TEHNOLOGIE 2

Procedee de executare a straturilor rutiere din materiale locale stabilizate

mecanic

Curs

• Stabilizarea reprezintă tratarea mecanică a pământului sau a agregatelor naturale utilizate în straturile rutiere, în vederea măririi capacității portante și a rezistenței în timp.

• Stabilizarea se poate realiza prin:• Stabilizare mecanică

• Stabilizare cu lianți minerali sau organici

Stabilizarea

Executarea straturilor rutiere stabilizate mecanic se face prin metoda amestecării pe loc – MAL.

Tehnologia clasică de lucru cuprinde următoarele operații:

1.Scarificarea patului drumului (scarificator rutier, autogreder)

2.Depozitarea pământului scarificat în cordoane pe acostamente (buldozer, autogreder)

3.Nivelarea patului drumului cu panta transversală spre acostament (autogreder) – aducerea la profil

4.Compactarea prin cilindrare (cilindrii compactori)

Stabilizarea stratului de fundație direct pe amplasament

5. Împrăștierea în straturi de grosime uniformă a pământului depozitat în cordoane pe acostamente și a materialului de adaos care a fost descărcat în grămezi pe terenul de fundație (autogreder, buldozer)

6. Amestecarea până la omogenizare cu freze rutiere (a pământului cu materialul de adaos)

7. Împrăștierea în lungul drumului și reprofilarea transversală (autogreder, buldozer)

Stabilizarea stratului de fundație direct pe amplasament – operații

8. Compactarea prin cilindrare (cilindrii compactori)

9. Nivelarea și compactarea de finisare cu pante transversale de 3-4%

10. Darea în circulație – definitivarea compactării prin circulația pe acest strat.

Stabilizarea stratului de fundație direct pe amplasament – operații

.naturala opt compactareW W

se folosesc autocisternecu dispozitiv de stropire

. . 3 3( )/

100c opt nat

A apa pamant

c

K W WQ m m

K factor cetinecont deevaporare

Când straturile rutiere se execută pe împietruiri existente prima operație - de scarificare – presupune desfacerea împietruirii pe o anumită adâncime, apoi materialul se deplasează pe acostamentele drumului și depozitat în cordoane laterale (buldozer, autogreder sau un scarificator montat la un tractor cu șenile).

O variantă tehnologică modernă de stabilizare mecanică prin MAL presupune următoarele activități / operații:

1.Transportul materialului de adaos și descărcarea în grămezi în zona de lucru

2.Împrăștierea acestuia în straturi uniforme

3.Dislocarea stratului de pământ din patul drumului, omogenizarea acestuia cu materialul de adaos și profilarea

4.Compactarea stratului omogenizat

5.Nivelarea și compactarea de finisare

Sistema de mașini utilizată la stabilizarea mecanică este alcătuită din:

Autobasculantă / dumper pt. transportul mat. de adaosBuldozer/autogreder pt. împrăștiere și nivelareStabilizator rutier pt. dislocare – omogenizareCilindru compactor pt. compactare

Sistema de mașini

Sistema de mașini - dumper

Sistema de mașini - autogreder

Sistema de mașini

Freza rutiera

Stabilizator rutier

Sistema de mașini

Sistema de mașini

Transport:- autobasculantă- dumper

Împrăștiere/nivelare:- buldozer - autogreder

Dislocare-omogenizare:

- freză rutieră- stabilizator rutier

Compactare:- cilindrii compactori

Execuția straturilor de fundație granulară

Comportarea unei structuri rutiere depinde de:

•portanța patului drumului și

•fundație

Execuția straturilor de fundație granulară

Deoarece încărcările date de trafic, eforturile unitare ce apar într-o structură rutieră descresc cu adâncimea, fundațiile pot fi executate din materiale cu rezistențe crescătoare de la pat spre suprafața structurii rutiere.

Aceasta duce la un cost mai redus prin utilizarea materialelor locale: balast, p.s., deșeuri de carieră, pământ din zona patului drumului, etc.

Fundații din piatră

•Sunt rezistente și durabile și sunt influențate de variațiile de umiditate

•Au avantajul că se pot executa și pe timp de iarnă

Execuția straturilor de fundație granulară

Fundații din balast

•Balastul să aibă granulozitate continuă cu dmax - 60 mm.

