+ All Categories
Home > Documents > STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE...

STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE...

Date post: 07-Aug-2015
Category:
Upload: nicolae-starciuc
View: 161 times
Download: 3 times
Share this document with a friend
Description:
Universitatea Tehnica a Moldovei
34
Universitatea Tehnică a Moldovei STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZĂRII LIANŢILOR HIDRAULICI ÎN VEDEREA SPORIRII CAPACITĂŢII PORTANTE A STRUCTURILOR RUTIERE Student: Starciuc Nicolae Conducător: conf.dr.ing. Ababii Andrei Chişinău - 2013
Transcript
Page 1: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

Universitatea Tehnic ă a Moldovei

STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZĂRII

LIANŢILOR HIDRAULICI ÎN VEDEREA

SPORIRII CAPACITĂŢII PORTANTE A

STRUCTURILOR RUTIERE

Student:

Starciuc Nicolae

Conduc ător:

conf.dr.ing. Ababii Andrei

Chişinău - 2013

Page 2: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

Ministerul Educa ţiei al Republicii Moldova Universitatea Tehnic ă a Moldovei

Programul de masterat „Inginerie şi Managementul Calit ăţii"

Admis la sustinere Şef de catedr ă: conf.dr.ing. Lungu Valeriu „ "___________________ ____________ 2013

STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZĂRII

LIANŢILOR HIDRAULICI ÎN VEDEREA

SPORIRII CAPACITĂŢII PORTANTE A

STRUCTURILOR RUTIERE Teză de master

MASTERAND :_____________________________________________(Starciuc Nicolae)

Conduc ător: ______________________________________________ (Ababii Andrei)

Chişinău – 2013

Page 3: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

CUPRINS

REZUMAT ....................................................................................................................................... 11

INTRODUCERE .............................................................................................................................. 11

1. STUDIUL SITUA ŢIEI EXISTENTE ........................................................................................ 11

1.1. Reţeaua de drumuri a Republicii Moldova ................................................................................. 11

1.2. Starea tehnică a rețelei de drumuri .............................................................................................. 11

1.3. Aprecierea stării tehice a rețelei de drumuri ............................................................................... 11

1.4. Concluzii ..................................................................................................................................... 11

2. DETERMINAREA ŞI DIMENSIONAREA STRUCTURILOR RUTIERE CU STRATURI

STABILIZATE ................................................................................................................................ 11

2.1. Generalităţi .................................................................................................................................. 11

2.2. Descirerea succintă a materialelor HRB 12,5, Ciment II/A-S 32,5R, ANT. ............................. 11

2.3. Selectarea soluțiilor tehnice de reabilitare .................................................................................. 11

2.4. Elaborarea schemei tehnologice pentru reabilitarea drumului .................................................... 11

3. IDENTIFICAREA ŞI STUDIEREA TEHNICILOR DE REABILITARE ........................ 11

3.1. Soluții tehnice clasice pentru reabilitarea drumurilor ................................................................. 11

3.2. Soluții tehnice radicale pentru reabilitărea drumurilor ............................................................... 11

3.3. Compararea tehnico-economică a strategiilor de reabilitare ....................................................... 11

4. CONCLUZII GENERALE ......................................................................................................... 11

BIBLIOGRAFIE .............................................................................................................................. 11

ANEXE ............................................................................................................................................. 11

Page 4: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

INTRODUCERE

Având în vedere faptul că tehnica rutieră a cunoscut o evoluţie considerabilă pe plan tehnologic

și economic, prognozele economice evidenţiază sarcini deosebite ce revin celor care răspund de

reţelele rutiere, implicând promovarea de noi tehnologii și metode de execuţie a lucrărilor rutiere.

Urmând exemplul ţărilor dezvoltate industrial, una dintre soluţiile raţionale pentru rezolvarea

acestor sarcini este recurgerea la implementarea pe scară largă a tehnologiei amestecurilor

stabilizate cu lianți hidraulici.

Folosirea amestecurilor stabilizate cu lianţi hidraulici a fost consacrată pe plan mondial la

Congresul Internaţional de Drumuri de la Bruxelles (1987) și de cel de la Marakech (1991), fiind

apreciată ca o soluție eficientă de reducere a consumului de materiale granulare (ale căror resurse

naturale sunt limitate și neregenerabile), precum și a consumului de ciment, până la completa

substituire cu lianţi hidraului rutieri și reducerea considerabilă a costurilor.

Amestecurile stabilizate se folosesc cu succes la straturile de fundaţie din structurile rutiere

rigide sau atât la straturile de fundaţie cât şi la straturile de bază din alcătuirea structurilor rutiere

semirigide.

Având în vedere amploarea noilor programe de dezvoltare și modernizare a reţelei naţionale de

drumuri, afirmarea economiei concurenţiale și descentralizarea deciziilor, performanțele mecanice,

eficiența economică și influențele ecologice benefice constituie argumente pentru promovarea la

nivel decizional a lianţilor în construcţiile rutiere.

De aceea, obiectivul acestei lucrări este de a aduce în prim plan calitățile competitive ale unor

tipuri liant hidraulic rutier, adaosuri precum și un studiu preliminar care ar determina volumele de

lucrări în care ar putea fi utilizați lianții hidraulici.

Definiții

Capacitate portantă-Proprietatea pe care o are un sistem constructiv sau un element al acestuia

de a putea prelua încarcări (sarcini) de la alte elemente.

Capacitate portantă a sitemului rutier- Proprietatea pe care o are sistemul constructiv compus

din mai multe straturi rutiere, de a putea prelua încarcările (sarcinile) provenite de la pneul

autovehicolului.

Lianți hidraulici rutieri- sunt lianti hidraulici speciali produși în fabrică, livrați gata de

utilizare, cu proprietati specifice adaptate straturilor de bază și de fundație pentru drumuri și căi

ferate, straturilor de formă, stabilizării si tratării solului.

Page 5: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

CAPITOLUL I

STUDIUL SITUA ŢIEI EXISTENTE

1.1. Reţeaua de drumuri a Republicii Moldova

Proporţiile reţelei de drumuri din Moldova (fără Transnistria) puţin ce s-au schimbat în

ultimii ani, cu o lungime totală citată în 2011 de 9.322 km, dintre care 3.335 km sunt drumuri

naţionale. Comparativ cu zece ani în urmă, lungimea totală s-a redus cu 1.2%, dar s-a mărit cu

0.4% lungimea drumurilor naţionale. La aceste schimbări contribuie modernizarea unor anumitor

drumuri, cu trecerea lor din statut local sau alt statut în statut naţional. Acest proces de

modernizare a anumitor drumuri cu trecerea în statut naţional continuă în cadrul Programului de

Drumuri pentru perioada 2011-14, ce include sectorul de drum L376 dintre Corneşti şi M14

prevăzut pentru reabilitare, după care e de aşteptat ca drumul să obţină după modernizare statut

republican, fiind marcat cu "R".

MTID a întocmit recent lista preliminară a drumurilor locale, care vor fi promovate pentru

schimbarea statutului local în republican. Aceste drumuri aparte sunt 35 la număr, cu o lungime

totală de 1 027 km. Din care, 56% la moment sunt acoperite cu asfalt, 37% - cu piatră spartă şi 7%

sunt acoperite cu pământ. Datele de trafic nu sunt la moment disponibile pentru aceste drumuri.

Inspectarea stării tehnice a fost efectuată în prima jumătate a an. 2012 şi rezultatele sunt totalizate

în capitolul 2.1.2.

