1. MIXTURI ASFALTICE

1.1 CONSIDERATII GENERALE Mixturile asfaltice reprezinta amestecuri atent constituite din agregate minerale,

naturale sau artificiale, aglomerate cu un liant bituminos. Amestecul mineral este alcatuit, de regula, din agregate naturale si filer, dar se

pot realiza mixturi asfaltice si cu agregate artificiale (ex. granulit, zgura, etc.). Agregatele naturale utilizate la lucrarile de drumuri provin din sfaramarea

naturala sau artificiala a rocilor obtinute din cariere sau balastiere. Cele mai utilizate la prepararea mixturilor asfaltice sunt: criblurile, nisipul natural, nisipul de concasaj, pietrisul si pietrisul concasat si balastul.

Agregatele naturale, folosite la prepararea mixturilor asfaltice, trebuie sa indeplineasca anumite conditii referitoare, in special, la forma si marimea granulelor, alcatuirea granulometrica, rezistente mecanice corespunzatoare, adezivitate buna fata de bitumul utilizat, rezistente bune la uzura si la actiunea agentilor atmosferici. Agregatele trebuie sa fie curate, fara impuritati de natura argiloase.

In alcatuirea structurilor rutiere, utilizate pe drumuri cu trafic redus, la prepararea mixturilor asfaltice se pot folosi materiale locale, care prelucrate si tratate corespunzator,pot conduce la obtinerea unor caracteristici corespunzatoare in conditiile unui pret de cost redus.

Filerul reprezinta o pulbere minerala, inerta din punct de vedere chimic, cu

granule, de regula, sub 0,63 mm (cu min. 80% granule sub 0,09 mm), obtinuta practic prin macinarea fina a rocilor calcaroase, a cretei brute sau prin stingerea in pulbere a varului nestins, in bulgari.Filerul folosit trebuie sa fie in stare de pulbere.

Filerul imbunatateste caracteristicile fizice ale bitumului prin marirea campului de olasticitate, favorizeaza adezivitatea la agregatul mineral, mareste frecarea interna si coeziunea liantului, imbunatatind astfel caracterisricile mixturilor asfaltice.

Filerul dozat judicios in raport cu ceilalti componenti mareste compctitatea si suprafata specifica a agregatului mineral, asigurand astfel, impreuna cu bitumul, rezistentele mecanice si stabilitatea mixturilor asfaltice.

Liantul bituminos este constituit din bitum sau derivati ai acestuia (emulsie

bituminoasa, bitum taiat, bitum fluxat etc.). 1.1Clasificare

a) In functie de modul de punere in opera:

- cilindrate

1

- turnate b) In functie de temperatura de obtinere:

- la cald (cu bitum) - la rece (de regula cu emulsii)

c) In functie de natura liantului: - cu bitum (pur, aditivat, modificat sau cu adaos de fibre) - cu nisip bituminos - cu emulsie Cele cilindrate, la randul lor, in functie de performante, respectiv de compozitie,

pot fi: - betoane asfaltice (inchise, deschise, rugoase etc.) - mortare asfaltice - anrobate bituminoase (pentru imbracaminti bituminoase usoare si straturi de

baza) 1.2. Mixturi asfaltice cilindrate executate la cald 1.2.1. Clasificare, materiale componente, metodologie de testare

a) Clasificare: In functie de natura liantului bituminos, mixturile asfaltice cilindrate la cald pot fi:

- cu bitum pur; - cu bitum aditivat; - cu bitum modificat; - cu adaos de fibre. In functie de compozitie si performante, mixturile asfaltice cilindrate la cald pot

fi de tipul: - betoanelor asfaltice (pentru strat de uzura si de legatura); - mortarelor asfaltice; - anrobatelor bituminoase. In tehnica rutiera din tara noastra, la ora actuala se utilizeaza urmatoarele tipuri

de mixturi asfaltice cilindrate la cald, prezentate in tabelul 3. 2

Tabel 3

Nr. crt.

Tipul mixturii asfaltice Simbol Strat Liant

Tip agregat natural

> 3,15 (4) mm

Reglementare tehnica

BA 8; BA 16; BAR 16; BA 25 Uzura Criblura

BAD 25 Legatura Criblura

BADPC 31 Legatura Pietris concasat

BADPS 31 Legatura

Bitum pur sau aditivat

Pietris sortat

SR 174-1

BAm16; BARm16 Uzura

BADm25 Legatura

Bitum modificat Criblura Normativ

AND ind.549

BAP Bitum pur sau aditivat

BAmP

Calea pe pod Bitum

modificat

Criblura Normativ AND ind.546

BAPC 8; BAPC 16 Uzura Bitum pur sau

aditivat Pietris concasat

Normativ AND ind.

CD 16:2000

1 Beton asfaltic

MASF 8; MASF 16 Uzura

Bitum pur sau aditivat cu adaos de fibre

Criblura Normativ AND ind. 539

MAB C Bitum cald-

MANB Nisip bituminos

MAT Mortar asfaltic turnat

MAS Cu subif*

2 Mortar asfaltic

MAEB

Uzura Bitum pur sau aditivat

Cu emulsie bituminoasa

SR 174-1 Normativ ind. CD 16:2000

AB 1; AB 2 Baza Bitum pur sau aditivat

Criblura, pietris concasat sau pietris sortat, functie de clasa tehnica a drumului

SR 7970

ABPC 31 Legatura Bitum pur sau aditivat

Pietris concasat

3 Anrobat bituminos

ABPS 31 Legatura Bitum pur sau aditivat

Pietris sortat

Normativ AND ind. CD

16:2000

* Suspensie de bitum filerizat

3

NOTA:Utilizarea bitumului modificat sau a adaosului de fibre nu exclude aditivarea bitumului cu produse tensioactive, daca valoarea adezivitatii o impune.

Betoanele asfaltice sunt mixturi bituminoase alcatuite pe principiul betonului la care, fie ca toate granulele scaheletului mineral sunt invelite in mod uniform cu o pelicula de bitum si formeaza categoria de asfalt cilindrat,fie ca golueile scheletului mineral sunt umplute integral cu mastic bituminos si formeaza categoria asfaltului turnat Asfaltul turnat neavand goluri este impermeabil si pus in lucrare nu necesita compactare. Asfaltul cilindrat se compacteaza prin cilindrare.

Betoanele asfaltice trebuie sa aiba de la inceput un schelet mineral cat mai compact pentru a putea fi folosite la realizarea imbracamintilor bituminoase. Rezistenta betoanelor asfaltice cilindrate depinde, pe langa structura minerala cat mai compacta, de dozarea corecta a filerului si grosimea peliculei de bitum ce anrobeaza granulele. Cu cat pelicula de bitum este mai subtire cu ata betonul este mai rezistent la actiunile mecanice si termice, iar rezistenta la forfecare si deformatii permanente este mai mare. Peliculele subtiri de liant prezinta inconvenientul ca cilindrarea se face greu, iar bitumul este mai expus fenomenului de imbatranire prin volatilizarea uleiurilor usoare.

Liantul folosit este bitumul cu penetratia 60…80 sau 80…100 mm.10-1. In general bitumul trebuie sa aiba o penetratie cu atat mai mica cu cat amestecul este mai compact, cu cat agregatul este mai fin, cu cat climatul este mai uscat si mai cald si cu cat circulatia este mai intensa.

Raportul filer-bitum are o importanta deosebita asupra caracteristicilor fizico-mecanice ale mixturilor asfaltice.Valorile acestui raport variaza de la 0,5….3, cu valori frecvente de 1,2….1,5 pentru betoanele asfaltice si 3 pentru asfaltul turnat..

Cresterea raportului filer-bitum, cu mentinerea constanta a dozajului de bitum, necesita o anrobare mai energica si conduce la obtinerea unei mixturi mai rigide si greu lucrabile cu granule ne anrobate cu bitum.

