Activitatea practic ă de construc ție, modernizare și între ținere a drumurilor preconizeaz ă utilizarea unor materiale de calitate care s ă fie… [631466]
85
3. SUPRASTRUCTURA DRUMURILOR
Activitatea practic ă de construc ție, modernizare și între ținere a drumurilor
preconizeaz ă utilizarea unor materiale de calitate care s ă fie procurate, pe cât posibil, din
apropierea zonei de amplasament a drumului, astfel încât cheltuielile de transport s ă fie
minime. Luând ca determinant pentru g ăsirea solu ției optime de execu ție costul minim al
lucr ărilor, se poate ajunge la utilizarea unor materiale diverse, care, pe baza unor cercet ări
sistematice și prin folosirea unor tehnologii adecvate, se pot a duce în stadiul de utilizare
curent ă în tehnica rutier ă.
Marea varietate de materiale folosite în tehnica r utier ă (p ământuri, agregate naturale,
lian ți) și de tehnologii conduce impicit la apari ția unei diversit ăți largi de straturi rutiere a c ăror
comportare în exploatare sub ac țiunea solicit ărilor (trafic și condi ții climaterice) trebuie corect
apreciat ă prin calcule de dimensionare specifice.
Abordarea problematicii dimension ării structurilor rutiere nu se poate realiza pentru
fiecare structur ă rutier ă posibil ă, astfel încât marea varietate de straturi și structuri rutiere
existente trebuie grupate dup ă principii bine determinate, fiec ărei grup ări corespunzându-i o
metod ă specific ă de calcul. De asemenea, și din punct de vedere al terminologiei rutiere este
convenabil ă o clasificare pragmatic ă a structurilor rutiere.
3.1. Clasificarea structurilor rutiere
Pentru o corect ă clasificare a structurilor rutiere este necesar s ă se cunoasc ă în
totalitate materialele utilizabile în straturile ru tiere prin caracteristicile lor care intervin în
cadrul metodelor de dimensionare adoptate, precum și modul de comportare al acestora în
exploatare, care poate conduce, prin studii atente și, din p ăcate de durat ă, la concluzii
interesante, menite de multe ori s ă influen țeze etapele de calcul de dimensionare, tehnologiile
de execu ție, implementarea unor noi solu ții etc.
În concordan ță cu diversificarea tipurilor de structuri rutiere, se remarc ă preocup ările
speciali știlor din domeniu pentru elaborarea criteriilor de clasificare a acestora, precum și
pentru perfec ționarea metodelor de dimensionare.
În acest domeniu, pornind de la realit ățile sectorului rutier din țara noastr ă din anii ’80
(grosimi reduse de straturi bituminoase), s-a urm ărit stabilirea unor principii clare, care s ă
conduc ă la o definire și clasificare obiective și concise ale structurilor rutiere, pe baza studier ii
comport ării în exploatare a acestora.
86 S-a ținut seama de faptul c ă segmentarea exagerat ă în clasificarea structurilor rutiere
are repercusiuni însemnate asupra terminologiei uti lizate, dar mai ales asupra metodelor de
dimensionare aplicate, care în mod practic trebuie s ă fie adaptate fiec ărei categorii de structuri
rutiere considerate. De asemenea, s-a avut în veder e c ă, urmare a multiplelor lucr ări de
îmbun ătățire a st ării de viabilitate a drumurilor, a lucr ărilor de modernizare sau ranforsare,
precum și a apari ției și aplic ării de noi materiale și tehnologii (în special diversificarea și
folosirea tot mai frecvent ă a straturilor din agregate naturale stabilizate cu ciment sau cu lian ți
puzzolanici), s-a ajuns la o diversitate foarte mar e de structuri rutiere, care nu mai puteau fi
încadrate în categoriile de structuri rutiere recun oscute la acea dat ă.
Cercet ările desf ăș urate au condus la necesitatea punerii în discu ție a urm ătoarelor
propuneri vizând definirea și clasificarea structurilor rutiere:
– o nou ă definire a structurilor rutiere și a complexelor rutiere;
– o nou ă clasificare a structurilor rutiere;
– luarea în considerare, în toate cazurile, la dime nsionare, ranforsare, pentru stabilirea
strategiei de între ținere etc., a complexelor rutiere și nu numai a structurilor rutiere.
Pentru atingerea acestor obiective s-a f ăcut apel la concep ția general ă de alc ătuire și
proiectare a construc țiilor, care se refer ă la dimensionarea unei structuri de rezisten ță , plasat ă
pe o funda ție adus ă la anumi ți parametri tehnici bine stabili ți, la solicit ările sigure sau posibile
de-a lungul duratei de exploatare prognozate.
În baza acestei concep ții, s-a ajuns la concluzia înlocuirii termenului de sistem rutier
cu structur ă rutier ă, care de altfel se constituie în elementul de rezi sten ță al drumului.
Dezbaterile purtate pe plan na țional au condus la acceptarea noii concep ții vizând
definirea și clasificarea structurilor rutiere, care va fi pre zentat ă în continuare.
Definirea și clasificarea structurilor rutiere și a complexelor rutiere au fost
concretizate a șa cum se va vedea în continuare.
Structura rutier ă este elementul de rezisten ță al drumului, prev ăzut ă și realizat ă pe
partea carosabil ă și pe benzile de încadrare, alc ătuit ă dintr-un ansamblu de straturi executate
din materiale pietroase stabilizate sau nu cu lian ți, dup ă tehnologii adecvate, și dimensionate
conform anumitor norme, având în ansamblu o capacit ate portant ă stabilit ă în principal func ție
de intensitatea traficului greu.
Structura rutier ă în baza concep ției sus-men ționate se construie ște pe o funda ție
format ă din:
– terasamente, în care se include, dup ă caz, stratul de form ă;
– terenul natural;
Ținând seama de modul de alc ătuire și de comportare în exploatare, s-a ajuns la
urm ătoarea clasificare a structurilor rutiere:
– structura rutier ă supl ă este alc ătuit ă dintr-un ansamblu de straturi realizate din
materiale necoezive stabilizate mecanic sau/ și cu lian ți hidrocarbona ți, îmbr ăcămintea și stratul
de baz ă fiind realizate din mixturi asfaltice, sau, în mod excep țional, din macadam bituminos
sau din macadam (pietruire);
– structura rutier ă rigid ă este alc ătuit ă dintr-un ansamblu de straturi stabilizate sau
nu cu lian ți, peste care se realizeaz ă o îmbr ăcăminte din beton de ciment;
– structura rutier ă mixt ă este constituit ă din straturi din agregate naturale stabilizate
mecanic și cu lian ți hidraulici sau puzzolanici, în care apar în timp fisuri din contrac ție, iar
îmbr ăcămintea și eventual stratul de baz ă sunt straturi bituminoase. Stratul rutier din agre gate
87 naturale stabilizate cu ciment sau cu lian ți puzzolanici poate fi strat de funda ție sau/ și strat de
baz ă.
Straturile rutiere care alc ătuiesc structurile rutiere s-a propus s ă aib ă urm ătoarele
denumiri:
– îmbr ăcămintea rutier ă (strat de uzur ă și strat de leg ătur ă, pentru structurile rutiere
suple și mixte, respectiv strat de uzur ă și strat de rezisten ță pentru structurile rutiere rigide);
– stratul de baz ă (pentru structurile rutiere suple și mixte);
– stratul (sau straturile) de funda ție, care s-ar putea denumi strat de rezisten ță (pentru
structurile rutiere suple și mixte);
– stratul (sau straturile) de funda ție, care s-ar putea denumi strat portant (pentru
structurile rutiere rigide);
– stratul (sau straturile) de protec ție.
Din alc ătuirea structurilor rutiere poate s ă lipseasc ă unul sau mai multe straturi, iar
unele dintre straturi pot s ă îndeplineasc ă unul sau mai multe roluri.
Complexul rutier poate fi definit ca o construc ție alc ătuit ă din funda ție (terasamente
și teren natural) și structura rutier ă, cu scopul de a servi în bune condi ții și în siguran ță
circula ția rutier ă.
Se desprinde deci, necesitatea proiect ării întregului complex rutier, acordându-se o
importan ță major ă alc ătuirii fiec ărui strat, precum și conlucr ării dintre terasamente, teren
natural și structura rutier ă.
Se impune acordarea unei aten ții deosebite stratului de form ă, definit ca fiind stratul
superior al terasamentelor, amenajat pentru uniform izarea și sporirea capacit ății portante la
nivelul patului drumului (vezi punctul 2.3).
Având în vedere modul de alc ătuire, materialele și tehnologiile folosite, metodele de
dimensionare și comportarea în exploatare a structurilor rutiere realizate în România, s-a
ob ținut clasificarea acestora în forma prezentat ă în fig. 3.1.
În cadrul acestei concep ții, împ ărțirea structurilor rutiere cu îmbr ăcămin ți bituminoase
în suple și mixte este dictat ă de existen ța sau nu în alc ătuirea structurii rutiere a cel pu țin unui
strat realizat din agregate naturale stabilizate cu lian ți hidraulici sau puzzolanici. Pe de alt ă
parte, grosimea straturilor bituminoase considerat ă în cazul acestei abord ări este relativ redus ă,
stratul din agregate naturale stabilizate cu ciment sau cu lian ți puzzolanici putând fi strat de
funda ție sau strat de baz ă.
Straturile rutiere ob ținute prin stabilizarea agregatelor naturale cu cim ent sau cu lian ți
puzzolanici, dac ă lucreaz ă ca elemente monolit, posed ă o rigiditate ridicat ă care spore ște
continuu pân ă la o anumit ă vârst ă și trebuie dimensionate la oboseal ă.
În cazul unor astfel de straturi rutiere se manifes t ă contrac ții de tipurile urm ătoare:
– contrac ții primare, care cuprind contrac ția dinaintea înt ăririi și contrac ția hidraulic ă.
Acestea sunt responsabile de primele contrac ții lente ale materialului dup ă punerea sa în oper ă
și se produc chiar dac ă materialul este pu țin rezistent;
– contrac ții termice, care sunt asociate fie varia țiilor de temperatur ă zilnice, fie celor
anuale. Primele sunt de ordinul a 20…30 oC, în timp ce celelalte pot atinge valori de 50…6 0 oC.
Contrac ția materialelor stabilizate cre ște în timp, iar capacitatea lor de alungire (f ără
fisurare) scade o dat ă cu vârsta și num ărul de solicit ări suportate.
Sub efectul contrac țiilor, straturile rutiere de acest tip fisureaz ă, fisurile transversale
echidistante care apar având în permanen ță tendin ța de propagare prin straturile bituminoase
superioare, sub efectul traficului și al varia țiilor de temperatur ă.
88
Fig. 3.1. Clasificarea structurilor rutiere.
89 Dac ă straturile rutiere din agregate naturale stabiliza te cu ciment sau cu lian ți
puzzolanici nu func ționeaz ă ca un element monolit, ci ca un element microfisur at, nu se
dimensioneaz ă la oboseal ă, iar comportarea lor în exploatare este intermedia r ă între straturile
monolit și cele ob ținute din agregate naturale stabilizate mecanic.
În alt ă ordine de idei, apari ția straturilor rutiere din agregate naturale stabil izate cu
ciment sau cu lian ți puzzolanici a determinat necesitatea lu ării în considerare a unor noi criterii
de dimensionare și, implicit, apari ția unei noi categorii de structuri rutiere, și anume a
structurilor rutiere mixte. Apari ția acestor noi structuri rutiere trebuie privit ă ca o consecin ță a
urm ătoarelor realit ăți:
– costurile sc ăzute ale materialelor locale, subproduselor de car ier ă sau industriale,
care se pot g ăsi în cantit ăți suficiente în zona de amplasament a drumului și care, prin
stabilizare cu ciment sau cu lian ți puzzolanici, pot dep ăș i deficien țele ini țiale de calitate pentru
a fi folosite în straturi rutiere;
– aspectul ecologic pe care îl ridic ă depozitele nevalorificate de astfel de materiale;
– realizarea unor importante economii de materiale prin construc ția unor straturi
rutiere mai sub țiri, dar cu o capacitate portant ă ridicat ă;
– economisirea lian ților tradi ționali (mai scumpi) prin înlocuirea lor, total ă sau
par țial ă, cu lian ți puzzolanici.
În cadrul structurilor rutiere mixte, se presupune c ă straturile rutiere din agregate
naturale stabilizate cu ciment sau cu lian ți puzzolanici sunt straturi monolit, situa ție care se va
aborda cu prec ădere în continuare.
3.2. Rolurile straturilor rutiere
Principalele tipuri de straturi rutiere care pot a lc ătui o structur ă rutier ă au fost
men ționate în subcapitolul 3.1, fiecare dintre ele cara cterizându-se prin anumite
particularit ăți care trebuie s ă le permit ă îndeplinirea rolurilor specifice.
Îmbr ăcămintea rutier ă este situat ă la partea superioar ă a structurii rutiere și poate fi
alc ătuit ă din unul sau dou ă straturi care suport ă direct ac țiunea traficului rutier și a
factorilor climaterici. Tipurile de îmbr ăcămin ți rutiere moderne sunt: îmbr ăcămin ți rutiere
bituminoase, îmbr ăcămin ți rutiere din beton de ciment și îmbr ăcămin ți rutiere din piatr ă
fasonat ă.
Îmbr ăcămintea rutier ă bituminoas ă în dou ă straturi este alc ătuit ă din stratul de
uzur ă și din stratul de leg ătur ă. Îmbr ăcămintea rutier ă din beton de ciment în dou ă straturi
are în alc ătuire stratul de uzur ă și stratul de rezisten ță . În ambele cazuri, dac ă
îmbr ăcămintea este executat ă într-un singur strat, acesta va avea caracteristic ile stratului
superior și se va numi strat de uzur ă. În general, îmbr ăcămintea din beton de ciment se
execut ă într-un singur strat.
Stratul de uzur ă este stratul superior al structurii rutiere menit s ă reziste ac țiunilor
tangen țiale date de trafic și la ac țiunea factorilor climaterici. Stratul de uzur ă trebuie s ă aib ă
în plus o rugozitate corespunz ătoare, s ă asigure o bun ă drenare a apelor din precipita ții și s ă
împiedice p ătrunderea acestora în corpul drumului.
Stratul de leg ătur ă este stratul inferior al îmbr ăcămintei bituminoase în dou ă
straturi, care face leg ătura dintre stratul de uzur ă și stratul de baz ă sau stratul superior de
funda ție al structurii rutiere. Principalele roluri ale s tratului de leg ătur ă sunt de a prelua o
90 parte din eforturile unitare tangen țiale și de a repartiza pe suprafe țe mai mari eforturile
unitare verticale datorate traficului.
Stratul de baz ă este situat între îmbr ăcămintea bituminoas ă și stratul (straturile) de
funda ție. Acesta are rolul de a prelua înc ărc ările date de trafic, în special eforturile unitare
tangen țiale și de întindere, și de a repartiza eforturile unitare verticale pe su prafe țe mai
mari, predându-le apoi stratului inferior în limita capacit ății portante a acestuia. Tipul clasic
de strat de baz ă, preferat, care îndepline ște aceste condi ții, este cel realizat din anrobate
bituminoase.
Stratul (straturile) de funda ție este situat între stratul de baz ă sau îmbr ăcămintea
rutier ă și terenul de fundare, având urm ătoarele roluri:
– rol de rezisten ță : preia eforturile unitare verticale de la stratul rutier superior, le
repartizeaz ă pe suprafe țe mai mari și le transmite stratului imediat inferior sau teren ului de
fundare în limita capacit ății portante a acestora. În acest scop, straturile d e funda ție trebuie
să fie alc ătuite astfel încât sarcinile statice sau dinamice d in trafic s ă fie preluate în a șa
măsur ă încât terenul de fundare s ă nu fie solicitat peste limitele admisibile.
Straturile de funda ție trebuie s ă aib ă o rezisten ță stabil ă și o grosime suficient ă
pentru a repartiza cât mai uniform eforturile unita re vericale pe terenul de fundare.
Deformabilitatea acestor straturi trebuie s ă fie cât mai mic ă, cu atât mai mult cu
cât straturile superioare sunt mai sub țiri și cu capacitate portant ă mai redus ă. În general, din
acest punct de vedere, o compactare ridicat ă a stratului de funda ție este garan ția unei bune
comport ări în exploatare a structurii rutiere.
În cazul în care stratul superior de funda ție îndepline ște și rolul stratului de baz ă,
proiectarea și execu ția acestuia trebuie s ă se fac ă din materiale mai rezistente, deoarece
prime ște și solicit ările transmise prin îmbr ăcămintea rutier ă ( șocuri, vibra ții, o parte din
eforturile unitare tangen țiale etc.). De aceea, se evit ă s ă se foloseasc ă în stratul superior de
funda ție materiale pietroase din roc ă slab ă (calcare moi, șisturi și roci alterabile etc.);
– rol drenant : asigur ă drenarea și evacuarea apelor infiltrate în structura rutier ă,
împiedicând stagnarea acestora la nivelul patului d rumului. Acest rol este esen țial pentru
men ținerea constant ă a capacit ății portante a structurii rutiere. Prezen ța apei este deosebit
de d ăun ătoare, ea provocând o reac ție în lan ț ce conduce în final la distrugerea structurii
rutiere;
– rol anticapilar : rupe ascensiunea capilar ă a apelor subterane. Acest rol este
îndeplinit de straturi rutiere alc ătuite din materiale granulare având o grosime mai m are
decât în ălțimea ascensiunii capilare a apelor subterane, ampla sate pe terenul de fundare;
– rol antigel : împiedic ă p ătrunderea înghe țului pân ă la nivelul p ământului din
patul drumului, recomandându-se, în acest caz, folo sirea în straturile de funda ție a unor
materiale negelive, cu o conductibilitate termic ă redus ă;
– rol anticontaminant (izolator) : opre ște p ătrunderea argilei din terenul de
fundare spre straturile rutiere superioare de rezis ten ță ale structurii rutiere.
Cele mai frecvente cazuri de nereu șită în exploatarea straturilor de funda ție se
datoresc sensibilit ății la ac țiunea apei a materialelor din care acestea sunt rea lizate și
contamin ării straturilor rutiere din materiale necoezive cu argila din patul drumului.
Dac ă se exclude contactul cu apa al materialelor din pa tul drumului și din straturile
rutiere de funda ție, condi țiile de rezisten ță sunt satisf ăcătoare și se men țin corespunz ătoare
în majoritatea cazurilor, întrucât eforturile unita re ce apar în straturile inferioare sunt relativ
mici.
91 Dac ă straturile de funda ție nu pot realiza unul sau mai multe din rolurile: drenant,
anticapilar, antigel și anticontaminant, se impune realizarea între patul drumului și primul
strat de funda ție al unui strat de protec ție.
Straturile de protec ție sunt a șezate pe p ământul din patul drumului, în scopul de
a feri structura rutier ă de unele efecte d ăun ătoare. Straturile de protec ție pot avea rol
drenant, anticapilar, antigel și anticontaminant, în func ție de condi țiile locale și de
necesit ăți.
Stratul drenant se execut ă din balast în scopul colect ării și evacu ării apelor din
precipita ții care p ătrund în straturile de funda ție în timpul execu ției sau ulterior, prin
acostamente, fisuri, cr ăpături, rosturi etc. În acest scop, se vor lua m ăsuri în vederea
evacu ării apelor din acest strat rutier în afara corpului drumului. Grosimea stratului drenant
este de min. 10 cm dup ă compactare. Acest strat rutier se ia în considerar e la calculul de
dimensionare a structurilor rutiere și grosimea lui se include în grosimea total ă a structurii
rutiere pentru verificarea acesteia la ac țiunea înghe ț-dezghe țului.
Stratul anticapilar se execut ă din balast cu o grosime de min. 15 cm dup ă
compactare și mai mare decât în ălțimea capilar ă maxim ă. Și acest strat de protec ție se ia în
considerare în calculele de dimensionare și de verificare la înghe ț-dezghe ț a structurii
rutiere.
Stratul anticontaminant (izolator) se execut ă din nisip sau din geotextile, atunci
când nu se realizeaz ă strat de form ă sau atunci când straturile de funda ție, respectiv celelate
straturi de protec ție, nu îndeplinesc și acest rol. Grosimea stratului anticontaminant din
nisip este de 7 cm dup ă compactare și nu se ia în considerare la dimensionarea structur ii
rutiere și la verificarea acesteia la ac țiunea înghe ț-dezghe țului. Stratul izolator din
geotextile poate îndeplini și rol drenant, cu condi ția execut ării sale pân ă la taluzurile
șan țurilor, caz în care cota sa va fi cu min. 15 cm mai mare decât cota fundului
dispozitivului de scurgere a apelor de suprafa ță .
Stratul antigel se execut ă din zgur ă expandat ă clasa 900…1 200, sort 0–7, sau din
zgur ă granulat ă de furnal clasa A, cu grosimea de min. 12 cm dup ă compactare. Acest strat
de protec ție nu se ia în considerare la dimensionarea structu rii rutiere, dar se include în
grosimea total ă a structurii rutiere pentru efectuarea verific ării acesteia la ac țiunea înghe ț-
dezghe țului.
Modul de evacuare a apelor din stratul de protec ție sau stratul inferior de funda ție
difer ă în func ție de situa ția existent ă, și anume:
– dacă exist ă posibilitatea evacu ării apelor prin șan țuri (rigole) sau pe taluzurile
rambleurilor, se prevede un strat drenant continuu pân ă la taluzurile drumului. Suprafa ța pe
care se execut ă acest strat va avea panta transversal ă de 10…12 % pe ultimii 80 cm, pân ă la
taluzurile drumului.
În cazul l ărgirii platformei existente, se pot prevedea drenur i transversale de
acostament cu l ățimea de 25…35 cm și grosimea de 30…50 cm, situate la distan țe de
10…20 m, în func ție de declivitatea drumului. Drenurile transversale de acostament au
panta de 4…5 % și se realizeaz ă normal pe axa drumului când declivitatea este mai mic ă de
2 % sau, în caz contrar, cu o înclinare de circa 60 o în direc ția declivit ății;
– dac ă drumul este situat în debleu sau la nivelul terenu lui natural și nu exist ă
posibilit ăți de evacuare a apelor prin șan țuri (rigole), se prev ăd drenuri longitudinale sub
acostamente sau sub șan țuri (rigole), cu panta de min. 0,3 %.
92 În cazul rambleurilor realizate din p ământuri necoezive sau permeabile, nu se
prev ăd m ăsuri de evacuare a apelor din straturile de funda ție.
Patul drumului este suprafa ța amenajat ă a terasamentelor pe care se a șaz ă
structura rutier ă.
Straturile structurii rutiere prezint ă caracteristici fizico-mecanice și de portan ță
diferite, în func ție de materialele din care sunt realizate, tehnolog ia de execu ție folosit ă și
de rolul pe care îl îndeplinesc în alc ătuirea ansamblului.
