunsului structurii rutiere suple ranforsate exprimat în

starea de tensiuni şi deformaţii specifice în punctele critice;- evaluarea performanţei structurii rutiere ranforsate exprimată în numărul

admisibil de milioane osii standard de 115 kN;

Bazinul de deflexiuni

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6

Distanta radiala, l, m

   D  e   f   l  e  x   i  u  n  e  a ,

   d ,

   0 ,   0

   1  m

  m

SRS E3 R1 Eb=300 MPa SRS E3 R1 Eb=255 MPa

SRS E3 R1 Eb=240 MPa SRS E3 R1 Eb=210 MPa

Page 285: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 285/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

274

- stabilirea duratei de viaţă a soluţiilor de ranforsare în funcţie de diversesolicitări ale traficului;

- alegerea variantei optime de ranforsare.

3.2.1. Durata de via ţă reziduală a structurii rutiere ranforsate 

Rezultatele referitoare la durata de viaţă reziduală minimă corespunzătoare criteriului de dimensionare care limitează oboseala straturilorasfaltice (acesta fiind criteriul de dimensionare cel mai restrictiv [4]) sunt

prezentate grafic în figura 3, luând în considerare ipoteza cea mai defavorabilă şianume pentru un trafic de calcul de clasă T0 - Excepţional.

Figura 3. Evoluţia duratei de viaţă reziduală în funcţie de deformaţiile specificede întindere la baza straturilor asfaltice

Pentru o imagine mai concludentă asupra evoluţiei duratei de viaţă reziduală în continuare se va lua soluţia de ranforsare SRS E3 R3 şi se vasupune la diferite clase de trafic.

Din figura 4 se constată următoarele lucruri:

Durata de viata reziduala, DV=f(cd1)

y = 1E-05x2 + 0,0069x + 1,2116

R2 = 1

y = 4E-05x2 + 0,0228x + 3,1542

R2 = 1

y = 0,0002x2 + 0,0902x + 9,4506

R2 = 1

y = 0,0029x2 + 0,7699x + 52,389

R2 = 1

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

-300,00 -280,00 -260,00 -240,00 -220,00 -200,00 -180,00 -160,00 -140,00 -120,00 -100,00

εεεεr, microdef

   D   V ,  a  n   i

SRS E3 SRS E3 R1 SRS E3 R2 SRS E3 R3

Page 286: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 286/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

275

- pentru clasa de trafic T1 – Foarte Greu se obţin durate de viaţă mai maridecât perioada de perspectivă care a fost luată în calcul şi anume de 10 ani;

- pentru clasa de trafic T0 – Excepţional se obţin durate de viaţă mai micidecât perioada de perspectivă care a fost luată în calcul 10= p p ani.

Figura 4. Evoluţia duratei de viaţă reziduală în funcţie clasa de trafic

Ceea ce s-a observat în figura 4 este perfect adevărat, lucru ce poate fiexplicat prin demonstraţia teoretică de la punctul 2.2 al prezentei lucrări.

În baza celor demonstrate şi ţinând seama de rezultatele prezentate în

figura 4 se poate trage concluzia că soluţia de ranforsare a structurii rutiere supleexistente în varianta 3 (SRS E3 R3) e recomandată să se adopte pentru valori aletraficului de calcul corespunzătoare clasei de trafic T1 – Foarte Greu, ceea ce-iconferă nişte rezerve de capacitate portantă deoarece traficul admisibil aferenteste de 3,106 mos de 115 kN pentru varianta D (Eb = 210 MPa) şi 4,036 mospentru varianta A (Eb = 300 MPa) [4].

3.2.2. Solu ţ ia optimă de ranforsare

În acest punct al studiului, pe baza relaţiei de leg

ătur

ădintre durata de

viaţă reziduală a unui drum şi capacitatea sa portantă datorată în principal

DV - durata de viata reziduala

y = 0,0098x2 + 2,5663x + 174,63

R2

= 1

y = 0,0029x2 + 0,7699x + 52,389

R2 = 1

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

16,00

-115,000 -110,000 -105,000 -100,000

εεεεr, microdef

   D   V ,  a  n   i

SRS E3 R3 T1 SRS E3 R3 T0

Page 287: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 287/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

276

solicitărilor traficului, metoda de lucru elaborată poate furniza soluţia optimă deranforsare. Rezultatele sunt prezentate grafic în figura 5.

Figura 5. Evoluţia duratei de viaţă reziduală în funcţie decapacitatea portantă a structurii rutiere

Figura 5 ne ajută să alegem varianta optimă de ranforsare în funcţie devaloarea traficului de calcul şi de capacitatea portantă a soluţiei de ranforsareestimată prin simulare numerică cu modelul MEFAS 2D [4], precum şi în

funcţie de durata de viaţă aferentă fiecărei soluţii de ranforsare în parte.4. CONCLUZII

Metoda de stabilire a soluţiei optime de ranforsare a structurilor rutieresuple (SOR = Soluţia Optimă de Ranforsare) ne permite luarea celei mai bunedecizii de reabilitare în funcţie de capacitatea portantă  şi de durata de viaţă asoluţiilor de ranforsare luate în considerare [4]. 