Procesul de selecţie este condiţionat, în principiu, de îmbunătăţirea conexiunilor între

drumurile Magistrale şi Republicane, de accesul la ele. MTID este frecvent supus presiunii politice

de a îmbunătăţi drumurile locale, din motivul insuficienţei resurselor tehnice şi financiare la nivel

local. Această listă preliminară este o încercare de a răspunde la aşa presiuni, chiar dacă cresc

responsabilităţile MTID şi ASD, cu necesitatea nu mai puţin importantă, în cazul producerii unei

astfel de schimbări, de a monitoriza folosirea unor astfel de drumuri suplimentare şi starea tehnică

a acestora.

Densitatea reţelei de drumuri de 314 km la fiecare 1.000km2 şi 2.6km la fiecare 1.000

persoane e considerată a fi rezonabilă pentru o aşa ţară de dezvoltare ca Republica Moldova şi este

o moştenire din perioada sovietică. Uniunea Sovietică a lăsat moştenire Moldovei, după cum deja

s-a menţionat, o reţea de drumuri bine dezvoltată, cu puţină necesitate în ultima vreme de a

extinde, în consecinţă, lungimea statică totală a drumurilor pe parcursul perioadei 2001-11.

Caracteristic pentru primii ani din perioada post-sovietică a fost colapsul economic, cu o reducere

ulterioară a traficului rutier, din care cauză devenea tot mai pronunţate proporţiile prea mari ale

reţelei de drumuri.

Page 6: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

Tot din cauza declinului economic din perioada post-sovietică, s-a produc şi o reducere

considerabilă a cheltuielilor pentru întreţinerea infrastructurii, inclusiv şi a drumurilor, ca rezultat

obiectivul primar în prezent fiind mai degrabă reabilitarea şi protecţia reţelei existente decât

extinderea în continuare. Deficienţele întreţinerii drumurilor s-au resimţit în ultimii cinci-zece

ani, când a crescut activitatea economiei naţionale şi când, prin urmare, s-a intensificat volumul de

trafic.

Conform datelor din 2011 prezentate de ASD, asfaltate sunt 92.5% din lungimea drumurilor

naţionale şi 46.1% din lungimea drumurilor locale. în total aceasta reprezintă cifra de 62.7% de

drumuri asfaltate din întreaga reţea de 9. 322 km.

În Tabelul 1.6. de mai jos este reprezentată reţeaua de drumuri în funcţie de îmbrăcămintea

rutieră, la situaţia de la începutul anului 2011. Acestea sunt datele pentru acele drumuri, care ţin

de competenţa ASD, fără Transnistria.

Tabelul 1.6. Lungimea Reţelei de Drumuri (Km)

în Funcţie de Îmbrăcămintea Rutieră, 2011

Statutul Beton Beton asfaltic

Tratament al suprafeţei

Prundiş Pământ Total

Naţional: 287.4 2657.1 139.8 251.0 0.0 3335.3 % 8.6% 79.7% 4.2% 7.5% 0.0% Magistral 249.1 550.2 18.3 2.3 0.0 819.9 Republican 38.3 2106.8 121.4 248.7 0.0 2515.3 Local 41.6 2374.0 342.6 2716.4 512.5 5987.0 % 0.7% 39.7% 5.7% 45.4% 8.6% Total 328.9 5031.0 482.3 2967.4 512.5 9322.2 % 3.5% 54.0% 5.2% 31.8% 5.5%

Figura 1.8. Reţeaua de Drumuri în Funcţie de Îmbrăcămintea Rutieră

Figura 1.9. Reţeaua de Drumuri în Funcţie de Statutul Drumurilor

Page 7: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

328.9 km de suprafaţă de beton este o altă moştenire din epoca sovietică, deşi această cifră e

mai mică decât a fost cu cinci ani în urmă, după ce a fost aşternut asfalt deasupra unor sectoare

limitate de beton. Majoritatea suprafeţei de beton din toată lungimea îmbrăcămintei rutiere rigide

o formează M14, 190 km.

Este evident, că marea majoritate a reţelei de drumuri naţionale constă din carosabile cu două

benzi de circuIaţie. Mai puţin de 100km din lungimea totală a drumurilor naţionale, sau 3% din

lungimea totală, sunt clasificate ca fiind de categoria 1. Trebuie de menţionat, că aceste sectoare

de categoria 1 sunt clasificate, în baza nivelului de trafic şi nu întrunesc întotdeauna toate

cerinţele de standard din SNiP pentru magistrale auto. Spre exemplu, dacă e să respectăm cu

stricteţe cerinţele SNIP, atunci pentru Categoria 1 sunt necesare intersecţii denivelate, dar în

Moldova nu există drumuri cu intersecţii totalmente denivelate.

În reţeaua de drumuri naţionale nu sunt drumuri de Categoria 5 sau drumuri de ţară.

Tabelul 1.7. Lungimea Reţelei de Drumuri Locale (kilometri)

în Funcţie de Categorie şi Îmbr ăcămintea Rutieră, 2011

Categoria Beton Beton asfaltic

Tratament al suprafeţei

Prundiş Pământ Total

2 3.6 8.1 11.7 3 5.8 183.0 15.4 84.8 7.0 296.0

3-4 40.9 17.8 30.2 0.2 89.1 4 26.9 2095.9 308.1 2463.5 316.3 5210.7

4-5 11.1 47.4 36.6 95.0 5 5.2 34.6 1.3 82.2 152.5 275.7

Nespecificat 0.4 8.3 8.7 Total 41.6 2374.0 342.6 2716.4 512.5 5987.0

NB: AC = Beton asfaltic, ST = Tratament al suprafeţei Sursa: ASD/SNIP

Drumurile locale sunt preponderent, 87%, drumuri cu un singur carosabil de categoria 4,6m.

Cea mai frecvent întâlnită este îmbrăcămintea rutieră de beton asfaltic, 40%, şi prundiş, 45%.

1.2. Starea tehnică a rețelei de drumuri

Page 8: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

Starea tehnică a reţelei de drumuri din Moldova s-a înrăutăţit cu mult de la proclamarea

independenţei şi numai în ultimii ani s-au obţinut careva succese în schimbarea acestei tendinţe.

Figura 1.1 prezintă evoluţia Stării Tehnice a Drumurilor Naţionale în perioada 1992-2010. în

Studiul din 2007 efectuat în legătură cu Strategia Naţională a Transporturilor e stipulat, că 7% din

drumurile naţionale sunt într-o stare bună până la satisfăcătoare, iar 93% - într-o stare

nesatisfăcătoare. în Studiul din 2010 efectuat în legătură cu Reforma Întreţinerii Drumurilor de

către compania SweRoad e stipulat, că 32.4% de drumuri sunt în stare satisfăcătoare până la stare

bună, iar 67.6% în stare nesatisfăcătoare până la stare rea.

Figura 1.1. Evoluţia Stării Tehnice a Drumurilor Na ţionale în Perioada 1992-2010

De la ASD au fost obţinute datele privind planeitatea pentru 41 drumuri naţionale. Aceste date

conţin informaţia despre planeitatea medie măsurată în IRI (Indicele Internaţional al Planeităţii)

pentru fiecare kilometru în dependenţă de drum şi pe ani pentru perioada anilor 2000 - 2012.

Există multe omiteri în şirul de date, spre exemplu, lipsesc careva date pentru anul 2007, pe când

anumite drumuri şi alţi ani sunt slab reprezentate. Datele din 2012, pentru 15 drumuri, au fost

colectate de Consultant în luna ianuarie.

Gradul de planeitate din 2010 pare a fi, în linii mari, similar cu gradul de planeitate din 2001.