Condi țiile de calitate ale straturilor rutiere trebuie s ă sporeasc ă de la straturile
inferioare spre cele superioare, cele ale îmbr ăcămintei fiind cele mai performante.
Referitor la modul de alc ătuire și de execu ție a straturilor rutiere, se re țin
urm ătoarele principii structurale:
– principiul structural al compact ării presupune c ă materialul din care este alc ătuit
stratul rutier are o granulozitate care s ă permit ă realizarea, printr-o compactare adecvat ă,
unei densit ăți maxime, ob ținându-se astfel o capacitate portant ă cât mai ridicat ă;
– principiul structural al macadamului se refer ă la realizarea stratului rutier prin
așternerea în reprize a unor sorturi monogranulare di n piatr ă spart ă de dimensiuni din ce în
ce mai mici, fiecare repriz ă de a șternere fiind urmat ă de o compactare corespunz ătoare,
pân ă în momentul în care granulele sortului a șternut nu mai p ătrund în stratul format, ci se
sf ărâm ă sub rulourile compactorului;
– principiul structural al betonului se refer ă la realizarea stratului rutier din
agregate naturale legate între ele cu un liant care prin înt ărire permite ob ținerea unui
material cu rezisten țe mecanice mari;
– principiul structural al pavajelor se refer ă la realizarea stratului rutier din
materiale pietroase fasonate de diverse forme și dimensiuni a șezate pe un strat suport
corespunz ător, astfel încât acestea s ă formeze un ansamblu uniform și stabil.
Grosimile straturilor rutiere se determin ă prin calcule care au la baz ă metode de
dimensionare specifice fiec ărei categorii de structur ă rutier ă.
3.3. Tratamente bituminoase
Tratamentele bituminoase sunt înveli șuri sub țiri realizate pe suprafa ța
îmbr ăcămin ților rutiere prin stropirea acestora în mod uniform și continuu cu un liant
hidrocarbonat, urmat ă de acoperirea cu criblur ă care se fixeaz ă prin cilindrare.
Tratamentele bituminoase se execut ă în urm ătoarele scopuri:
– etan șarea suprafe țelor poroase;
– m ărirea rugozit ății suprafe ței de rulare;
– între ținerea și regenerarea îmbr ăcămin ților rutiere vechi și uzate;
– închiderea macadamurilor bituminoase.
În paralel cu rolul de baz ă, tratamentele bituminoase mai asigur ă:
– o bun ă drenare a apelor pluviale de pe suprafa ța de rulare;
– întreruperea filmului de polei chiar de la forma rea sa.
Tratamentele bituminoase îmbun ătățesc starea de viabilitate a drumului pe care se
execut ă, dar nu sporesc capacitatea portant ă a complexului rutier.
3.3.1. Clasificarea tratamentelor bituminoase
In mod curent clasificarea tratamentelor bituminoa se se efectueaz ă astfel:
93 a. Dup ă modul de punere în oper ă a liantului hidrocarbonat se deosebesc:
– tratamente bituminoase executate la cald, care s e realizeaz ă numai pe timp uscat și
călduros, la o temperatur ă ambiant ă de min. 8 oC, folosind bitum înc ălzit la temperatura de
170…190 o C;
– tratamente bituminoase cu execu ția la rece, care se realizeaz ă cu bitum t ăiat sau
emulsie bituminoas ă, la o temperatur ă ambiant ă de min. 5 oC, putând fi aplicate și pe suprafe țe
umede, îns ă nu pe ploaie;
b. Dup ă tehnologia de execu ție se disting:
– tratamente bituminoase simple, care se realizeaz ă printr-o simpl ă stropire urmat ă de
răspândire de criblur ă și cilindrare;
– tratamente bituminoase duble sau multiple, reali zate prin dou ă sau mai multe stropiri
cu bitum urmate de fiecare dat ă de r ăspândire de criblur ă și cilindrare;
– tratamente bituminoase înt ărite, care se execut ă cu agregate naturale în prealabil
bitumate;
– tratamente bituminoase cu agregate naturale anro bate in situ (Trabinsit), ob ținute
prin a șternerea de agregate naturale pe suprafa ța de rulare urmat ă de stropirea cu liant
hidrocarbonat și cilindrare;
– tratamente bituminoase armate cu geotextile (Tra bintex), care presupun în principiu
intercalarea între îmbr ăcămintea rutier ă și tratamentul bituminos cu agregate naturale anroba te
in situ a unui geotextil.
Reu șita tratamentului bituminos este determinat ă în mod deosebit de cur ățenia
suprafe ței pe care se execut ă lucrarea și de cur ățenia agregatelor naturale folosite. Un rol
important în reu șita tratamentului bituminos îl are stropirea unifor m ă și continu ă, la un dozaj
bine stabilit, a liantului hidrocarbonat.
3.3.2. Executarea tratamentelor bituminoase
Executarea tratamentelor bituminoase la cald sau la rece presupune urm ărirea
aceluia și lan ț tehnologic, singura diferen ță semnificativ ă fiind dat ă de temperatura la care se
strope ște liantul hidrocarbonat. În ansamblu, pentru execu tarea unui tratament bituminos este
necesar ă urm ătoarea succesiune de activit ăți:
– stabilirea sectoarelor de drum pe care se vor ex ecuta tratamente bituminoase și a
tipului de tratament bituminos, pe baza unei revizi i tehnice efectuate de o echip ă de speciali ști,
urmat ă de elaborarea proiectului de execu ție;
– aprovizionarea și depozitarea în apropierea viitorului șantier a materialelor necesare;
– repararea tuturor defec țiunilor ap ărute la nivelul suprafe ței de rulare cu tehnologii
adecvate înainte cu cel pu țin dou ă s ăpt ămâni de executarea tratamentului bituminos. Dup ă
realizarea repara țiilor sectorul de drum se men ține în circula ție pân ă la începerea lucr ării;
– semnalizarea sectoarelor de lucru în conformitat e cu reglement ările în vigoare;
– realizarea efectiv ă a lucr ării. De exemplu, pentru realizarea unui tratament
bituminos simplu la cald se procedeaz ă astfel:
• se cur ăță temeinic cu perii mecanice suprafa ța de tratat și dac ă este necesar
se spal ă cu jet de ap ă;
• se strope ște bitumul în cantitate de 0,8…1,2 kg/m 2, cu ajutorul
autostropitorului de bitum care trebuie s ă asigure o stropire uniform_ și continu ă a liantului pe
întreaga suprafa ță în lucru (fig. 3.2). Bitumul folosit este, de regu l ă, D 180/200, înc ălzit la o
temperatur ă de 170…190 oC. Pentru men ținerea temperaturii bitumului în timpul transportul ui,
94 autostropitoarele au rezervoarele izolate termic și sunt prev ăzute cu arz ătoare pentru înc ălzirea
bitumului;
• se r ăspânde ște uniform criblur ă 3…8 mm sau 8…16 mm, în cantitate de
10…15 kg/m 2, respectiv 14…18 kg/m 2, imediat dup ă stropirea bitumului cald. Pentru
răspândirea agregatelor naturale se folosesc distribu itoare mecanice ata șate la bena
autobasculantelor (caz în care r ăspândirea criblurii se face prin mers înapoi) sau c u
autor ăspânditoare special adaptate acestui scop;
• se cilindreaz ă înveli șul format cu compactoare cu pneuri sau cu
compactoare cu rulouri netede. Se efectueaz ă 3…4 treceri pe aceea și suprafa ță , începând de la
marginea p ărții carosabile spre ax ă;
– dup ă cilindrare este recomandat ă folosirea ma șinilor aspiratoare care culeg criblura
nefixat ă, împiedicând astfel împro șcarea ei prin circula ție în parbrizele altor autovehicule;
– deschiderea circula ției se efectueaz ă dup ă r ăcirea bitumului.
Tratamentele bituminoase la rece se execut ă, de regul ă, cu emulsii bituminoase
cationice cu rupere rapid ă având un con ținut de bitum de min. 60 %. Tehnologia de execu ție a
tratamentelor bituminoase la rece este similar ă cu cea a tratamentelor bituminoase executate la
cald, oferind îns ă o serie de avantaje. Cele mai importante facilit ăți pe care le aduce tehnologia
la rece sunt urm ătoarele:
– se evit ă dificult ățile privind înc ălzirea bitumului la temperatura de 160…190 oC,
emulsiile bituminoase stropindu-se la temperatura a mbiant_;
– emulsia bituminoas ă este mai fluid ă și deci se poate stropi mai uniform, cu un
pericol mai mic de înfundare a duzelor autostropito rului;
– emulsia bituminoas ă se poate doza mai u șor și mai exact;
– se pot folosi și agregate naturale umede;
– se ob ține o bun ă adezivitate și la agregate naturale de natur ă acid ă, când se folose ște
emulsie bituminoas ă cationic ă;
– se pot executa tratamente bituminoase pe suprafe țe umede, dar nu pe ploaie.
Fig. 3.2. Stropirea liantului bituminos.
95 În toate cazurile, se impune urm ărirea comport ării tratamentelor bituminoase în
exploatare și orice defec țiune constatat ă trebuie remediat ă imediat prin solu ții tehnice adecvate.
3.4. Straturi rutiere de funda ție
Straturile rutiere de funda ți trebuie s ă respecte principiile de alc ătuire și s ă
îndeplineasc ă rolurile sus-men ționate, ele putând fi realizate din:
– agregate naturale (nisip, balast, pietruiri vechi );
– balast amestec optimal sau piatr ă spart ă amestec optimal;
– piatr ă spart ă mare, sort 63-90;
– blocaj din piatr ă brut ă;
– pietruiri vechi ș
– agregate naturale stabilizate mecanic;
– agregate naturale stabilizate cu ciment sau cu li an ți puzzolanici.
Principalele tipuri de straturi de funda ție, func ție de modul de alc ătuire a
structurilor rutiere, sunt prezentate în tabelul 3. 1.
Aceste tipuri de straturi rutiere din agregate natu rale nestabilizate cu lian ți se
folosesc diferen țiat, în func ție de posibilitatea de utilizare a materialelor loc ale.
Balastul amestec optimal este alc ătuit fie dintr-un amestec de sorturi
corespunz ătoare de nisip și pietri ș, fie din balasturi concasate sau de șeuri de carier ă a c ăror
granulozitate trebuie s ă se înscrie în limitele prev ăzute în fig. 3.3. Acest balast trebuie s ă
îndeplineasc ă urm ătoarele condi ții tehnice: sort 0 −71 (din care sub 0,02 mm, max. 3 %; sub
0,2 mm, 4…10 %; 0…7,1 mm, 30…45 %; 31,5…71, 0 mm, 25…40 %), echivalentul de nisip
de min. 30 % și uzura Los Angeles de max. 30 %.
Piatra spart ă amestec optimal trebuie s ă aib ă o granulozitate care se înscrie în
limitele prev ăzute în fig. 3.4 (piatr ă spart ă amestec optimal 0 −40) și fig. 3.5 (piatr ă spart ă
amestec optimal 0 −63).
Condi țiile tehnice ale celorlalte materiale utilizate pen tru realizarea straturilor din
agregate naturale nestabilizate cu lian ți trebuie s ă corespund ă reglement ărilor în vigoare
(vezi cap. 1).
3.4.1. Condi ții tehnice pentru straturi rutiere de funda ție
Panta transversal ă a patului drumului trebuie s ă fie:
– aceea și cu cea a îmbr ăcămintei rutiere, dac ă terasamentele sunt executate din
pământuri necoezive sau în cazul terasamentelor prev ăzute cu un strat de form ă;
– de min. 4 %, dac ă terasamentele sunt executate din p ământuri coezive, f ără strat
de form ă.
În profil longitudinal, patul drumului va avea ace lea și declivit ăți cu cele ale
îmbr ăcămintei, admi țindu-se acelea și toleran țe cu ale acesteia.
Pantele transversale și declivit ățile suprafe ței straturilor de funda ție sunt acelea și
cu cele ale îmbr ăcămin ților sub care se execut ă și în conformitate cu reglement ările în
vigoare.
Denivel ările admise la execu ția straturilor de funda ție sunt urm ătoarele:
– în profil transversal cu ± 0,5 cm diferite de cele admisibile pentru îmbr ăcămin țile
sub care se execut ă;
96
Fig. 3.3. Granulozitatea balastului amestec optimal .
Fig. 3.4. Granulozitatea pietrei sparte amestec opt imal 0–40.
Fig. 3.5. Granulozitatea pietrei sparte amestec opt imal 0–63.
97 Tabelul 3.1
Straturi de funda ție Strat de baz ă Tipuri de îmbr ăcămin ți Macadam Macadam
penetrant și
semipenetrat Bituminoase
Clasa tehnic ă a drumului Nr.
crt Mod de
alc ătuire Grosimi
minime
Constructive
dup ă
compactare,
cm Mod de
alc ătuire Grosimi
minime
constructi-
ve dup ă
compactare
cm V III IV V I II III IV V
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
– – da – da da – – – – –
Macadam 8 – – – – – – – da da
agregate
naturale stab. cu
lian ți hidraulici
sau puzzolanuci
12
–
–
–
–
–
–
da
da
da
mixturi asfaltice 5 pt. agre-
gate fine și
mijlocii
6 pt. agre-
gate mari
–
–
–
–
–
–
–
da
da 1 Balast 15
beton de ciment Din calcul – – – – da da da – –
2 Nisip 15 – – – – – – – – – – –
10 pentru stratul
inferior; – – da – – da – – – – da
3 Un strat inferior
de balast și un
strat superior
din balast
amestec optimal 10 pentru stratul
superior macadam 8 – – – – – – – da da
– – da da da – – – – da da
macadam 8 – – – – – – – da da
mixturi asfaltice 5 pt. agre-
gate fine și
mijlocii
6 pt. agre-
gate mari
–
–
–
– ***
da ***
da ***
da
da
– 4 Un strat inferior
de balast și un
strat superior de
piatr ă spart ă
mare sort
63-90 sau piat ă
spart ă amestec
optimal 10 pentru stratul
inferior;
12 pentru
stratul superior
beton de ciment din calcul – – – – da da da – –
– – – da – – – – da – –
macadam 8 – – – – – da da – –
5 Un strat inferior
de balast, un
strat mijlociu
din blocaj de
piatr ă brut ă și
un strat de strat
de egalizare de
piatr ă spart ă 10 pen tru stratul
inferior
21 pentru stratul
mijlociu
(inclusiv 5 cm
nisip)
6 pentru stratul
de agalizare mixturi asfaltice 5 pt. agre-
gate fine si
mijlocii
6 pt. agre-
gate mari
–
–
–
–
–
da
da
–
–
– – – – – – – – – – –
mixturi asfaltice 5 pt. agre-
gate fine și
mijlocii
6 pt. agre-
gate mari
–
–
–
–
da
da
da
da
da
piatr ă spart ă
împ ănat ă cu
split bitumat
9
–
–
–
–
–
–
da
da
da 6 Un strat inferior
de balast și un
strat superior
din agregate
naturale
stabilizate cu
lian ți hidraulici
sau puzzolanici 10 penru stratul
Inferior
12 pentru stratul
superior
agregate natura-
le stabilizate cu
lian ți hidraulici
sau puzzolanici
12
–
–
–
–
da
da
da
da
–
98 Tabelul 3.1 (continuare)
Tipuri de îmbr ăcămin ți Condi ții tehnice speciale pentru
îmbr ăcămin ți bituminoase
Beton de ciment Pavaj de
calupuri Pavej de pavele
abnorme și
normale Pavaj de
bolo-
vani și
piatr ă
brut ă
Clasa tehnic ă a drumului conform reglement ărilor în vigoare
I II III IV V I II III II III IV V IV V Grosimea minim ă total ă
a straturilor bituminoase
ce alc ătuiesc
îmbr ăcămintea și stratul
de baz ă,
cm Ed.ech.max ,
N/mm 2
****) Nr
crt
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
– – da da da – – – – da * da * da da da – –
– – – – – – – da – da – da – – 3 la covor asfaltic
6 în dou ă straturi 40
50
– – – – – – – – – da da – – – 8** pt. Clasele IV și V
10 ** pt. Clasa III 55
60
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
– 11 în cazul stra-tului de
baz ă cu agregate fine și
mijlocii
12 în cazul stratului de
baz ă cu agregate mari
45 1
– – – – – da da da da da – – – – 12 **pt. Clasele II și III
15 pentru clasa I –
2 – – – – – – – – – – – da – da – –
– – – – – – – – – – – – – – 7 40
3 – – – – – – – – – – – – – – 3 la covor
6 în dou ă straturi 50
– – da da da – – – – da da da da – 7 50
– – – – – da da da da da – – – – 3 la covor
6 în dou ă straturi 50
60
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
– 10 și 12 pt. clasele III și
IV în cazul stratului de
baz ă cu agregate fine și
mij-locii respectiv mari
15 pt. clasele I și II
– 4
– – – – – da da da da da – – – – 12*** pt. clasele II și III
15 pt. clasa I –
– – – – – – – – da da – – – – 7 65
– – – – – da da – da – – – – – 6 pt. Clasa III
12 pt. clasa II –
5
– – – – – – – – – – – – – – 11 în cazul stratului de
baz ă cu agregate fine și
mijlocii
12 în cazul stratului de
baz ă cu agregate mari –
da da da – – – – – – – – – – – – –
– – – – – – – – – – – – – – 8** pt. clasele IV și V
10** pt. clasa III
15 pt. clasele I și II –
– – – – – – – – – – – – – – 8 – 6
– – – – – da da da da da – – – – 8** pt. clasa IV
10** pt.clasa III
15 pt. clasele I și II –
99 Observa ții: * Cu ocazia bitum ării rosturilor;
** Cu riscul apari ției în timp a unor fisuri de contrac ție;
*** Se recomand ă alc ătuirea stratului superior de funda ție din piatr ă
part ă amestec optimal;
**** Ed.ech.max complexului rutier, la care se limiteaz ă folosirea unora din
tipurile de straturi de funda ție și de baz ă sub îmbr ăcămin ți bituminoase.
– în profil longitudinal, denivel ările admisibile sub dreptarul de 3 m sunt de max. 2
cm în cazul straturilor de funda ție din p ământ stabilizat mecanic, agregate naturale, balast
amestec optimal, piatr ă spart ă și piatr ă brut ă și de max. 1,5 cm în cazul straturilor de
fundare din agregate naturale stabilizate cu lian ți hidraulici sau puzzolanici.
Grosimile minime constructive, dup ă compactare, sunt indicate în tabelul 3.1,
pentru diferite tipuri de straturi de funda ție.
Se recomand ă ca straturile de funda ție din balast sau agregate naturale stabilizate
mecanic s ă nu dep ășeasc ă grosimea de 30 cm, deoarece folosirea unor grosimi mai mari
este neeficient ă.
Straturile de funda ție trebuie recep ționate înainte de a fi acoperite, verificându-se
calitatea materialelor, grosimile, pantele transver sale și declivit ățile longitudinale, gradul de
compactare etc.
3.4.2. Execu ția straturilor de funda ție
Preg ătirea patului drumului și realizarea stratului de form ă sunt primele opera ții la
construc ția unui drum nou. Execu ția straturilor de funda ție se începe numai dup ă verificarea
și recep ția patului drumului.
Procesele tehnologice privind execu ția straturilor de funda ție din agregate naturale
nestabilizate cu lian ți sunt descrise în continuare.
3.4.2.1. Straturi de funda ție din balast
Execu ția straturilor de funda ție din balast necesit ă urm ătoarele opera ții:
– a șternerea și nivelarea agregatului natural la șablon, manual sau mecanic, în
straturi de max. 15 cm, înainte de compactare. Gros imea materialului a șternut înainte de
compactare poate dep ăși 15 cm în cazul folosirii unor utilaje de compact are ale c ăror
caracteristici tehnice permit compactarea unor gros imi mai mari. În acest caz, grosimea de
așternere se va determina pe șantier înainte de începerea execu ției;
– ad ăugarea prin stropire a cantit ății necesare de ap ă pentru asigurarea umidit ății
optime de compactare Proctor modificat;
– îndesarea nisipului prin pilonare sau vibrare și a balastului prin compactare și
vibrare.
Desc ărcarea din autocamioane a agregatelor naturale se v a face prin basculare, de
preferin ță în mers, iar împr ăștierea și nivelarea acestora, cu autogrederul sau buldozeru l.
3.4.2.2. Straturi de funda ție din piatr ă spart ă
Execu ția straturilor de funad ție din piat ă spart ă mare 63…90 mm, denumite și
rassel, comport ă urm ătoarele opera ții:
100 – a șternerea și compactarea la uscat a pietrei sparte pân ă la încle ștarea acesteia.
Compactarea se face cu ajutorul compactoarelor cu r ulouri netede de 60 kN, dup ă care
opera ția se continu ă cu compactoare cu pneuri sau vibratoare de 100… 140 kN;
– împ ănarea pietrei sparte cu split 16…25 mm, care se c ompacteaz ă și se
răsp ânde ște succesiv pe toat ă suprafa ța;
– înnoroirea sau colmatarea stratului cu nisip sau savur ă urmat ă de o compactare
corespunz ătoare;
– acoperirea cu material de protec ție (nisip gr ăun țos sau savur ă), în cazul în care
așternerea stratului superior nu se face imediat.
În cazul în care stratul superior este din macadam sau beton de ciment, nu se
prevede innoroirea și protec ția stratului de piatr ă spart ă.
3.4.2.3. Straturi de funda ție din piatr ă spart ă amestec optimal
Executarea straturilor de funda ție din piatr ă spart ă amestec optimal necesit ă
urm ătoarele opera ții:
– stabilirea propor țiilor de amestec ale diferitelor sorturi de piatr ă spart ă pentru
realizarea granulozit ății amestecului optimal și a umidit ății optime de compactare Proctor
modificat;
– realizarea amestecului într-o instala ție de nisip stabilizat prev ăzut ă cu predozator
cu 4 compartimente;
– a șternerea materialului cu r ăsp ânditorul – finisor și eventuala completare a
cantit ății de ap ă corespunz ătoare umidit ății optime de compactare determinate în laborator;
– compactarea stratului cu ajutorul compactoarelor cu pneuri sau vibratoare.
3.4.2.4. Straturi de funda ție din blocaj de piatr ă brut ă
Execu ția funda țiilor din blocaj de piatr ă brut ă necesit ă urm ătoarele opera ții:
– a șternerea manual ă a pietrei brute pe un strat din balast sau nisip. Piatra se a șaz ă
cu baza mare în jos, pietrele fiind dispuse cât mai strâns unele lâng ă altele, cu rosturile pe
cât posibil țesute și cu l ățimea mai mare în sens perpendicular pe axa drumului ;
– împ ănarea (umplerea) golurilor dintre pietre cu piatr ă spart ă, astfel încât s ă se
realizeze o bun ă suprafa țare;
– compactarea u șoar ă a blocajului concomitent cu introducerea de nisip, balast sau
piatr ă spart ă în goluri, cu ajutorul periilor;
– compactarea final ă și corectarea suprafe ței.