Mixturile asfaltice, printre conditiile de calitate pe care trebuie sa le indeplineasca, trebuie sa indeplineasca in principal si urmatoarele caracteristici:

-lucrabilitate; -compactitate; -stabilitate mecanica; -insensibilitate la apa. Lucrabilitatea este propietatea mixturii asfaltice de a putea fi pusa in opera in

vederea obtinerii unor carateristici fizico- mecanice ridicate ale stratului rutier. Lucrabilitatea unei mixturi depinde de o serie de factori printre care se pot mentiona:

-fluiditatea liantului; -granulozitatea agregatului mineral alcatuita din agregate bine proportionate; -natura si forma agregatelor; -dozajul de filer; -continutul de liant. Compactitatea se realizeaza prin aplicarea unei tehnologii de compactare

corespunzatoare in functie de alcatuirea si forma granulelor. In literatura tehnica de specialitate, standarde si instructiuni tehnice, sunt prezentate, pentru diferite tipuri de 4

mixturi afaltice, zone de granulozitate in care trebuie sa se inscrie agregatele naturale; ramanad ca in laboratoarele de specialitate sa se incerce o serie de amesecuri de sorturi pentru obtinerea unui amestec cu un volum de goluri minim ce va fi umplut cu filer si bitum.

Stabilitatea mecanica este strans legata de scheletul mineral, dozajul de liant si vascozitatea lui. Un schelet mineral puternic, din agregate colturoase, asigura o stabilitate buna straturilor bituminoase din mixtura asfaltica. Excesul de liant precum si utilizarea unui bitum moale, cu un punct de inmuiere scazut, genereaza in exploatare deformatii permanente in straturile din mixturi asfaltice.

Insensibilitatea la actiunei apei este influentata de adezivitatea bitumului si prezenta particulelor argiloase de pe agregatul mineral.

Mortarele asfaltice sunt amestecuri, realizate in anumite conditi, din nisip, filer si bitum.

b) Materialele componente:

- bitum tip D 60/80 (zona climatica calda) sau D 80/100 (zona climatica rece), conform SR 754;

- filer, conform STAS 539; - agregate naturale de balastiera (pietris, nisip natural, balast), conform STAS

662 (in curs de revizuire) si de cariera (nisip de concasare, cribluri, split, savura), conform SR 667; utilizarea diverselor tipuri si sorturi de agregate pe tipuri de mixturi este reglementata de SR 174-1 pentru imbracaminti bituminoase, SR 7970 pentru straturi de baza si Normativele AND specificate in tabelul 3. Functie de caracteristicile materialelor componente si de conditiile de exploatare, bitumul din mixtura poate fi pur, aditivat, modificat prin adaos de polimeri sau se poate utiliza adaosul de fibre.

c) Metodologia de testare Incercarile curente, standardizate, de caracterizare a mixturilor asfaltice,

efectuate in tara noastra pe epruvete cubice si cilindrice tip Marshall, conform STAS 1338/2-87, se refera la:

- caracteristicile fizice legate de porozitatea mixturii si modul de compactare

respectiv densitatea aparenta si absorbtia de apa; aceste caracteristici sunt in functie de compozitia mixturii si de natura materialelor componente;

- rezistentele mecanice monoaxiale la temperaturi medii si ridicate : RC 22 si

RC 50; sunt functie de compozitia mixturii, de caracteristicile bitumului si ale agregatelor naturale;

- stabilitatea la deformatii permanente la temperaturi ridicate: stabilitate

Marshall si fluajul la 600C; aceste caracteristici sunt deasemenea functie de compozitia mixturii si de performantele bitumului utilizat;

5

- comportarea fata de actiunea apei, respectiv umflarea si reducerea RC 22 dupa 28 zile imersie in apa; sunt functie de adezivitatea bitumului si de volumul de goluri.

Conditiile tehnice pentru aceste caracteristici sunt impuse, in functie de tipul

mixturii, de reglementarile specificate in tabel 3. In plus fata de aceste caracteristici, STAS 1338/2-87 mai prevede metodologia

pentru determinarea: - volumului de goluri; - rezistentei la tractiunie si compresiune, precum si a coeziunii si a

unghiului de frecare interna (incercarea braziliana efectuata pe cilindrii cu diametrul de 7,14 cm de obicei la 20 si 500C);

- rezistentei la intindere prin incovoiere si sageata critica (incercare efectuata pe epruvete prismatice: 4 x 4 x 16 cm la 00C si 100C, pentru stabilirea comportarii la temperaturi scazute). Pentru aceste caracteristici nu sunt stabilite conditii tehnice.

Pe plan mondial se aplica de regula metoda Marshall asociata cu alte incercari

moderne care se aplica de regula la elaborarea dozajului, dar si la verificarea calitatii si care vizeaza:

- caracteristicile de compactare cu presa de compactare giratorie care dau volumul de goluri (functie de numarul de giratii) si pe baza carora se poate stabili numarul de treceri ale cilindrilor compactori pentru obtinerea compactarii optime ale stratului;

- susceptibilitatea la deformatii permanente sub actiunea unor sarcini

pulsatorii (similare cu cele din exploatare) prin determinarea modulului de rigiditate si a deformatiei la diverse temperaturi sau prin simularea traficului (ornierometru sau fagasoscop) cu determinarea adancimii fagaselor produse de o roata ce executa o miscare de du-te-vino, in conditii determinate privind sarcina si temperatura de lucru;

- rezistenta la oboseala, respectiv numarul de cicluri pana la ruperea epruvetei,

in general la temperaturi scazute si la deformatie impusa.

Aceste determinari se pot aplica atat mixturilor cu bitum pur cat mai ales mixturilor cu bitum modificat sau cu adaos de fibre care nu pot fi caracterizate numai prin incercari curente. In tara noastra, in afara determinarilor pe epruvete cubice si Marshall mentionate mai sus, se mai pot efectua:

- incercari triaxiale (coeziune si unghi de fixare interna) efectuate in cadrul UTCB;

- incercari dinamice cu echipamentul ELE-MATTA (fluaj dinamic, modul, rezistenta la oboseala) pe epruvete confectionate cu presa cu compactare

6

giratorie. Ambele echipamente se afla in dotarea INCERTRANS, iar metodologia de incercare este reglementata prin Normativele AND indicativ 541, 542, 543 si 548, elaborate de INCERTRANS;

- incercarea la ornieraj (whelle tracking test) efectuata de CESTRIN dupa o metodologie in curs de reglementare.

Aceste incercari se aplica in special in cazul mixturilor asfaltice speciale (cu adaos de fibre sau cu bitum modificat), dar se pot aplica si in cazul mixturilor asfaltice cu bitum pur sau aditivat.

1.2.2. Tipuri de instalatii si utilaje de preparare, transport si punere in opera a

mixturilor asfaltice. 1.2.2.1 Producerea mixturilor asfaltice. Mixturile asfaltice se prepara in instalatii mecanice speciale, numite fabrici de

asfalt sau fabrici de mixturi asfaltice foarte diversificate ca tipuri si capacitate de productie, cu functionare continua sau discontinua, dotate cu dispozitive de predozare, uscare ( pentru tehnologia la cald), dozare a materialelor componente si componenta de malaxare fortata. De asemenea, instalatia poate fi completata cu buncare termoizolante pentru stocarea pe termen limitat a mixturilor asfaltice produse, inainte de a fi livrate santierelor.

Majoritatea instalatiilor de fabricare a mixturilor asfaltice din tara noastra functioneaza discontinuu (pe sarje) in ceea ce priveste malaxarea componentilor si sunt de tip LPX cu productivitate de cca 25 t/h.

Mai putin performante decat LPX-urile sunt instalatiile tip IMA 10, ANG si REISER, care se gasesc in numar redus.