Dacă e să luăm toate cele mai complete şiruri de date, obţinem în mediu indicele planeităţii IRI de

6.1m/km pentru perioada anilor 2001-10 şi 6.2m/km, dacă sun incluşi şi anii 2004-6 cu un şir de

date substanţiale, dar mai puţin complete. Aceste cifre medii sunt foarte aproape de cifrele medii

pentru 2010, fapt ce indică, că starea reţelei de drumuri naţionale nu s-a schimbat cu mult în

ultimii zece ani.

Planeitatea medie de 6.1-6.2m/km indică acel fapt, că reţeaua de drumuri naţionale,

reprezentată de sectoarele studiate, rămâne, indiferent de îmbunătăţirile din ultimii ani, într-o

stare nu mai bună decât cea adecvată.

Nu e un lucru uşor de a trage concluzii în baza acestor date, iar pentru a confirma faptul

îmbunătăţirii în general a stării reţelei drumurilor naţionale din Moldova a fost necesară mai

multă informaţie.

Page 9: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

1.3. Aprecierea stării re țelei de drumuri.

Începând cu 1992, întreţinerea drumurilor locale s-a redus dramatic, fapt ce a dus la un grad

înalt de deteriorare a drumurilor, în special a celor acoperite cu prundiş sau pământ, care

formează împreună 54% din reţeaua totală de drumuri locale.

Viabilitatea drumurilor locale este în mare parte inadecvată. În Figura 1.3. de mai jos e

reflectată starea tehnică a reţelei de drumuri locale, în baza studiului efectuat în Moldova în

2010 de compania SweRoad.

Figura 1.3. Condiţia Reţelei Drumurilor Locale în 2010

S-a făcut inspectarea stării suprafeţei pe un eşantion de o întindere mare din reţeaua de

drumuri naţionale, plus la care a fost inspectat un eşantion din reţeaua de drumuri locale, inclusiv

şi unele din drumurile locale, predestinate pentru reclasificare cu trecerea în statut republican.

Pentru inspectarea drumurilor locale s-au efectuat măsurările planeităţii pe toate drumurile

selectate plus la analiza vizuală a stării tehnice pe un eşantion redus, inclusiv şi pe drumurile din

fiecare cele trei zone principale ale ţării: zona de nord, zona centrală şi zona de sud. Inspectările au

fost efectuate în prima jumătate a anului 2012. în Tabelul 1.1. de mai jos e prezentat gradul de

analiză a stării drumurilor efectuate în 2012, ce a inclus colectarea de date referitor la planeitate,

ca parte din studiile recente asupra drumurilor naţionale.

Tabelul 1.1. Reflectarea Gradului de Inspectare a Stării Drumurilor din 2012

Tipul Inspectării Categoria drumurilor National (km) Local (km) Total (km)

Planeitatea 2,859 (86%) 953 (16%) 3,812 (41%) Starea vizuală 780 (23%) 228 (4%) 1,008 (11%) Total Reţeaua de drumuri 3,335* 5,987* 9,322*

* f ără regiunea Transnistreană /

Pentru starea vizuală a suprafeţei au fost folosite următoarele calificative:

• Stare bună

• Stare satisfăcătoare

• Stare nesatisfăcătoare

• Stare rea

Page 10: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

Clasificarea gradului de planeitate (IRI) s-a făcut în baza principiilor din HDM-4:

• Stare bună = <4 IRI

• Stare satisfăcătoare = 4-6 IRI

• Stare nesatisfăcătoare = 6-8 IRI

• Stare rea = >8 IRI

Tabelul 1.2. Rezultatele Totalizate ale Planeităţii Drumurilor

Toate drumurile, km Drumuri Naţionale, km Drumuri Locale, km Bune 175 Bune 156 Bune 19 Satisfăcătoare 725 Satisfăcătoare 488 Satisfăcătoare 237 Nesatisfăcătoare 1202 Nesatisfăcătoare 924 Nesatisfăcătoare 278

Figura 1.4. Rezultatele Totalizate ale Planeităţii Drumurilor, Drumuri Na ţionale,

Drumuri Locale

Figura 1.5. Rezultatele Totalizate ale Planeităţii Drumurilor, Toate Drumurile

Tabelul 1.3. Starea drumurilor după inspectarea vizuală a Stării Tehnice a Drumurilor

Toate drumurile, km Drumurile Naţionale, km Drumurile Loca e, km

Bune 6 Bune 6 Bune 0

Satisfăcătoare 208 Satisfăcătoare 159 Satisfăcătoare 49

Nesatisfăcătoare 676 Nesatisfăcătoare 520 Nesatisfăcătoare 156

Page 11: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

Figura 1.6. Starea drumurilor după inspectarea vizuală, Drumuri Na ţionale, Drumuri

Locale

Figura 1.7. Rezultatele Totalizate ale Inspectării Vizuale, Toate Drumurile

Inspectarea stării tehnice a drumurilor din 2012 a fost făcută, fiind măsurat indicele planeităţii

pentru 41% de drumuri din toată reţeaua de drumuri, şi fiind vizual inspectate 11% din toată

reţeaua. Rezultatele inspectării pot fi totalizate după cum urmează:

• Starea tehnică a reţelei de drum în ansamblu este predominant nesatisfăcătoare până la rea:

ca rezultat al inspectării vizuale, 78% din lungimea drumurilor inspectate s-au dovedit a fi într-o

stare nesatisfăcătoare sau rea.

• Vizual, nu e mare diferenţă între starea drumurilor naţionale şi a celor locale.

• Măsurarea mai detaliată a indicelui planeităţii indică cam aceleaşi cifre, 76% din toate

drumurile fiind calificate ca nesatisfăcătoare sau rele, dintre care 78% din drumurile naţionale şi

73% din drumurile locale

• Aceste cifre sunt foarte mult comparabile cu cifrele obţinute de compania SweRoad în

timpul inspectării din 2010, fapt ce sugerează, că declinul total al calităţii reţelei drumurilor s-o fi

oprit pe loc, parţial din cauza, că nu o mai fi rămas loc pentru deteriorare; de fapt, sunt necesare o

mulţime de lucrări pentru restabilirea reţelei de drumuri, aducând-o la starea generală

satisfăcătoare.

Page 12: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

• Exemplele de date sunt reprezentative, măsurările planeităţii reprezentând ceva mai mult de

40% din toată reţeaua de drumuri, mai mult de 85% din reţeaua drumurilor naţionale, iar

drumurile locale selectate reprezintă diferite regiuni ale Moldovei şi au funcţii şi categorii diferite.

În baza rezultatelor inspectării stării tehnice a drumurilor, descrise mai sus, a fost făcută o

analiză generală a acestei stări tehnice (planeitatea şi defectele vizuale), care a fost prezentată în

Tabelul 2.10 pentru Reţeaua de Drumuri Naţionale şi în Tabelul 2.11 pentru Reţeaua de Drumuri

Locale.

Tabelul 1.4. Starea Tehnică a Reţelei de Drumuri (Naţionale)

Starea tehnică Km %

Bună 216.8 6.5 Satisfăcătoare 653.7 19.6 Nesatisfăcătoare 1,811.1 54.3 Rea 653.7 19.6 Total 3,335.3 100.0

Tabelul 1.5. Starea Tehnică a Reţelei de Drumuri (Locale)

Starea tehnică Km %

Bună 0.0 0 Satisfăcătoare 1,287.2 21.5 Nesatisfăcătoare 4,095.1 68.4 Rea 604.7 10.1 Total 5,987.0 100.0

1.4. Aprecierea stării re țelei de drumuri.

4. Concluzii

Rețeaua de drumuri la ora actuală se afla într-o stare nu tocmai compatibilă cu necesitățile

care sunt impuse de buna desfășurare a activităților economice. Pentru diminuarea impactului

negativ pe care rețeaua de drumuri o aduce economiei, este necesară reabilitarea, dezvoltarea ei.