3.4.2.5. Straturi de funda ție din pietruiri vechi
Modul de utilizare a pietruirilor existente la real izarea unor straturi rutiere se
stabile ște în func ție de grosimea și calitatea materialelor constituente, astfel:
– în cazul în care pietruirea nu este pe toat ă l ățimea patului drumului, iar grosimea
ei este mai mic ă de 10 cm, nu se ia în considerare în alc ătuirea noii structuri rutiere, dar se
va scarifica și se va reprofila;
– în cazul în care pietruirea este pe toat ă l ățimea patului drumului, iar grosimea ei
este de min. 10 cm, aceasta va alc ătui stratul de form ă sau stratul de funda ție care va fi luat
în considerare în calculul de dimensionare a struct urii rutiere;
– în cazul în care pietruirea nu este pe toat ă l ățimea patului drumului, dar are o
grosime mai mare de 10 cm, aceasta se scarific ă, se reprofileaz ă și se compacteaz ă,
101 alc ătuind stratul de form ă sau stratul de funda ție care va fi considerat în calculul de
dimensionare a structurii rutiere.
Pietruirile existente, în afar ă de cazul în care se prevede o scarificare total ă a
acestora, se scarific ă pe o grosime care trebuie s ă dep ășeasc ă cu cel pu țin 5 cm adâncimea
denivel ărilor și gropilor existente. Materialul provenit din scari ficarea par țial ă sau total ă a
pietruirii existente se profileaz ă cu sau f ără adaos de materiale noi și se compacteaz ă.
Pietruirea existent ă poate constitui un strat de protec ție sau un strat de funda ție numai dac ă
este alc ătuit ă ca atare, sau în adaos cu alte agregate naturale d in materiale care satisfac
condi țiile tehnice pentru aceste straturi rutiere.
În cazul utiliz ării ca straturi de funda ție sau straturi de baz ă a unor îmbr ăcămin ți
vechi, grosimea real ă a straturilor din structura rutier ă existent ă și calitatea materialelor din
alc ătuirea lor se stabilesc prin prelev ări de probe și sondaje și prin determin ări de laborator
specifice.
De asemenea, în cazul îmbr ăcămin ților bituminoase existente se vor face și
măsur ători ale deformabilit ății complexului rutier, cu ajutorul deflectometrelor cu pârghie
sau cu alte dispozitive adecvate.
La lărgirea straturilor de funda ție existente se adopt ă o structur ă rutier ă care s ă
aib ă o capacitate portant ă echivalent ă cu cea a structurii rutiere existente, pentru a s e evita
tas ări ulterioare diferen țiate.
La l ărgiri mai mici de 0,75 m, tipul straturilor de fund a ție se adopt ă în func ție de
utilajele de compactare existente pentru aceast ă l ățime de lucru, recomandându-se beton de
ciment, agregate naturale stabilizate cu lian ți hidraulici sau puzzolanici , blocaj din piatr ă
brut ă.
La l ărgirea p ărții carosabile pentru separarea num ărului de benzi, îmbinarea
diferitelor straturi rutiere ale celor dou ă straturi rutiere se face decalat și în trepte de
min. 15 cm pentru fiecare strat.
3.4.2.6. Compactarea straturilor de funda ție nestabilizate
Faza de execu ție care prezint ă o importan ță deosebit ă, a c ărei realizare incorect ă
poate periclita reu șita întregii construc ții rutiere, este compactarea straturilor de funda ție.
Acostamentele se completeaz ă și se compacteaz ă o dat ă cu straturile de funda ție,
astfel ca acestea s ă fie permanent încadrate de acostamente.
Denivel ările care se produc în timpul compact ării straturilor de funda ție sau r ămân
dup ă compactare se corecteaz ă cu materiale de aport și se recilindreaz ă.
Suprafe țele cu denivel ări mai mari de 4 cm se decapeaz ă dup ă un contur regulat și
stratul de funda ție se reface, la nivelul suprafe țelor adiacente.
Compactarea straturilor de funda ție se face, de obicei, cu utilaje, urm ărindu-se
realizarea urm ătoarelor condi ții tehnice:
– viteza utilajelor de compactare va fi constant ă și cât mai redus ă;
– deplasarea utilajelor va fi liniar ă, f ără șerpuiri, opriri și porniri bru ște;
– fâ șiile succesive de compactat trebuie s ă se suprapun ă cu min. 20 cm l ățime,
pentru o bun ă înn ădire;
– nu este permis ă întoarcerea utilajelor pe por țiunile care se compacteaz ă sau care
au fost de curând compactate.
Compactarea straturilor de funda ție din balast se realizeaz ă cu compactoare
vibratoare, compactoare cu pneuri, sau, în lipsa ac estora, cu compactoare cu rulouri netede.
102 Compactarea cu ajutorul compactoarelor cu pneuri s e recomand ă pentru materiale
cu echivalentul de nisip de 25…40 %, iar cu compa ctoare vibratoare, pentru materiale cu
echivalentul de nisip de min. 40 %.
Straturile de funda ție din balast trebuie compactate pân ă la realizarea gradului de
compactare 95…98 % Proctor modificat, pentru drum urile din clasele tehnice IV și V, și
98…100 % Proctor modificat, pentru drumurile din clasele tehnice I, II și III.
Pentru ob ținerea unui grad de compactare corespunz ător, o contribu ție însemnat ă o
are și dirijarea circula ției pe întreaga suprafa ță a funda ției, dirijare ce se ob ține prin
blocarea axei drumului.
Din cercet ările efectuate prin m ăsur ători s-a tras concluzia c ă stratul de funda ție
bine compactat nu transmite decât 10 % din presiune a aplicat ă pe suprafa ța patului
drumului, în timp ce în cazul unei compact ări insuficiente, valorile presiunilor transmise
cresc la cca 25 %.
Compactarea straturilor de funda ție din piatr ă spart ă se face folosind mai
întâi pentru încle ștarea pietrei sparte compactoare cu rulouri netede de 60 kN și continuând
apoi cu compactoare vibratoare sau cu pneuri de 100 …140 kN. În practic ă se poate ob ține
varia ția masei compactorului prin lestarea rulourilor met alice ale compactoarelor obi șnuite.
Verificarea compact ării se face prin supunerea la strivire a unei pietr e, de natura și
dimensiunea celor folosite la executarea stratului, aruncat ă în fa ța utilajului cu care s-a
executat compactarea. Compactarea se consider ă corespunz ătoare dac ă piatra respectiv ă
este strivit ă f ără ca stratul s ă sufere disloc ări sau deform ări.
Verificarea capacit ății portante la nivelul straturilor de funda ție se efectueaz ă cel
mai frecvent prin m ăsur ători cu deflectometrul, în conformitate cu reglemen t ările în
vigoare.
3.4.2.7. Straturi de funda ție din p ământuri stabilizate mecanic
Prin stabilizare mecanic ă se în țelege complexul de opera ții prin care se realizeaz ă
îmbun ătățirea granulozit ății și ridicarea gradului de compactare a materialelor, în vederea
execut ării de straturi rutiere cu o capacitate portant ă sporit ă, f ără întrebuin țare de lian ți.
Straturile rutiere din p ământuri stabilizate mecanic pot fi alc ătuite din p ământuri
necoezive (bolov ăni ș, pietri ș, nisip), materiale rezultate din pietruirile exist ente scarificate,
balasturi, pietri șuri concasate și de șeuri de carier ă. Propriet ățile fizice ale materialelor de
stabilizat trebuie s ă corespund ă anumitor prescrip ții, și anume:
– indicele de plasticitate Ip = 6…8 %;
– echivalent de nisip EN ≥ 30 %;
– granulozitatea continu ă, care s ă se încadreze în zona din fig. 3.6.
De asemenea, materialul de stabilizat nu trebuie s ă con țin ă bulg ări de argil ă,
resturi organice sau alte impurit ăți și nici elemente moi și gelive în propor ție mai mare de
5 % din masa total ă a frac țiunilor cu dimensiuni de 16…71 mm.
Umiditatea optim ă de compactare wopt se determin ă dup ă metodologia cunoscut ă.
Grosimea minim ă, admis ă pe considerente constructive, a stratului stabiliz at
mecanic este de 10 cm, iar grosimea maxim ă de compactare este de 15 cm. Dac ă din calcul
rezult ă o grosime a stratului mai mare de 15 cm, stabiliza rea se face în mai multe straturi.
O deosebit ă importan ță se va acorda încerc ărilor de determinare a caracteristicilor
de compactare ale materialelor. În cadrul acestor î ncerc ări se determin ă urm ătoarelor
caracteristici:
103 – densitatea în stare uscat ă ρd;
– densitatea în stare uscat ă prin metoda Proctor modificat ρd max ;
– umiditatea optim ă de compactare wopt ;
– gradul de compactare D:
100 D
max dd⋅ =ρρ [%] (3.1)
Pentru îmbun ătățirea calit ății
materialelor care urmeaz ă a fi stabilizate
mecanic se folosesc diferite metode, prin
care se ac ționeaz ă asupra caracteristicilor
materialelor. Astfel, se poate ac ționa
asupra m ărimii frec ării interioare a
scheletului mineral din amestec, asupra
coeziunii date de propriet ățile de liant ale
argilei con ținute în material sau asupra
gradului de îndesare a materialului,
asigurat de granulozitatea și compactarea
amestecului.
Rezultate bune se ob țin prin:
– concasarea par țial ă a agre-
gatului mare (peste 30…40 mm);
– utilizarea în exclusivitate de
material concasat cu agregat mare;
– încorporarea prin cilindrare, de piatr ă spart ă dur ă cu dimensiuni de 25…40 mm
în partea superioar ă a stratului;
– încorporarea în amestecul utilizat ca strat de u zur ă a unor substan țe chimice
higroscopice (cum sunt clorura de calciu sau clorur a de sodiu), care asigur ă men ținerea
umidit ății stratului la o valoare de echilibru chiar și pe vreme uscat ă.
Rezultate bune se ob țin în toate cazurile, dac ă materialul ce se stabilizeaz ă
mecanic are o granulozitate adecvat ă și opera ția de compactare se face în condi ții bune.
3.4.2.8. Straturi de funda ție din agregate naturale stabilizate cu
ciment sau cu lian ți puzzolanici
O îmbun ătățire însemnat ă a propriet ăților fizico-mecanice ale materialelor de mas ă
folosite în straturile rutiere de funda ție poate fi ob ținut ă prin stabilizarea acestora cu lian ți
hidraulici sau puzzolanici. Stabilizarea agregatelo r naturale cu ciment sau cu lian ți
puzzolanici necesit ă analiza calit ății materialelor folosite, proiectarea dozajelor pri n
metode adecvate, omogenizarea amestecului, punerea în oper ă a materialului compozit,
compactarea acestuia și tratarea lui ulterioar ă.
Condi ții impuse materialelor care se stabilizeaz ă
Pământurile necoezive (nisipuri, balasturi, de șeuri de carier ă, pietruiri existente
scarificate etc.) sau p ământurile coezive (praf, praf nisipos, nisip argilo s, nisip pr ăfos etc.)
care urmeaz ă a fi stabilizate cu ciment trebuie s ă îndeplineasc ă o serie de condi ții privind
caracteristicile fizico-mecanice și chimice. Dintre acestea se men ționeaz ă:
Fig. 3.6. Zon ă de granulozitate pentru
materiale stabilizate mecanic.
104 – granulozitatea trebuie s ă fie continu ă (fig. 3.7);
– dimensiunea maxim ă a granulei va fi de 25 mm pentru stratul de baz ă, de 31,5
mm pentru stratul de funda ție și de 63 mm pentru stratul de form ă;
– coeficientul de neuniformitate, min. 8;
– uzura Los Angeles, max. 35 %;
– echivalentul de nisip EN > 30 %;
– indicele de plasticitate, max. 10 %;
– con ținutul de sulfa ți și sulfuri, exprimat în anhidrid ă sulfuric ă (SO 3), < 0,2 %;
– con ținutul de s ăruri de magneziu, exprimat în oxid de magneziu (Mg) , < 2 %;
– concentra ția ionilor de hidrogen, pH > 5 %.
Pământurile care nu satisfac caracteristicile de mai sus se pot corecta prin:
– adaosuri de agregate naturale, zgur ă granulat ă de furnal, cenu șă de termocentral ă
în func ție de frac țiunea granular ă deficitar ă pentru corectarea granulozit ății;
– adaosuri de var bulg ări, var nehidratat sau var hidratat în pulbere pent ru
corectarea plasticit ății p ământurilor coezive;
– adaosuri de clorur ă de calciu pentru corectarea con ținutului de substan țe organice
și humus.
Cimentul pentru stabiliz ări poate fi utilizat sub toate formele și tipurile existente.
Se recomand ă cimenturile Portland belitice, cu un con ținut mai mare de silicat tricalcic și
un grad de fine țe corespunz ător cimentului P 40, întrucât dau contrac ții mai reduse în
timpul prizei și înt ăririi.
Apa pentru lucr ările de stabilizare trebuie s ă satisfac ă cerin țele tehnice prev ăzute
pentru lucr ările de betoane și mortare de ciment.
Pentru execu ția straturilor din materiale stabilizate cu lian ți puzzolanici , pot fi
utilizate urm ătoarele agregate naturale:
– agregate naturale neprelucrare (balast, nisip, p ietri ș);
– produse de carier ă prelucrate;
– de șeuri de carier ă.
Fig. 3.7. Zona de granulozitate a materialelor care pot fi stabilizate cu ciment.
105 Granulozitatea materialului împreun ă cu liantul puzzolanic și activatorul trebuie s ă
se încadreze în zona de granulozitate din fig. 3.8. În cazul în care granulozitatea
amestecului total nu se încadreaz ă în zona prescris ă (fig. 3.8), se va corectata granulozitatea
agregatelor naturale prin adaosuri de sorturi granu lare, în vederea complet ării frac țiunilor
deficitare.
Celelalte caracteristici fizico-mecanice ale mater ialelor care se stabilizeaz ă cu
lian ți puzzolanici trebuie s ă respecte aproximativ acelea și condi ții ca și cele men ționate la
stabilizarea cu ciment.
Proiectarea dozajului optim
În scopul realiz ării unor straturi stabilizate de bun ă calitate se impune, în primul
rând, stabilirea unui dozaj de liant care s ă asigure ob ținerea unor caracteristici fizico-
mecanice corespunz ătoare. Pentru stabilirea dozajelor de liant se folo se ște cel mai frecvent
așa-numita metod ă clasic ă, care presupune urm ătoarele etape:
– se aleg mai multe dozaje de liant posibile pentru stabilizarea materialului cercetat
în urm ătoarele limite:
• 4…6 % ciment pentru stabilizarea unui balast;
• 6…8 % ciment pentru stabilizarea unui nisip;
• 8…10 % ciment pentru stabilizarea p ământurilor coezive;
• 20; 25 și 30 % pentru zgura granulat ă (raportat ă la masa amestecului
uscat de agregate naturale, zgur ă granulat ă și activator) func ție de dimensiunea maxim ă a
agregatelor naturale;
• 10; 20 și 30 % pentru cenu șa de termocentral ă (raportat ă la masa
amestecului uscat de agregate naturale, cenu șă de termocentral ă și activator);
Fig. 3.8. Zona de granulozitate prescris ă pentru amestecurile din
agregate naturale, lian ți puzzolanici și activator.
106 • 6; 8 și 10 % pentru tuful vulcanic m ăcinat (raportat ă la masa
amestecului uscat de agregate naturale, tuf vulcani c m ăcinat și activator);
• pentru activator (var sau ciment) se adopt ă dozajele de 2…3 % în
func ție de tipul activatorului și de tehnologia de preparare a amestecului, și anume: 3 %
activator în cazul tehnologiei de preparare a amest ecului prin procedeul de amestecare pe
loc și 2 % activator în cazul tehnologiei de preparare a amestecului în sta ții fixe;
– pentru fiecare dozaj de liant ales se determin ă în laborator caracteristicile de
compactare Proctor modificat ( ρdmax și wopt );
– pe baza caracteristicilor de compactare, pentru f iecare dozaj, se prepar ă epruvete
cilindrice prin presare astfel încât gradul lor de compactare s ă fie de min. 95 %. . P ăstrarea
epruvetelor se face pân ă la încercare în anumite condi ții, dup ă cum urmeaz ă:
• atmosfer ă umed ă (7, 14 și 28 zile);
• imersare în ap ă 7 zile, dup ă 7 zile p ăstrare în atmosfer ă umed ă;
• saturare-uscare (14 cicluri), dup ă 7 zile p ăstrare în atmosfer ă umed ă;
• înghe ț-dezghe ț (14 cicluri), dup ă 7 zile p ăstrare în atmosfer ă umed ă.
Un ciclu de saturare-usacre presupune men ținerea epruvetelor timp de 18 ore în
etuv ă la temperatura de 69…73 oC și, dup ă o r ăcire la temperatura ambiant ă timp de o
jum ătate de or ă, imersarea lor în ap ă timp de 5 ore la temperatura de 23…27 oC, dup ă care
sunt l ăsate s ă se scurg ă apa timp de o jum ătate de or ă.
Un ciclu de înghe ț-dezghe ț presupune men ținerea epruvetelor timp de 16 ore la
temperatura de –4… -6 oC într-o instala ție frigorific ă, urmat ă de imersarea lor în ap ă timp de
8 ore la temperatura de 23…27 oC;
– epruvetele fiec ărui dozaj vor fi supuse încerc ărilor prezentate în tabelul 3.2 și
3.3. Pentru fiecare dozaj, din cantitatea total ă de amestec se vor prepara câte minimum 14
epruvete, rezultatul fiind media a minimum dou ă încerc ări.
Dozajul optim va fi procentul minim de liant rapor tat la masa total ă a amestecului
care va conduce la ob ținerea caracteristicilor fizico-mecanice impuse pri n valorile din
tabelul 3.2 și 3.3.
Omogenizarea amestecului și punerea lui în oper ă
Omogenizarea amestecului alc ătuit din p ământuri, lian ți (eventual cu activatori) și
ap ă se realizeaz ă prin trei tehnologii, și anume:
– tehnologia de omogenizare la fa ța locului, numit ă “in situ”;
– tehnologia de omogenizare în instala ții fixe;
– tehnologia de stabilizare in situ a materialelor din unele straturi rutiere.
Tehnologia amestec ării la fa ța locului (in situ) se utilizeaz ă, de regul ă, în cazul
lucr ărilor de terasamente, a stratului de form ă și a unor straturi de funda ție (acolo unde se
accept ă ob ținerea unei omogenit ăți mediocre).
În acest caz, agregatele naturale sunt transportat e pe șantier cu autobasculanta și se
depoziteaz ă în gr ămezi pe partea carosabil ă, dup ă care sunt r ăspândite cu autogrederul.
Răspândirea cimentului, respectiv a liantului puzzola nic și a activatorului (varul sau cimentul)
se efectueaz ă manual sau mecanic cu utilaje adaptate acestui sco p.
Amestecarea componen ților se efectueaz ă cu autogrederul prin aducerea materialului
în cordon continuu și apoi rea șternerea lui, opera ție care se repet ă pân ă la omogenizarea
corespunz ătoare. În paralel cu opera ția de omogenizare, se efectueaz ă și stropirea apei cu
autostropitorul, pân ă la atingerea umidit ății optime de compactare Proctor modificat. În final ,
materialul se a șterne la profilul.
107 Tabelul 3.2
Rezisten ța la
compresiune la
vârsta de 7 și 28
zile, N/mm 2 Stabilitatea la ap ă,
%, max. Pierdere de mas ă,
%, max.
Denumirea
stratului și a lucr ării
Rc7 R c28 Sc ăderea
rezist. la
compre-
siune
∆ Rci Umflarea
volumic ă
Ui Absorb ția
de ap ă
Ai Saturarea
Psu Înghe ț-
dezghe ț
Pîd
Strat de baz ă pentru
structuri rutiere
nerigide, platforme și
locuri de parcare 1,5…2,2 2,2…5,0 20 2 5 7 7
Strat de funda ție pt.
structuri rutiere
nerigide sau rigide;
consolidarea benzilor
de încadrare și a
acostamentelor 1,2…1,8 1,8…3,0 25 5 10 10 10
Strat de form ă 0,8…1,2 1,2…2,0 – – – – –
Tabelul 3.3
Tipul liantului puzzolanic
Zgur ă granulat ă de
furnal înalt Cenu șă de
termocentral ă Tuf vulcanic
măcinat Caracteristici
Strat de
funda ție Strat de
baz ă și la
ranforsare Strat de
funda ție Strat de
baz ă și la
ranforsare Strat de
funda ție Strat de
baz ă și la
ranforsare
Rezisten ța la compre-
siune la:
– 14 zile, daN/cm 2
– 28 zile, daN/ cm 2
min. 5
min. 8
min. 7
min. 13
min. 7
min. 13
min. 12
min. 22
min. 3
min. 5
min. 6
min. 9
Sc ăderea rezisten ței
la compresiune prin
imersare în ap ă timp
de 7 zile, % max. 25
Pentru prepararea amestecului în instala ții fixe se folosesc fabrici în flux
discontinuu (în general pentru cantit ăți mici de materiale stabilzate) sau fabrici în flux
continuu (pentru lucr ări de anvergur ă). În general, se pot întâlni trei tipuri de instal a ții în flux
continuu, și anume:
– instala ții cu sisteme de dozare a componen ților prin dispozitive simple, care permit
doar reglarea debitelor. Aceste debite nu sunt înre gistrate, dozarea fiind volumetric ă cu
verific ări prin cânt ărire;
– instala ții la care sistemul de dozare permite controlul per manent al fiec ărui material
din amestec, prin înregistrare. Înregistrarea debit ului de ap ă nu este necesar ă, dar este deosebit
108 de important ă reglarea acestuia astfel încât umiditatea amestecu lui s ă fie egal ă cu umiditatea
optim ă de compactare Proctor modificat.
– instala ții ale c ăror sisteme de dozare permit reglarea automat ă a dozajului în func ție
de controlul efectuat asupra debitelor. Exist ă instala ții la care întreg fluxul tehnologic este
urm ărit, verificat și corectat în caz de necesitate cu ajutorul unui ca lculator. Calculatorul
permite stocarea în memorie a mai multor dozaje de lucru (cca 40), fapt care conduce la
trecerea cu u șurin ță de la un dozaj la altul pe parcursul aceleia și zile de lucru. Este cazul
instala țiilor de mare productivitate care lucreaz ă cu mai multe șantiere diferite, fiecare dintre
acestea folosind un alt dozaj.
În cadrul acestor instala ții, cele mai utilizate malaxoare sunt cele orizonta le cu ax
dublu cu palete, cantitatea materialului omogenizat depinzând de timpul de malaxare, de
num ărul, pozi ția și starea paletelor și de viteza de rota ție.