In ultima perioada, unele unitati de drumuri s-au dotat cu instalatii mai performante decat LPX-urile din punct de vedere ecologic, al productivitatii si al gradului de automatizare. Astfel, la ora actuala in tara avem instalatii de tip:

- LPX E (LPX ecologizata, respectiv dotata cu filtre cu saci pentru epurarea gazelor), dar cu productivitate tot de 25 t/h;

- IMA 45 Ncolina- Marini, ecologizata si cu productivitate de 40-45 t/h; - KDC 158 (ucrainiana), ecologizata si cu productivitate de 40-50 t/h; - WIBAU, TELTOMAT, WIRTGEN, AMAN, etc., de asemenea ecologizate,

automatizate si cu productivitate marita (80-120 t/h); - TUM (tambur-uscator-malaxor) in flux continuu (tip ERMONT – in cadrul

SOROCAM). Ultimele 2 categorii sunt ecologizate, automatizate (afisaj pe computer: reteta,

temperaturi, cantitate de mixtura fabricata, etc.) si cu productivitate de 80-120 t/h. Schema unei statii de asfalt este prezentata in fig. 1. In predozatoare se realizeaza

predozarea agregatelor care se ridica in palnia de alimentare a uscatorului cu o banda transportoare. In uscator are loc incalzirea agregatelor in contracurent, cu ajutorul gazelor calde de ardere produse de flacara unui injector, si desprafuirea lor cu un ciclon de desprafuire; de aici, cu elevatorul pentru materiale calde, agregatele trec prin sitele 7

vibratoare, care sorteaza agregatele calde, apoi se depoziteaza pe sorturi si se cantaresc. Agregatele cantarite trec intr-un cantar-malaxor unde se adauga filerul, adus cu banda transportoare din buncarul de filer, si bitumul cald, din dozatorul de bitum, ambele dozate in functie de tipul mixturii asfaltice. Din malaxor, mixtura gata preparata este ridicata cu ajutorul unui schip si depozitata in buncarul de mixtura, de unde este descarcata direct in autobasculante.

Figura 1. Statie cu flux discontinuu Figura 2. Schema de functionare statie cu flux discontinuu

8

Figura 3. Schema de functionare statie cu flux continuu

P

la partconstanefectuePredozusureazformez

Figura 4. Statie tip Ermont redozatoarele agregatelor sunt constituite din buncare alimentatoare, prevazute

ea inferioara cu un dispozitiv de reglare, care permite scurgerea unei cantitati te a sortului respectiv in buncar. Transportul amestecului de agregate se aza cu ajutorul benzii transportoare, in mod continuu si in cantitate constanta. atoarele (fig. 5) sunt prevazute cu vibratoare, care asigura debitul constant si a evacuarea agregatelor fine (nisipuri), care au tendinta, cand sunt umede, sa e o bolta in predozator.

9

Fig. 5 Predozatoare Figura 6 Schema predozatoare

Uscarea, incalzirea si desprafuirea agregatelor sunt operatii deosebit de importante, intrucat pentru a realiza o buna anrobare cu bitum a acestora este necesar ca ele sa aiba o temperatura corespunzatoare, astfel incat liantul cald sa nu se raceasca la contactul cu agregatul, ci sa ramana fluid, pentru a anroba cat mai uniform toate granulele.

Din buncarul de depozitare, agregatele sunt ridicate cu elevatorul cu cupe reci si trecute in uscator (fig. 7).

F

Uscatorul ar

prevazut cu dispoaxului sau, permita

Uscatorul eseficient de caldura

Agregatele sardere. Tirajul espalete, care permitde gaze calde.

Dimensiunilactuale moderne tiuscatorului este as

Temperatura195 oC, intrucat infiler trebuie sa aiba

Uscarea agrperponderenta asuprincipali care treb

- umiditate- granuloz

ig. 7 Uscator pentru uscarea si incalzirea agregatelor

e o forma cilindrica, fiind usor inclinat (cca 6 o), executat din otel si zitiv pentru incalzire. Tamburul uscator se roteste continuu in jurul nd inaintarea agregatelor si uniformizarea temperaturii. te prevazut cu un injector in contracurent, asigurand astfel un schimb . e incalzesc strabatand uscatorul, in contracurent, cu gazele calde de

te asigurat cu ajutorul ventilatoarelor. In interiorul, uscatorul are ridicarea agregatelor pe care le lasa apoi sa cada stabatand curentul

e uscatorului depind evident de capacitatea instalatiei. Tendintele nd spre marirea diametrului uscatorului si nu a lungimii lui. Rotirea igurata prin dispozitive adecvate. agregatelor la iesirea din uscator trebuie sa fie cuprinsa intre 165 si malaxor se adauga filerul rece, iar temperatura dupa amestecarea cu valori intre 150 si 170 oC.

egatelor este o operatie de importanta majora, care are o influenta pra randamentului instalatiei si a consumului de combustibil. Factorii uie luati in considerare in procesul de uscare si in calzire sunt: a agregatelor;

itatea lor; 10

- temperatura necesara pentru anrobare. Parametrii asupra carora se actioneaza sunt durata mentinerii agregatelor in

uscator, reglarea injectorului si debitul de aer. Masuratori efectuate arata ca, daca umiditatea agregatelor creste de la 6% la 12%,

productivitatea uscatorului scade la 50%. In aceste conditii, consumul de combustibil variaza de asemenea in limite largi,

in functie de tipul instalatiei, putand creste de la 8 kg/t in cazul agregatelor uscate, la 16 kg/t pentru agregatele ude. In consecinta, este necesar sa se lucreze cu agregate cu umiditate cat mai mica, pentru a avea un consum cat mai scazut de combustibil.

Gazele calde antreneaza cu ele o parte a elementelor fine din agregate. Pentru a evita poluarea, gazele trec printr-o instalatie de desprafuire.

La iesirea din uscator, agregatele sunt preluate de elevatorul cald si conduse la un siloz, care poate fi prevazut cu instalatii de sortare si dozare. Elevatorul cald este acoperit pentru a evita pierderile de caldura si pierderea particulelor fine.

Dozarea si malaxarea se fac astfel incat sa se poata realiza mixturi asfaltice cat

mai omogene, respectandu-se dozajele date de laborator. Sortatorul-dozator are ca scop ciuruirea agregatelor calde, separandu-le pe

fractiuni si reconstituind astfel un amestec perfect dozat. Acesta este format din mai multe ciucuri, care permit sortarea fractiunilor.

Agregatele calde, cantarite de catre sortatorul-dozator, sunt introduse in malaxor. Se adauga filerul rece, cautand sa se realizeze o cat mai buna omogenizare a agregatelor (cribluri, nisip), cu filerul. Apoi se adauga liantul (bitumul) fierbinte, la temperatura de 150…170 oC, si se continua amestecarea.

Bitumul este livrat cald de la rafinarii si depozitat in bataluri sau cisterne mobile (tancuri de bitum). Pentru malaxare, bitumul trebuie incalzit la temperatura de 150…170 oC pentru a i se asigura o vascozitate scazuta. Temperaturile recomandate pentru anrobarea agregatelor sunt 150…170 oC pentru bitumul D80/120 si 165…170 oC pentru bitumul mai dur (D40/50).

Malaxoarele cele mai raspandite sunt cele cu ax orizontal prevazut cu palete. S-au studiat formele cele mai adecvate ale cuvei malaxorului, forma si inclinarea paletelor, astfel ca sa se efectueze o cat mai buna amestecare a agregatelor cu bitum. Peletele trebuie sa poata fi inlocuite usor, pe masura uzarii lor. Malaxoarele cu ax vertical trebuie folosite mai ales pentru amestecarea agregatelor cu dimensiuni mai mari, pana la 40 mm. Durata de malaxare depinde de tipul instalatiei si trebuie sa asigure o anrobare completa si uniforma a agregatelor cu bitum. O malaxare prea intensa nu imbunatateste anrobarea, dar micsoreaza randamentul instalatiei.

Fabricile de asfalt in flux discontinuu sunt recomandate pentru santiere unde se lucraza cu mixturi asfaltice diferite, acolo unde uneori dozajele se schimba de doua sau de mai multe ori pe zi.

Fabricile de asfalt in flux continuu sunt mai robuste si se recomanda mai ales pentru santiere unde se prepara acelasi tip de mixtura asfaltica in cantitati mari.

Fabricile de asfalt performante, aflate actualmente in dotarea societatilor de drumuri, sunt automatizate si informatizate, astfel ca intreg pocesul tehnologic este 11

supravegheat cu usurinta, orice dereglaj al instalatiei putand fi semnalat in vederea efectuarii interventiilor necesare.

