0DETERMINARI ASUPRA IMBRACAMINTILOR ASFALTICE
PENTRU DRUMURI
Autori: Popescu Irina AdelaPluta Gabriel Claudiu
Coordonator: Prof. Univ. Dr. Ing. Georgescu IvonaUniversitatea din Craiova, Facultatea de Mecanica
11. Introducere
Lucrarile de drumuri, pentru constructie, modernizare, consolidare si reabilitare trebuie sa aiba ca rezultat un drum:
frumos confortabil sigur durabil
Pentru adoptarea celor mai bune solutii sunt necesare: investigatii profunde facute de o intreaga echipa de specialisti laboratoare de specialitate in vederea obtinerii de catre
constructor decizii tehnice optime
22. Prepararea mixturilor asfaltice
Dispozitive de preparare: instalatii prevazute cu dispozitive de predozare gravimetrica
a agregatelor naturale, dozare gravimetrica sau volumetricaa bitumului si filerului
dispozitiv de malaxare fortata a agregatelor cu liantulbituminos.
3Cum se prepara?
predozatoarele instalatiei de preparare se regleaza prinincercari astfel incat curba de granulozitate a amesteculuide agregate naturale sa corespunda celei calculate in laborator, cu tolerantele admise
agregatele folosite se incalzesc in uscator, se resorteazape ciururile instalatiei si se cantaresc conform dozajelelorstabilite
se trec in malaxor unde se amesteca cu filerul rece, dozate separat
se introduce apoi bitumul incalzit, dozat in prealabil si se continua amestecarea.
4Proprietati
temperaturile mixturilor asfaltice, ale agregatelor si bitumului, se stabilesc in functie de tipul liantului
executate la cald se transporta cu autobasculante astfelincat pierderile de temperatura sa fie minime
asternerea mixturilor asfaltice se efecteaza numai mecanic, cu repatizatoare finisoare cu sistem de nivelare automat si care asigura o precompactare
5Compozitia
Pentru obtinerea unei mixture asfaltice este necesar sa se elaboreze o reteta in urma unui studiu facut in laborator.In componenta unei mixturi asfaltice vom gasi:
bitum filer agregate
62.1. Bitumul
Bitumul este un produs natural sau artificial de consistentafluida sau semisolida, de culoare inchisa, format din amestecuri complexe de substante organice.Proprietati:
adezivitatea bitumului punctul de inmuiere - metoda inel si bila ductilitatea bitumului determinarea penetratiei
7a) determinarea penetratieib) metoda inel si bila
82.2. Filerul de calcar
Filerul de calcar se obtine prin macinarea fina a rocilorcalcaroase cu continut de carbonat de calciu peste 90%.Umiditatea filerului:
unde: m - masa fierului umed, [g]; m1 - masa filerului uscat, [g].
Rezultatul este media aritmetica a trei determinari. Abatereaadmisa intre determinari este de maxim 0.1%. Conform STAS umiditatea maxima pentru filer aprovizionat este de 2%.
92.3. Agregate
Agregatele naturale sunt: materiale de origine minerala provin din sfaramarea naturala sau artificiala a rocilor.
Pentru folosirea lor la constructia drumurilor se vor supuneunor incercari complexe de laborator in urma carora se vor determina domeniile in care pot fi folosite.
10
3. Determinarea compozitiei mixturii
Se foloseste metoda cu centrifuga de extractie.Se aplica pentru:
elaborarea retetelor de mixturi asfaltice verificarea mixturilor realizate pe santier si a straturilor rutiere
bituminoase.Determinarea compozitiei mixturilor asfaltice prin metoda cu centrifuga de extractie consta in separarea liantului (bitumul) de agregatele minerale cu ajutorul unui solvent (cloroform, benzen, etc.) prin centrifugare.Se foloseste de asemenea metoda Soxhlet de extractie pentrudeterminarea concentratiei de bitum, insa metoda cu centrifugade extractie prezinta avantajul unui rezultat mai bun si a economiei de timp.
11
Centrifuga de extractie
12
Metoda Soxhlet de extractie
13
Formule de calcul
Continutul de bitum (B) exprimat in procente se determina cu relatia:
[%] unde: m - masa capsulei de portelan goala, [g]; m1 - masa capsulei de portelan cu mixtura, [g]; m2 - masa capsulei de portelan cu agregat mineral (dupa
extractie), adaugata masa partilor fine recuperate din amestecul solvent-liant, [g].
100)()(1
21
=
mm
mmmmB
14
Formule de calcul
Continutul de agregate minerale exprimat in procente se calculeaza cu formula:
[%]
Compozitia granulometrica a agregatului mineral dupaextractie se determina pe agregatul mineral recuperat , tinandcont de cantitatea de parti fine recuperate din amestecul de solvent-liant care se va adauga la trecerile pe sita de 0.09 mm.