Deoarece de multe ori fondurile pentru reabilitarea unei structuri rutieresunt mici, apelând la conceptul duratei de viaţă reziduală putem estima pentru

Durata de viata reziduala

0

2

4

6

8

10

12

14

16

30 35 40 45 50 55 60 65 70

Deflexiunea, d1, 0,01 mm

   D  u   r   a   t   a   d   e  v   i   a   t   a   r   e  z   i   d  u   a   l   a ,

   D   V ,

   a   n   i

SRS E3 T1 SRS E3 R1 T1 SRS E3 R2 T1 SRS E3 R3 T1

SRS E3 T0 SRS E3 R1 T0 SRS E3 R2 T0 SRS E3 R3 T0

 SRS E3 R3 SRS E3 R2 SRS E3 R1 SRS E3

Page 288: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 288/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

277

mai multe variante de ranforsare care este durata de viaţă a acestora şi să adoptăm varianta optimă din punct de vedere tehnico-economic.

Se poate elabora o strategie de ranforsare în etape succesive care să  ţină seama de resursele financiare disponibile şi care să răspundă la evoluţiatraficului în timp.

În concluzie metodologia dezvoltată constituie un instrument tehnicconceput a fi folosit pentru luarea deciziilor de reabilitare, care poate fi extremde util pentru activitatea de administrare rutieră.

BIBLIOGRAFIE [1]. K.T., HALL, C.E., CORREA, S.H., CARPENTER şi R.P., ELLIOT, “National

Cooperative Highway Research Program Web Document 35 (Project C1-38): Rehabilitation Strategies for Highway Pavements”, Transportation Research Board,National Research Council. Washington, D.C., May 2001.

[2]. ***, http://training.ce.washington.edu/wsdot/  

[3]. A.I.M., CLAESSEN, J.M., EDWARDS, P., SOMMER şi P., UGE, “AsphaltPavement Design - The Shell Method.” Proceedings, 4th International Conference on

the Structural Design of Asphalt Pavements. Vol. 1., University of Michigan, AnnArbor, Aug. 1977.

[4]. Ş.M., LAZAR, “Contribu ţ ii la dimensionarea ranforsării sistemelor rutiere suple”,Teză de doctorat, Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti, septembrie 2011.

[5]. M.C., CAPITANU, “Studii de capacitate portant ă pe re ţ eaua de drumuri prininvestiga ţ ii nedistructive”, Teză de doctorat, Universitatea Tehnică de ConstrucţiiBucureşti, 2006.

[6]. M.A., MINER, “Cumulative Damage in Fatigue”, Journal of Applied Mechanics,

ASME, Vol. 12, Sept. 1945.

[7]. M., MATSUISHI, T., ENDO, “Fatigue of Metals Subjected to Varying Stress”,Japan Society of Mechanical Engineers, Jukvoka, Japan, 1968.

[8]. T.C., DAMIAN, “Interpretarea rezultatelor ob ţ inute în urma măsur ării structurilor rutiere suple cu echipamentul Dynatest FWD”, Lucrare de disertaţie, UniversitateaTehnică de Construcţii Bucureşti, 2009.

Page 289: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 289/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

278

 

 ADVANCED ROAD DESIGN (ARD)SOFTWARE COMPLET PENTRU 

 ROIECTAREA DRUMURILOR

 ARD UNIC DISTRIBUTOR

 LUCREAZA IN MEDIUL AUTOCAD SI PERMITE PROIECTAREA DINAMICA A DRUMURILOR NOI SI REABILITAREA CELOR EXISTENTE CU 

 NORMATIVELE STAS 863-85, PD 162-2004, FORESTIERE, 10144 ETC..

Page 290: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 290/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

279

 

Page 291: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 291/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

280

 

Page 292: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 292/293

SIMPOZIONUL ŞTIINŢIFIC Cercetare, Administrare Rutieră, “CAR 2012”  

Bucureşti, 05 iulie 2012 

281

 

SC AQ TESTING BT SRLLABORATOR GR.II 

Autorizatienr.1428/28.09.09;1431/28.09.09;1577/28.09.09Str. Piculinei , nr.5A, sector 1 , BucurestiTelefon /  Fax 021 330 2047

[email protected] 

Laboratorul de Gr II are autorizare ISC pentru 7 profile de activitate- Materialele de betoane si mortare- Betoane Betoane armate si Betoane precomprimate- Agregate naturale cai ferate drumuri si poduri- Materiale de drum- Drumuri- Geotehnica si teren de fundare- Armaturi

In vederea realizarii incercarilor laboratorul dispune de personal instruit si autorizat.

Deasemenea laboratorul are in dotare atat echipamentele clasice de verificare alucrarilor si materialelor precum si aparatul pentru incercari la oboseala si rigiditatepe cilindrii si prisme din mixturi asfalticePrintre lucrarile importante la care a avut o contributie deosebita laboratorulenumeram:

- Parc eolian Fantanele- Parc eolian Mireasa- Parc eolian Cogealac- Parc eolian Alfa si Casimcea- Statie de epurare Giurgiu- Statie de epurare Calarasi

Page 293: Volum - Simpozion Car 2012

7/30/2019 Volum - Simpozion Car 2012

http://slidepdf.com/reader/full/volum-simpozion-car-2012 293/293