Prin utilizarea metodelor de reabilitare radicale cu ajutorul lianților hidraulici și adaosurilor se

pot atinge urmatoarele scopuri:

• Reabilitarea drumurilor cu cheltuieli reduse.

• Termeni de exploatare mai mari.

• Consum mai redus a resurselor naturale.

• Reducerea infulențelor asupra mediului înconjurator.

Page 13: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

CAPITOLUL II

DETREMINAREA ŞI DIMENSIONAREA STRUCTURILOR RUTIIERE CU

STRATURI STABILIZATE

2.1. Generalităţi

După cum am prezentat în capitolul anterior starea rețelei rutiere este foarte rea, în mare parte

aceasta se datorează faptului ca sarcinile sau mărit substanțial și capaciatea portantă de care

dispune întreaga infrasructură nu satisface condțiile la care este supusă.

Cercetările întreprinse au constat în obținerea unor variante de sisteme rutiere cît și ranforsări,

cu costuri reduse, rezistență înaltă și durabilitate în timp cu utilizarea unui 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.

Pentru comparația cu alte tipuri de sisteme rutiere am ales variantele clasice cît și utilizarea

unui stabilizator de pamînturi și agregate produs în Federația Rusă de compania ANT-Engineering

denumit ,,ANT,,

2.2. Descirerea succintă a materialelor HRB 12,5, Ciment II/A-S 32,5R, ANT.

2.2.1. HRB 12,5

Liantul Hidraulic Rutier este proiectat pentru stabilizarea si imbunatatirea proprietatilor fizice

si mecanice ale solurilor si diferitelor materiale utilizate pentru constructii: drumuri, platforme, piste

de aeroport, transee etc.

Liantul Hidraulic Rutier (HRB 12,5) produs la Lafarge Ciment (Moldova) SA este produs in

fabrica, livrat in stare finala pentru utilizare cu proprietati specifice adoptate pentru:

Straturile de baza si fundatie pentru drumuri;

• Straturile de baza si fundatie pentru cai ferate;

• Straturile de forma;

• Stabilizare;

• Tratarea solului.

HRB 12,5 are componente prezentate de clincher Portland, zgura granulata de furnal, calcar,

pozzolana naturala, argile, sisturi activate termice, cenusa zburatoare si diferiti aditivi.

Beneficii HRB 12,5:

• Genereaza salvarea costurilor de energie prin utilizarea materialului in-situ;

• Imbunatateste integritatea structurala si durabilitatea;

• Optimizeaza utilizarea/reutilizarea materialului pregatit pe loc;

• Minimizeaza praful de drum;

• Asigura uscarea solului;

Page 14: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

• Salveaza costul potential pana la 40% in comparatie cu metodele obisnuite;

• Cresterea la maximum a efecientei lucrarilor;

• Amestecare in proportiile care pot varia in conformitate cu cerintele geotehnice.

Datorita adaosurilor si aditivilor speciali HRB 12,5 are urmatoarele caracteristici:

• Rezistenta la compresiune;

• Rezistenta la intindere sporita (incovoiere sporita);

• Adezivitate foarte buna cu orice material;

• Rezistenta la inghet-dezghet > 50 cicluri.

Domenii de utilizare HRB 12,5:

1. Tratarea solurilor (paminturi stabilizate):

Stabilizarea solurilor argiloase, predispuse la umflaturi sau contractii, solurilor sensibile la

umezeala sau cu tendinte de alunecare, terenului de fundatie pentru cladirile cu subsoluri,

taluzurilor si versantilor;

• Consolidarea terenului de fundatie pentru cladirile existente sau pentru cladirile care se

extind;

• Cresterea rezistentei straturilor de forma din alcatuirea sistemelor rutiere.

2. Balast stabilizat:

Executia straturilor de fundatie si a straturilor de baza din alcatuirea sistemelor rutiere

utilizand procente mai reduse de material comparativ cu alte produse similare;

• Largirea si/sau consolidarea fundatiilor existente;

• Executia platformelor si a parcarilor;

• Consolidarea benzilor de stationare, a benzilor de incadrare si a acostamentelor.

Liant rutier cu clasa de rezistenta 12,5 certificat in anul 2010 in conformitate cu standardul

moldovean SMV ENV 13282.

Caracteristici HRB 12,5

Compozitie:

• Clincher de ciment Portland min. 50%

• Adaosuri speciale max. 40%

• Aditivi ≤1%

Caracteristici chimice:

• Continut de sulfat (SO3) ≤4%

Caracteristici fizico-mecanice:

• Finete ≤15%,

• Inceput priza ≥130 min.

Page 15: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

• Stabilitate ≤1,5 mm.

• Rezistenta la compresiune la 28 zile 20,0 MPa.

2.2.2. CEM II A-S 32,5 R VRAC

CIMENT PENTRU BETOANE UZUALE

Tipul cimentului: ciment portland compozit de tip uzual II A-S 32,5 R

Standard: SMV SR EN 197-1+A1:2007

Ciment de tip CEM II A-S 32,5 R este un ciment portland compozit cu rezistenta initiala mare

si lucrabilitate inalta. Principalii constituenti sunt clincherul intre 80 – 94% si un adaos mixt in

proportie de 6 – 20%.

Domeniu de utilizare CEM II A-S 32,5 R (conform standardelor / normativelor in

vigoare):

Clasa de beton В7,5...В20 (Marca М100...М250)

Elemente si structuri pentru constructii civile, industriale, social–culturale, edilitare din beton

simplu si beton armat cu sectiuni sub 1,5m: fundatii, stalpisori si centuri, pereti, stalpi, grinzi,

plansee, coloane etc.

Clasa maxima de beton В 10 (Marca М150)

Lucrari hidrotehnice din beton simplu/armat – canale, galerii, elemente subtiri, elemente de

rezistenta in subteran.

Clasa de beton B10...B20 (Marca М150...М250)

Sape exterioare, pereu, platforme de coborire etc.

Recete individuale

Prefabricate: fortan, tigle, dale, borduri, scari, inele, garduri etc.

Conform proiectului

Lucrari din beton armat in medii de agresivitate carbonatica, slab sulfatica.

Avantaje aplicarii de beton pa baza CEM II A-S 32,5 R:

Aplicare usoara si nu necesita cunostinte sau abilitati speciale;

Lucrabilitatea inalta;

Usor de omogenizat;

Rezitenta initiala si finala mare;

Completeaza usor spatiile goale fara a lasa bule de aer;

Rezistenta buna la cicluri de inghet/dezghet repetat;

Potrivit pentru lucrari pe timp cald;

Solicitarea mecanica redusa si medie a betonului prin uzura;

Rezistent la coroziunea datorata carbonatarii;

Page 16: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

Rezistent la coroziunea datorata clorurilor;

Posibilitatea aplicarii atat manual cat si mecanizat.

Caracteristici fizico-mecanice determinate conform standardului SMV SR EN 197-

1+A1:2007:

Timp de priza initial (min) - minimum 75;

Stabilitate (determinata ca expansiune) (mm) - maximum 10;

Rezistenta la compresiune (MPa) la 2 zile - min 10;

Rezistenta la compresiune (MPa) la 28 zile - minimum 32,5 – maximum 52,5

2.2.3 ANT

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 catalizarii de compuși organici cu adaos de elemente chimice complexe .