In vederea realizarii unor mixturi asfaltice de buna calitate, in conformitate cu prevederile proiectului si cu dozajele elaborate de un laborator de specialitate, un rol deosebit de important revine controlului procesului tehnologic, care trebuie sa urmareasca in permanenta: calitatea materialelor, functionarea instalatiilor si a utilajelor, calitatea mixturilor asfaltice.

1.2.2.2 Transportul si asternerea mixturilor asfaltice Transportul mixturilor asfaltice se realizeaza cu ajutorul autobasculantelor. Pe

timp nefavorabil se recomanda acoperirea benei autobasculantelor cu prelate, iar in cazurile cand se lucreaza la temperaturi mai scazute sau distanta de transport este mare se recomanda sa se foloseasca bene termoilzolate sau prevazute cu dispozitive de incalzire.

Este necesar sa existe un numar suficient de masini pentru transportul continuu al mixturilor la asternere.

Asternerea mixturilor asfaltice pe stratul suport se face cu ajutorul unor utilaje speciale, numite repartizoare-finisoare, a caror productivitate trebuie sa fie corelata cu capacitatea de productie a instalatiei de preparare.

In cazuri exceptionale si pentru suprafete mici se admite ca mixtura asfaltica sa fie asternuta manual, folosindu-se unelte simple ca: sabloane, greble, lopeti, dreptare pentru verificare etc.

Inainte de asternere se pregateste cu atentie stratul suport, executandu-se urmatoarele operatii mai importante:

- repararea corespunzatoare a tuturor defectiunilor existente, folosindu-se tehnologiile adecvate;

- curatarea cu deosebita grija a stratului suport, in vederea realizarii unei mai bune acrosari, folosind in acest scop emulsie bituminoasa, bitum taiat sau suspensie de bitum filerizat, astfel incat sa se raspandeasca uniform 0.3…0.5 kg/m2 bitum pur (rezidual).

Lucrarile se intrerup pe ploaie sau cand temperatura mediului ambiant este sub +5 oC.

Temperatura mixturilor la asternere va fi minimum 130 oC, iar pentru cele rugoase de minimum 145 oC.

In figura 5 este prezentat un repartizor-finisor pentru mixturi asfaltice. In principiu, un repartizor-finisor este format din: sasiu automotor pe senile, un

buncar in care se descarca autobasculantele, un alimentator construit dintr-o banda transportoare metalica, doua snecuri pentru repartizarea mixturii pe latimea benzii de executat, o grinda metalica vibratoare pentru realizarea precompactarii si o placa nivelatoare care este in general incalzita.

12

Fig. 5 Repartizor-finisor

Exista mai multe tipuri de repartizoare-finisoare. Unele sunt montate pe pneuri, altele pe senile. Latimea de asternere poate sa fie de pana la 4 m. Compactarea se realizeaza cu un dispozitiv de vibrare.

Repartizorul-finisor este prevazut cu un dispozitiv de reglare a grosimii mixturii asfaltice asternute cu ajutorul a doua palpatoare ce se deplaseaza pe doua fire de otel montate lateral si care asigura realizarea profilului dorit.

Viteza normala de deplasare a repartizorului-finisor este de 8…10 m/min, putandu-se asterne astfel 80…200 t de mixtura asfaltica pe ora.

1.2.2.3 Compactarea mixturilor asfaltice Compactarea este operatia de indesare a mixturii asfaltice din stratul rutier si se

realizeaza cu ajutorul utilajelor adecvate, cu scopul de a obtine valori optime pentru caracteristicile fizico-mecanice ale stratului bituminos.

Printr-o compactare corespunzatoare se realizeaza: - densitatea aparenta maxima, ceea ce echivaleaza cu obtinerea unui volum de

goluri minim; - rezistenta la compresiune mare; - deformabilitate minima; - stabilitate corespunzatoare la temperaturi ridicate; - rezistenta mare la oboseala, deci si o durata de exploatare mai indelungata; - uniformitatea si planeitatea suprafetei compactate; - impermeabilitatea stratului la actiunea apei; - textura uniforma si o buna suprafata de rulare. Gradul de compactare se exprima in procente si reprezinta raportul dintre

densitatea aparenta a mixturii asfaltice, determinata pe probe intacte, prelevate din stratul compactat, si densitatea aparenta, determinata in laborator, in conditii standard, pe epruvete cubice sau cilindrice din aceeasi mixtura asfaltica, fiind dat de relatia:

100⋅=lab

efDρρ

[%]

13

in care: D este gradul de compactare, in %; ρef – densitatea aparenta efectiva, determinata pe probe de mixtura asfaltica

prelevate din stratul compactat, in g/cm3; ρlab – densitatea aparenta, determinata in laborator pe probe preparate din mixtura

asfaltica utilizata in acelasi strat, in g/cm3. Dupa efectuarea compactarii, stratul de din mixtura asfaltica trebuie sa aibe un

grad de compactare de minimum 96%. Factorii principali care influenteaza compactarea mixturilor asfaltice sunt: - dozajul si consistenta liantului; - granulozitatea agregatelor naturale; - temperatura mixturii asfaltice la punerea in opera si in timpul compactarii; - lucrul mecanic de compactare; - grosimea stratului compactat. La noi in tara, pentru compactarea straturilor bituminoase realizate din mixturi

asfaltice se recomanda utilizarea urmatoarelor ateliere de compactare: - tip A, alcatuit din compactor cu pneuri de 160 kN si compactor cu rulouri

netede de 120 kN; - tip B, alcatuit dintr-un compactor cu rulouri netede de 120 kN. In functie de conditiile specifice (tipul mixturii asfaltice, grosimea stratului de

compactat, temperatura in momentul compactarii, disponibilitatile de utilaje de compactare, gradul de compactare care trebuie realizat), compactarea se poate efectua si cu alte alcatuiri ale atelierului de compactare, dar numai dupa experimentarea acestuia pe un sector de incercare. De altfel, realizarea sectorului de incercare este obligatorie in toate cazurile, in vederea determinarii parametrilor de compactare.

Pentru obtinerea gradului de compactare prevazut, se considera ca numarul minim de treceri ale compatoarelor trebuie sa fie cel din tabelul de mai jos.

Atelier de compactare A B

Compactor cu pneuri de 160 kN

Compactor cu rulouri netede de

120 kN

Compactor cu rulouri netede de

120 kN

Tipul stratului

Numarul minim de treceri recomandat Strat de uzura 10 4 12

Strat de legatura 12 4 14 Pentru a se obtine rezultatele cele mai bune, literatura de specialitate recomanda

urmatorul atelier de compactare: - un compactor cu rulouri netede tandem de 60 kN; - un compactor cu pneuri de 120…160 kN; - un compactor cu rulouri netede de 100…120 kN; - un compactor cu rulouri netede cu trei axe, de 100 kN.

14

Compatorul tandem realizeaza precompactarea. Compactarea propriu-zisa se efectueaza cu compactorul cu pneuri, compactorul cu rulouri netede continua compactarea si nivelarea, iar compactorul cu trei axe paralele (tridem) executa corecturile eventualelor denivelari si realizeaza finisarea compactarii.

Compactoarele vor executa treceri lungi, astfel incat numarul de opriri sa fie redus. Primele treceri se vor efectua cu viteze mai mici, de 2…4 km/h, iar la trecerile urmatoare, cu viteza mai mare, de 4…6 km/h. Nu trebuie depasita viteza de 6 km/h, deoarece se pot produce smulgeri din stratul de mixtura asfaltica.

Compactarea se executa in lungul benzii, primele treceri efectuandu-se in zona rostului dintre benzi, apoi de la marginea mai joasa spre cea mai ridicata. Pe sectoarele in rampa, prima trecere se face cu utilajul de compactare in urcare.

Zonele inaccesibile compactorului, in special in lungul bordurilor, in jurul gurilor de scurgere sau al caminelor de vizitare se compacteaza cu placi vibratoare sau cu maiuri mecanice sau manuale.