•Balastul este așternut direct pe patul drumului, se nivelează, se udă și se cilindrează (gros.max. 12 cm), apoi se dau în circulație min. 2 luni pentru consolidare

Execuția straturilor de fundație granulară

AșternereNivelare-umezire

Compactare prin cilindrare

Consolidare prin darea în

circulație min.2 luni

Fundații din piatră spartă•Sort 63-90 mm sau 80-125 mm (roci mai slabe)

Operații:• P.s. se așterne și se compactează cu un compactor de 6-8 t

• Se așterne piatra de împănare sort 16-25 mm (20 kg/mp) și se compactează din nou

• Golurile se umplu cu nisip grăunțos (10-15 kg/mp)

• Se udă (20-25 l/mp) și se compactează op. numită înnoroire

Execuția straturilor de fundație granulară

Fundații cu împietruire existentă

Împietruirea existentă se scarifică pe o adâncime de min.5 cm, se ciuruie,

-partea reutilizabilă se folosește la completarea denivelărilor, iar

-materialul trecut prin ciur se folosește la completarea acostamentelor.

Se așterne cantitatea necesară de balast sau p.s. până la grosimea necesară pt. fundație apoi se cilindrează.

Execuția straturilor de fundație granulară

Fundații cu împietruire existentă

Execuția straturilor de fundație granulară

Scarificarea împietruirii

min.5cm

Material ciuruit

Rămas pe ciur – completare

denivelări

Trecut prin ciur –

completare acostamente

Așternere balast / p.s.

Compactare - cilindrare

Fundații din blocaj

Blocajul se execută din piatră brută de carieră sau bolovani de râu cu înălțimea de 14-18 cm și baza de 8-15 cm.

Se așează pe un strat de nisip de min. 8 cm grosime.

Execuția straturilor de fundație granulară

Fundații din blocajOperații:

1.Se așterne un strat de nisip

2.Se așează pietrele una lângă alta, cu vârfurile în sus, iar la margine cele cu dimensiuni mai mari

3.Piatra brută se împănează cu p.s. prin batere și apoi se compactează ușor

4.O dată cu cilindrarea blocajului se cilindrează și acostamentele

5.În timpul cilindrării se răspândește nisip cuarțos

6.Pe blocajul cilindrat se așterne un strat de egalizare din p.s. de min.6 cm, se cilindrează, și se înnoroiește. Execuția straturilor de fundație granulară

Tehnologia de executare a straturilor rutiere din materiale locale stabilizate cu lianți minerali

Pământurile stabilizate cu lianți minerali prezintă caracteristici fizice, chimice și mecanice superioare, cum sunt:

•rezistențe mecanice și module de elasticitate mai mari,

•capacitate de deformare mai redusă,

•contracție la uscare mai mică,

•umflare la umezire mai redusă,

•stabilitate ridicată la acțiunea apei și a înghețului.

Straturi rutiere din materiale locale stabilizate cu lianți minerali

Lianții minerali utilizați la stabilizarea straturilor rutiere sunt:

•Cimentul – Portland – pt. toate tipurile de materiale

•Varul (praf, pastă) – pt. păm. argiloase, prăfoase sau cu grad de W ridicat

•Lianții puzzolanici (cenușa de termocentrală, tuful vulcanic, zgura granulată) în combinație cu var sau ciment

Straturi rutiere din materiale locale stabilizate cu lianți minerali

Se folosesc pentru:

•Ameliorarea capacității portante a straturilor superioare din terasamente

•Realizarea straturilor de fundație și de bază pt.SR grele

•Execuția straturilor portante pt.drumuri cu trafic redus protejate cu tratamente bituminoase sau covor bituminos

•Lărgirea fundațiilor în cazul modernizării drumurilor vechi

•Consolidarea acostamentelor

Stabilizarea pământului cu ciment

Se obțin straturi rutiere durabile și rezistente.

Materialele folosite pentru realizarea straturilor rutiere sunt:

•Pământ din platforma drumului

•Material de adaos (păm. din GÎ, nisip, balast, deșeuri de carieră)

•Materiale provenite din împietruirile existente

Stabilizarea pământului cu ciment

Se folosesc pt.execuția straturilor portante din structura rutieră, la realizarea terasamentelor și a stratului de formă.