Stabilizatorul ,,ANT” este compus din urmatoarele substanțe: betaină, biopolimeri, substanțe

colorante, agenți tensioactivi: melanoidin, humină, caramelizatori.

Caracteristicile stabilizatorului ,,ANT”:

- aspectul………………………..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).

Utilizarea stabilizatorului ,,ANT” permite realizarea granulatorului de beton asfaltic, obtinut in

frezarea pavajelor de beton asfaltic si infrastructurii drumurilor, pentru restaurarea acoperirilor

existente, prtecun și pentru realizarea noilor acoperiri și infrastructurii drumurilor.

Domeniul de utilizare acceptat

Stabilizatorul de sol și amestecul organomineralice (enzimă) tip ANT este destinat pentru

prepararea amestecurilor de asfalt și betoanelor asfaltice, care se utilizeaza la consolidarea solurilor

și amestecurilor organomineralice, la lucrările de construcție a drumurilor pentru automobile,

aerodromuri, restaurarea acoperirilor existente, precum și pentru realizarea noilor acoperiri și

infrastucturii drumurilor, etc..

Stabilizatorul de sol și amestecuri de organomineralice (enzimă) tip ANT se aplica numai

urmare unui proiect de execuție întocmai cu respectarea Legii nr.721-XIII din 02.02.1996 privind

calitatea in construcții cu modificările și completările ulterioare și a reglementărilor tehnice in

vigoare.

Aprecieri asupra produsului

Page 17: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

Aptitudinea de exploatare

Stabilizatorul ,,ANT” răspunde calitativ Legii nr. 721 din 02.02.1996 privind calitatea în

construcții.

REZISTENȚA ȘI STABILITATEA – Stabilizatorul,,ANT” corespunde standardelor aferente

domeniului de utilizare. Stratul rutier obținut prezintă stabilitate în urma contactului dintre

stabilizator și particulele de pămînt care se lipesc și formează un strat rezistent.

SIGURANTA IN EXPLOATARE – Stabilizatorul,,ANT” nu prezinta riscul de accidente la

utilizarea lui normal. Prin utilizarea lui la execuția îmbracamintei bituminoase se obține confortul

și siguranța circulației rutiere.

SIGURANȚA LA FOC – Produsul nu esteinflamabil la temperature mediului ambient.

Stabilizatorul,,ANT” face parte din clasa C1(practic neinflamabil).

La efectuarea lucrarilor cu utilizarea stabilizatorului ,,ANT” se vor respecta regulile de

securitate incendiară conform GOST 12.1.004.

Durabilitatea și intre ținerea

Durata de exploatare a unui strat rutier bituminous depinde de urmatorii factori:

- calitatea materialelor, a concepției, a proiectăriiși a execuției;

- condițiile de exploatare;

- efectuarea corespunzătoare și la termen a lucrărilor de întreținereși de reparații.

2.3 Proprietăţile fizico-mecanice ale starturilor stabilizate cu lianţi minerali

Tabelul 2.1. Proprietățile fizico-mecanice ale amestecului stabilizat

cu ciment portlant, liantul HRB si Ant.

Strat de bază din

agregate naturale 0 ÷

20 stabilizate cu

Rezistenţa la compresiune Rc [daN/cm2]

Rezultate experimentale Prevederi din STAS

Vârsta de încercare [zile]

7 14 28 7 14 28

Ciment II/A-S 32,5R 15,5 49,8 52,5 18÷22 - 22÷50

Strat de bază

din agregate naturale

0 ÷ 20 stabilizate cu

∆Rci , scăderea rezistenţa la compresiune Rc, după 7 zile

de imersie [%]

Valori experimentale Prevederi din STAS*

Vârsta de încercare [zile]

7zile+7im 21zile+7im 7 21

Ciment II/A-S 32,5R 16,3 - max. 20 -

Strat de bază din

agregate naturale 0 ÷

Ui, umflarea volumică după 7 zile de imersie [%]

Valori experimentale Prevederi din STAS*

Page 18: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

20 stabilizate cu

Vârsta de încercare [zile]

7zile+7im 21zile+7im 7 21

Ciment II/A-S 32,5R 0,2 - 2 -

Strat de bază din

agregate naturale 0 ÷

20 stabilizate cu

A i, absorbţia de apă după 7 zile de imersie [%]

Valori experimentale Prevederi din STAS*

Vârsta de încercare [zile]

7zile+7im 21zile+7im 7 21

Ciment II/A-S 32,5R 2,4 - 5 -

Strat de bază din

agregate naturale 0 ÷

20 stabilizate cu

Pierderea de masă prin îngheţ-dezgheţ Pî – d [%]

Valori experimentale

Prevederi din STAS**

Ciment II/A-S 32,5R 0,36 max. 7

Tabelul 2.2. Proprietățile fizico-mecanice ale amestecului de asfat regenerat.

Rezultate comparative

Denumirea indicilor

U/m Valori experimentale Cerințe normative Asphalt

granular(frezat) cu adaugarea 4% -Ciment II/A-S 32,5R

Asphalt granular(frezat) cu adaugarea

3% -HRB 12,5

Asphalt granular(frezat) cu adaugarea

0,01% Ant+1% Ciment

Rezisteța la compresiune

20°C

Mpa 2,5 2,2 5,6 Nu mai puțin de 2,0 Mpa

Rezisteța la compresiune

50°C

Mpa 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

2.3 Dimensionarea structurilor rutiere

Dimensionarea straturilor structurilor rutiere s-a efectuat în dependență de modulul de

elasticitate necesar la suprafața îmbrăcăminții în dependență de categoria drumului.

Tabelul 2.3. Modulul de elasticitate necesar conform categoriei drumurilor

Page 19: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

Categoria drumului Modul de elasticitate necesar, МPа

I 230

II 220

III 200

IV 150

V 100

2.3.1 Calculul structurilor rutiere

2.3.1.1. Sistem rutier varianta I

Pentru comparare s-a efectuat și un calcul al dimensionarii straturilor cu utilizarea agregatelor

natural fara adăugarea linaților și adaosurilor

Mărimea modulului de elasticitate a pământului din patul drumului se argumentează după a

normativul ОДН 218.046-01.

Sistemul rutier conţine în sine, o construcţie a drumului ce include câteva straturi din diferite

materiale. Principalele cerinţe ce sunt puse în faţa sistemului constă, în asigurarea circulaţiei

automobilelor cu viteza de calcul, stabilitatea la încovoiere, la deplasare, ş.a.

Calculul complexului rutier se efectuează stratificat de jos în sus cu ajutorul monogramei 12.2

din BCH 46-83.

Astfel determinăm normele modulului de elasticitate echivalent pe suprafața straturilor

constructive a sistemului rutier și prin urmare a modulului de elasticitate echivalent pe suprafața

imbrăcamintei rutiere adică modulul de elasticitate real Ereal a sistemului rutier.

În conformitate cu sarcina dată în limitele sectorului de drum, există urmatoarea structură a

sistemului rutier.

