STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZĂRII LIANŢILOR

HIDRAULICI ÎN VEDEREA SPORIRII CAPACITĂŢII PORTANTE

A STRUCTURILOR RUTIERE

TEZA DE MASTER

Chișinău 2013

Universitatea Tehnică a Moldovei

Masterand: Starciuc NicolaeConducător: conf.dr.ing. Ababii Andrei

Lungimea drumurilor în funcție de tipul îmbrăcăminții rutiere și starea

lorStarea tehnică Statutul Beton asfaltic, km Tratament al suprafeţei, km

Prundiş, km Pământ, km Total,km

Naţional:2657,00 139,70 251,00 0,00 3047,70

Bună 6,5%172,71 9,08 16,32 0,00 198,10

Satisfăcătoare 19,6%520,77 27,38 49,20 0,00 597,35

Nesatisfăcătoare 54,3%1442,75 75,86 136,29 0,00 1654,90

Rea 19,6%520,77 27,38 49,20 0,00 597,35

Local:2374,00 342,60 2716,40 512,50 5945,50

Bună 0%0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Satisfăcătoare 21,5%510,41 73,66 584,03 110,19 1278,28

Nesatisfăcătoare 68,4%1623,82 234,34 1858,02 350,55 4066,72

Rea 10,1%239,77 34,60 274,36 51,76 600,50

Sistem rutier capital

Total km3962,22*

Ranforsare Total km3827,11**

După studiu de caz

Total km1203,89***

Lungimea drumurilor după categorie și metoda de reabilitare propusă

Categoria drumului

Lățimea medie

Construcție capitală

Ranforsare

1-2-3 8 m 258,6 km 1768,03 km

4-5-altele 5,5 m 3703,7 km 2084,26km

Lianți hidraulici

Lianții hidraulici propuși spre cercetare sunt:

1-liant hidraulic rutier care este produs în Republica Moldova de către compania LAFARGE CIMENT (MOLDOVA) S.A. și anume HRB-(hydraulic road binder) 12,5,

2-Ciment II/A-S 32,5R, ciment uzual

3-stabilizator (tip enzimă) de pamînturi și agregate produs în Federația Rusă de compania ANT-Engineering denumit ,,ANT,,

HRB 12,5-Liant rutier cu clasa de rezistenta 12,5 certificat in anul 2010 in conformitate cu standardul moldovean SMV ENV 13282.

Rezistenta la compresiune; Rezistenta la intindere sporita

(incovoiere sporita); Adezivitate foarte buna cu orice

material; Rezistenta la inghet-dezghet > 50

cicluri. 

Stabilizatorul de sol și amestecuri de organomineralice (enzimă) tip ANT (în continuare denumit stabilizator „ANT”) este un produs organic complex – o substanță activă de suprafață obținută în cursul catalizării de compuși organici cu adaos de elemente chimice complexe . soluție lichidă de culoare neagră- cafenie; indicele pH la 22°C de la 3,0 pîna la 5,0; Densitatea de la 1,010 pîna la 1,050; Stratificarea lipsește; este total solubil în apă (în orice proporție).

Proprietățile fizico-mecanice ale amestecului de asfalt regenerat.

Rezultate comparative

Denumirea indicilor

U/m

Valori experimentale

Cerințe normative

Asfalt granular(frezat) cu

adăugarea 4% -Ciment II/A-S

32,5R

Asfalt granular(frezat)

cu adăugarea 3% -HRB 12,5

Asfalt granular(frezat) cu adăugarea 0,01% Ant+1% Ciment

Rezisteța la compresiune

20°CMpa 2,5 2,2 5,6

Nu mai puțin de 2,0 Mpa

Rezisteța la compresiune

50°CMpa 0,9 0,7 2,4

Nu mai puțin de 1,1 Mpa

Rezisteța la întindere 0°C

Mpa 3,1 4,2 2,28 1,5-3,0

Saturația cu apă a betonului

asfaltic% 6,2 7,5 1,3

Densitatea medie

g/cm3 2,29 2,31 2,2

Variante de sistem rutier propuse spre cercetareI,II,III-construcții capitale

8 c

m4

,5 c

m

Enec=390 Mpa

E4=3200 MPa

E3=2000 MPa2

1

3

20

cm

E1=130 MPa

Ep=108 MPa

4

5

47

cm

E2=350 MPa

8 cm

4,5

cm

Enec=390 Mpa

E4=3200 MPa

E3=2000 MPa2

1

3

20 c

m

E1=130 MPa

Ep=108 MPa

4

520

cm

E2=1000 MPa

Sistem rutier varianta I1-Beton asfaltic dens ;2-Beton asfaltic poros;3-Macadam împănat piatră spartă de calcar;4-Nisip mediu cu particule argiloase 5%;5-Sol fundație.

Sistem rutier varianta II1-Beton asfaltic dens ;2-Beton asfaltic poros;3-Strat din agregate naturale stabilizate cu ciment Portland/HRB ;4-Nisip mediu cu particule argiloase 5%;5-Sol fundație.

8 cm

4,5

cm

Enec=390 Mpa

E4=3200 MPa

E3=2000 MPa2

1

3

20 c

m

E1=130 MPa

Ep=108 MPa

4

5

20 c

m

E2=1000 MPa

Sistem rutier varianta III1-Beton asfaltic dens ;2-Beton asfaltic poros;3-Strat din sol stabilizat cu ciment 4% și stabilizator ANT 0,0071%4-Nisip mediu cu particule argiloase 5%;5-Sol fundație.