1001
2
=
mm
mmA
15
Compozitia granulometrica a agregatelorminerale si reteta de amestec a agregatelor
DISTRIBUTIE GRANULOMETRICA BADPS25Reteta nr. 6.1424/04.10.2007
2 510 14
2028
42
73
90100
7
2030 32
3545
61
90100100
4.7 6.312.6
17.326.0
39.0
57.2
78.8
97.8100
0102030405060708090
100
0.01 0.1 1 10 100
16
Caracteristici fizico-mecanice ale mixturiipreparate in laborator cu cinci dozaje de bitum
17
Reprezentarea grafica a caracteristicilorfizico-mecanice
Indice de curgere
2.933.66 4.00
4.303.40
0.001.00
2.003.00
4.005.00
6.00
5.6 5.8 6.0 6.2 6.4 6.6 6.8
%
1
/
1
0
m
m
Absorbtie
3.83.2
2.72.2
1.9
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.6 5.8 6.0 6.2 6.4 6.6 6.8
6.507.007.508.008.50
Stabilitate 7.50 7.90 8.10 7.60 7.205.8 6.0 6.2 6.4 6.5
2.300
2.400
Densitate aparenta
Densitate aparenta 2.328 2.364 2.360 2.340 2.331
5.8 6.0 6.2 6.4 6.5
18
4. Determinarea masei volumice aparente
densitatea aparenta este data de masa unitatii de volum a mixturii asfaltice compacte, inclusiv golurile umplute cu aer
aparatura utilizata: etuva termoreglabila 2000C, balantahidrostatica 4.5 kg, clasa de precizie IIIEfectuarea determinarii:
cu epruvete sub forma de cuburi si cilindri Marshall confectionate in laborator
cu epruvete sub forma de placute sau carote prelevate din imbracamintea bituminoasa; se usuca in prealabil in etuva la temperatura de 105-1100C pana la masa constanta
se vor efectua determinari pe epruvete cu pori fini si epruvetecu pori mari.
19
4.1. Epruvete cu pori fini
Densitatea unitara aparenta (a) se calculeaza cu formula:a=mu/[(m1-m2)/ w] [g/cm3]
unde: mu - masa epruvetei dupa uscare, cantarita in aer, [g]; m1 - masa epruvetei dupa 1h de mentinere in apa, cantarita in
aer, [g]; m2 - masa epruvetei dupa 1h de mentinere in apa, cantarita in
apa, [g]; w - densitatea apei, [g/cm3].
20
4.2. Epruvete cu pori mari
Densitatea unitara aparenta (a) se calculeaza cu formula:a=mu/{[(m1-m2)/ w]-[(m1-mu)/ p]} [g/cm3]
unde: mu - masa epruvetei dupa uscare, cantarita in aer, [g]; m1 - masa epruvetei dupa 1h de mentinere in apa, cantarita in
aer, [g]; m2 - masa epruvetei dupa 1h de mentinere in apa, cantarita in
apa, [g]; w - densitatea apei, [g/cm3]; p - densitatea parafinei, [g/cm3].
21
5. Determinarea absortiei de apa
Absorbtia de apa: este cantitatea de apa absorbita de golurile accesibile din
exterior ale unei epruvete din mixtura asfaltica, la mentinereain apa, sub vid
se exprima in procente din masa sau volumul initial al epruvetei
Se vor folosi aceeasi aparatura si mod de determinare ca cele din cazul determinarii masei volumice aparente.
22
Balanta hidrostatica
23
6. Determinarea stabilitatii si fluajului cu aparatul Marshall
Stabilitatea reprezinta rezistenta maxima sub sarcina epruveteiMarshall la temperatura de 600C, iar fulajul este deformatiacorespunzatoare a aceleasi epruvete in timpul incercarii de stabilitate.
24
7. Concluzii
Pentru elaborarea unei retete de mixtura asfaltica estenecesar sa se studieze, pe linga filer si bitum, siagregatele naturale care intra in compozitie.
Complexitatea de determinari care se pot face in laboratordepinde de gradul laboratorului adica de modul de dotareal acestuia din punct de vedere tehnic cat si de modulde instruire al personalului angajat.
25
8. Bibliografie
Indrumator pentru laboratoarele de drumuri, edit INEDIT 1998 SR 599/2004 Lucrari de drumuri, tratamente bituminoase
lucrari de calitate SR EN 12697-34/2006 Mixturi asfaltice, metode de incercare
pentru mixturi asfaltice preparate la cald
26
27