Figura 2.1. Structura îmbrăcămintei rutiere varianta I:

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

? cm E2=350 MPa

1. Beton asfaltic dens ;

Page 20: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

2. Beton asfaltic poros;

3. Macadam împănat piatră spartă de calcar;

4. Nisip mediu cu particule argiloase 5%;

5. Sol fundație.

1. Modulul de elasticitate total la nivelul stratului de nisip cu particule prăfoase 5% :

• 51,039

205 ==D

h

• 83,0130

108

1

==E

E p

- Conform monogramei, stabilim :

873,01

=E

E Icom

MPaEE Icom 1,113130873,0873,0 5 =⋅=⋅=

324,0350

1.113

2

==E

E Icom

2. Pentru a determina valoarea Ef pentru urmatoarele straturi calculul trebuie de efectuat de sus

în jos primind corespunzător pentru fiecare strat.

Ef – modulul de elasticitate la suprafaţa stratului;

Ei – modulul de elasticitate a materialului.

Modulul de elasticitate la nivelul stratului de uzura , E1= 3200 MPa, h = 4,5 cm.

Calculăm raportul ;122,03200

394

4

==E

Enec şi .115,039

5,4 ==D

h

Suprapunem valoarea raportului h/D pe axa absciselor monogramei şi obţinem ;1,04

=E

E IIIcom .

Deci .32032001,01,0 4 MPaEE III

com=⋅=⋅=

Modulul de elasticitate la nivelul stratului din beton asfaltic poros БНД 60/90 E3=2000MPa ;

h=8 cm şi cu ajutorul relaţiei ;16,02000

320

3

==E

E IIIcom şi ,20,0

39

8 ==D

h primim cu ajutorul

nomogramei 18,03

=E

E IIcom ,deci .2342000117,018,0 3 MPaEE II

com =⋅=⋅=

Calculam raportul pentru determinarea înălţimii stratului 3;

;669,0350

234

2

==E

E IIcom

Page 21: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

Dupa monograma in dependenta de ;669,02

=E

E IIcom și 324,0

2

=E

E Icom obtinem 21.1=

D

h de

unde : .473921.1 cmh =⋅=

Deci înălțimea stratului din macadam înpănat este de 47cm.

Figura 2.2. Structura îmbrăcămintei rutiere varianta I:

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

47 c

m

E2=350 MPa

Volumele de materiale utilizate pentru construcția a unui km de drum cu lățimea părții

carosabile de 7,5 m (cat.II) sunt reprezentate în tabelul 2.4.

Tabelul 2.4. Volumele de materiale utilizate la construcția sistemului rutier varianta I

Denumire stratului Suprafața m.p. Volumul m.c. Masa t.

Beton asfaltic microgranular

dens-4,5 cm 8500 382,5 803,25

Beton asfaltic poros-8 cm 8500 680 1428

Macadam înpănat 47 cm 9500 4465 7590,5

Nisip mediu cu 5% particule

arg.20 cm 9900 1980 3049,2

2.3.1.2. Sistem rutier varianta II

Structura rutieră care include strat de agregate naturale stabilizate cu lian hidraulic 6%.

Mărimea modulului de elasticitate a pământului din patul drumului se argumentează după a

normativul ОДН 218.046-01.

Sistemul rutier conţine în sine, o construcţie a drumului ce include câteva straturi din diferite

materiale. Principalele cerinţe ce sunt puse în faţa sistemului constă, în asigurarea circulaţiei

automobilelor cu viteza de calcul, stabilitatea la încovoiere, la deplasare, ş.a.

Page 22: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

Calculul complexului rutier se efectuează stratificat de jos în sus cu ajutorul monogramei 12.2

din BCH 46-83.

Astfel determinăm normele modulului de elasticitate echivalent pe suprafața straturilor

constructive a sistemului rutier și prin urmare a modulului de elasticitate echivalent pe suprafața

imbrăcamintei rutiere adică modulul de elasticitate real Ereal a sistemului rutier.

În conformitate cu sarcina dată în limitele sectorului de drum, există urmatoarea structură a

sistemului rutier.

Figura 2.3. Structura îmbrăcămintei rutiere varianta II:

8 cm

4,5

cmEnec=390 Mpa

E4=3200 MPa

E3=2000 MPa2

1

3

20 c

m

E1=130 MPa

Ep=108 MPa

4

5

? cm E2=1000 MPa

1. Beton asfaltic dens ;

2. Beton asfaltic poros;

3. Strat din agregae natural stabilizate cu ciment Portland/HRB ;

4. Nisip mediu cu particule argiloase 5%;

5. Sol fundație.

1. Modulul de elasticitate total la nivelul stratului de nisip cu particule prăfoase 5% :

• 51,039

205 ==D

h

• 83,0130

108

1

==E

E p

- Conform monogramei, stabilim :

873,01

=E

E Icom

MPaEE Icom 1,113130873,0873,0 5 =⋅=⋅=

Page 23: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

113,01000

1.113

2

==E

E Icom

2. Pentru a determina valoarea Ef pentru urmatoarele straturi calculul trebuie de efectuat de sus

în jos primind corespunzător pentru fiecare strat.

Ef – modulul de elasticitate la suprafaţa stratului;

Ei – modulul de elasticitate a materialului.

Modulul de elasticitate la nivelul stratului de uzura , E1= 3200 MPa, h = 4,5 cm.

Calculăm raportul ;122,03200

394

4

==E

Enec şi .115,039

5,4 ==D

h

Suprapunem valoarea raportului h/D pe axa absciselor monogramei şi obţinem ;1,04

=E

E IIIcom .

Deci .32032001,01,0 4 MPaEE III

com=⋅=⋅=

Modulul de elasticitate la nivelul stratului din beton asfaltic poros БНД 60/90 E3=2000MPa ;

h=8 cm şi cu ajutorul relaţiei ;16,02000

320

3

==E

E IIIcom şi ,20,0

39

8 ==D

h primim cu ajutorul

nomogramei 18,03

=E

E IIcom ,deci .2342000117,018,0 3 MPaEE II

com =⋅=⋅=

Calculam raportul pentru determinarea înălţimii stratului 3;

;234,01000

234

2

==E

E IIcom

Dupa monograma in dependenta de ;234,02

=E

E IIcom și 113,0

2

=E

E Icom obtinem 495.0=

D

h de

unde : .2039495.0 cmh =⋅=

Deci înălțimea stratului din agregate stabilizate este de 20cm.

Figura 2.4. Structura îmbrăcămintei rutiere varianta II:

Page 24: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

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

Volumele de materiale utilizate pentru construcția a unui km de drum cu lățimea părții

carosabile de 7,5 m (cat.II) sunt reprezentate în tabelul 2.5.

Tabelul 2.5. Volumele de materiale utilizate la construcția sistemului rutier varianta I

Denumire stratului Suprafața m.p. Volumul m.c. Masa t.

Beton asfaltic microgranular

dens-4,5 cm 8500 382,5 803,25

Beton asfaltic poros-8 cm 8500 680 1428

Strat din agregate naturale

stabilizate cu Ciment 6%

20 cm 9500 1900 3610

Nisip mediu cu 5% particule

arg.20 cm 9900 1980 3049,2

Ciment portland/HRB 216,6

2.3.1.3. Sistem rutier varianta III

Structura rutieră care include strat din materiale stabilizate cu ciment 4% cu adaos de ANT

0,0071%.

Mărimea modulului de elasticitate a pământului din patul drumului se argumentează după a

normativul ОДН 218.046-01.

Sistemul rutier conţine în sine, o construcţie a drumului ce include câteva straturi din diferite

materiale. Principalele cerinţe ce sunt puse în faţa sistemului constă, în asigurarea circulaţiei

automobilelor cu viteza de calcul, stabilitatea la încovoiere, la deplasare, ş.a.

Page 25: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

Calculul complexului rutier se efectuează stratificat de jos în sus cu ajutorul monogramei 12.2

din BCH 46-83.