La executarea imbracamintilor bituminoase trebuie sa se acorde o atentie deosebita realizarii rosturilor longitidinale. Dupa compactarea stratului de legatura sau de uzura din prima banda, pe marginea adiacenta benzii urmatoare ramane o zona ingusta de cativa centimetri, mai putin compactata si in general deformata. Aceeasi situatie se intalneste si la intreruperea lucrului, in sectiunea transversala din capatul benzii respective, dar pe o zona mai mare, de regula de cca 10 cm latime. Pe suprafata imbracamintilor bituminoase executate la cald se observa uneori aparitia unor fisuri sau crapaturi longitudinale in axa drumului, ce corespund rostului de lucru, in timp ce imbracamintea se prezinta in general foarte bine. Examinand cauzele care provoaca asemenea defectiuni, s-a constatat ca ele se datoreaza executarii necorespunzatoare a rostului longitudinal ce se creeaza la realizarea separata a celor doua benzi de circulatie.

In zona rostului, compactarea si sudura dintre cele doua parti nu se realizeaza uneori in conditii bune, iar pe 5…10 cm in axa drumului gradul de compactare ce se obtine este inferior cu 6…10 % fata de cel realizat pe restul imbracamintei si, in consecinta, datorita solicitarilor traficului, acesta fasie cedeaza, fisurandu-se.

Pentru remedierea acestei defectiuni s-a incercat colmatarea rostului cu emulsie bituminoasa, dar rezultatul a fost sub asteptari, deoarece dupa scurt timp fisurarea a reaparut.

De asemenea, in scopul imbunatatirii sudurii dintre cele doua benzi de circulatie s-a incercat incalzirea rostului de lucru de pe banda terminata, cu ajutorul razelor infrarosii, inainte de asternerea mixturii asfaltice pentru realizarea celeilalte benzi. Nici acest procedeu nu a dat rezultatele asteptate, deoarece s-a obtinut ridicarea temperaturii numai pe latimea rampei de incalzire si pe o adancime de 2…3 cm. In ambele cazuri, pentru o corecta realizare a rostului de lucru, care sa evite aparitia ulterioara a fisurilor specifice, la reluarea lucrului pe aceeasi banda sau pe banda adiacenta, zonele aferente rosturilor de lucru se taie pe toata grosimea stratului, astfel incat sa rezulte o muchie vie verticala. Acesta operatie nu este necesara in cazul rostului longitudinal al stratului de legatura, daca stratul intrerupt s-a executat in aceeasi zi cu stratul de pe banda adiacenta. Se amorseaza marginea taiata, dupa care se asterne mixtura asfaltica pe banda adiacenta, depasindu-se rostul cu 5…10 cm. Acest surplus de material se 15

impinge apoi cu o racleta peste mixtura asfaltica proaspat asternuta, astfel incat sa apara rostul. In continuare, se efectueaza compactarea dupa regulile prezentate mai sus.

Din punct de vdere practic, compactarea trebuie sa inceapa imediat ce mixtura asfaltica poate suporta compactorul fara sa se produca deformatii laterale si sa se termine inainte de racirea stratului.

Pentru mixtura compactata nu se va admite nici un fel de trafic inainte de racirea stratului (circa 6 h).

1.2.2.4 Tratarea ulterioara a suprafetei Dupa executarea imbracamintilor se procedeaza, in anumite cazuri, la inchiderea

porilor suprafetei, prin raspandirea de 2…3 kg/m2 nisip cu dimensiunile 0…3 mm, bitumat cu 2…3 % bitum, urmata de compactare. Exceptie fac betoanele asfaltice rugoase.

Pentru refacerea rugozitatii, dupa o perioada de timp, se pot executa tratamente bituminoase sau un nou covor asfaltic rugos.

Pe sectoarele ce se executa dupa 1 octombrie sau sunt situate in zone umbrite, cu precipitatii excesive, precum si pe cele solicitate la un trafic foarte redus, inchiderea suprafetei imbracamintei se va executa printr-o tratare (badijonare) cu 0.5 kg/m2 bitum taiat si raspandire de 3…5 kg/m2 nisip de concasaj, sau cu 0.8…1.0 kg/m2 emulsie bituminoasa cationica cu rupere rapida, cu un continut de 60 % bitum, diluata cu apa in proportie de 1:1si raspandire de 3…5 kg/m2 nisip natural curat, cu granulatie 0…3 mm, cu un continut cat mai redus de praf (sub 0.09 mm).

Pentru punerea in opera a mixturilor asfaltice cilindrate la cald, unitatile de drumuri sunt dotate cu:

- repartizoare finisoare de constructie mai veche, din tara (S 400 si NPK), precum si utilaje moderne de import prevazute cu palpator, grinda vibranta pentru asigurarea precompactarii, sistem de incalzire a grinzii, extensii (pana la 7-8 m latime) etc.;

- compactoare cu rulouri netede (R 8-12 tf la majoritatea unitatilor), precum si utilaje mai performante: cu vibrare, compactoare cu pneuri, mixte, compactoare de greutate redusa pentru locuri greu accesibile, etc.

Pentru verificarea gradului de compactare se pot utiliza gamadensimetre care determina densitatea aparenta a mixturii “in situ” prin metode nedistructive (CESTRIN, SOROCAM).

1.2.3. Date privind mixturile asfaltice cilindrate la cald cu comportare ameliorata in exploatare 1.2.3.1. Mixturi asfaltice cu bitum aditivat

a) Generalitati

16

Aditivii sunt substante tensioactive, cu compozitie si structura specifica polar-apolara care introdusi in bitum intr-un dozaj de max. 1% conduc la o ameliorare a adezivitatii acestuia fata de agregatele naturale fara a-i afecta celelalte caracteristici. Pe langa ameliorarea adezivitatii bitumului, aditivii trebuie sa mai indeplineasca urmatoarele conditii: - sa fie compatibili cu bitumul, respectiv sa se disperseze foarte usor in masa acestuia; - sa fie stabili termic pana la min.2000C; - sa nu fie toxici, inflamabili si in general sa nu ridice probleme deosebite sub aspect ecologic. Adezivitatea unui bitum reprezinta rezistenta pe care o opune pelicula de bitum la actiunea exercitata de apa (si de ceilalti factori din exploatare) de dezanrobare a liantului de pe granulele de agregat natural. Bitumul aditivat se utilizeaza atat in stratul de uzura care este cel mai solicitat de agentii nocivi din exploatare cat si in stratul de legatura sau de baza atunci cand adezivitatea bitumului nu este corespunzatoare. Mixturile asfaltice cu bitum aditivat si implicit straturile rutiere respective se caracterizeaza printr-o comportare ameliorata fata de actiunea apei in sensul mentinerii performantelor mecanice o perioada mai indelungata de timp in exploatare. b) Conditii tehnice Conditia pentru adezivitatea bitumului fata de agregatul natural utilizat este conform tabelului de mai jos.

Clasa tehnica a drumului sau tipul lucrarii

Categoria tehnica a strazii

Adezivitate %

I - III I - III min.80 IV - V IV min.75

Tipuri de bitum

- bitum de baza: D 60/80; D 80/100 si D 100/120, conform SR 754 sau Normativ MT-AND 537:1998;

- bitum aditivat: D 60/80a; D 80/100a siD 100/120a cu caracteristici conform SR 754 sau Normativ MT-AND 537:1998 si adezivitate conform datelor din tabelul de mai sus.

Bitumul aditivat se poate aplica la realizarea oricarui tip de mixtura asfaltica cilindrata la cald (vezi tabel 3).