Așternerea amestecului se efectueaz ă cu r ăspânditoare-finisoare de mare
productivitate.
Tehnologia de stabilizare in situ a materialelor d in unele straturi rutiere aflate în
exploatare se bazeaz ă pe frezarea materialelor pe o grosime de 30…35 c m, omogenizarea
acestora, eventual cu adaos de agregate naturale no i, și stabilizarea amestecului realizat cu
ciment. Totalitatea opera țiilor sus-men ționate se efectueaz ă prin intermediul unui singur utilaj
de complexitate deosebit ă. Rea șternerea materialului tratat și omogenizat corespunz ător se face
o dat ă cu trecerea utilajului.
Compactarea stratului din p ământuri stabilizate
Compactarea amestecului de agregate naturale, lian t (eventula activator) și ap ă
puse în oper ă la umiditatea optim ă de compactare se efectueaz ă cu urm ătoarele utilaje:
– compactor cu pneuri;
– compactor cu rulouri netede;
– compactor vibrator.
Se recomand ă pentru compactare utilizarea compactoarelor cu vib ratoare și a celor
cu pneuri. Este de dorit utilizarea unui atelier de compactare constituit dintr-un compactor
cu pneuri și dintr-un compactor vibrator.
Utilizarea compactoarelor cu rulouri netede nu est e recomandat ă decât în cazul în
care șantierul nu dispune de celelalte tipuri de utilaje de compactare.
Este interzis ă utilizarea compactoarelor cu rulouri netede la com pactarea
nisipurilor stabilizate cuciment sau cu lian ți puzzolanici.
Compactarea se efectueaz ă începând de la margine, avansând progresiv c ătre axa
drumului, prin treceri succesive. Inversarea sensul ui de mers al utilajelor de compactare
trebuie f ăcut ă lin și progresiv, pentru a se evita v ălurirea suprafe ței. Se vor evita de
asemenea mersul șerpuit și întoarcerile utilajelor de compactare pe suprafa ța stratului.
Dup ă primele 2…3 treceri ale utilajului de compactare s e verific ă uniformitatea
suprafe ței stratului și realizarea pantelor transversale, f ăcându-se eventualele rectific ări,
complet ări și înlocuiri de material în zonele cu segreg ări, astfel încât dup ă terminarea
compact ării s ă se asigure grosimea și suprafa ța corespunz ătoare a stratului.
Compactarea trebuie astfel realizat ă încât, dup ă efectuarea ei, s ă se ob țin ă:
– în cazul straturilor stabilizate cu ciment se impune:
• un grad de compactare de min. 100 % în cel pu țin 95 % din num ărul
punctelor de m ăsurare și de min. 98 % în toate punctele de m ăsurare, pentru drumuri de
clasa tehnic ă I, II și III;
109 • un grad de compactare de min. 98 % în cel pu țin 95 % din num ărul
punctele de m ăsurare și de min 95 % în toate punctele de m ăsurare, pentru drumuri de clasa
tehnic ă IV și V, platforme, locuri de parcare, consolidarea ben zilor de sta ționare, a benzilor
de încadrare și a acostamentelor;
– în cazul straturilor stabilizate cu lian ți puzzolanici se impune ob ținerea unui
grad de compactare de min. 95 % în min. 95 % din nu m ărul punctelor de m ăsurare.
Dup ă terminarea compact ării straturilor ob ținute prin stabilizare cu lian ți
puzzolanici se recomand ă ca sectorul de lucru s ă fie dat în circula ție în scopul realiz ării
unui spor de compactitate al stratului.
Protejarea și tratarea ulterioar ă
Indiferent de tehnologia adoptat ă pentru realizarea stratului din agregate naturale
stabilizate cu lian ți hidraulici sau puzzolanici, acesta trebuie protej at împotriva usc ării pe o
anumit ă perioad ă de timp prin procedee adecvate (pelicul ă de emulsie bituminoas ă, strat de
nisip udat periodic etc.)
Tratarea ulterioar ă a stratului stabilizat cu ciment se poate realiza prin unul din
urm ătoarele procedee:
– acoperirea cu un strat de 1… 2 cm nisip și stropirea cu ap ă de 2…4 ori pe zi timp
de minimum 7 zile dup ă executare. În acest timp, tronsonul respectiv nu t rebuie dat în
circula ție;
– stropirea suprafe ței cu un liant hidrocarbonat, la rece, pentru crear ea unei
pelicule care s ă împiedice evaporarea apei. De obicei se folose ște bitum t ăiat sau emulsie
bituminoas ă, în cantitate de 0,3…0,5 L/m 2;
– acoperirea cu folii de polietilen ă.
Straturile realizate din agregate naturale stabilizate cu lian ți puzzolanici vor fi
acoperite cu un alt strat rutier, dup ă cel mult trei zile de la execu ție. Pe perioada dintre
execu ția stratului stabilizat și acoperirea cu stratul urm ător, suprafa ța stratului stabilizat se
trateaz ă cu ap ă în vederea men ținerii umidit ății.
Stratul de mixtur ă asfaltic ă se va executa numai dup ă umezirea prealabil ă a
suprafe ței stratului stabilizat. Dac ă stratul rutier din materiale stabilizate cu lian ți
puzzolanici nu poate fi acoperit în termen de trei zile de la execu ție din motive justificate,
acest interval poate fi de:
– max. 10 zile, cu condi ția ca stratul s ă nu fie sub circula ție în condi ții atmosferice
nefavorabile, iar stratul s ă fie tratat cu ap ă pentru men ținerea umidit ății;
– max. 30 zile, cu condi ția execu ției unui strat de protec ție alc ătuit din emulsie
bituminoas ă cationic ă de 0,3…0,4 kg/m 2 și nisip în cantitate de 4…6 kg/m 2.
Înainte de a șternerea stratului rutier superior, se verific ă suprafa ța stratului
stabilizat, eventualele denivel ări îndep ărtându-se prin efectuarea de decap ări și complet ări
de amestec nou, umezire și recompactare.
3.5. Straturi de baz ă
Straturile de baz ă se por realiza din urm ătoarele materiale:
– macadam;
– macadam penetrat sau semipenetrat;
– piatr ă spart ă împ ănat ă cu split bitumat;
– agregate naturale stabilizate cu lian ți hidraulici sau puzzolanici;
110 – mixturi asfaltice;
– beton de ciment.
Tipul clasic de strat de baz ă este cel realizat din mixturi asfaltice, și anume din
anrobate bituminoase (A. B.), (vezi capitolul 3.7).
Straturile de baz ă din mixturi asfaltice au grosimi constructive de m in. 5…6 cm, în
func ție de m ărimea granulelor din agregatul natural folosit. De regul ă, în cazul straturilor de
baz ă bituminoase, îmbr ăcămintea rutier ă se realizeaz ă din mixturi asfaltice (vezi structurile
rutiere suple și mixte).
Tehnologia de realizare a straturilor de baz ă din agregate naturale stabilizate cu
ciment a fost descris ă la capitolul 3.4.2.8.
În continuare sunt prezentate alte câteva solu ții frecvent folosite pentru realizarea
stratului de baz ă.
3.5.1. Macadam
Stratul rutier denumit macadam, întâlnit foarte des în alc ătuirea structurilor rutiere,
este alc ătuit din piatr ă spart ă monogranular ă, cilindrat ă pân ă la fixare, apoi împ ănat ă cu
split r ăspândit uniform, udat ă și cilindrat ă pân ă la încle ștare, dup ă care urmeaz ă umplerea
golurilor r ămase cu savur ă sau nisip și cilindrarea în continuare pân ă la fixarea definitiv ă.
Macadamul se poate folosi ca îmbr ăcăminte sau ca strat de baz ă pentru diverse
tipuri de structuri rutiere. Ca strat de baz ă se poate utiliza în cazul îmbr ăcămin ților
bituminoase și pavajelor (vezi tabelul 3.1). Macadamul poate fi folosit ca îmbr ăcăminte la
drumuri cu o intensitate a circula ției care se încadreaz ă în clasa de trafic foarte u șor.
3.5.1.1. Elemente geometrice
Grosimea macadamului folosit ca îmbr ăcăminte va fi de min. 10 cm dup ă
cilindrare, iar cea a macadamului folosit ca strat de baz ă va fi de min. 8 cm dup ă cilindrare.
Lățimea macadamului folosit ca îmbr ăcăminte rutier ă trebuie s ă dep ăș easc ă cu
0,25, m pe ambele p ărți, l ățimea p ărții carosabile. În cazul unui strat de baz ă, l ățimea
macadamului trebuie s ă fie în conformitate cu reglement ările în vigoare privind l ățimea
părții carosabile și modul de realizare a benzilor de încadrare.
Profilul transversal, în aliniament, se execut ă sub form ă de acoperi ș cu două pante
egale și cu o racordare printr-un arc de cerc în treimea m ijlocie, iar în curbe și zonele de
amenajare aferente, profilul transversal va fi amen ajat în func ție de viteza de proiectare.
Pe str ăzi și alei se admite și executarea în profil transversal curb, având
bombamentul 1/50…1/60, în func ție de l ățimea str ăzii sau a aleii. La drumurile cu o singur ă
band ă de circula ție sau în cazuri speciale, când asigurarea scurgeri i apelor se face într-o
singur ă parte, se poate executa un profil transversal cu p ant ă unic ă.
În profilul transversal, macadamul folosit ca îmbr ăcăminte, se execut ă cu
urm ătoarele pante:
– 3 % pentru drumuri și str ăzi în aliniament cu cel pu țin dou ă benzi de circula ție;
– 4 % pentru drumuri și str ăzi în aliniament având o singur ă band ă de circula ție;
– 3…4 % pentru trotuare și alei, în func ție de l ățimea acestora.
În profilul longitudinal, macadamul utilizat ca îm br ăcăminte poate avea
declivit ățile maxime variind între 4 %, pentru viteza de proi ectare de 100 km/or ă, și 8 %,
pentru viteza de proiectare de 25 km/or ă. La construc ția drumurilor noi, declivitatea nu
poate dep ăș i 6 %, decât în cazuri cu totul excep ționale.
111 Pantele profilului transversal și declivit ățile în profil longitudinal ale macadamului
folosit ca strat de baz ă vor avea acelea și valori ca pantele îmbr ăcămintei ce se va executa pe
macadam.
3.5.1.2. Materiale utilizate
Materialele și cantit ățile care sunt necesare la executarea macadamului su nt
prezentate în tabelul 3.4.
Tabelul 3.4
Materiale Macadam folosit ca
îmbr ăcăminte Macadam folosit ca strat de
baz ă
Piatr ă spart ă, kg/m 2 175…180 140…145
Split, kg/m 2 20…24* 16…20*
Savur ă sau nisip, kg/m 2 35…40** 30…35**
Nisip sau savur ă, kg/m 2 15…18 15…18
Ap ă, L /m 2 30…35 25…30
* Când piatra spart ă provine din roci de duritate mijlocie (calcare, gr esii etc.)
consumul de split se reduce la 18…22 kg/m 2 și, respectiv, 14…18 kg/m 2, mărindu-se
corespunz ător consumul de piatr ă spart ă.
** Materialul granular m ărunt poate fi alc ătuit numai din savur ă sau nisip, ori
dintr-un amestec în p ărți egale din aceste dou ă materiale.
În cazurile în care macadamul folosit ca strat de baz ă este dat în circula ție pe o
perioad ă mai mare de trei luni, sau în cazul macadamurilor neprotejate folosite ca
îmbr ăcăminte, se prev ăd materiale de între ținere, folosindu-se de preferin ță split sorturile
8−16 și 16 −25 sau amestec 8 −25. În aceste situa ții, materialul se r ăspânde ște pe m ăsura
necesit ăților.
Liantul la executarea macadamului este o pulbere m ineral ă rezultat ă din
sf ărâmarea pietrelor, care, umezit ă, cap ătă anumite propriet ăți de aglomerant.
3.5.1.3. Execu ția macadamului
În vederea realiz ării macadamului, piatra spart ă se a șterne pe funda ție într-un strat
uniform și se cilindreaz ă la uscat pân ă la fixare, apoi se a șterne splitul de înp ănare de obicei
în dou ă reprize, se strope ște cu ap ă și se continu ă cu cilindrarea pân ă la încle ștare.
Umplerea golurilor r ămase se face cu savur ă sau nisip, a șternute uniform în dou ă
reprize, stropite și cilindrate concomitent pân ă la fixarea definitiv ă.
Așternerea pietrei sparte se face în grosime cât mai uniform ă, folosindu-se în acest
scop benzi-reper din agregatele naturale folosite, la cota prescris ă în proiect.
Așternerea se face astfel ca marginile îmbr ăcămin ții și suprafa ța ei s ă corespund ă
condi țiilor de suprafa țare stabilite, condi ții care se verific ă folosindu-se dreptarul.
Grosimea de a șternere a pietrei sparte va fi cu circa 25 % mai ma re decât grosimea
prev ăzut ă dup ă cilindrare, procentul exact stabilindu-se pe baz ă de încerc ări pe șantier, pe
un sector experimental realizat înainte de începere a execu ției (fig. 3.9).
Cilindrarea uscat ă a pietrei sparte se face cu compactoare cu rulouri netede u șoare
(60…80 kN) și apoi cu compactoare cu rulouri netede mijlocii (1 00…140 kN) pân ă la
fixare.
112 Dup ă fixarea pietrei
sparte se face înp ănarea
scheletului macadamului prin
așternerea uniform ă a
splitului în minimum dou ă
reprize și prin stropire
succesiv ă cu ap ă,
concomitent cu cilindrarea
pân ă la încle ștare. Cilindrarea
se face cu compactoare cu
rulouri netede mijlocii sau
grele (peste 140 kN), pân ă la
încle ștare.
Dup ă a șternerea
fiec ărei reprize se trece de
2…3 ori cu compactorul cu
rulouri netede, se ud ă și se
continu ă cilindrarea pân ă la
completa încle ștare a stratului
de macadam.
Dup ă încle ștare, se
face umplerea golurilor cu
savur ă sau nisip a șternut
uniform în dou ă reprize
stropite cu ap ă și cilindrate
concomitent, pân ă la fixarea
definitiv ă.
Fixarea definitiv ă a
macadamului se consider ă
terminat ă când rulourile
compactorului greu nu mai
las ă nici un fel de urme pe
suprafa ța macadamului, sau
când mai multe pietre de
aceea și m ărime și natur ă cu
piatra folosit ă la executarea
macadamului nu mai p ătrund
în macadam, ci sunt
sf ărâmate la trecerea
compactorului.
Dup ă fixarea
definitiv ă a macadamului se
așterne un strat de nisip
gr ăun țos, sau savur ă în
grosime de circa 1 cm pentru
protec ție.
Fig. 3.9. Fazele de execu ție ale macadamului
(1 – a șternerea pietrei sparte (sort 40 – 63, cantitatea
140…180 kg/m 2; 2 – cilindrarea uscat ă a pietrei sparte
pân ă la fixare (circa % din num ărul trecerilor); 3 –
împ ănare, cilindrare și udare (split sort 16 – 25, 16…24
kg/m 2 în dou ă reprize; ap ă); 4 – umplerea golurilor,
cilindrare, udare (savur ă sort 0 – 8 sau nisip sort 0 – 7,
30…40 kg/m 2; 5 – aplicarea stratului de protec ție (savur ă
sort 0 – 8 sau nisip sort 0 – 7, 15…18 kg/m 2).
113 Suprafa ța macadamului terminat trebuie s ă prezinte un aspect de mozaic, cu o
textur ă uniform ă.
Pentru a împiedica deformarea marginilor macadamulu i în timpul cilindr ării și a le
men ține la nivel în aliniament, acostamentele se execut ă la cota prev ăzut ă în proiect, înainte
de a șternerea pietrei sparte pentru macadam. Acestea tre buie s ă fie bine compactate, pentru
a împiedica împingerea lateral ă a macadamului în timpul cilindr ării și men ținerea constant ă
a l ățimii p ărții carosabile.
O deosebit ă aten ție trebuie acordat ă procesului de cilindrare a stratului de
macadam.
Astfel, în profiluri transversale sub form ă de acoperi ș, cilindrarea se începe de la
acostamente și se continu ă spre axa drumului, pe fâ șii paralele și succesive. Fiecare fâ șie se
suprapune peste fâ șia anterioar ă pe min. 20 cm. Se începe cu un num ăr de treceri pe prima
band ă de circula ție și se trece apoi simetric, cu acela și num ăr de treceri pe banda de sens
opus, continuându-se compactarea c ătre ax ă. Pe axă, compactorul va c ălca ambele benzi de
circula ție în mod egal.
În profilurile transversale cu o singur ă pant ă sau în curbe supraîn ălțate, cilindrarea
se începe de la piciorul pantei și se continu ă spre partea opus ă.
În timpul compact ării nu se permite schimbarea de direc ție a compactorului pe
lungimea sectorului care se cilindreaz ă, iar deplasarea utilajelor trebuie s ă se fac ă liniar și
fără șerpuiri. Viteza compactoarelor trebuie s ă fie constant ă și mai redus ă în timpul
cilindr ării la uscat a pietrei sparte (viteza maxim ă la compactarea macadamului este de
1,0…1,5 km/h și în nici un caz mai mare de 3,0 km/h).
Se recomand ă ca, dup ă execu ție, macadamul care serve ște ca strat de baz ă și în
special ca strat de baz ă sub covoare asfaltice, s ă fie l ăsat în circula ție dirijat ă minimum o
lun ă de zile înainte de a șternerea îmbr ăcămin ții bituminoase.
3.5.2. Macadam penetrat cu bitum (M.P. 7)
Macadamul penetrat este un strat rutier executat d in piatr ă spart ă împ ănat ă și
cilindrat ă, fixat ă prin penetrare cu bitum, care se poate folosi ca s trat de baz ă sau ca
îmbr ăcăminte bituminoas ă u șoar ă.
Macadamul penetrat realizat din piatr ă monogranular ă cilindrat ă puternic are un
unghi de frecare interioar ă foarte ridicat datorit ă încle ștării și înfigerii pietrelor unele în
altele.
În cazul macadamului simplu, sub influen ța traficului deplasarea pietrelor este mai
ușor posibil ă și în aceast ă situa ție echilibrul interior este deranjat, ceea ce poate conduce la
disloc ări și dezgr ădin ări ale stratului. Prin penetrare, deplasarea pietre i din strat este
împiedicat ă. Datorit ă existen ței peliculei de bitum care leag ă agregatele între ele și datorit ă
împ ănării cu split, frecarea interior ă cre ște, for țele de coeziune men țin stratul compactat
ceea ce îi d ă o mai mare rezisten ță la solicit ări și îi asigur ă o durat ă de exploatare
îndelungat ă.
Penetrarea se realizeaz ă în dou ă reprize, fiecare repriz ă fiind urmat ă de acoperire
cu split și cilindrare. Suprafa ța se închide cu un tratament bituminos.
La executarea macadamului penetrat cu bitum, de 8 cm grosime dup ă cilindrare, se
folosesc urm ătoarele materiale :
– agregate naturale:
114 • piatr ă spart ă sort 40 −63, în cantitate de 112…116 kg/m 2, pentru
formarea scheletului mineral de rezisten ță al stratului rutier propriu-zis;
• split sort 16 −25, în cantitate de 11…15 kg/m 2, pentru împ ănarea
scheletului mineral;
• split sort 16 −25, în cantitate de 20…25 kg/m 2, pentru acoperire dup ă
prima penetrare;
• split sort 8–16, în cantitate de 15…20 kg/m 2, pentru acoperire dup ă
penetrarea a doua;
• criblur ă sort 3 – 8, în cantitate de 10…15 kg/m 2, pentru tratamentul
bituminos de închidere;
– lian ți:
• bitum tip D 80/120 în cantitate de 3,0…3,5 kg/m 2, pentru prima
penetrare (stropire) plus 2,0…2,5 kg/m 2, pentru penetrarea a doua;
• bitum tip D 180/200 în cantitate de 1,0…1,2 kg/m 2, pentru tratamentul
bituminos de închidere.
Principalele utilaje folosite la executarea macadamului penetrat cu bit um sunt
urm ătoarele:
– autogreder, pentru nivelarea și a șternerea pietrei sparte (eventual pentru
scarificare și reprofilare);
– autostropitor de ap ă, pentru udarea agregatelor naturale la nevoie;
– autostropitor de bitum, pentru executarea stropir ii liantului în vederea penetr ării
macadamului;
– distribuitor de split și criblur ă;
– compactor cu rulouri netede de 100…160 kN, pentru executarea fazelor de
cilindrare din procesul tehnologic;
– autocamioane, pentru transportul materialelor.
Procesul tehnologic de execu ție a macadamului penetrat cu bitum prevede
realizarea acestuia pe funda ții corespunz ător dimensionate, stabile și verificate, eventual în
circula ție de cel pu țin o lun ă de zile.
Pe funda ția preg ătit ă corespunz ător și curat ă se a șterne în grosime uniform ă stratul
de piatr ă spart ă sort 40–63 în cantitate de 112…116 kg/m 2, dup ă care se execut ă cilindrarea
pân ă la încle ștarea pietrei sparte.
Dup ă cilindrarea la uscat a pietrei sparte, se execut ă împ ănarea macadamului cu
split sort 16 −25 în cantitate de 11…15 kg/m 2, prin a șternere uniform ă, într-o singur ă
repriz ă. Aceast ă opera ție este urmat ă de stropirea cu ap ă a splitului de împ ănare și de o
nou ă cilindrare, la început cu compactoare cu rulouri n etede, mijlocii, de 60…80 kN, apoi
cu cele grele de 100…120 kN. Cilindrarea se execut ă dinspre marginea de lâng ă
acostamente spre axa drumului, pe fâ șii paralele suprapuse par țial. Suprafa ța macadamului
trebuie s ă aib ă un aspect de mozaic, cu pietrele r ăspândite uniform.
În cazul utiliz ării rocilor acide, pentru asigurarea adezivit ății liantului la acestea, se
execut ă o stropire cu lapte de var diluat (circa 1 L/m 2).
Urmeaz ă stropirea cu bitum tip D 80/120, înc ălzit la temperatura de 160…180 °C.
În vederea asigur ării unei repartiz ări uniforme a liantului, stropirea bitumului se exe cut ă cu
autostropitoare de bitum. Imediat dup ă stropire, înainte de r ăcirea bitumului, se a ștene
uniform splitul sort 16-25 în cantitate de 20…25 kg /m 2 pentru acoperire dup ă prima
penetrare. Splitul a șternut se cilindreaz ă pân ă la fixare, apoi se îndep ărteaz ă prin m ăturare
115 splitul în exces și urmeaz ă a dou ă penetrare cu bitum topit, stropindu-se cantitatea de
2,0…2,5 kg/m 2 bitum tip D 80/120, înc ălzit tot la temperatura de 160…180 °C.