Astfel determinăm normele modulului de elasticitate echivalent pe suprafața straturilor

constructive a sistemului rutier și prin urmare a modulului de elasticitate echivalent pe suprafața

imbrăcamintei rutiere adică modulul de elasticitate real Ereal a sistemului rutier.

În conformitate cu sarcina dată în limitele sectorului de drum, există urmatoarea structură a

sistemului rutier.

Figura 2.5. Structura îmbrăcămintei rutiere varianta II:

8 cm

4,5

cmEnec=390 Mpa

E4=3200 MPa

E3=2000 MPa2

1

3

20 c

m

E1=130 MPa

Ep=108 MPa

4

5

? cm E2=1000 MPa

6. Beton asfaltic dens ;

7. Beton asfaltic poros;

8. Macadam împănat piatră spartă de calcar;

9. Nisip mediu cu particule argiloase 5%;

10. Sol fundație.

1. Modulul de elasticitate total la nivelul stratului de nisip cu particule prăfoase 5% :

• 51,039

205 ==D

h

• 83,0130

108

1

==E

E p

- Conform monogramei, stabilim :

873,01

=E

E Icom

MPaEE Icom 1,113130873,0873,0 5 =⋅=⋅=

Page 26: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

113,01000

1.113

2

==E

E Icom

2. Pentru a determina valoarea Ef pentru urmatoarele straturi calculul trebuie de efectuat de sus

în jos primind corespunzător pentru fiecare strat.

Ef – modulul de elasticitate la suprafaţa stratului;

Ei – modulul de elasticitate a materialului.

Modulul de elasticitate la nivelul stratului de uzura , E1= 3200 MPa, h = 4,5 cm.

Calculăm raportul ;122,03200

394

4

==E

Enec şi .115,039

5,4 ==D

h

Suprapunem valoarea raportului h/D pe axa absciselor monogramei şi obţinem ;1,04

=E

E IIIcom .

Deci .32032001,01,0 4 MPaEE III

com=⋅=⋅=

Modulul de elasticitate la nivelul stratului din beton asfaltic poros БНД 60/90 E3=2000MPa ;

h=8 cm şi cu ajutorul relaţiei ;16,02000

320

3

==E

E IIIcom şi ,20,0

39

8 ==D

h primim cu ajutorul

nomogramei 18,03

=E

E IIcom ,deci .2342000117,018,0 3 MPaEE II

com =⋅=⋅=

Calculam raportul pentru determinarea înălţimii stratului 3;

;234,01000

234

2

==E

E IIcom

Dupa monograma in dependenta de ;234,02

=E

E IIcom și 113,0

2

=E

E Icom obtinem 495.0=

D

h de

unde : .2039495.0 cmh =⋅=

Deci înălțimea stratului din macadam înpănat este de 20cm.

Figura 2.6. Structura îmbrăcămintei rutiere varianta III:

Page 27: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

8 cm

4,5

cm

Enec=390 Mpa

E4=3200 MPa

E3=2000 MPa2

1

3

20 c

mE1=130 MPa

Ep=108 MPa

4

5

20 c

m

E2=1000 MPa

Volumele de materiale utilizate pentru construcția a unui km de drum cu lățimea părții

carosabile de 7,5 m (cat.II) sunt reprezentate în tabelul 2.6.

Tabelul 2.6. Volumele de materiale utilizate la construcția sistemului rutier varianta I

Denumire stratului Suprafața m.p. Volumul m.c. Masa t.

Beton asfaltic microgranular

dens-4,5 cm 8500 382,5 803,25

Beton asfaltic poros-8 cm 8500 680 1428

Strat din nisip de concasaj și

20 % argila cu 4%ciment 9500 1900 3230

Nisip mediu cu 5% particule

arg.20 cm 9900 1980 3049,2

Ciment portland 129,2

Stabilizator ANT (litri*) 229,33*

2.3.1.4. Sistem rutier varianta IV

Pentru calcul s-a luat în considerare tehnica de reciclare a materialelor bituminoase din

structura rutieră existentă prin frezare, cu adaugare de stabilizator ANT 0,01 % si ciment 1%

Pentru această variantă de sistem rutier se cunosc toate înălțimile minime a straturilor rutiere

în afară de grosimea stratului din asfalt reciclat tratat cu ciment și adaos, determinarea unei aşa

înălțimi care să corespundă modulului necesar a îmbrăcămintei rutiere egal cu Enec =220 MPa, deci

vom determina înălțimea stratului din sol stabilizat. Valorile Efle determinăm folosind monograma

nr. 3.1 (ОДН 218.046-01).

Figura 2.7. Structura îmbrăcămintei rutiere varianta IV:

Page 28: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

? cm

5 cm

Enec=390 MPa

E2=3200 MPa

E1=1800 MPa

Ep=130 MPa

2

1

3

Pentru a determina valoarea Ef pentru urmatoarele straturi calculul trebuie de efectuat de sus în

jos primind corespunzător pentru fiecare strat.

Ef – modulul de elasticitate la suprafaţa stratului;

Ei – modulul de elasticitate a materialului.

Modulul de elasticitate la nivelul stratului de îmbrăcăminte rutieră: beton asfaltic microgranular pe

bază de bitum 60/90 , E1= 32000 MPa, h = 5 cm.

Calculăm raportul ;122,03200

390

1

==E

Enec şi .128,039

5 ==D

h

Suprapunem valoarea raportului h/D pe axa absciselor monogramei şi obţinem 122,01

1 =E

E f . Deci

.3203200122,0122,0 11 MPaEE f =⋅=⋅=

Calculam raportul pentru determinarea înălţimii stratului 2;

;178,01800

320

2

1 ==E

E f

Calculăm raportul ;072,01800

130

2

==E

E p

Dupa monograma în dependență de 178,02

1 =E

E f și ;072,02

=E

E p obținem 46,0=D

h de unde :

.1894.1739*46,0 cmh ≈==

Deci înălțimea stratului din material bituminos reciclat tratat cu ciment și adaosuri este de 18 cm .

Page 29: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

Figura 2.8. Structura îmbrăcămintei rutiere varianta IV:

18 c

m5

cm

Enec=390

E2=3200 MPa

E1=1800 MPa

Ep=130 MPa

2

1

3

1. Strat de uzură din mixtură asfaltică pe bază de mastic bituminos cu granulaţie fină, tipul de bitum

60/90, cu modulul de elasticitate E=3200 MPa;

2. Reciclarea la rece a straturilor bituminoase existente cu adaos de material granular stabilizat cu

ANT 0,01% și 1% de ciment Portland care se transform în strat de bază, cu modulul de elasticitate

E=1800MPa;

3. Strat de fundație din pietriș și nisip existent compacat ca strat de fundație cu modul de elasticitate

E=130 MPa;

Tabelul 2.7. Volumele de materiale utilizate la construcția sistemului rutier varianta IV

Denumire stratului Suprafața m.p. Volumul m.c. Masa t.

Beton asfaltic microgranular

dens-5 cm 8500 425 892,5

Strat din beton asfaltic

reciclat tratat cu ciment 1% si

adaos ANT -6 cm 8500 1530 3213

Ciment portland 32,13

ANT litri* 321,3*

2.3.1.5. Sistem rutier varianta V

Pentru această variantă de sistem rutier se cunosc toate înălțimile minime a straturilor rutiere

în afară de grosimea stratului din beton asfaltic poros, determinarea unei aşa înălțimi care să

corespundă modulului necesar a îmbrăcămintei rutiere egal cu Enec =390 MPa, deci vom determina

Page 30: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

înălțimea stratului din sol stabilizat. Valorile Efle determinăm folosind monograma nr. 3.1 (ОДН

218.046-01).