Tipuri si caracteristici mixturi asfaltice

Compozitia si caracteristicile fizico-mecanice ale mixturilor asfaltice cu bitum aditivat sunt conform reglementarilor tehnice din acelasi tabel. c) Tehnologia de executie a imbracamintilor bituminoase cu bitum aditivat Este similara cu cea aplicata in cazul bitumului pur, conform SR 174-1 si

17

SR 174-2 cu mentiunea ca implica si operatia de aditivare a bitumului pe santier care se poate realiza printr-una din urmatoarele modalitati: - cu ajutorul unei instalatii speciale de import care asigura dozarea si injectarea aditivului in bitumul ce intra in malaxor; - cu ajutorul unei instalatii adaptate de alimentare si dozare a aditivului in rezervorul de bitum; - cu dotarea existenta la santier. Aditivarea bitumului conform primei variante se executa conform instructiunilor din documentatia tehnica a echipamentului. Aditivarea bitumului conform celorlalte doua procedee implica: - existenta pe santier a unui rezervor metalic separat pentru bitum (prevazut cu sistem de incalzire, sistem de inregistrare a temperaturii, gura de vizitare si pompa de recirculare) si a unei posibilitati de dozare a aditivului (volumetric sau gravimetric); - cunoasterea cantitatii de bitum din rezervor si a dozajului de aditiv (de regula cuprins in intervalul 0,4 ... 1,0 % in bitum). Fluxul tehnologic de aditivare a bitumului in acest caz include urmatoarele operatii: - incalzirea bitumului la 150 ... 1600C; - calcularea cantitatii necesare de aditiv, dozarea lui si introducerea in rezervorul de bitum; - omogenizarea amestecului prin simpla reciclare timp de 30 ... 40 minute (pana la trecerea prin pompa cel putin o data a bitumului din rezervor). d) Reglementari tehnice - Normativ AND indicativ 553 privind executia imbracamintilor bituminoase cilindrate, realizate la cald din mixturi asfaltice cu bitum aditivat (Anexa 4).

3.2.3.2. Imbracaminti bituminoase cu bitum modificat a) Generalitati

In scopul cresterii rezistentei imbracamintilor bituminoase la deformatii permanente (la temperaturi ridicate) si a rezistentei la fisurare (la temperaturi scazute) se poate utiliza bitumul modificat cu adaos de polimeri. In functie de scopul urmarit, respectiv de domeniul de aplicare, modificatorul poate fi de tipul: - elastomerilor termoplastici (ex.SBS sau SIS) care amelioreaza atat comportarea la temperaturi scazute cat si la temperaturi ridicate; - plastomerilor (ex. copolimerul etilen-acetat de vinil - EVA) care amelioreaza in general comportarea la temperaturi ridicate. Aceste doua tipuri de polimeri sunt asa zisi polimeri inerti. In ultima perioada si-au gasit aplicarea "polimerii reactivi" (ex.INTERLOY) care reactionand cu bitumul,

18

nu mai ridica probleme la prepararea bitumului modificat si in special la stocarea acestuia. In tara noastra, imbracamintile bituminoase pe baza de bitum modificat se recomanda a se aplica: - pe drumuri de clasa I - III si strazi de categorie tehnica I - II, cu trafic greu si foarte greu; - la lucrari speciale, justificate din punct de vedere tehnic si economic, cum ar fi: benzi pentru circulatia vehiculelor grele, locuri de parcare, zone cu accelerari si decelelari frecvente, zone de stationare, etc.; - la executia imbracammintilor bituminoase drenante, etc. b) Tehnologia de obtinere a bitumului modificat Prepararea bitumului modificat se realizeaza in instalatii speciale care pot fi amplasate la rafinarie, pe santier (la locul de preparare a mixturilor asfaltice) sau la unitati specializate in fabricarea bitumului modificat. Instalatiile de fabricare a bitumului modificat functioneaza de regula in flux continuu si sunt in principiu alcatuite din: - recipient vertical cu agitator; - moara coloidala; - rezervor, si sunt dotate cu sisteme de incalzire cu ulei, pompe de recirculare, dispozitive de inregistrare a temperaturii, sisteme de dozare a polimerului, pupitru de comanda etc. Procesul de preparare este alcatuit in general din trei faze: - faza de dispersie si umflare a polimerului in masa de bitum; - faza de dispersie - macinare; - perioada de omogenizare. Faza de dispersie si umflare a polimerului in masa de bitum se realizeaza in recipientul vertical prin introducerea polimerului in bitumul incalzit la temperatura de 1600C si amestecarea lor sub agitare continua, timp de min.30 minute. Faza de dispersare si macinare se realizeaza in moara coloidala prin introducerea amestecului bitum-polimer din rezervorul vertical. Omogenizarea amestecului bitum-polimer se realizeaza prin recircularea acestuia, de circa 6 ori, din moara coloidala in recipientul vertical. Operatia de preparare a bitumului modificat se considera incheiata atunci cand amestecul este omogen. Temperatura bitumului in timpul procesului de amestecare cu polimeri trebuie sa fie de 160 ... 1800C. De mentionat ca bitumurile romanesti obtinute prin procedeul oxidarii, prezinta o compatibilitate redusa cu polimerii utilizati ca modificatori, iar bitumul modificat are o stabilitate scazuta la stocare. c) Metodologia de testare a bitumului modificat Bitumul modificat reprezinta un liant diferit de bitumul pur, a carui testare implica pe langa metodologia clasica si aplicarea unor metode specifice vizand: 19

- omogenitatea; - stabilitatea la stocare; - revenirea elastica; - determinarea continutului de polimer. Aceste metode au fost elaborate de INCERTRANS, CESTRIN si ICERP Ploiesti si constituie obiectul normativului MT-AND nr.538:1998 (Anexa 1). d) Conditii tehnice Conditiile tehnice pe care trebuie sa le indeplineasca bitumul modificat cu polimeri (in cazul elastomerilor termoplastici liniari) sunt prezentate in tabelul 2 care include si caracteristicile impuse bitumului initial. e) Mixturi asfaltice cu bitum modificat Se utilizeaza in cazurile mentionate la pct.a si sunt reglementate prin Normativul MT-AND nr.549, (Anexa 5). S-au aplicat in tara noastra:

- la unele lucrari de reabilitare - etapa I-a (ex.pe DN 7); - la executia imbracamintilor bituminoase pentru calea pe pod (ex.Pod

Giurgeni-Vadul Oii, DRDP Constanta, 1993 si Pod Giurgiu-Ruse, SOROCAM, 1996-1997);

- la executia unor piste aeroportuare (ex. Aeroport Otopeni, CCCF in colaborare cu o firma italiana, 1996-1997),

fara rezultate spectaculoase. Cauzele problemelor aparute la lucrarile respective pot fi: - greutatile inerente legate de aplicarea unei noi tehnologii; - compatibilitatea redusa a bitumurilor romanesti cu polimerii;

- conditiile de executie si exploatare neadecvate, etc. Din cauza dificultatilor privind obtinerea bitumului modificat, a pretului de cost

si a rezultatelor putin satisfacatoare in tehnica rutiera din Romania, la ora actuala bitumul modificat (la cald) se aplica pe scara foarte redusa. 1.2.3.3. Mixturi asfaltice cu adaos de fibre

a) Generalitati Comportarea in exploatare a unei mixturi asfaltice depinde, pe langa multi alti

factori si de continutul de bitum din mixtura. Un continut redus de bitum conduce la fisurare, iar unul ridicat la aparitia deformatiilor permanente Pentru a putea aplica un continut ceva mai ridicat de bitum, fara riscul aparitiei fagaselor a fost elaborata o noua solutie de executie a mixturilor asfaltice: adaosul de fibre.

20

Fibrele utilizate ca adaos in mixturile asfaltice pot fi minerale (ex. fibrele de azbest sau din sticla) sau de mixtura vegetala (ex. fibrele de celuloza). Au mai existat de asemenea tentative de aplicare a unor fibre de sinteza (ex. PNA). Prin densitatea lor foarte redusa si prin caracteristicile specifice, fibrele introduse in mixtura intr-un procent foarte scazut (0,3…0,5 % fibra activa) creeaza in masa acesteia, impreuna cu bitumul o retea tridimensionala, cu urmatoarele efecte mai importante asupra comportarii:

- cresterea rezistentei la fisurare prin actiunea retelei si prin cresterea posibilitatii aplicarii unui dozaj mai ridicat de bitum;

- cresterea rezistentei la deformatii permanente prin marirea vascozitatii bitumului;

- reducerea susceptibilitatii la imbatranire prin inhibarea fenomenului de oxidare;

- diminuarea efectului actiunii apei de dezanrobare a peliculei de liant de pe suprafata agregatelor naturale prin impiedicarea penetrarii umiditatii;

- mentinerea rugozitatii stratului de rulare prin protectia agregatelor naturale de fenomenul de slefuire sub circulatie;

- evitarea aparitiei degradarilor premature, cauzate de agentii nocivi (climaterici si de trafic) din exploatare (radiatii UV, variatii de temperatura, produse petroliere si alti solventi raspanditi accidental sau rezultati in urma esaparii gazelor arse, etc.) prin cresterea rezistentei bitumului fata de actiunea acestora;

- reducerea zgomotului produs de traficul rutier, etc.