Variante de sistem rutier propuse spre cercetare IV,V,VI-ranforsare

18 c

m5

cm

Enec=390

E2=3200 MPa

E1=1800 MPa

Ep=130 MPa

2

1

3

7 c

m5

cm

Enec=390

E2=3200 MPa

E1=2000 MPa

Ep=240 MPa

2

1

3

Sistem rutier varianta IV1- Beton asfaltic dens microgranular executat la cald БНД 60/90;2. Reciclarea la rece a straturilor bituminoase existente și tratarea cu ANT 0,01% și 1% de ciment;3. Strat de fundație din pietriș și nisip existent compacat ca strat de fundație;

Sistem rutier varianta V1– Beton asfaltic dens microgranular executat la cald БНД 60/90;2– Beton asfaltic poros БНД 60/90;3– Sistem rutier existent;

20 c

m

E1=1400 MPa

Ep=130 MPa

3

3

4

6 cm E2=2000 MPa

1

5 cm

Enec=390 MPa

E3=3200 MPa

Sistem rutier varianta V1– Beton asfaltic dens microgranular executat la cald БНД 60/90;2– Beton asfaltic poros БНД 60/90;3.– Reciclarea la rece a straturilor bituminoase existente și stabilizat cu 4 procente de ciment ;4.– Strat de fundație din pietriș și nisip existent compacat ca strat de fundație .

Compararea economică a sitemelor rutiere

Nr. variantei

Descrierea variantei Valoare de deviz, lei

IConstrucție capitală cu utilizarea agregatelor naturale și beton asfaltic pe bază de bitum

7 581 290

II

Construcție capitală cu utilizarea starurilor de fundație din agregate naturale stabilizate cu ciment-p.1, sau HRB 12,5-p.2

p.1- 6 704 142p.2- 6 614 949

IIIConstrucție capitală cu utilizarea starurilor de fundație stabilizate cu ciment și stabilizator ANT

6 253 292

IV

Ranforsare cu utilizarea materialelor bituminoase stabilizate cu ciment și stabilizator ANT

4 181 349

V

Ranforsarea sitemului rutier existent cu executarea îmbrăcăminții rutiere în două straturi de beton asfaltic

4 579 980

VI

Ranforsare cu utilizarea materialelor bituminoase stabilizate cu Ciment-p.1, sau HRB 12,5-p.2

p.1-5 541 765p.2-5 420 445

Sisteme rutiere capitale

-în raport cu Varianta I devizul de cheltuieli pentru varianta III e mai mic cu 17,51%.

-în raport cu Varianta II.1 devizul de cheltuieli pentru varianta III e mai mic cu 6,72%

-în raport cu Varianta II.2 devizul de cheltuieli pentru varianta III e mai mic cu 5,46%.

Ranforsare

- în raport cu Varianta V devizul de cheltuieli pentru varianta IV e mai mic cu 8,7%

- în raport cu Varianta VI.1 devizul de cheltuieli pentru varianta IV e mai mic cu 24,54%

- în raport cu Varianta VI.2 devizul de cheltuieli pentru varianta IV e mai mic cu 22,89%

Necesarul de ciment pentru realizarea lucrărilor de reabilitare

Categoria drumului

Metoda de reabilitare

Lățimea medie

Lungimea medie

Grosimea startului de

material stabilizat

Volumul de material satbilizat

Volumul de ciment

utilizat la stabilizare

1-2-3Construcție

capitală

8 m 258,6 km 0,2 m 413 760,0 28 135,68 t

4-5-nesp. 5,5 m 3703,7 km 0,17 m 3 462 959,5 235 481,25 t

1-2-3

Ranforsare

8 m 1768,03 km 0,18 m 2 545 966,1 58 557,22 t

4-5-nesp. 5,5 m 2084,26km 0,15 m 1 719 512,3 39 548,78 t

Total 361 722,93 t

CONCLUZII

În urma studiului efectuat sa ajuns la următoarele concluzii:

Lianții hidraulici în combinație cu stabilizatorii de tip enzimă utilizați la stabilizarea comlexă a starturilor din asfalt granular din sitemul rutier dau rezultate competitive cu îmbracămințile bituminoase utilizate pentru creșterea capacității portante.

Aceiași combinație din liant hidraulic și satbilizator de tip enzimă oferă performanțe mult mai mari decît stabilizarea cu liant a pămînturilor.

Prin urmare utilizarea satbilizării complexe pentru sporirea capacității portante a rețelei rutiere din Republica Moldova are următoarele avantaje:

-Reducerea cheltuielilor pentru construcția sisemului/complexului rutier, resurse ce ar pute fi redirecționate pentru dezvoltarea și întreținerea rețelei de drumuri care la fel necesită cheltuieli,

-Reducerea necesarului de agregate din piatră spartă cu pînă la 8 101 958 m.c. tabel 4.1, ce are în consecință reducerea operațiunilor de transport cu utilaje de capacitate mare care se răsfrînge implicit asupra stării drumurilor, poluării mediului, etc.

Mulțumesc pentru atenție