Urmeaz ă a șternerea celui de al doilea strat de split de acope rire, sort 8-16 în
cantitate de 15…20 kg/m 2, și cilindrarea acestuia pân ă la fixare.
Dup ă executarea celei de a dou ă penetr ări și a cur ăță rii suprafe ței macadamului de
splitul în exces, se execut ă tratamentul bituminos de închidere prin stropire c u 1,0…1,2
kg/m 2 bitum tip D 180/200 și acoperire cu criblur ă 3…8 mm în cantitate de 10…15 kg/m 2
urmat ă de cilindrare. Macadamul penetrat cu bitum astfel executat se d ă în circula ție
imediat dup ă r ăcirea bitumului.
3.5.3. Macadam semipenetrat cu bitum (M.P. 5)
Macadamul semipenetrat este un strat rutier execut at din piatr ă spart ă împ ănat ă și
cilindrat ă pân ă la fixare, având golurile dintre pietre umplute pr intr-o singur ă penetrare cu
bitum și acoperite cu split. Similar ca la macadamul penet rat, suprafa ța macadamului
semipenetrat se închide cu un tratament bituminos d e etan șare. Acest strat rutier poate fi
folosit ca strat de baz ă sau ca îmbr ăcăminte bituminoas ă u șoar ă pe drumuri cu trafic redus.
În vederea execut ării unui macadam semipenetrat, de 8 cm grosime dup ă
cilindrare, se utilizeaz ă urm ătoarele materiale :
– agregate naturale:
• piatr ă spart ă sort 40-63, în cantitate de 112…116 kg/m 2, pentru
formarea scheletului mineral de rezisten ță ;
• split sort 16 −25, în cantitate de 11…15 kg/m 2, pentru împ ănarea
scheletului mineral;
• split sort 16–25, în cantitate de 20…25 kg/m 2, pentru acoperire dup ă
penetrare;
• criblur ă sort 3–8, în cantitate de 16…20 kg/m 2, pentru tratamentul
bituminos de închidere;
– lian ți:
• bitum tip D 80/120, în cantitate de 3,5…4,3 kg/m 2, pentru penetrare;
• bitum tip D 180/200, în cantitate de 1,2…1,6 kg/m 2, pentru tratamentul
de închidere.
Utilajele folosite la executarea macadamului semipenetrat su nt identice cu cele
utilizate la macadamul penetrat.
Procesul tehnologic de execu ție în cazul macadamului semipenetrat const ă în
acelea și opera ții ca la macadamul penetrat, cu singura remarc ă important ă c ă se realizeaz ă
numai o singur ă penetrare urmat ă de tratamentul de etan șare.
3.5.4. Macadam penetrat cu emulsie bituminoas ă (M.P.E.)
Emulsia de bitum se preteaz ă în condi ții foarte bune și la executarea penetr ărilor.
Datorit ă fluidit ății sale, ea p ătrunde u șor între golurile dintre pietre și favorizeaz ă anrobarea
lor în întregime.
Din punct de vedere al naturii chimice a rocilor, se men ționeaz ă c ă pot fi folosite
atât roci bazice cât și roci acide, cu condi ția s ă fie omogene și curate. Forma pietrelor
trebuie s ă fie regulat ă, cele alungite sau plate îndep ărtându-se.
Se men ționeaz ă c ă dac ă materialul pietros este de natur ă acid ă sau condi țiile
atmosferice sunt defavorabile (timp ploios) se va u tiliza emulsie bituminoas ă cationic ă.
116 O aten ție deosebit ă se va da fluidit ății emulsiei; atât emulsia prea fluid ă cât și cea
prea vâscoas ă conduce la ob ținerea unor penetr ări nesatisf ăcătoare. În consecin ță , pentru a
realiza o penetrare de bun ă calitate, se va ține seama de faptul c ă emulsia trebuie s ă
anrobeze agregatele și s ă umple golurile din masa pietrei sparte a șternute.
Pentru a realiza aceste condi ții, se recomand ă pentru penetrare, în condi ții similare
de clim ă și anotimp, emulsii de natura celor destinate tratam entelor bituminoase, adic ă
emulsii cationice cu 60 sau 65 % con ținut de bitum.
În scopul evit ării scurgerii emulsiei la baza stratului, se recoma nd ă urm ătoarele:
– alegerea unei emulsii cu rupere rapid ă;
– acoperirea macadamului, înainte de stropirea emul siei cu split, pentru mic șorarea
volumului de goluri.
Dozarea emulsiei pentru penetrarea macadamului cu schelet de rezist en ță realizat
din piatr ă spart ă sort 40 −63 se face ținându-se seama de urm ătoarele:
– în cazul macadamului de 8 cm grosime dup ă cilindrare, grosime ce se
proiecteaz ă de obicei, se va utiliza 2,1 kg/m 2 bitum pur, deci 3,5 kg/m 2 emulsie cu un
con ținut de bitum 60 %;
– la cantitatea de emulsie destinat ă penetr ării propriu-zise a macadamului, se va
ad ăuga emulsia destinat ă anrob ării și fix ării materialului de acoperire, putându-se lua în
considerare faptul c ă 1 kg bitum pur fixeaz ă circa 15 L (20 kg) de split sau criblur ă de
acoperire.
Pentru materialele pietroase umede sau mai poroase , dozajul de emulsie se va m ări
cu 5…10 %, iar în regiunile mai r ăcoroase dozajul în emulsie va fi mai mare decât în
regiunile c ălduroase.
Tehnologia de execu ție a unei penetr ări cu emulsie bituminoas ă este urm ătoarea
(fig. 6.37):
– se preg ăte ște stratul suport, prin scarificare și reprofilare, cu sau f ără adaos de noi
materiale, acordându-se o aten ție deosebit ă scurgerii apelor de suprafa ță ;
– se a șterne piatra spart ă sort 40-63 în grosimea proiectat ă, ținându-se seama de
faptul c ă dup ă cilindrare se produce o tasare de 25…30 %;
– cilindrarea stratului de piatr ă spart ă a șternut în grosimea prescris ă (de obicei
8…10 cm înainte de cilindrare) se recomand ă a se face cu compactoare cu rulouri netede de
100…120 kN. Cilindrarea se începe pe benzile exteri oare și se termin ă pe banda central ă;
se recomand ă ca înainte de începerea cilindr ării s ă se execute și acostamentele, care în acest
caz sprijin ă stratul de piatr ă spart ă, evitându-se r ăspândirea sa;
– în cazul folosirii emulsiei bituminoase cationic e, macadamul poate fi udat pentru
facilitarea deplas ărilor relative ale pietrelor și ameliorarea încle ștării lor;
– stropirea cu emulsie, urmat ă de acoperire cu split și cilindrare, are loc în
continuare dup ă tehnica tratamentelor bituminoase; cilindrarea spl itului are scopul de a-l
fixa în stratul de rezisten ță , precum și de a umple golurile dintre pietre;
– nu se va trece la o nou ă stropire cu emulsie, pân ă când emulsia din stratul
precedent nu s-a rupt; în cazul emulsiilor cationic e ruperea dureaz ă câteva minute (procesul
tehnologic se va organiza în consecin ță ).
Macadamul penetrat executat la rece cu emulsii bitu minoase prezint ă avantajul
unei tehnologii u șoare, cu posibilit ăți largi de mecanizare și realizarea unei anrob ări
corespunz ătoare.
117
Cantit ățile de materiale, în kg, ce se consum ă pe metru p ătrat de suprafa ță
executat ă sunt urm ătoarele:
– piatr ă spart ă sort 40 −63 150;
– split sort 16 −25 pentru împ ănare 11;
– emulsie bituminoas ă pentru prima penetrare 2;
– emulsie bituminoas ă pentru a doua penetrare 1,8;
– split sort 16 −25 pentru prima acoperire 10;
– split sort 8 −16 pentru a doua acoperire 10;
– emulsie bituminoas ă pentru protec ție și etan șare 1,6;
– criblur ă sort 3 −8 pentru protec ție și etan șare 8,5.
Dup ă a treia penetrare se execut ă un tratament bituminos, de închidere.
Macadamurile bituminoase trebuie executate înainte de începerea sezonului rece și
numai pe timp frumos și cald.
Fig. 3.10. Tehnologia de execu ție a macadamului penetrat cu emulsie bituminoas ă.
118 3.6. Îmbr ăcămin ți rutiere
Imbr ăcămintea este stratul cel mai important al structurii rutie re care preia direct
solicit ările din trafic și din ac țiunea agen ților climaterici. Din aceste considerente,
îmbr ăcămintea rutier ă trebuie s ă fie alc ătuit ă din materialele cele mai rezistente care se vor
pune în oper ă prin tehnologii performante, astfel încât s ă fie asigurate ob ținerea unor
caracteristici fizico-mecanice ridicate și o mare durabilitate în exploatare.
Pornind de la tipul de material din care se execut ă, îmbr ăcămin țile rutiere moderne se
clasific ă astfel:
– îmbr ăcămin ți rutiere bituminoase;
– îmbr ăcămin ți rutiere rigide;
– îmbr ăcămin ți rutiere din piatr ă fasonat ă.
Îmbr ăcămin țile rutiere sunt alc ătuite din unul sau dou ă straturi. Îmbr ăcămin țile rutiere
în componen ța c ărora intr ă bitumul se numesc îmbr ăcămin ți bituminoase , iar cele care se
realizeaz ă cu ciment se numesc îmbr ăcămin ți rigide (îmbr ăcămin ți din beton de ciment și
macadam cimentat) . Îmbr ăcămin țile rutiere realizate prin utilizarea diferitelor t ipuri de piatr ă
fasonat ă se numesc îmbr ăcămin ți din piatr ă fasonat ă.
Îmbr ăcămințile bituminoase sunt cele mai r ăspândite în țara noastr ă. Structurile
rutiere cu îmbr ăcămin ți bituminoase pot fi executate în etape pe m ăsura cre șterii traficului și a
necesit ății m ăririi capacit ății portante a complexului rutier (este aplicabil pr incipiul
consolid ărilor succesive prin amelior ări progresive).
La rândul lor, îmbr ăcămin țile bituminoase se clasific ă, în func ție de caracteristicile
materialelor din care sunt realizate și de durata de exploatare proiectat ă, astfel:
– îmbr ăcămin ți bituminoase provizorii;
– îmbr ăcămin ți bituminoase u șoare;
– îmbr ăcămin ți bituminoase grele;
– îmbr ăcămin ți bituminoase speciale.
Îmbr ăcămin țile bituminoase provizorii se execut ă pe drumuri cu trafic redus, de
importan ță local ă, pentru o durat ă de exploatare de câ țiva ani (max. 7 ani). În general, astfel de
îmbr ăcămin ți se realizeaz ă din macadam protejat cu tratamente bituminoase, în scopul evit ării
form ării prafului și noroiului, etan șă rii structurii rutiere și conserv ării pietruirilor existente.
Îmbr ăcămin țile bituminoase u șoare au în țara noastr ă o mare arie de r ăspândire.
Ele sunt proiectate pentru o durat ă de exploatare de 8…12 ani, în func ție de materialele locale
disponibile și posibilit ățile de execu ție. În aceast ă categorie se înscriu îmbr ăcămin țile executate
din macadamuri bituminoase, anrobate bituminoase pr otejate cu tratamente bituminoase,
mortare asfaltice pe macadam și betoane asfaltice realizate cu nisip bituminos.
În general, prin no țiunea de îmbr ăcăminte bituminoas ă u șoar ă se în țelege un complex
de lucr ări care au drept scop principal între ținerea unor drumuri pietruite prin aplicarea unor
tehnologii cuprinzând, în principal, urm ătoarele activit ăți:
– amenajarea elementelor geometrice ale drumului e xistent, cu p ăstrarea zestrei
existente a structurii rutiere;
– asigurarea scurgerii apelor și refacerea pode țelor necorespunz ătoare;
– m ărirea siguran ței circula ției;
– executarea unei îmbr ăcămin ți bituminoase, prin una din tehnologiile men ționate și
cu folosirea la maximum a agregatelor naturale din zona șantierului.
119 Îmbr ăcămin țile bituminoase grele se proiecteaz ă pentru drumuri importante cu
trafic greu și intens, pentru o durat ă de exploatare de min. 12 ani. Din aceast ă categorie fac
parte toate îmbr ăcămin țile rutiere ce se realizeaz ă din betoane asfaltice sau asfalturi turnate, în
grosime de min. 6,0 cm, a șternute, de regul ă, pe un strat de baz ă din anrobate bituminoase.
Îmbr ăcămin țile bituminoase speciale se realizeaz ă în condi ții deosebite, cu scopuri
bine determinate. Ele au o aplicabilitate restrâns ă (îmbr ăcămin ți bituminoase: colorate,
prefabricate, pentru calea pe poduri, cu performan țe ridicate etc.), fiind mai scumpe decât
celelalte îmbr ăcămin ți bituminoase și mai dificil de realizat.
Pentru realizarea îmbr ăcămin ților rutiere, mixturile asfaltice sunt materialele cele mai
frecvent utilizate în țara noastr ă, motiv pentru care se vor trata mai explicit în ca pitolul 3.7.
Îmbr ăcămin țile rutiere din beton de ciment sunt elementul principal al structurii
rutiere rigide. În concluzie, comportarea în exploa tare a structurilor rutiere rigide se confund ă
cu comportarea îmbr ăcămintei rutiere. Îmbr ăcămin țile rutiere din beton de ciment se realizeaz ă
pe toat ă l ățimea p ărții carosabile și a benzilor de încadrare, sub forma unor dale din beton de
ciment cu grosimea de 16…25 cm, având rosturi lon gitudinale de contact și rosturi transversale
de contrac ție și de dilata ție (fig. 3.11).
În compara ție cu îmbr ăcămin țile rutiere bituminoase, îmbr ăcămin țile rutiere din beton
de ciment prezint ă urm ătoarele avantaje:
– au rezisten țe mecanice mai mari și durate de exploatare ridicate (cca 30 ani), motiv e
care le recomand ă pentru traficuri intense și grele;
– sunt rezistente la uzur ă și la ac țiunea agen ților climaterici, a carburan ților și
lubrifian ților;
– au culoare deschis ă, deci prezint ă o vizibilitate mai bun ă;
– nu permit producerea de deforma ții permanente (f ăga șe, v ăluriri) sub ac țiunea
traficului și a agen ților climaterici;
– au o rugozitate ridicat ă;
– permit folosirea în mai mare m ăsur ă a agregatelor naturale din zona șantierului;
– necesit ă un volum de lucr ări de între ținere foarte redus, dac ă sunt corect executate;
– cheltuilelile totale de execu ție și de între ținere pe perioada lor de exploatare sunt mai
reduse decât cele necesare îmbr ăcămin ților rutiere bituminoase.
Principalele dezavantaje ale îmbr ăcămin ților rutiere din beton de ciment fa ță de
îmbr ăcămin țile rutiere bituminoase sunt urm ătoarele:
– cheltuieli ini țiale pentru construc ție relativ mari;
Fig. 3.11. Vedere în plan a unei îmbr ăcămin ți rutiere din beton de ciment.
120 – posibilit ățile de ranforsare a structurilor rutiere din beton de ciment impun utilizarea
unor tehnologii de execu ție mai complexe;
– existen ța rosturilor transversale care deranjeaz ă circula ția autovehiculelor;
– defec țiunile și eventualele gre șeli de execu ție se elimin ă foarte greu și cu cheltuieli
însemnate;
– îmbr ăcămintea nu poate fi dat ă în exploatare decât dup ă ce betonul de ciment atest ă
rezisten țe mecanice corespunz ătoare (de regul ă 3 s ăpt ămâni), fapt care poate necesit ă
construc ția de variante ocolitoare.
În țara noastr ă îmbr ăcămin țile rutiere din beton de ciment au, pân ă în prezent, o arie
de r ăspândire destul de restrâns ă. Principiile care stau la baza execu ției acestor tipuri de
îmbr ăcămin ți rutiere se vor eviden ția în capitolul 3.8.
Îmbr ăcămin țile rutiere din piatr ă fasonat ă (pavaje) au fost primele îmbr ăcămin ți
rutiere moderne. Acest tip de îmbr ăcămin ți rutiere se pot clasifica, dup ă forma și dimensiunile
pietrei fasonate folosite, astfel:
– pavaje din pavele normale care folosesc dou ă tipuri de pavele: de tip dobrogean (cu
fa ța dreptunghiular ă) sau de tip transilv ănean (cu fa ța p ătrat ă), (vezi tabelul 1.1);
– pavaje din pavele abnorme, cu pavele de form ă prismatic ă și cu dimensiunile
laturilor încadrate în anumite limite (vezi tabelul 1.1);
– pavaje din calupuri, pentru realizarea c ărora se folosesc pavele mici de form ă cubic ă
(vezi tabelul 1.1).
Pavajele sunt rar folosite în tehnica rutier ă actual ă, în special datorit ă urm ătoarelor
dezavantaje:
– necesit ă un consum important de manoper ă atât pentru producerea pietrei fasonate
cât și pentru executarea propriu-zis ă;
– suprafa ța de rulare realizat ă este neuniform ă, producând prin vibra ții o uzur ă mai
mare a autovehiculelor. Pe de alt ă parte vibra țiile autovehiculelor produc o poluare important ă
a mediului înconjur ător;
– urmare unui trafic intens și greu, pavajele se lustruiesc, pierzânu- și rugozitatea
geometric ă ini ăial ă, îmbr ăcămintea devenind alunecoas ă (poate favoriza derapajul).
Asupra îmbr ăcămin ților din piatr ă natural ă fasonat ă nu se va insista în continuare.
Alegerea tipului de îmbr ăcăminte se face pe baza unor calcule tehnico-economic e
complexe care iau în cosiderare avantajele și dezavantajele celor trei tipuri de îmbr ăcămin ți
rutiere prezentate, precum și experien ța acumulat ă în executarea unei anumite tehnologii.
3.7. Mixturi asfaltice
Mixturile asfaltice sunt materiale de construc ție realizate din amestecuri ob ținute pe
baza unor dozaje judicios stabilite, din agregate n aturale sau artificiale și filer, aglomerate cu
bitum, printr-o tehnologie adecvat ă.
Agregatele naturale utilizate la prepararea mixtur ilor asfaltice sunt:
– criblurile de toate sorturile;
– nisipurile naturale și nisipul de concasaj;
– balasturile și pietri șurile concasate sau nu, sortate la dimensiuni cores punz ătoare;
– de șeurile de carier ă, care se pot folosi doar în anumite condi ții bine stabilite.
Agregatele artificiale care pot fi luate în consid erare, în anumite condi ții locale, la
prepararea mixturilor asfaltice sunt, în special, z gura de furnal înalt și granulitul.
121 Filerul cel mai frecvent folosit la prepararea mix turilor asfaltice este cel ob ținut prin
măcinarea pietrei de calcar (filer de calcar).
Bitumul folosit pentru prepararea mixturilor asfal tice are o importan ță hot ărâtoare
asupra calit ății mixturii asfaltice. La noi în țar ă, pentru prepararea mixturilor asfaltice se
folosesc, dup ă caz, bitumul D 80/120 (livrat în dou ă tipuri D 80/100 și D 100/120) sau D
60/80. Se men ționeaz ă faptul c ă folosirea bitumului D 60/80 (mai dur) permite real izarea unor
mixturi asfaltice cu care se execut ă straturi rutiere cu o stabilitate mai mare (rezist en ță sporit ă
la deforma ții plastice: f ăga șe, v ăluriri etc.).
Determinarea dozajului componen ților în mixtura asfaltic ă se efectueaz ă cu deosebit ă
grij ă, prin calcule și încerc ări specifice de laborator, cu luarea în considerare a calit ății
materialelor disponibile, intensit ății traficului, rolului stratului în structura rutie r ă, grosimii
stratului rutier, perioadei de execu ție, zonei climaterice în care se situeaz ă sectorul de drum
considerat etc.
3.7.1. Clasificarea mixturilor asfaltice
Tipurile de mixturi asfaltice care se produc la no i în țar ă pot fi grupate astfel:
– betoane asfaltice (B. A.);
– asfaltul turnat (A. T.);
– mortare asfaltice (M. A.);
– anrobate bituminoase (A. B.).
Betoanele asfaltice sunt amestecuri alc ătuite, dup ă dozaje judicios stabilite, din
cribluri, nisip și filer aglomerate cu bitum, dup ă o tehnologie adecvat ă. Ele se utilizeaz ă în
principal pentru realizarea îmbr ăcămin ților bituminoase cu durat ă de exploatare îndelungat ă, pe
drumuri cu solicit ări importante din trafic și din condi țiile climaterice.
În func ție de necesit ăți, betoanele asfaltice se pot proiecta și realiza într-o mare
diversitate, și anume:
– betoane asfaltice cu execu ția la cald , grup ă care cuprinde:
• betonul asfaltic bogat în criblur ă, care se poate realiza în dou ă variante:
cu agregate naturale pân ă la 8 mm (B. A. 8) sau cu agregate naturale pân ă la 16 mm
(B. A. 16). Scheletul mineral este alc ătuit din criblur ă 3-8, respectiv 3-8 și 8-16, în propor ție
de 45…70 %, filer și frac țiuni de nisipuri sub 0,09 mm în propor ție de 8…12 %, restul de pân ă
la 100 % fiind ocupat de filer și nisipuri cu dimensiunea granulelor de 0,09…3,15 mm.
Con ținutul de bitum D 80/120 sau D60/80 este diferen țiat în func ție de clasa tehnic ă a
drumului, respectiv de categoria tehnic ă a str ăzii pe care se aplic ă, încadrându-se în ecartul
6,0…7,5 %, procent raportat la masa mixturii asfa ltice. Aceste tipuri de betoane asfaltice se
folosesc ca strat de uzur ă pe drumuri și str ăzi cu trafic important și cu declivit ăți ce nu dep ăș esc
6 %. Grosimea minim ă a stratului de uzur ă în acest caz este de 4,0 cm;
• betonul asfaltic rugos (B. A. R. 16) are scheletul mineral format din
criblur ă 3,15…16 mm în propor ție de 58…70 %, filer și nisip sub 0,09 mm în propor ție de
8…10 %, respectiv filer și nisip cu dimensiunea de 0,09…3,15 mm restul de pân ă la 100 %.