Comportarea ameliorara in exploatare a mixturilor asfaltice cu adaos de fibre se datoreaza atat prezentei fibrelor cat si compozitiei specifice a mixturilor asfaltice respective: continut ridicat de criblura (sort 8-16); continut ridicat de bitum si continut ridicat de fractiuni fine (filer).

b) Tipuri de fibre si caracteristici

Fibrele cele mai utilizate pe plan mondial ca si in tara noastra sunt cele celulozice si cele din sticla. Fibrele celulozice (ex. cele de tip ARBOCEL) au urmatoarele caracteristici principale:

- continut de celuloza - pH……………………………………………… 80±5 % - diametrul fibrelor………………………………. 7,5±1 - lungimea medie a fibrelor……………………… cca. 45 µm (0,045 mm) - lungimea maxima a fibrelor…………………… cca. 1100 µm (1,1 mm) - temperatura maxima de lucru…………………. cca. 5000 µm (5 mm) - temperatura normala de lucru…………………. max. 2500C - temperatura de aprindere……………………… 5000C

21

- aspect………………………………………….. fibre foarte fine, cenusii, in acumulari de celuloza

Este un produs natural, ecologic si fiziologic, sub forma unui material fibros de culoare cenusie, insolubil in apa, obtinut din celuloza tehnica. Celuloza este o fibra organica naturala care se gaseste in lemn. Prin tratarea chimica, lignina si o mare parte din hemiceluloze sunt indepartate. Raman astfel, in urma tratamentului, lanturi macromoleculare de celuloza (C6H10O5)n, unde ”n” oscileaza in jurul valorii de 1000.

Intrucat utilizarea fibrelor celulozice ridica o serie de probleme privind manipularea, aspectul higroscopic si dispersarea omogena in masa mixturii s-a conceput si s-a realizat livrarea lor sub forma de granule prin:

- aglomerare cu bitum (ex. fibrele tip GRANUFLEX 66; VIATOP 66 si VIATOP 80 plus);

- aglomerare cu rasini; - aglomerare prin presare (ex. VIATOP Pur si TOPCEL). De asemenea, s-au conceput fibre celulozice cu adaos de polimeri (ex. VIATOP

Em cu cca 40 % EVA si VIATOP Sm cu cca 40 % SBS). In ceea ce priveste fibrele de sticla, acestea sunt special concepute, fabricate si

tratate, prezentand fata de cele celulozice urmatoarele avantaje (in plus, fata de cele specificate mai sus):

- sunt inerte din punct de vedere chimic, constituind un inhibitor de imbatranire;

- au rezistenta mecanica marita constituind astfel un agent de armare a masticului;

- sunt rezistente la foc. Agrementate tehnic, experimentate in tara noastra si aplicate pe scara larga pe

plan mondial sunt fibrele de sticla tip PRIMA (Franta) cu urmatoarele caracteristici principale.

Nr. crt. Caracteristici Valori medii admisibile

1 Lungime 500 µ 2 Diametru 5 µ 3 Suprafata specifica min.2000 cm2/g 4 Densitate 2,5 ... 2,7 g/cm3 5 Umiditate max.1% 6 Stabilitate termica 5000C

c) Domenii de utilizare

Mixturile asfaltice cu adaos de fibre se aplica la realizarea straturilor rutiere bituminoase destinate lucrarilor de constructie, intretinere, reabilitare, ranforsare, consolidare sau modernizare a drumurilor si a strazilor de orice categorie, respectiv clasa tehnica, in urmatoarele cazuri: a) drumuri cu trafic intens si greu;

22

b) zone intens solicitate: intersectii (in special cele semaforizate, unde fortele de forfecare sunt mai ridicate), pante, rampe, statii pentru transportul in comun, etc.; c) sectoare de drum situate in zone cu ecart termic ridicat sau cu temperaturi extreme (scazute sau ridicate) situate peste sau sub media pe tara; d) utilizarea unor materiale susceptibile la fisurare (ex. bitumul de oxidare) sau la deformatii permanente (ex. bitumul de distilare); e) suport rigid (imbracaminte din beton de ciment cu perioada de exploatare depasita sau strat de fundatie din materiale stabilizate cu lianti hidraulici), cazuri in care apare pericolul transmiterii fisurilor si rosturilor; f) suport flexibil (imbracaminte bituminoasa, cu perioada de exploatare depasita), dar puternic fisurat (caz in care apare de asemenea pericolul transmiterii degradarilor, daca nu se procedeaza la frezarea stratului degradat sau la aplicarea unei solutii antifisura); g) calea pe pod; h) imbracaminti bituminoase drenante; i) straturi bituminoase subtiri sau foarte subtiri la cald sau la rece. Straturile rutiere bituminoase cu adaos de fibre pot constitui: - de regula, stratul de uzura al imbrcamintilor bituminoase; - stratul antifisura, special conceput, ce se interpune intre suport si imbracaminte (de regula in cazurile “e” si “f”); - stratul de legatura si eventual de baza, in cazuri justificate tehnic si economic. Imbracamintea bituminoasa pentru calea pe pod se va realiza in 2 straturi, ambele cu adaos de fibre. d) Mod de utilizare

Fabricarea mixturilor asfaltice cu adaos de fibre se poate realiza cu aceleasi instalatii ca si in cazul mixturilor clasice (conform SR 174/1,2) fie ele in flux continuu sau discontinuu, cu mentiunea ca se impune fie o usoara adaptare a acestora care sa permita dozarea fibrelor si introducerea lor in amestec, fie dotarea cu instalatii speciale de dozare si alimentare cu fibre.

In cazul instalatiilor secventiale (pe sarje) care sunt cele mai frecvente in tara noastra, fluxul tehnologic de fabricare a mixturilor asfaltice cu adaos de fibre este urmatorul:

- predozarea agregatelor naturale si introducerea lor in uscator; - sortarea agregatelor naturale calde; - dozarea agregatelor naturale calde pe sorturi si introducerea lor in malaxor; - alimentarea cu filer, dozarea acestuia si introducerea lui in malaxor; - dozarea si introducerea in malaxor a fibrelor; - malaxarea “uscata” a amestecului timp de 5-10 secunde; - incalzirea, dozarea si introducerea in malaxor a bitumului; - omogenizarea amestecului prin malaxare, care se prelungeste cu 1-15 secunde

fata de cazul bitumului pur; 23

- evacuarea mixturii in buncarul de stocare. In cazul instalatiilor in flux continuu, fibrele se introduc in uscator-malaxor in

ultima treime, concomitent cu filerul, inainte de adaugarea bitumului. Dozarea si alimentarea cu fibre, se recomanda a se realiza cu ajutorul unui echipament special.

Pentru fibrele din sticla acest echipament este alcatuit din urmatoarele subansamble principale:

- alimentator in care sunt introdusi sacii cu fibre; - malaxor elicoidal care disperseaza fibrele compactate din sac; - hota de aspirare (cu aspirator) a eventualelor particule care se degaja in aer; - filtru de aer; - compresor de aer; - tub de introducere sub presiune a fibrelor in malaxor sau in uscator- malaxor; - variator de debit (a aerului comprimat) cu ajutorul caruia se realizeaza practic dozarea fibrelor; - avertizare sonora pentru asigurarea ritmica a alimentarii cu fibre;

- telecomanda pentru comanda automata a operatiilor.

Transportul si punerea in opera a mixturilor asfaltice cu adaos de fibre se efectueaza practic in aceleasi conditii ca si in cazul mixturilor asflatice clasice, cu bitum pur, conform SR 174-2, cu mentiunea ca la compactare se vor evita cilindrii compactori cu pneuri, iar vibrarea se va aplica numai la a doua si a treia trecere. De asemenea, dupa prima trecere a compactorului, in functie de necesitati, se poate aplica o tratare a suprafetei cu nisip sort 0,2 – 3,15 (4), neanrobat sau preanrobat cu 2-3 % bitum, dupa care se continua compactarea.

e) Conditii tehnice Efectul benefic al adaosului de fibre si al compozitiei specifice a mixturilor

asfltice respective (notate la noi cu simbolurile MASF 8 si MASF 16, iar pe plan mondial cu simbolul SMA) nu este, de regula pus in evidenta prin incercarile clasice de laborator efectuate in regim static.