Figura 2.6. Structura îmbrăcămintei rutiere varianta V:

? cm

4 cm

Enec=390

E2=3200 MPa

E1=2000 MPa

Ep=200 MPa

2

1

3

Pentru a determina valoarea Ef pentru urmatoarele straturi calculul trebuie de efectuat de sus

în jos primind corespunzător pentru fiecare strat.

Ef – modulul de elasticitate la suprafaţa stratului;

Ei – modulul de elasticitate a materialului.

Modulul de elasticitate la nivelul stratului de uzură , E1= 3200 MPa, h = 5 cm.

Calculăm raportul ;122,03200

390

1

==E

Enec şi .128,039

4 ==D

h

Suprapunem valoarea raportului h/D pe axa absciselor monogramei şi obţinem 1,01

1 =E

E f .

Deci .32032001,01,0 11 MPaEE f =⋅=⋅=

Calculam raportul pentru determinarea înălţimii stratului 2;

;16,02000

320

2

1 ==E

E f

Calculăm raportul ;12,02000

240

2

==E

E p

Dupa monograma în dependență de 16,02

1 =E

E f și ;12,02

=E

E p obținem 18,0=D

h de unde :

cmcmh 7,02.73918,0 ≈=⋅=

Deci înălțimea stratului din beton asfatic poros este adoptat de 7 cm.

Page 31: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

Figura 2.7. Structura îmbrăcămintei rutiere varianta V:

7 cm

5 cm

Enec=390

E2=3200 MPa

E1=2000 MPa

Ep=240 MPa

2

1

3

1. – Beton asfaltic dens microgranular executat la cald БНД 60/90 ;

2. – Beton asfaltic poros БНД 60/90;

3. – Sistem rutier existent cu mod de elasticitate real 240 MPa.

Tabelul 2.7. Volumele de materiale utilizate

la construcția sistemului rutier varianta V

Denumire stratului Suprafața m.p. Volumul m.c. Masa t.

Beton asfaltic microgranular

dens-5 cm 8500 425 892,5

Beton asfaltic poros - 7 cm 8500 595 1249,5

2.3.1.6. Sistem rutier varianta VI

Calculul structurii rutiere este executat după a normativul ОДН218.046-01.

Sistemul rutier conţine în sine, o construcţie a drumului ce include câteva straturi din

diferite materiale. Principalele cerinţe ce sunt puse în faţa sistemului constă, în asigurarea circulaţiei

automobilelor cu viteza de calcul, stabilitatea la încovoiere, la deplasare, ş.a.

Page 32: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

Figura 2.8. Structura îmbrăcămintei rutiere varianta VI:

? cm E1=1400 MPa

Ep=130 MPa

3

3

4

6 cm E2=2000 MPa

1

5 cm

Enec=390 MPa

E3=3200 MPa

1. – Strat de uzură din mixtură asfaltică pe bază de mastic bituminos cu granulaţie fină, tipul

de bitum 60/90;

2. –Reciclarea la rece a straturilorbituminoaseexistente cu adaos de material granular

stabilizat cu 4 procente de ciment Portland care se transformăînstrat de bază;

3. – Strat de fundație din pietrișșinisip existent compacatcastrat de fundație.

Pentru această variantă de sistem rutier se cunosc toate înălţimile minime a straturilor rutiere

în afară de grosimea stratului din asfalt granular stabilizat, determinarea unei aşa înălţimi care să

corespundă modulului necesar a îmbrăcămintei rutiere este egal cu Enec =220MPa, deci vom

determina înălţimea stratului.

Modulul de elasticitate la nivelul stratului de uzură , E1= 3200 MPa, h = 5 cm.

Calculăm raportul ;122,03200

390

1

==E

Enec şi .128,039

5 ==D

h

Suprapunem valoarea raportului h/D pe axa absciselor monogramei şi obţinem 1,01

3 =E

E f .

Deci .32032001,01,0 13 MPaEE f =⋅=⋅=

Modulul de elasticitate la nivelul stratului din îmbrăcăminte rutieră: binder din beton asfaltic

poros macrogranular este: E1= 2000 MPa, h = 6 cm.

;16,02000

320

2

2 ==E

E f şi .154,039

6 ==D

h

Calculăm raportul ;093,01400

130

2

==E

E p

Page 33: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

Dupa monograma in dependenta de 16,02

2 =E

E f

și ;093,0

2

=E

E p btinem 51,0=D

h de unde :

.2089.193951,0 cmh ≈=⋅=

Deci înălțimea stratului din beton asfaltic reciclat la rece a straturilor bituminoase existente

este adoptat de 7,5 cm.

Figura 2.9. Structura îmbrăcămintei rutiere varianta VI:

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

1.– Strat de uzură din mixtură asfaltică pe bază de mastic bituminos cu granulaţie fină, tipul

de bitum БНД 60/90 ;

2.– Strat din beton asfaltic poros, tipul de bitum БНД 60/90 ;

3.– Reciclarea la rece a straturilorbituminoaseexistente cu adaos de material granular

stabilizat cu 4 procente de ciment Portland care se transformăînstrat de bază;

4.– Strat de fundație din pietrișșinisip existent compacatcastrat de fundație .

Tabelul 2.8. Volumele de materiale utilizate la construcția sistemului rutier varianta VI

Denumire stratului Suprafața m.p. Volumul m.c. Masa t.

Beton asfaltic microgranular

dens-5 cm 8500 425 892,5

Beton asfaltic poros 8500 510 1071

Strat din beton asfaltic reciclat

tratat cu liant mineral -20 cm

ciment portland 4% sau HRB 3% 8500 1700 3570

Ciment portland /HRB* 142,8/107,1

*Nota -consumul de liant hidraulic pentru stabilizatrea stratului pentru ciment portland 32.5

R este de 4% ‚ și pentru liant hidraulic rutier HRB 12,5 este 3%.

Page 34: STUDIUL PRIVIND PERSPECTIVA UTILIZARII LIANTILOR HIDRAULICI IN VEDEREA SPORIRII CAPACITATII PORTANTE A SIS. RUTIER

BIBLIOGRAFIE

1. ОДН 218.046-01 Проектирование нежестких дорожных одежд

2. Suport pentru Guvernul Republicii Moldova în Elaborarea unei Strategii de Transport şi

Logistică Raport tehnic – Sectorul rutier

3. GOST 9128-2009 Cмеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон

Технические условия

4. GOST 23558-79 Смеси щебеночно-гравийно-песчаные и грунты, обработанные

неорганичесними вяжущими материалами, для дорожного и аэродромного

строительства. Технические условия

5. СниП 2.05.02-85 “Автомобилъные дороги”. Госстрой СССР М, Транспорт 1983.

6. SM STB 1033:2008 Amestecuri de beton asfaltic pentru drumuri şi aerodromuri şi beton

asfaltic. Condiţii tehnice

7. www.statistica.md

8. www.particip.gov.md

9. Методические рекомендации по восстановлению асфальтобетонных покрытий и оснований автомобильных дорог способами холодной регенерации

1100.. SSttuuddiiuull aassuupprraa ppoossiibbii ll ii ttăăţţii ii uuttii ll iizzăărrii ii ll iiaannţţii lloorr ppuuzzooll llaanniiccii ccaa mmaattrriiccii ll iiaannttee ppee bbaazzăă ddee ttuuffuurrii

vvuullccaanniiccee îînn lluuccrrăărrii rruuttiieerree


Recommended