Con ținutul de bitum, raportat la masa mixturii asfaltic e, este de 5,7…6,2 %. Betonul asfaltic
rugos se pune în oper ă în straturi cu grosimea de min. 4,0 cm dup ă compactare, pe dumuri cu
declivit ăți de pân ă la 9 %. Se folose ște pentru executarea stratului de uzur ă, fiind recomandat
mai ales pe sectoarele unde exist ă pericolul de derapare (declivit ăți mai mari de 6 %, curbe f ără
vizibilitate, serpentine etc.);
122 • betonul asfaltic rugos prin clutaj (B. A. R. C. 16) se ob ține prin tratarea
stratului de uzur ă din beton asfaltic bogat în criblur ă, în faza final ă a compact ării acestuia, cu
criblur ă 8-16 preanrobat ă cu emulsie bituminoas ă, dup ă care se efectueaz ă compactarea
definitiv ă. Criblura preanrobat ă p ătrunde numai par țial sub efectul compact ării în stratul suport
permi țând ob ținerea unei rugozit ăți ridicate a suprafe ței de rulare. Aceast ă tehnologie este
recomandat ă pentru realizarea de straturi de uzur ă pe sectoare de drumuri cu declivitatea de
min. 6 %;
• betonul asfaltic cu nisip bituminos (B. A. N. B. 16) are în compozi ția sa,
ca material de baz ă, nisipul bituminos. Granulozitatea nisipului monog ranular din nisipul
bituminos se corecteaz ă prin adaos de agregate naturale de balastier ă și de carier ă, iar
consisten ța redus ă a bitumului natural din nisipul bituminos se îmbun ătățește prin diferite
procedee (în special prin adaos de bitum dur sau/ și prin oxidare-polimerizare în usc ător). Acest
tip de mixtur ă asfaltic ă s-a folosit în țara noastr ă în perioade de criz ă, când bitumul era
considerat un material deficitar, mare înglobator d e energie. În prezent, mixturile asfaltice pe
baz ă de nisip bituminos nu se mai folosesc în tehnica r utier ă româneasc ă;
• betonul asfaltic cu agregat mare (B. A. 25) se realizeaz ă cu criblur ă 3-8;
8-16 și 16-25 în propor ție de 50…70 %, filer și nisip sub 0,09 mm în propor ție de 5…12 %,
respectiv filer și nisip cu dimensiunea de 0,09…3,15 mm restul de pân ă la 100 %. Con ținutul de
bitum, raportat la masa mixturii asfaltice, este de 5,5…7,0 %, fiind diferen țiat func ție de clasa
tehnic ă a drumului și de categoria str ăzii pe care se execut ă. Se folose ște pentru realizarea
stratului de uzur ă cu grosimea de min. 4,0 cm pe drumuri și str ăzi de importan ță local ă și cu
trafic redus.
La prepararea betoanele asfaltice B. A. 8, B. A. 1 6 și B. A. 25 se folose ște nisip de
concasaj sau nisip de concasaj în amestec cu nisip natural, caz în care în amestecul de nisipuri
nisipul natural nu va dep ăș i 20 %;
• betonul asfaltic deschis se poate executa cu criblur ă 3…25 mm, nisip
natural și nisip de concasaj (B. A. D. 25), cu nisip și pietri ș concasat (B. A. D. P. C. 25) sau cu
pietri ș 7-31 și nisip natural (B. A. D. 31). Scheletul mineral es te format din cribluri sau pietri ș
concasat în propor ție de 65…80 % (pentru B. A. D. 25 și B. A. D. P. C. 25), respectiv din
pietri ș sortat 7…31 mm în propor ție de 47…68 % (pentru B. A. D. 31), la care se ad aug ă
frac țiunea sub 0,09 mm în propor ție de 1…6 % și frac țiunea 0,09…3,15 mm care reprezint ă
restul de agregat natural pân ă la 100 %. La B. A. D. 25 se folose ște nisip de concasaj sau
amestecuri de nisip de concasaj cu nisip natural, c az în care nisipul natural din amestecul
respectiv este de 30…50 %. Con ținutul de bitum este de 4,0…5,0 %, raportat la ma sa mixturii
asfaltice. Betoanele asfaltice deschise se folosesc pentru executarea stratului de leg ătur ă al
îmbr ăcămin ților bituminoase, grosimea minim ă a acestuia fiind de 4,0 cm;
• betoanele asfaltice speciale se folosec pentru executarea stratului de
uzur ă pentru condi ții de exploatare deosebite. În aceast ă categorie se înscriu betoanele asfaltice
colorate (ro șu, galben, alb etc.) și betoanele asfaltice cu caracteristici superioare (bitum +
polimeri, bitum + sulf, bitum + cauciuc etc.);
– betoane asfaltice cu execu ția la rece , grup ă în care se încadreaz ă:
• betonul asfaltic stocabil cu bitum t ăiat (B. A. B. T. 8) se realizeaz ă cu
criblur ă 3-8 din roc ă bazic ă în propor ție de 43…60 %, filer și nisip de concasaj sub 0,09 mm în
propor ție de 10…14 % și filer și nisip, frac țiunea 0,09…3,15 mm restul de agregat natural pân ă
la 100 %. Ca liant se folose ște bitumul provenit din bitumul t ăiat (68 % bitum D 80/120,
123 naftenat de cupru 2 % și petrosin 30 %) în propor ție de 7,8…8,5 %, raportat la masa mixturii
asfaltice.
Pentru prepararea mixturii asfaltice stocabile cu bitum t ăiat, criblura și nisipul se trec
prin usc ător, astfel încât la ie șire s ă aib ă o temperatur ă de cca 120 o C. Agregatele naturale calde
cânt ărite corespunz ător se introduc în malaxor, dup ă care se introduc filerul și bitumul t ăiat
dozate corepunz ător. La terminarea malax ării se adaug ă lapte de var în propor ție de 2 % din
masa mixturii asfaltice, continuându-se malaxarea î nc ă 1…2 min. Mixtura asfaltic ă astfel
preparat ă se depoziteaz ă în șoproane sau magazii închise și se acoperă cu folii de polietilen ă.
Dup ă 24…48 h, mixtura asfaltic ă se reafâneaz ă prin lop ătare și se depoziteaz ă în saci de
polietilen ă (mai ales pentru timp îndelungat de p ăstrare) sau în gr ămezi acoperite cu folii de
polietilen ă;
• betonul asfaltic stocabil cu emulsie bituminoas ă catonic ă (B. A. E. B.
16) se realizeaz ă cu nisip natural 0-7 (nisipul de concasaj nu se po ate folosi deoarece conduce
la ruperea rapid ă a emulsiei bituminoase) în propor ție de 10…15 %, criblur ă 8-16 în propor ție
de 60…70 % și criblur ă 3-8 restul de agregat natural pân ă la 100 % sau din nisip 0-7 în
propor ție de 60…70 % și pietri ș 7-15 restul de agregat natural pân ă la 100 %. Con ținutul de
bitum rezidual din mixtura asfaltic ă trebuie s ă fie de 4…5 %, ob ținut din emulsia bituminoas ă
cationic ă cu un con ținut de liant de 60 %. Pentru reglarea timpului de rupere, emulsia
bituminoas ă con ține 10 % petrosin. Pentru preparare se folosesc mal axoare speciale cu șnec
elicoidal, care permit omogenizarea la rece, în flu x continuu, a materialelor sus-men ționate.
Depozitarea mixturii asfaltice se face în gr ămezi acoperite cu folie de polietilen ă pentru
cantit ăți de min. 5 t, respectiv în saci de politilen ă pentru cantit ăți mai mici;
• betonul asfaltic cu suspensie de bitum filerizat (B. A. S. 16) folose ște ca
liant suspensia de bitum filerizat (subif). Nu se f olose ște curent în tehnica rutier ă actual ă.
Betoanele asfaltice cu execu ția la rece sunt utilizate pentru repararea îmbr ăcămin ților
rutiere în perioadele când instala țiile de producere a mixturilor asfaltice (I. P. M . A.) nu sunt
în func țiune.
Asfaltul turnat este una din cele mai vechi tipuri de mixturi asfa ltice cunoscute, fiind
utilizat ca îmbr ăcăminte bituminoas ă pentru trotuare și str ăzi.
Asfaltul turnat este un beton asfaltic compact, av ând toate golurile umplute cu bitum
și din aceast ă cauz ă complet impermeabil. Ca urmare a acestor propriet ăți, asfaltul turnat este
utilizat pentru etan șă ri și impermeabiliz ări. Asfaltul turnat se pune în oper ă manual sau
mecanic, prin a șternere și nivelare, f ără a necesita compactare.
În func ție de natura agregatelor naturale folosite la execu tarea acestui tip de mixtur ă
asfaltic ă se disting:
– asfaltul turnat dur (A. T. 16) care se realizeaz ă cu criblur ă 3…8 mm sau 3…16 mm
în propor ție de 30…50 %, filer 25…30 % și nisip restul de agregat natural pân ă la 100 %. Se
folose ște bitum D 40/50 sau D 25/40 în propor ție de 7,5…9,5 % din masa mixturii asfaltice;
– asfaltul turnat (A. T. 7) se execut ă cu nisip gr ăun țos 3-7 în propor ție de 30…40 %,
filer 20…25 % și nisip restul de agregat natural pân ă la 100 %. Ca liant se folose ște bitumul D
40/50 sau D 25/40 în propor ție de 7,5…9,5 % din masa mixturii asfaltice.
Asfaltul turnat dur se utilizeaz ă pe str ăzi și drumuri cu trafic intens pentru realizarea
stratului de uzur ă și ca îmbr ăcăminte pentru calea pe poduri definitive. Asfaltul t urnat se poate
folosi și pentru realizarea stratului de uzur ă pentru drumuri și str ăzi cu trafic redus și mijlociu și
pe pode țe definitive, ca îmbr ăcăminte în pie țe, pe alei, trotuare, piste pentru cicli ști etc.
124 Mortarul asfaltic este un amestec ob ținut în anumite condi ții din nisip natural, nisip
de concasaj, filer și bitum. Mortarul asfaltic se utilizeaz ă la executarea îmbr ăcămin ților
bituminoase u șoare, ca strat de uzur ă, pe drumuri de clasa tehnic ă III…IV sau la închiderea
suprafe țelor îmbr ăcămin ților bituminoase executate din anrobate bituminoase care au un volum
de goluri ridicat. Mortarele asfaltice se pot reali za:
– la cald , și anume:
• mortarul asfaltic cu bitum cald (M. A. B. C. 7) care are scheletul
mineral format din filer și nisip sub 0,09 mm în propor ție de 10…16 %, filer și nisip, frac țiunea
0,09…3,15 mm, în propor ție de 74…90 % și din frac țiunea de nisip 3,15…7,00 mm în propor ție
de 0…10 %. Se recomand ă folosirea nisipului natural în propor ție de max. 20 %. Con ținutul de
liant este de 8,0…10,0 %, raportat la masa mixtur ii asfaltice;
• mortarul asfaltic cu nisip bituminos și bitum dur (M. A. N. B. 7) se
realizeaz ă prin corectarea granulozit ății nisipului monogranular din nisipul bituminos cu nisip
natural și/sau nisip de concasaj și filer precum și prin corectarea consisten ței bitumului natural
din nisipul bituminos prin adaos de bitum industria l parafinos dur (penetra ția 5/20 și punctul de
înmuiere inel și bil ă 85…100 oC). Acest tip de mixtur ă asfaltic ă nu se mai utilizeaz ă în mod
curent în tehnica rutier ă din țara noastr ă;
• mortarul asfaltic turnat (M. A. T. 7) se utilizeaz ă în special pentru
executarea șapei hidrofuge la poduri din beton armat sau la une le suprastructuri metalice
(poduri cu dale ortotrope). Pentru realizarea lui s e folosesc: agregate naturale peste 3 mm în
propor ție de 5…20 %, filer și nisip sub 0,09 mm în propor ție de 25…35 %, respectiv filer și
nisip, frac țiunea 0,09…3,15 mm, restul de agregat natural pân ă la 100 %. Con ținutul de bitum
D 50/80 sau D 80/100 este de 11,0…12,0 %, din mas a mixturii asfaltice;
– la rece , și anume:
• mortarul asfaltic cu suspensie de bitum filerizat ( mortar subif) , (M. A.
S. 7) const ă într-un amestec de nisip natural și suspensie de bitum filerizat. Nu se mai folose ște
în prezent;
• mortar asfaltic cu emulsie bituminoas ă (M. A. E. B. 7) este un amestec
de nisip natural și emulsie bituminoas ă cationic ă cu rupere lent ă.
Deoarece mortarele asfaltice ob ținute la rece nu se folosesc în prezent în mod cure nt
în tehnica rutier ă, nu se va insista asupra lor. De altfel, mortarele asfaltice au o arie de
aplicabilitate foarte restrâns ă deoarece con țin un procent ridicat de bitum și realizeaz ă o
îmbr ăcăminte bituminoas ă cu o suprafa ță insuficient de rugoas ă.
Anrobatele bituminoase sunt amestecuri alc ătuite, dup ă dozaje bine stabilite, în
principal din agregate naturale locale ca balast, n isip, pietri ș, de șeuri de carier ă etc.,
neconcasate sau concasate par țial sau total și filer, aglomerate cu bitum printr-o tehnologie
specific ă, fiind utilizate pentru executarea îmbr ăcămin ților bituminoase u șoare sau a straturilor
de baz ă.
Din punct de vedere calitativ anrobatele bituminoa se sunt inferioare betoanelor
asfaltice, întrucât se realizeaz ă din agregate naturale locale f ără o prelucrare specific ă,
granulozitatea prescris ă fiind mai larg ă, iar con ținutul de liant mai redus.
Anrobatele bituminoase pot fi realizate la cald sa u la rece într-o mare varietate de
tipuri, dintre care se men ționeaz ă:
– cu execu ția la cald :
• anrobate bituminoase cu bitum D 80/120 (A. B. B. C. 31). Acest tip de
anrobate bituminoase se realizeaz ă, dup ă caz, cu pietri ș 3,15…31,00 mm, nisip natural, split 16-
125 25, filer și bitum. Con ținutul de bitum D 80/120 este de 4,0…5,0 % din ma sa mixturii asfaltice,
iar propor țiile în care agregatele naturale sus-men ționate intr ă în amestec variaz ă în limite
foarte largi;
• anrobate bituminoase cu nisip bituminos și bitum dur (A. B. N. B. 31).
Anrobatele bituminoase cu nisip bituminos se realiz eaz ă în acelea și condi ții ca și betoanele
asfaltice cu nisip bituminos, cu respectarea reguli lor de compozi ție specifice pentru anrobatele
bituminoase;
– cu execu ția la rece :
• anrobate bituminoase cu suspensie de bitum fileriza t (subif) , (A. B. S.
31). Acest tip de mixtur ă asfaltic ă nu se mai utilizeaz ă în tehnica rutier ă româneasc ă;
• anrobate bituminoase cu emulsie bituminoas ă (A. B. E. B. 31).
Anrobatele bituminoase de acest tip se realizeaz ă cu emulsie bituminoas ă cationic ă cu rupere
lent ă, utilizându-se rar pentru lucr ări importante.
Alegerea tipului de mixtur ă asfaltic ă din care s ă se realizeze îmbr ăcămin țile
bituminoase prezint ă o deosebit ă importan ță tehnic ă și economic ă. Din aceste considerente
proiectantul, pe baza studiilor privind: existen ța materialelor locale și posibil de aprovizionat,
condi țiile climaterice, evolu ția traficului etc. și luând în considerare caracteristicile mixturilor
asfaltice, este obligat s ă indice necondi ționat modul de alc ătuire a tuturor straturilor
bituminoase ale structurii rutiere și mai ales a tipului de mixtur ă asfaltic ă pentru îmbr ăcăminte.
3.7.2. Producerea mixturilor asfaltice
Mixturile asfaltice se prepar ă în instala ții mecanice speciale, pe baza unui proces
tehnologic adecvat. Tehnologia de preparare a mixtu rilor asfaltice se poate derula "la cald", caz
în care agregatele naturale sunt înc ălzite în vederea anrob ării lor cu bitum care la rândul lui este
cald, respectiv "la rece", caz în care omogenizarea agregatelor naturale cu liantul (de regul ă
emulsie bituminoas ă cationic ă cu rupere lent ă) se desf ăș oar ă la temperatura mediului ambiant.
Dintre cele dou ă tehnologii, dezvoltarea cea mai mare o are tehnolo gia "la cald" asupra c ăreia
se va insista în continuare.
3.7.2.1. Instala ții pentru producerea mixturilor asfaltice
Instala țiile de producere a mixturilor asfaltice (I. P. M. A.) cuprind o gam ă foarte
mare de tipuri care se pot clasifica dup ă mai multe criterii, astfel:
– dup ă productivitate exist ă o mare varietate de I. P. M. A. care asigur ă produc ții de
mixtur ă asfaltic ă de la 7 t/h (a șa-numitele instala ții A. N. G., înc ă în func țiune pe unele șantiere
de drumuri locale din țara noastr ă) pân ă la 500 t/h sau chiar pân ă la 1 000 t/h. Pân ă în prezent,
în țara noastr ă cele mai r ăspândite I. P. M. A. – uri sunt L. P. X. – urile, c u o productivitate de
25…30 t/h;
– dup ă modul de derulare a procesului tehnologic se disti ng :
• instala ții în flux discontinuu care în principiu necesit ă, la nivelul
malaxorului, dozarea separat ă a agregatelor naturale, filerului și bitumului, opera ție care
necesit ă o întrerupere a fluxului tehnologic la fiecare șarj ă (fig. 3.12);
• instala ții în flux continuu care permit omogenizarea agregatelor naturale
cu filerul și bitumul f ără nici o întrerupere a fluxului tehnologic (fig. 3.1 3);
• instala ții usc ător-malaxor la care usc ătorul are și rolul de malaxor,
mixtura asfaltic ă produs ă în flux continuu fiind gata preparat ă la ie șirea din usc ătorul-malaxor,
fiind preluat ă și depozitat ă în bunc ărul de stocare sau direct în autobasculant ă (fig. 3.14).
126
Fig. 3.12. Instala ție în flux discontinuu.
Fig. 3.13. Instala ție în flux continuu.
Fig. 3.14. Instala ție tip usc ător – malaxor.
127 – dup ă locul de amplasare se disting:
• instala ții fixe care sunt amplasate în ora șe sau comune și permit
distribuirea de mixtur ă asfaltic ă pe șantiere situate în interiorul unei suprafe țe circulare cu raza
de 20…40 km;
• instala ții mobile care r ăspund eforturilor de execu ție a unor lucr ări pe
șantiere situate în afara razei de ac țiune a instala țiilor fixe. Aceste I. P. M. A. – uri nu sunt înc ă
dezvoltate în mod deosebit în țara noastr ă.
Instala țiile de produs mixturi asfaltice fixe sunt mai nume roase și au o capacitate de
produc ție superioar ă celor mobile. De exemplu, antreprizele franceze de drumuri dispun de cca
400 I. P. M. A. – uri, din care cca 70 % sunt insta la ții fixe. Dintre cele 182 instala ții fixe, peste
85 % sunt instala ții în flux discontinuu și continuu, iar cca 15 % sunt instala ții de tip usc ător-
malaxor.
3.7.2.2. Prepararea mixturilor asfaltice
Procesul tehnologic de fabricare a mixturilor asfa ltice la cald cuprinde urm ătoarele
faze: predozarea agregatelor naturale, înc ălzirea lor, dozarea și amestecarea agregatelor
naturale cu filerul și bitumul în malaxor. În continuare se va prezenta succint procesul
tehnologic de preparare a mixturilor asfaltice în i nstala ții fixe în flux discontinuu.
În cadrul unei instala ții de produs mixturi asfaltice în flux discontinuu (fig. 3.15)
agregatele naturale sunt predozate cu ajutorul pred ozatoarelor, dup ă care sunt preluate de
banda transportoare care le ridic ă în pâlnia de alimentare a usc ătorului. În usc ător are loc
înc ălzirea agregatelor naturale în contracurent cu ajut orul gazelor calde de ardere produse de
flac ăra unui injector și despr ăfuirea lor cu un dispozitiv de special. De aici, cu elevatorul de
materiale calde, agregatele naturale trec pe sitele vibratoare care le resorteaz ă, dup ă care
agregatele naturale calde se depoziteaz ă pe sorturi și se cânt ăresc. Agregatele naturale cânt ărite
trec într-un malaxor unde se adaug ă filerul rece adus cu banda transportoare din bunc ărul de
filer și bitumul cald, din dozatorul de bitum, ambele doza te în func ție de tipul mixturii asfaltice.
Din malaxor, mixtura asfaltic ă gata preparat ă este ridicat ă cu ajutorul unui schip și depozitat ă
în bunc ărul de stocare de unde este desc ărcat ă direct în autobasculante.
În continuare, se va prezenta mai detaliat fiecare faz ă din procesul tehnologic de
producere a mixturilor asfaltice.
Predozarea agregatelor naturale este asigurat ă prin predozatoare care permit
alimentarea continu ă și regulat ă a instala ției de produs mixturi asfaltice. Predozatoarele sun t
alc ătuite din bunc ărele alimentatoare prev ăzute la partea inferioar ă cu un dispozitiv care
permite scurgerea unei cantit ăți constante de material din bunc ărul respectiv. Transportul
amestecului de agregate naturale astfel rezultat se efectueaz ă cu ajutorul unei benzi
transportoare, în mod continuu și în cantitate constant ă.
Predozatoarele sunt prev ăzute cu vibratoare, care asigur ă debitul constant și u șureaz ă
evacuarea agregatelor naturale fine (nisipuri), mai ales atunci când acestea sunt umede și când
au tendin ța de a forma o bolt ă în predozator. Dispozitivele de predozare trebuie reglate în
func ție de tipul de mixtur ă asfaltic ă care urmeaz ă s ă fie fabricat. Reglarea se face prin încerc ări,
prin cânt ărirea agregatelor naturale evacuate într-un anumit timp de func ționare, în regim de
lucru normal. Se modific ă deschiderea predozatorului pân ă la atingerea debitului necesar.
Opera ția de reglare necesit ă foarte mult ă aten ție și trebuie corect realizat ă pentru fiecare
dozator în parte.
128
Fig. 3.15. Instala ție de produs mixturi asfaltice în flux discontinuu.
129
Uscarea, înc ălzirea și despr ăfuirea agregatelor naturale sunt opera ții deosebit de
importante întrucât pentru a se realiza o bun ă anrobare cu bitum a agregatelor naturale, acestea
trebuie s ă aib ă o temperatur ă corespunz ătoare și s ă fie curate.
Din bunc ărul de depozitare, agregatele naturale sunt ridicat e cu elevatorul cu cupe
reci sau cu o band ă transportoare și trecute în usc ător.
Usc ătorul are form ă cilindric ă și este u șor înclinat fa ță de orizontal ă (cca 6 o). Acesta
este executat din o țel și este prev ăzut cu dispozitiv pentru înc ălzire. Tamburul usc ătorului se
rote ște continuu în jurul axului s ău, permi țând înaintarea agregatelor naturale și uniformizarea
temperaturii. Usc ătorul este prev ăzut cu un injector în contracurent și permite un schimb
eficient de c ăldur ă.