Din acest motiv, incercarile specifice efectuate pe mixturile asfaltice cu adaos de fibre vizeaza:

- stabilirea volumului de goluri (optim 3,5%); - testul Schellenberg; - stabilitatea la ornieraj; - incercari triaxiale (coeziune si unghi de frecare interna); - incercari dinamice (fluaj, modul, rezistenta la oboseala). f) Reglementari tehnice: Normativ AND ind. 539, agremente tehnice, norme germane. 1.2.3.4. Imbracaminti bituminoase pentru calea pe pod

a) Generalitati

24

Executia imbracamintilor bituminoase pentru calea pe podurile rutiere este reglementata prin STAS 11348-87 care prevede numai utilizarea asfaltului turnat. Dezavantajele tehnice si economice pe care le prezinta aplicarea acestui tip de mixtura asfaltica si anume: - necesitatea unor instalatii si utilaje speciale pentru preparare si transport; - lipsa utilajelor de punere in opera; - productivitatea scazuta; - consumul ridicat de bitum, filer si energie; - lipsa de rugozitate si uniformitate, etc., precum si aparitia unor noi tipuri de hidroizolatii care nu mai impun o imbracaminte foarte etansa au condus la necesitatea studierii posibilitatilor de aplicare a imbracamintilor cilindrate. In acest sens, au fost elaborate mixturile de tipul betonului asfaltic etans, realizate cu bitum pur (D 60/80 sau D 80/100), functie de zona climatica sau bitum modificat, notate BAP, respectiv BAmP. Aceste mixturi sunt reglementate prin Normativ AND ind. 546 (Anexa 6) care include si asfaltul turnat si care a fost avizat cu caracter experimental in CTE-AND.

b) Caracteristicile betonului asfaltic etans (caracter experimental)

Tabel 4 Valori admisibile pentru mixtura tip Nr.

crt. Caracteristici BAP BAmP A. Compozitia mixturii

1. Continut de bitum, % 6,0 ... 7,0 2. Curba granulometrica a agregatului natural: - trece prin ciurul de 16 mm, % 90 ... 100 - trece prin ciurul de 8 mm, % 60 ... 80 - trece prin ciurul de 3,15 mm, % 45 ... 60 - trece prin sita de 0,63 mm, % 25 ... 40 - trece prin sita de 0,20 mm, % 14 ... 25 - trece prin sita de 0,09 mm, % 10 ... 12 B. Caracteristici fizico-mecanice B 1. Caracteristici pe epruvete Marshall

1. Densitate aparenta, kg/m3, min. 2350 2350 2. Absorbtia de apa, % vol., max. 1,0 1,0 3. Stabilitate la 600C, KN, min. 7,5 10,0 4. Indice de curgere, mm 1,5 ... 4,5 2,0 ... 3,5

B 2. Caracteristici pe probe intacte (carote) 1. Densitate aparenta, kg/m3, min. 2250 2250 2. Absorbtia de apa, % vol., max. 2,0 2,0 3. Grad de compactare, % min. 97 97

c) Reglementari tehnice

25

- STAS 11348-87. "Lucrari de drumuri. Imbracaminti bituminoase pentru calea pe pod. Conditii tehnice generale de calitate." - STAS 175-87. "Lucrari de drumuri. Imbracaminti bituminoase turnate, executate la cald. Conditii tehnice generale de calitate. - "Normativ privind executia la cald a imbracamintilor bituminoase cilindrate pentru calea pe pod" indicativ MT-AND 546 (Anexa 6). 1.3. Mixturi asfaltice turnate Mixturile asfaltice turnate sunt mixturile cu o compozitie si o tehnologie de preparare specifica, care dupa punerea in opera nu necesita compactare. De regula, mixturile asfaltice turnate cunoscute sub denumirea de asfalt turnat se prepara la cald, in instalatii speciale, cu bitum dur. In ultima perioada insa, se aplica asa zisele mixturi asfaltice turnate la rece (tip Slurry-Seal sau SFSR) care sunt astfel denumite, intrucat, de obicei, nu se compacteaza cu utilajele obisnuite, ci sub trafic. Acestea vor fi tratate separat. In ceea ce priveste asfaltul turnat la cald, conform (STAS 175-87), in functie de natura agregatelor naturale utilizate, acesta poate fi de doua tipuri:

- asfalt turnat dur (cu cribluri); - asfalt turnat (cu pietris).

Asfaltul turnat dur se utilizeaza la executia imbracamintii pentru calea pe pod

sau la lucrari de reparatii, in special pe timp de iarna, iar asfaltul turnat cu pietris la executia trotuarelor, a pistelor pentru ciclisti, a curtilor interioare, etc.

Asfaltul turnat se obtine in instalatii speciale prin malaxarea prelungita a bitumului cu filerul (obtinerea masticului) si inglobarea treptata a nisipului si a criblurii sau pietrisului. Toate materialele se incalzesc in prealabil (inclusiv filerul) la temperaturi cuprinse in intervalul 170-190 0C, iar malaxarea se face de asemenea la cald (180-2000C) timp de 1-2 ore. Bitumul utilizat este mai dur decat cel aplicat la prepararea mixturilor cilindrate (tip D 25/40 sau D 40/50). In ultima perioada, pe langa instalatiile special destinate prepararii asfaltului turnat au fost realizate instalatii care pot fi utilizate atat la obtinerea mixturilor asfaltice clasice cat si a asfaltului turnat (ex. statia AMAN – DRUPO – COLENTINA). In acest scop, mixtura asfaltica din malaxor este transportata nu un buncarul de stocare, ci intr-un malaxor II, incalzit cu ulei, unde se adauga suplimentul de bitum si se continua amestecarea pana la “coacerea asfaltului”. Transportul asfaltului turnat la punctul de lucru se face cu utilaje speciale (TAT-uri) prevazute cu sistem de malaxare si incalzire.

26

Punerea in opera a asfaltului turnat se efectueaza de regula manual. In prezent exista in tara un singur utilaj de punere in opera mecanizata a asfaltului turnat aflat in dotarea CCCF. Tot din categoria mixturilor asfaltice turnate, realizate la cald, fac parte:

- mortarul turnat utilizat la executia lucrarilor de hidroizolatii la poduri sau la trotuare;

- masticul, utilizat la colmatarea rosturilor, fisurilor si crapaturilor. 1.4. Mixturi asfaltice la rece, cu emulsie 1.4.1. Tipuri, elemente componente, domenii de utilizare Mixturile asfaltice, realizate la rece cu emulsie sunt in general mai putin utilizate

decat cele clasice, din cauza caracteristicilor fizico-mecanice mai putin performante (volum de goluri ridicat, rezistente mecanice, stabilitate si coeziune scazuta). In functie de modul de utilizare, acestea pot fi:

- cu aplicabilitate imediata; - stocabile. Cele cu aplicabilitate imediata, la randul lor pot fi in functie de natura

elementelor componente: - mixturi reciclate, la rece; - mixturi la rece, din materiale noi,

iar in functie de compozitie: - anrobate bituminoase la rece utilizate ca strat de baza sau de legatura pe

drumuri cu trafic redus; - slamuri bituminoase destinate executiei straturilor bituminoase foarte subtiri

turnate la rece.

In tara noastra se aplica urmatoarele procedee de obtinere si aplicare a mixturilor asfaltice la rece:

- executia de straturi bituminoase foarte subtiri la rece (SFSR), conform Normativ AND indicativ 523 (Anexa 7);

- realizarea de mixturi asfaltice stocabile cu emulsie, destinate executiei lucrarilor de reparatii pe timp de iarna, conform Normativ AND ind.533 (Anexa 8);

- reciclarea mixturilor asfaltice la rece, in situ, cu emulsie, conform Normativ AND indicativ 532 si procedeelor reglementate tehnic.

27