Pământurile tratate cu var devin mai puțin sensibile la umezire și se pot compacta eficient.

Varul asigură și creșterea coeziunii dintre particulele de pământ, determină creșterea rezistențelor mecanice și a capacității portante.

Stabilizarea pământului cu var

Se folosesc la execuția stratului de formă, a str.de fundație și a str.de bază a structurilor rutiere.

Se folosesc la construcția drumurilor noi, la modernizarea dr.existente, la consolidarea acostamentelor, la execuția benzilor de încadrare, etc.

La stabilizarea agregatelor cu lianți puzzolanici , realizarea amestecului se face în stații fixe.

Stabilizarea cu cenușă de termocentrală se poate realiza și prin metoda amestecării pe loc – MAL.

Se folosesc în cazul pământurilor argiloase dar și a pământurilor prăfoase.

Stabilizarea cu lianți puzzolanici

Metode de execuție:

•Amestecarea pe loc – MAL

•Amestecarea în mișcare – MAM

•Amestecarea în stații fixe - MAS

Procedee de executare a straturilor rutiere stabilizate cu lianți minerali

Amestecarea pe loc – MAL se poate realiza prin:• Treceri repetate (folosind unul sau mai multe utilaje)

• Printr-o singură trecere folosind utilaje complexe care efectuează mai multe operații - combine rutiere

Tehnologia clasică de executare a straturilor stabilizate cu lianți minerali prin MAL

Amestecarea pe loc – MAL – operații:

1.Aducerea / aprovizionarea materialului pe platformă

2.Pregătirea pământului care urmează a fi stabilizat

3.Răspândirea liantului

4.Amestecarea uscată a componenților

5.Umectarea amestecului și omogenizarea componenților

6.Nivelarea la profil a amestecului

7.Compactarea stratului stabilizat

8.Finisarea și tratarea ulterioară a suprafeței stratului stabilizat

Straturi stabilizate cu lianți minerali prin MAL

Dacă se refolosește material din împietruirea existentă, acesta va fi readus pe platformă cu ajutorul lamei autogrederului din cordoanele în care a fost depozitat la lucrările pregătitoare și se va completa cu material până la volumul necesar.

1. Aducerea / aprovizionarea materialului pe platformă

Dacă se folosește material nou acesta va fi adus cu autobasculantele / dumperele și descărcat pe platformă în grămezi sau cordon și împrăștiat cu lama autogrederului.

Pentru evitarea deplasării materialului sau a completărilor ulterioare se va calcula distanța dintre grămezi sau dimensiunile cordonului în funcție de grosimea stratului care trebuie executat.

1. Aducerea / aprovizionarea materialului pe platformă

Pregătirea pământului se realizează prin: afânare, mărunțire și eliminarea elementelor / părților grosiere.

2. Pregătirea pământului care urmează să fie stabilizat

În cazul pământurilor coezive este necesară fărâmițarea bulgărilor și eliminarea fracțiunilor grosiere, lucru ce poate fi accelerat daca W = Wf.

Wf = Wp – (4…6)%

Wf = Wopt – (2…4)%

Wp – limita sup.de plasticitate

Wopt – W de compactare

2. Pregătirea pământului care urmează să fie stabilizat

Fărâmițarea – mărunțirea se realizează cu autogrederele (utilaje terasiere) prin strângerea materialului în cordon și apoi reîmprăștierea – operația repetându-se de mai multe ori.

Se pot folosi și utilaje agricole ( grape cu discuri, boroane) sau utilaje speciale: freze rutiere.

2. Pregătirea pământului care urmează să fie stabilizat

Gradul de mărunțire este atins a.c. din totalul materialului trecut prin ciurul de 5 mm procentul este de 55…85%.

2. Pregătirea pământului care urmează să fie stabilizat

În cazul pământurilor necoezive operația de fărâmițare / mărunțire nu mai este necesară.

2. Pregătirea pământului care urmează să fie stabilizat

Operația de pregătire a pământului se consideră terminată a.c. stratul rutier este adus la profil și se prezintă sub forma unei mase omogene afânate.

2. Pregătirea pământului care urmează să fie stabilizat