Agregatele naturale sunt înc ălzite de gazele calde de ardere o dat ă cu înaintarea lor în
contracurent prin usc ător. Tirajul este asigurat cu ajutorul ventilatoare lor. În interior, usc ătorul
este prev ăzut cu palete, care preiau și ridic ă agregatele naturale pe care apoi le las ă s ă cad ă prin
curentul de gaze calde.
Rotirea usc ătorului este asigurat ă prin dispozitive adecvate. Temperatura agregatelor
naturale la ie șirea din usc ător trebuie s ă fie de 165…190 oC, întrucât în malaxor se adaug ă
filerul rece, iar temperatura dup ă amestecarea cu filerul trebuie s ă fie de 150…170 oC.
Uscarea agregatelor naturale este o opera ție de importan ță major ă care are o influen ță
preponderent ă asupra randamentului instala ției și a consumului de combustibil. Factorii
principali care trebuie lua ți în considerare în procesul de uscare și înc ălzire sunt:
– umiditatea agregatelor naturale;
– granulozitatea agregatelor naturale;
– temperatura necesar ă pentru o anrobare corespunz ătoare.
Parametrii asupra c ărora se ac ționeaz ă sunt durata men ținerii agregatelor naturale în
usc ător, reglarea injectorului și debitul de aer. În cadrul activit ăților de reglare a acestor
parametrii, se va urm ări cu prec ădere temperatura agregatelor naturale la ie șirea din uscător,
precum și arderea corect ă și complet ă a combustibilului.
Gazele calde antreneaz ă cu ele o parte a elementelor fine din agregatele n aturale.
Pentru a evita poluarea, gazele trec printr-o insta la ție de despr ăfuire. Pentru despr ăfuire se
folosesc cicloane, unde gazele urmeaz ă un traseu elicoidal și astfel sunt par țial despr ăfuite, sau
despr ăfuitoare pe cale umed ă, care au un randament foarte bun.
Agregatele naturale la ie șirea din usc ător sunt preluate de elevatorul cu cupe calde și
sunt conduse la un siloz, care poate fi prev ăzut cu instala ții de sortare și dozare. Elevatorul cu
cupe calde este acoperit pentru a evita pierderile de c ăldur ă și pierderile de particule fine.
Dozarea și malaxarea se fac astfel încât s ă se poat ă realiza mixturi asfaltice cât mai
omogene, respectându-se dozajele date de laborator.
Sortatorul-distribuitor are ca scop ciuruirea agre gatelor naturale calde, separându-le
pe frac țiuni și reconstituind astfel un amestec perfect dozat. El este format din mai multe
ciururi, care permit sortarea agregatului natural t otal pe frac țiuni. Deficien ța acestui dispozitiv
const ă în faptul c ă nu permite separarea granulelor cu dimensiuni mai mici de 3 mm, deoarece
ar necesita un timp prea mare și deci ar mic șora semnificativ randamentul instala ției. Totu și,
prin faptul c ă permit dozarea corect ă a agregatelor naturale cu dimensiuni mai mari de 3 mm,
sortatoarele-distribuitoare sunt apreciate ca utile .
Agregatele naturale calde cânt ărite de c ătre sortatorul-distribuitor sunt introduse în
malaxor. Se adaug ă apoi filerul rece și se caut ă ob ținerea unei cât mai bune omogeniz ări a
130 agregatelor naturale cu filerul. Se adaug ă bitumul fierbinte la temperatura de 150…170 oC și se
continu ă amestecarea.
Înc ălzirea bitumului se
poate realiza cu picur ătoare sau
mai eficient cu serpentine prin
care circul ă ulei mineral fierbinte.
Dozarea bitumului se poate face
gravimetric sau volumetric, iar
dozarea filerului se face cu
ajutorul unui dozator specific,
prin cânt ărire.
Malaxoarele cele mai
răspândite sunt cele cu ax
orizontal prev ăzute cu palete (fig.
3.16). Malaxoarele cu ax vertical
sunt folosite mai ales pentru
amestecarea agregatelor naturale
cu dimensiuni mai mari, pân ă la
40 mm.
Durata de malaxare depinde de tipul instala ției și trebuie s ă asigure o anrobare
complet ă și uniform ă a granulelor de agregat natural cu bitum. O malaxa re insuficient ă
conduce la o reparti ție neuniform ă a liantului, cu zone cu bitum insuficient al ături de zone cu
bitum în exces, în cadrul aceleia și șarje de mixtur ă asfaltic ă. O malaxare prea intens ă nu
îmbun ătățește anrobarea, dar mic șoreaz ă randamentul instala ției.
Înc ălzirea agregatelor naturale la temperaturi foarte r idicate (peste 200 o C), precum și
înc ălzirea prelungit ă a bitumului sau reînc ălzirea aceleia și cantit ăți de bitum de mai multe ori
trebuie evitate, deoarece în asemenea situa ții bitumul sufer ă transform ări care îi schimb ă
caracteristicile, putându-se ajunge la arderea bitu mului, ceea ce echivaleaz ă cu pierderea
adezivit ății și îmb ătrânirea lui prematur ă.
La ie șirea din malaxor, mixtura asfaltic ă se depoziteaz ă provizoriu într-un bunc ăr de
unde este înc ărcat ă în autobasculante și transportat ă la locul de punere în oper ă. Temperatura
mixturii asfaltice livrat ă de instala ție trebuie s ă fie 140…170 oC, în func ție de temperatura
atmosferic ă și de distan ța de transport. Pentru betoanele asfaltice rugoase, temperatura de
livrare trebuie s ă fie de 155…170 oC.
3.7.2.3. Transportul, a șternerea și compactarea
Transportul mixturilor asfaltice se realizeaz ă cu ajutorul autobasculantelor. Pe timp
nefavorabil se recomand ă acoperirea benei autobasculantelor cu prelate, iar în cazurile când se
lucreaz ă la temperaturi mai sc ăzute sau distan ța de transport este mare se recomand ă s ă se
foloseasc ă bene termoizolante sau prev ăzute cu dispozitive de înc ălzire. Este necesar un num ăr
suficient de autobasculante pentru transportul con tinuu al mixturii asfaltice la a șternere.
Așternerea mixturilor asfaltice pe stratul suport se face cu ajutorul r ăspânditoarelor-
finisoare (fig. 3.17), care sunt formate în princip iu din: șasiu automotor pe șenile sau pe pneuri,
un bunc ăr în care se descarc ă autobasculantele (situat în partea din fa ță a utilajului), un
alimentator construit dintr-o band ă transportoare metalic ă și dou ă șnecuri pentru repartizarea
Fig. 3.16. Malaxor pentru mixtur ă asfaltic ă.
131 mixturii asfaltice pe întreaga l ățime a benzii de executat, o grind ă vibratoare și o plac ă
nivelatoare care în general este înc ălzit ă. L ățimea de a șternere este de max. 4,00 m.
Repartizatorul-finisor este prev ăzut cu un dispozitiv de reglare a grosimii mixturii
asfaltice cu ajutorul a dou ă palpatoare ce se deplaseaz ă pe dou ă fire de o țel montate lateral în
conformitate cu cotele și cu configura ția profilului prev ăzute în proiect.
Viteza normal ă de deplasare a repartizatorului-finisor este de 8. ..10 m/min, putându-
se a șterne astfel 80…200 t de mixtur ă asfaltic ă într-o or ă de lucru.
Înainte de a șternerea mixturii asfaltice, stratul suport trebuie preg ătit cu grijă prin
executarea în principal a urm ătoarelor opera ții:
– repararea cu tehnologii adecvate a tuturor defec țiunilor existente;
– cur ățirea temeinic ă a stratului suport de praf și de alte impurit ăți;
– amorsarea stratului suport în vederea realiz ării unei bune acro șă ri, folosind în acest
scop emulsie bituminoas ă, bitum t ăiat sau suspensie de bitum filerizat, astfel încât s ă se
răspândeasc ă uniform o cantitate de 0,3…0,5 kg/m 3 bitum pur (rezidual).
Temperatura mixturii asfaltice la a șternere trebuie s ă fie de min. 130 o C, iar pentru
betoanele asfaltice rugoase de min. 145 oC. A șternerea mixturii asfaltice se va efectua numai pe
timp uscat, la o temperatur ă a mediului ambiant de min. 5 oC.
Compactarea mixturilor asfaltice este opera ția de îndesare a materialului din stratul
rutier și se realizeaz ă cu ajutorul unor utilaje adecvate, care s ă permit ă ob ținerea unor
caracteristici fizico-mecanice optime pentru stratu l bituminos.
Dup ă compactare stratul bituminos trebuie s ă aib ă un grad de compactare de min. 96
% pentru straturile de uzur ă și de leg ătur ă și de min. 95 % pentru stratul de baz ă din anrobate
bituminoase.
Compactarea mixturilor asfaltice este o opera ție deosebit de important ă pentru
ob ținerea unor straturi rutiere de calitate. Dintre fa ctorii care influen țeaz ă calitatea compact ării
se men ționeaz ă urm ătorii:
– dozajul și consisten ța liantului . Cu cât dozajul de bitum este mai ridicat cu atât
volumul de goluri este mai mic și deci gradul de compactare mai mare, dar o dat ă cu cre șterea
dozajului de liant sau/ și cu mic șorarea consisten ței lui stabilitatea stratului rutier, mai ales la
temperaturi ridicate, scade;
Fig. 3.17. Repartizator-finisor.
132 – granulozitatea agregatelor naturale . Mixturile asfaltice cu un con ținut ridicat de
cribluri prezint ă o rezisten ță la compactare mai mare decât cele realizate cu un con ținut redus
de cribluri;
– temperatura mixturii asfaltice la punerea în oper ă și în timpul compact ării . În
general, o dat ă cu sc ăderea temperaturii de compactare se mic șoreaz ă și posibilitatea ob ținerii
gradului de compactare proiectat (de exemplu: sc ăderea temperaturii cu 25 % fa ță de cea
optim ă de compactare conduce la m ărirea volumului de goluri remanent, pentru acela și lucru
mecanic de compactare, cu 100 %);
– lucrul mecanic de compactare trebuie efectuat cu utilaje adecvate care lucreaz ă în
cadrul unui atelier de compactare, dup ă o tehnologie specific ă. Dac ă compactarea se efectueaz ă
la temperaturile prescrise, lucrul mecanic consumat pentru ob ținerea gradului de compactare
proiectat este minim. M ărirea energiei de compactare la temperaturi reduse ale mixturii
asfaltice are un efect redus asupra cre șterii gradului de compactare;
– grosimea stratului de compactat se alege func ție de tipul mixturii asfaltice, de
dimensiunea constructiv ă minim ă sau maxim ă admis ă pentru stratul respectiv, de atelierul de
compactare sau de utilajul de compactare de care se dispune etc. Chiar dac ă tendin ța actual ă
este de a pune în oper ă straturi bituminoase cu grosime mare nu trebuie ne glijat ă importan ța
realiz ării unui grad de compactare suficient inclusiv la b aza stratului respectiv.
Compactarea mixturilor asfaltice se face pentru fi ecare strat în parte, în grosimi de
max. 8…10 cm. Compactarea se face în lungul drumu lui de la margini spre ax ă, iar pe
sectoarele în ramp ă sau cu pant ă transversal ă unic ă compactarea se efectueaz ă de la marginea
mai joas ă spre cea mai ridicat ă. Fiecare urm ă a compactorului se va suprapune cu 20…30 cm
peste cea precedent ă. Compactoarele vor lucra f ără șocuri pentru a evita v ălurirea stratului
bituminos.
Se recomand ă ca temperatura mixturii asfaltice la a șternere s ă fie de cca 110 oC,
respectiv cca 130 oC pentru betoanele asfaltice rugoase. Compactarea v a începe imediat dup ă
așternere cu viteze mici (2…4 km/h), iar trecerile urm ătoare se pot face cu viteze mai mari de
pân ă la 6 km/h.
Alte reguli de baz ă care trebuie respectate în timpul compact ării sunt urm ătoarele:
– nu este admis ă sta ționarea compactoarelor pe mixtura asfaltic ă cald ă;
Fig. 3.18. Compactor cu rulouri netede.
133 – rulourile sau pneurile compactorului vor fi udat e pentru a se evita lipirea mixturii
asfaltice de acestea (cantitatea de ap ă folosit ă nu trebuie s ă modifice temperatura mixturii);
– temperatura mixturii asfaltice trebuie s ă fie suficient ă pentru a permite ob ținerea
gradului de compactare propus, dar nu prea ridicat ă pentru a evita apari ția v ăluririlor.
Indiferent de num ărul și caracteristicile compactoarelor disponibile, este recomandat
ca stabilirea atelierului de compactare s ă se fac ă pe baz ă de studii pe sectoare experimentale
pentru fiecare tip de mixtur ă asfaltic ă și grosime de strat folosite. Se recomand ă începerea
compact ării cu un compactor cu rulouri netede tandem u șor de 60 kN (fig. 3.18), dup ă care se
va folosi un compactor cu pneuri de 120…160 kN (f ig. 3.19). Încheierea compact ării se va face
cu un compactor cu rulouri netede tandem sau tridem de 100 kN (fig. 3.20).
Dup ă terminarea compact ării, pân ă la r ăcirea stratului, traficul este oprit (cca 6 h).
Fig. 3.19. Compactor cu pneuri.
Fig. 3.20. Compactor cu rulouri netede (tridem).
134 3.8. Betoane de ciment rutiere
Betoanele de ciment sunt amestecuri bine omogeniza te de agregate naturale,
ciment și ap ă care dup ă înt ărire dau un material cu aspectul conglomeratului.
În betoanele de ciment partea activ ă este cimentul (liant neorganic) iar partea
practic inert ă este scheletul mineral format din agregatele natur ale (nisip, pietri ș, piatr ă
spart ă sau cribluri).
3.8.1. Materiale utilizate
La realizarea îmbr ăcămin ților rutiere din beton de ciment se utilizeaz ă urm ătoarele
materiale de baz ă:
– agregate naturale neprelucrate (nisip și pietri ș);
– produse de carier ă prelucrate, sub form ă de piatr ă spart ă și cribluri;
– cimenturi de tipuri și m ărci obi șnuite sau speciale;
– ap ă;
– aditivi (plastifian ți, superplastifian ți, antrenori de aer etc.);
– alte materiale (o țel-beton, fibre de o țel, materiale pentru rosturi etc.).
Agregatele naturale utilizate la prepararea betoanelor de ciment rutie re trebuie s ă
respecte în principal condi țiile men ționate în capitolul 1.
Cimenturile folosite sunt în general cimenturi obi șnuite, chiar dac ă în unele ță ri
unde se construiesc multe drumuri și în special autostr ăzi cu îmbr ăcămin ți din beton de
ciment se utilizeaz ă cimenturi rutiere speciale.
Principalele cerin țe impuse cimentului rutier (rezisten ță mare la întindere și
contrac ție redus ă) sunt contradictorii având în vedere c ă prin cre șterea rezisten țelor
mecanice se m ăre ște și pericolul de fisurare a betonului în perioada de înt ărire.
Din aceast ă cauz ă studiile efectuate au scos în eviden ță necesitatea alegerii unui
tip de ciment rutier, cu rezisten țe macanice medii și priz ă lent ă, considerat eficient din
punct de vedere tehnic pentru a fi utilizat la real izarea îmbr ăcămin ților din beton de ciment.
Având în vedere c ă cele mai importante propriet ăți ale cimentului sunt determinate
în primul rând de caracteristicile componen ților mineralogici și de propor ția în care ace știa
se reg ăsesc în compozi ție, s-a demonstrat experimental c ă propriet ățile unui ciment sunt cu
aproxima ție func ții aditive de compozi ție mineralogic ă, conform expresiei:
AC AF C SC SC P3 4 2 3 ⋅+ ⋅+ ⋅+ ⋅= δ γ β α (3.2)
în care:
α, β, γ și δ sunt coeficien ți de propor ționalitate stabili ți statistic;
C3S, C2S, C4AF , C3A − componen ți mineralogici, în %.
Pentru alegerea unei compozi ții mineralogice care s ă corespund ă condi țiilor inpuse
îmbr ăcămin ților rutiere din beton de ciment, în literatura de specialitate au fost tratate
caracteristicile componen ților mineralogici pe compu șii chimici individuali (tabelul 3.5).
Din analiza modului de comportare a componen ților mineralogici individuali,
prezentat ă sintetic în tabelul 3.5, rezult ă urm ătoarele concluzii:
– C3S (silicatul tricalcic) este cel mai important compo nent, prezentând din toate
punctele de vedere caracteristici optime pentru cim enturile rutiere. Propor ția de C3S în
aceste cimenturi se consider ă c ă trebuie s ă fie mai mare de 55 %, recomandabil între 60 și
70 %;
135 – prezen ța unor cantit ăți mari de C2S (silicat bicalcic) este contraindicat ă în
cimenturile rutiere;
– este necesar s ă se limiteze strict con ținutul de C3A (aluminat tricalcic) în
componen ța cimentului rutier, admi țându-se maximum 6 % (10 % în cazul îmbr ăcămin ților
revibrate).
Tabelul 3.5
Componentul Caracteristica
C3S C2S C4AF C4A
Rezisten ța mecanic ă Foarte mare* Ini țial mic ă Medie Mic ă**
Contrac ția Mic ă* Medie Medie Mare**
Gelivitatea Foarte bun ă* Bun ă Slab ă Foarte slab ă**
Rezisten ța la uzur ă Bun ă* Sc ăzut ă** Medie Medie
Modulul de elasticitate Foarte mare* Mediu Mare* Me diu
Viteza de hidratare Moderat ă* Foarte lent ă Rapid ă Foarte rapid ă**
Căldura de hidratare Mare Mic ă Medie* Foarte mare**
*Comport ări favorabile cimenturilor rutiere.
** Comport ări nefavorabile cimenturilor rutiere.
În aceste condi ții se poate aprecia c ă un ciment rutier trebuie s ă aib ă
caracteristicile unui ciment feroportlandalitic, ca re este capabil s ă furnizeze rezisten țe
corespun ătoare la compresiune, întindere din încovoiere, la uzur ă și gelivitate, având
totodat ă contrac ții reduse.
Aditivii folosi ți la prepararea betoanelor de ciment sunt substan țe care, ad ăugate în
cantit ăți mici în compozi ție, pot influen ța în mod favorabil unele caracteristici ale betonul ui
proasp ăt sau înt ărit. Dintre aceste substan țe se men ționeaz ă:
– plastifian ții sunt substan țe care se adsorb la suprafa ța particulelor solide și
mic șoreaz ă tensiunea superficial ă, determinând fenomene ca: dispersarea, hidratarea
cimentului și formarea structurii de rezisten ță .
Rolul plastifian ților este de a îmbun ătăți lucrabilitatea betonului proasp ăt,
permi țând o reducere a con ținutului de ap ă, respectiv a raportului ap ă/ciment, la aceea și
consisten ță a betonului.
Cei mai frecven ți plastifian ți utiliza ți în tehnica rutier ă sunt produ și pe baz ă de
lignosulfona ți. Dozajul de plastifiant este de cca 0,5 % din mas a cimentului;
– superplastifian ții sunt adaosuri tensioactive de mare eficien ță , mai nou folosi ți
și în tehnica rutier ă și care se utilizeaz ă în cantit ăți de 1…3 % din masa cimentului, având
repercusiuni imediate asupra caracteristicilor reol ogice, a procesului de priz ă și form ării
structurii de rezisten ță ;
– antrenorii de aer sunt substan țe tensioactive care ad ăugate în propor ții mici
formeaz ă și antreneaz ă în masa betonului un num ăr mare de microbule de aer cu
dimensiuni cuprinse între 20 și 60 µm, distribuite uniform la distan țe de 0,1…0,2 mm.
În aceste condi ții, suprafa ța specific ă a acestor microbule de aer este foarte mare,
fiind cuprins ă între 300 și 600 cm 2/cm 3, ceea ce reprezint ă 100 000…500 000 bule/cm 3.
Antrenorii de aer permit îmbun ătățirea lucrabilit ății betonului proasp ăt și m ăresc
rezisten ța betonului la înghe ț-dezghe ț. Prezint ă dezavantajul c ă reduc pân ă la 10 %
rezisten țele mecanice ale betonului.
Volumul de aer antrenat în beton se recomand ă s ă fie cuprins între 3 și 5 % f ără s ă
dep ăș easc ă valoarea de 6 % din volumul total al betonului înt ărit.
136
– acceleratorii de priz ă și de înt ărire sunt substan țe care modific ă viteza de
hidratare și hidroliz ă a componen ților mineralogici ai cimentului. Un accelerator cun oscut
și des utilizat este clorura de calciu CaCl 2 care se folose ște în propor ție de maximum 2…3
% din masa cimentului.
Apa necesar ă fabric ării betoanelor de ciment rutiere trebuie s ă fie satisfac ă în
principal condi țiile impuse apei potabile. Se impune ca s ărurile dizolvate în ap ă s ă fie cel
mult de 1 g/L din care mai pu țin de 0,5 g clorur ă de calciu, iar con ținutul de materii în
suspensie trebuie s ă fie sub 0,5 g/L.
3.8.2. Clasificare betoanelor de ciment rutiere
În func ție de stratul din îmbr ăcămintea rutier ă la care se folose ște, se deosebesc
betoane pentru straturile de rezisten ță și betoane pentru stratul de uzur ă, ultimele
prezentând caracteristici fizico-mecanice superioar e.
Pentru realizarea îmbr ăcămin ților rutiere rigide se utilizeaz ă betoane de ciment
rutiere, împ ărțite în clase pe baza criteriului rezisten ței caracteristice la încovoiere Rk
înc .
Rezisten ța caracteristic ă la încovoiere se define ște ca valoarea rezisten ței sub care
se pot întâlni statistic cel mult 5 % din rezultate le ob ținute prin încercarea la încovoiere, la
vârsta de 28 zile a epruvetelor prismatice de beton având dimensiunile 150x150x600 mm,
înc ărcate cu dou ă for țe egale și simetrice ( Rk
înc150 ).
Clasele de betoane rutiere, natura lor și valorile rezisten țelor caracteristice la
încovoiere sunt prezentate în tabelul 3.6.
Tabelul 3.6
Clasa de beton rutier Rk
înc150
[Mpa]
BcR 3,5 3,5
BcR 4,0 4,0
BcR 4,5 4,5
BcR 5,0 5,0
Rezisten ța caracteristic ă la încovoiere se poate determina și pe prisme de
100x100x550 mm, în acest caz valorile acesteia treb uind s ă fie cel pu țin egale cu cele din
tabelul 3.6.
Având în vedere criteriile de clasificare cunoscut e ale betoanelor de ciment în
general, betoanele destinate îmbr ăcămin ților rutiere trebuie s ă se încadreze în urm ătoarele
categorii ale acestora:
– în func ție de densitatea aparent ă în stare înt ărit ă la 28 zile, betoanele rutiere fac
parte din categoria betoanelor “grele”, având densi tatea aparent ă de 2 001…2 500 kg/m 3;
– în func ție de rezisten ța caracteristic ă la încovoiere determinat ă pe prisme, la
vârsta de 28 zile, se utilizeaz ă curent betoane rutiere având clasa BcR 4,0 și BcR 4,5;
– în func ție de rezisten ța la înghe ț-dezghe ț, betoanele rutiere trebuie s ă prezinte un
grad de gelivitate G 100, rezistând la un num ăr de 100 cicluri de înghe ț-dezghe ț.
În func ție de clasa tehnic ă a drumului sau categoria str ăzii și clasa de trafic,
normativele române ști dau clasele de betoane recomandate (de exemplu: pentru drumuri
publice, func ție clasa tehnic ă a drumului și clasa de trafic, stratul de rezisten ță se va executa
137 din beton de ciment clasa BcR 3,5 sau BcR 4,0, resp ectiv stratul de uzur ă din beton de
ciment clasa BcR 4,0…5,0).
3.8.3. Producerea betoanelor de ciment
Producerea betonului de ciment presupune o serie d e opera ții tehnologice în urma
cărora agregatele naturale, cimentul și apa, în propor ții bine stabilite, vor fi corect
omogenizate.
3.8.3.1. Centrale pentru producerea betoanelor de c iment
Prepararea betonului pentru executarea îmbr ăcămintei rutiere din beton de ciment
se face în centrale pentru betoane, amplasate astfe l ca transportul materialelor de la surs ă
pân ă la central ă, precum și transportul betonului de la central ă la lucrare, s ă fie cel mai
economic.
Organizarea general ă a lucr ărilor de preparare și transport ale betoanelor de ciment
poate fi realizat ă în mai multe variante, dintre care se amintesc urm ătoarele:
– prepararea betonului în centrale fixe, transportu l betonului la locul de punere în
oper ă asigurându-se cu autobasculante sau autobetoniere;
– prepararea betonului în instala ții mobile la locul de punere în oper ă.
Cele mai întâlnite centrale de preparare a betoane lor de ciment sunt cele fixe,
asupra c ărora se va insista în continuare. Dac ă transportul materialelor necesare se
efectueaz ă preponderent pe calea ferat ă, atunci organizarea de șantier în cazul acestor
centrale se va face în apropierea unei sta ții de cale ferat ă ca în fig. 3.21
Centralele fixe pentru preparare betoanelor de ciment utilizate cu prioritate pe
marile șantiere de drumuri (peste 95 % din situa ții) prezint ă avantajul unui control mai bun
al calit ății betoanelor preparate, distan ța de transport a betonului fiind îns ă limitat ă.
Prin adoptarea solu ției cu central ă fix ă pentru prepararea betoanelor se asigur ă
depozitarea corespunz ătoare a tuturor materialelor, folosirea ra țional ă a utilajelor sau
instala țiilor de apropiere a materialelor la betoniere, uti lizarea dozatoarelor automate de
Fig.3.21. Organizarea procesului tehnologic de prep arare și
transport al betonului, în cazul centralelor fixe.
138 materiale, folosirea unui laborator central pentru controlul calit ății betoanelor, amenajarea
drumurilor interioare și de leg ătur ă, construc ția cl ădirilor administrative și sociale,
asigurarea unei surse economice de ap ă și energie etc.
Locul de amplasare a centralelor pentru prepararea betoanelor trebuie s ă
corespund ă ca spa țiu, s ă fie cât mai aproape de sursa de ap ă și asigurat contra inunda țiilor,
iar distan ța fa ță de punctul cel mai îndep ărtat de turnare s ă fie de maximum 10…25 km,
asigurându-se o vitez ă medie de circula ție pentru transportul betonului de 30…60 km/h.
În cazul în care distan țele de transport sunt mai mari de 15 km, se foloses c
autobetoniere, prepararea betonului f ăcându-se în timpul transportului. Autobetonierele
sunt înc ărcate în sta ție cu amestecul uscat de agregate și ciment, apa introducându-se în
timpul transportului.
Pentru prepararea betoanelor de ciment se folosesc de regul ă betoniere cu
func ționare discontinu ă și amestecare for țat ă.
Num ărul de betoniere și capacitatea acestora se alege astfel încât s ă se asigure
punerea în oper ă în mod continuu a cantit ăților de betoane necesare în func ție de tipul
utilajului folosit la a șternere, respectiv de productivitatea acestuia, car e depinde de l ățimea
de betonare și viteza de înaintare.
În prezent, pe șantierele de autostr ăzi se folosesc betoniere având capacit ăți mari
de malaxare în jur de 1 000 L, care asigur ă o productivitate a centralei pentru betoane de
700…3 000 m 3/zi, respectiv 100…400 m 3/h și chiar mai mari.
În fig. 3.22 se prezint ă o central ă pentru betoane, având produc ția orar ă de 100 m 3
beton proasp ăt, la care se disting în prim plan dozatoarele de a gregate și benzile
transportoare spre betonier ă. Betoniera este de tip special în contra curent cu ax orizontal.
În spate se g ăsesc silozurile de ciment care folosesc sistemul de transport pneumatic.
Întreaga sta ție este prev ăzut ă cu telecomand ă electro-pneumatic ă.
Referitor la depozitarea materialelor în incinta c entralei se re țin urm ătoarele:
– depozitarea agregatelor naturale se face pe platf orme betonate, special amenajate,
depozitele diverselor sorturi desp ărțindu-se între ele prin pere ți, astfel încât atât
amestecarea sorturilor, cât și contaminarea lor s ă fie împiedicate. Platformele se
amplaseaz ă cât mai aproape de centrala pentru prepararea beto anelor, asigurându-se acces
Fig. 3.22. Central ă de mare productivitate pentru prepararea betoanelo r.
139 direct la aceasta în cazul aliment ării betonierelor cu ajutorul unor autoînc ărc ătoare de
materiale;
– cimentul se depoziteaz ă în apropierea centralei pentru prepararea betoanel or, în
magazii sau silozuri metalice verticale, etan șe, în care acesta este ferit de alterare și în
primul rând de posibilitatea de umezire;
– aditivii necesari se depoziteaz ă sub form ă de solu ții în cisterne speciale;
– apa se va ob ține prin construirea unui castel de ap ă, la care se va asigura o
diferen ță de nivel de peste 5 m fa ță de nivelul apometrelor centrale sau, dup ă posibilit ăți,
prin racordarea la re țeaua public ă de ap ă potabil ă.
Pe marile șantiere rutiere în ultima perioad ă au început s ă se utilizeze centrale
automatizate pentru prepararea betonului dotate cu utilaje și aparatur ă de comand ă și
control care permit automatizarea întregului proces tehnologic de preparare a betonului în
condi ții de calitate superioar ă.
În general, o central ă automatizat ă de mare capacitate cuprinde urm ătoarele grupe
de instala ții:
– instala ții de primire și depozitare a materialelor, asigurându-se capacit ăți de stocare de
500 t pentru fiecare sort de agregate și de 50…100 t pentru ciment;
– grup de dozare a agregatelor, cimentului, apei și solu țiilor de aditivi, la care respectarea
dozajelor de fabrica ție se asigur ă automat;
– instala ție de malaxare cu una sau mai multe betoniere de ma re capacitate;
– punct de comand ă pentru servirea întregii centrale, având func țioanrea automat ă
sau semiautomat ă.
Aceste avantaje ale prepar ării betoanelor de ciment de bun ă calitate, prin
asigurarea automatiz ării întregului proces tehnologic și a controlului acestuia, conduc la
alegerea cu prioritate a centralelor fixe automatiz ate, în cadrul organiz ării șantierelor
rutiere.
3.8.3.2. Procesul tehnologic de preparare a betoane lor de ciment
Compozi ția betonului (dozajul de fabrica ție) se determin ă pe baza analizei
materialelor utilizate și a încerc ărilor preliminare asupra unor betoane preparate în condi ții
bine stabilite. Aceste încerc ări sunt efectuate de un laborator de specialitate c are determin ă
dozajul optim al constituen ților pentru ob ținerea calit ății de beton cerut ă de lucrarea la care
urmeaz ă s ă se foloseasc ă.
Procesul tehnologic de preparare a betonului cupri nde o amestecare la uscat a
agregatului natural și cimentului, dup ă care se introduce în acela și timp apa și solu ția de
aditiv în toba betonierei, efectuându-se o nou ă amestecare. Fiecare betonier ă trebuie dotat ă
cu rezervoare închise pentru solu ția de aditivi, amplasate pe platforma betonierei și cu
dozator special pentru solu ție.
Dozarea agregatului natural total și a cimentului se impune a se realiza
gravimetric, iar apa, cu dozatorul de ap ă, pe baza m ăsur ării volumului sau a debitului.
Pentru a asigura uniformitatea granulozit ății agregatelor naturale, trebuie s ă se
asigure cânt ărirea separat ă a acestora pe sorturi.
Dozarea cantit ății de ap ă necesar ă la amestecare este cea mai important ă opera ție
la prepararea betonului, ea influen țând hot ărâtor calitatea betonului prin modificarea
raportului A/C (ap ă/ciment) și a lucrabilit ății.
140 De asemenea, sc ăderea densit ății în gr ămad ă a nisipului în func ție de umiditate
(înfoierea nisipului) este important ă și trebuie luată în considerare la dozarea exact ă și
corect ă a nisipului și a apei în beton.
Din aceast ă cauz ă, pe șantier este necesar s ă se cunoasc ă permanent umiditatea
agregatelor naturale, precum și lucrabilitatea betonului proasp ăt ob ținut, atât la preparare
cât și la locul de punere în oper ă, folosindu-se metode rapide de determinare a acest or
caracteristici cu o aparatur ă simpl ă.
Durata de amestecare a componen ților betonului în betonier ă se determin ă din
momentul termin ării introducerii tuturor componen ților în toba betonierei pân ă în
momentul începerii desc ărc ării tobei și se stabile ște de laboratorul de șantier prin încerc ări
făcute la începerea lucr ărilor, astfel încât s ă se ob țin ă o bun ă omogenizare a betonului.
Durata de amestecare este în func ție de lucrabilitatea prescris ă a betonului și de tipul
betonierei, fiind mai mare în cazul betoanelor vârt oase sau care con țin cantit ăți mari de
părți fine (2…4 min). Durata minim ă de amestecare a unei șarje într-o betonier ă cu amestec
for țat este de 50 s, iar în cazul celor cu c ădere liber ă, de 120 s.
La orice oprire a betonierelor pentru o perioad ă de peste o or ă, se efectueaz ă
sp ălarea acestora pentru evitarea înt ăririi betonului r ămas în tob ă și deterior ării paletelor.
Se men ționeaz ă c ă din punct de vedere al prepar ării și punerii în oper ă, executarea
îmbr ăcămin ților rutiere din beton de ciment într-un singur str at poate fi mai avantajoas ă
decât în cazul când îmbr ăcămintea se realizeaz ă în dou ă straturi (uzur ă și rezisten ță ) cu
calit ăți diferite, datorit ă utiliz ării unui singur dozaj la fabrica ție și folosirii unui singur utilaj
la a șternere.
3.8.4. Executarea îmbr ăcămin ților din beton de ciment
Execu ția îmbr ăcămin ților rutiere din beton de ciment se caracterizeaz ă prin
volumul mare de materiale care se manipuleaz ă și se pun în oper ă, ceea ce impune
mecanizarea proceselor tehnologice.
Func ție de gradul de mecanizare sau de automatizare atin s pe șantierele rutiere,
respectiv de utilajele de care se dispune, se deose besc mai multe procedee sau fluxuri
tehnologice de execu ție a îmbr ăcămin ților rutiere din beton de ciment. În toate cazurile
îns ă, fazele de execu ție principale sunt aproape acelea și:
– preg ătirea stratului suport;
– transportul betonului;
– a șternerea și compactarea betonului;
– executarea rosturilor;
– finisarea, protejarea și tratarea ulterioar ă a betonului;
– controlul calit ății și recep ția lucr ărilor.
În cadrul paragrafelor urm ătoare se prezint ă în mod special tehnologia tradi țional ă
de execu ție a îmbr ăcămin ților rutiere din beton de ciment ar ătat ă schematic în fig. 3.21.
3.8.4.1. Preg ătirea stratului suport
Îmbr ăcămin țile rutiere din beton de ciment se realizeaz ă în general pe un strat de
funda ție alc ătuit din balast, care uneori poate fi stabilizat cu ciment, pe o pietruire veche
reprofilat ă etc.
Metodele de dimensionare a structurilor rutiere rig ide scot în eviden ță faptul c ă
grosimea funda țiilor la îmbr ăcămin țile rutiere realizate din beton de ciment nu interv ine în
141 mod hot ărâtor în atingerea unei capacit ăți portante stabilite pentru complexul rutier,
straturile din materiale granulare având în primul rând un rol de protec ție a stratului din
beton de ciment, rol anticontaminant, antigel, anti capilar și de egalizare a suprafe ței suport.
Uniformitatea stratului suport din punct de vedere al capacit ății portante este
hot ărâtoare pentru buna comportare în exploatare a îmbr ăcămin ților din beton de ciment,
verificarea acesteia f ăcându-se prin încerc ări specifice pe teren.
Înaintea punerii în oper ă a betonului se efectueaz ă verificarea elementelor
geometrice ale funda ției și calitatea materialelor granulare utilizate. Verif icarea se refer ă la
respectarea l ățimii prescrise a funda ției, a pantelor în profil transversal și a declivit ății în
profil longitudinal al suprafe ței, acestea din urm ă trebuind s ă fie acelea și cu cele ale
îmbr ăcămintei. Se verific ă, cu ajutorul aparatului de nivel, cotele funda ției în axa drumului.
În cazul realiz ării stratului suport din materiale stabilizate cu c iment, având în
vedere posibilitatea asigur ării unui contact direct dintre dala de beton de cim ent și suprafa ța
stratului suport, nu este necesar s ă se a ștearn ă stratul de nisip de egalizare.
În cazul moderniz ării unor drumuri existente, pentru asigurarea circu la ției publice
pe perioada execu ției îmbr ăcămintei din beton de ciment, ținând seama c ă se realizeaz ă o
band ă din îmbr ăcăminte pe un sens cu o lungime de 2…3 km, este neces ar s ă se studieze în
cadrul proiectului posibilitatea devierii circula ției publice pe alte trasee sau s ă se prevad ă
drumuri tehnologice provizorii separate, solu ție ce prezint ă îns ă dezavantajul ocup ării de
terenuri. O solu ție care ar putea asigura circula ția în dou ă sensuri o reprezint ă balastarea
întregii platforme, care îns ă va trebui m ărit ă la 10,60 m în loc de 9 m cât este cea uzual ă.
Alegerea solu ției privind asigurarea circula ției publice va trebui s ă rezulte dintr-un
studiu tehnico-economic comparativ care s ă ia în considerare atât costul lucr ărilor
suplimentare necesare, cât și costul transporturilor publice efectuate pe alte trasee sau în
condi țiile restric țiilor de circula ție pe șantier.
3.8.4.2. Transportul betonului
Betonul preparat în centrale fixe se transport ă la locul de punere în oper ă, de
regul ă, cu autobasculante, ferite de condi țiile atmosferice defavorabile (ploaie, vânt, soare) ,
la distan ța maxim ă de 10 km pe drumuri pe care se asigur ă o vitez ă de circula ție de cel
pu țin 30 km/h, urm ărindu-se evitarea segreg ării și usc ării excesive a betonului. Realizarea
acestor condi ții impuse de prescrip țiile în vigoare este de cele mai multe ori legat ă de
multiple dificult ăți organizatorice, de aceea se recomand ă ca în cazurile frecvente de
transport al betonului la distan țe mai mari s ă se foloseasc ă autoagitatoare sau autobetoniere
cu dispozitive de amestecare în timpul transportulu i.
Având în vedere faptul c ă desc ărcarea betonului din mijloacele de transport nu se
poate face în general prin spate (pentru a nu degra da stratul suport sau din cauza stratului
anterior a șternut), autobasculantele trebuie s ă aib ă un sistem de desc ărcare lateral ă, fiind
recomandate din acest punct de vedere autobetoniere le la care desc ărcarea se poate asigura
printr-un jgheab. Transportul betonului trebuie s ă se fac ă în toate cazurile cu autovehicule
care au obloanele închise etan ș. În caz c ă se constat ă segregarea betonului în timpul
transportului, acesta se va reamesteca obligatoriu înainte de punerea în oper ă.
Timpul care se scurge de la prepararea betonului p entru straturile de rezisten ță și
pân ă la completa finisare a suprafe ței stratului de uzur ă trebuie s ă nu dep ăș easc ă cu mai
mult de o or ă durata începutului prizei cimentului.
142 În unele ță ri se recomand ă ca durata între prepararea betonului și a șternere s ă nu
dep ăș easc ă 45 min, în cazul folosirii autobasculantelor, sau 1 h și 30 minute, în cazul
folosirii autobetonierelor pentru transportul beton ului.
Num ărul necesar de autobasculante pentru transportul be tonului se stabile ște astfel
încât s ă se asigure punerea în oper ă în mod continuu a cantit ății de beton preparat.
3.8.4.3. A șternerea și compactarea betonului
Punerea în oper ă a betonului de ciment în cazul îmbr ăcămin ților rutiere se face
folosind diferite metode și tipuri de utilaje pentru a șternere, compactare și nivelare care se
aleg în func ție de o serie de factori dintre care se amintesc: i mportan ța drumului, ritmul de
betonare și volumul betonului pus în oper ă, gradul de uniformitate dorit și spa țiul lateral
necesar fa ță de l ățimea de betonare (tabelul 3.7).
Tabelul 3.7
Tipul utilajului de a șternere și compactare
Caracteristica tehnologic ă Cu cofraje
fixe Cu șenile Ma șin ă cu
cofraje
glisante
Lățimea maxim ă de lucru, m
Sistemul de ghidare
Spa țiul lateral minim necesar, m
Viteza teoretic ă maxim ă de înaintare, m/min
Randamentul teoretic maxim, m/8 h
Randamentul mediu practic, m/8 h
Modul de vibrare
Frecven ța de vibrare, Hz
Cantitatea de beton pus ă în oper ă, m 3/h
Necesarul de mijloace de transport al
betonului, autobasculante/kilometru
Muncitori necesari pentru punerea în oper ă a
betonului, num ăr/or ă și kilometru 5
Longrine
0,50
0,5…0,7
290
100…150
Grind ă
50
10…15
0,5
72 5
Cale de rulare
pentru șenile
0,75…1,00
1,8
870
200…250
Grind ă
50…66
20…30
1
30 8…15
Fir lateral
Laser
2,40…3,00
2,8…3
1 350
350…450
Special
100…200
80
2
18
Din punct de vedere tehnologic se deosebesc urm ătoarele dou ă metode de punere
în oper ă a betonului de ciment:
– cu cofraje fixe (longrine, șine, borduri etc.);
– cu cofraje glisante (ma șini speciale).
În primul caz, executarea îmbr ăcămin ților rutiere din beton de ciment se face în
sistemul clasic (tradi țional), prin care betonul este a șternut în cofraje laterale fixe alc ătuite
de obicei din longrine metalice, ce delimiteaz ă l ățimea și grosimea dalei din beton, cofraje
care se înl ătur ă numai dup ă înt ărirea betonului. Aceast ă metod ă are dezavantajul unei
productivit ăți reduse și unui necesar mare de for ță de munc ă.
Ma șinile cu cofraje glisante sunt utilaje de mare productivitate, introduse în
ultima perioad ă pe marile șantiere rutiere fiind cele mai bine adaptate tehnol ogiilor de
realizare a îmbr ăcămin ților din beton de ciment. De men ționat este faptul c ă prin folosirea
acestor ma șini se pot realiza numai îmbr ăcămin ți rutiere într-un singur strat.
Ma șinile cu cofraje glisante au posibilitatea de a rea liza straturi de grosimi pân ă la
30…45 cm și cu l ălimi de 3,00…15,00 m. O ma șin ă cu gofraje glisante de mic ă capacitate
este prezentat ă în fig. 3.23.
143 Ma șinile cu cofraje glisante prezint ă urm ătoarele caracteristici legate de punerea în
oper ă a betonului din îmbr ăcămin țile rutiere:
– șasiul ma șinii este montat pe 2 sau 4 șenile, prin 4 suspensii hidraulice;
– viteza de înaintare este de 1,5…3,0 m/min;
– vibrarea betonului se face de obicei cu o baterie de pervibratoare;
– cofrajele laterale glisante, putând avea diferite forme în profil transversal, sunt
montate între șenile și au o lungime de 4 m și se deplaseaz ă o dat ă cu utilajul;
– betonul este mulat între stratul suport, cofrajel e laterale și superioare ale ma șinii;
– ghidarea ma șinii se face automat, de regul ă, cu ajutorul unui fir montat lateral;
– echipamentele ma șinii sunt ac ționate hidraulic.
Toate ma șinile cu cofraje glisante fabricate în prezent sunt automatizate și
comandate electronic, având sistemul de control int egrat în echipamentul de baz ă al
ma șinii. Asupra acestei tehnologii nu se va insista în continuare.
Tehnologia clasic ă presupune a șternerea betonului manual sau cu repartizatoare
mecanice, iar compactarea betoanelor se face prin v ibrare folosind grinzi sau pl ăci
vibratoare sau prin pervibratoare.
Pe șantierele mici la care se pun în oper ă între 30 și 50 m 3 de beton pe zi, sau în
cazul unor suprafe țe reduse, la care folosirea utilajelor nu este just ificat ă din punct de
vedere tehnico-economic (curbe cu raze foarte mici, declivit ăți mari peste posibilit ățile de
lucru ale utilajelor, platforme sau locuri de parca re cu suprafe țe mici și izolate, alei etc.)
așternerea se poate face manual, iar compactarea se a sigur ă cu ajutorul unei pl ăci sau
grinzi vibratoare , având 3 000 vibra ții/minut și frecven ță de 48 Hz. Cu acest sistem se pot
realiza pe zi între 50 și 80 m de îmbr ăcăminte de 3,50 m l ățime și 0,16…0,20 m grosime.
Pe șantierele mijlocii (120…150 m 3 de beton pe zi) a șternerea betonului se face cu
repartizatorul mecanic, iar compactarea și nivelarea cu ajutorul vibrofinisorului. Ambele
utilaje au l ățimea maxim ă de lucru de 5 m.
Repartizatorul este un utilaj autopropulsat cu deplasarea pe șine care preia
betonul din mijloacele de transport prin intermediu l unui bunc ăr de primire (frontal sau
Fig. 3.23. Ma șin ă cu cofraje glisante.
144 lateral) și-l distribuie pe întreaga l ățime de betonare la grosimea prescris ă, prin intermediul
unui ax orizontal cu palete sau șnec.
Vibrofinisorul este un utilaj autopropulsat care se deplaseaz ă pe șine sau șenile cu
o vitez ă maxim ă de lucru de 0,7…1,4 m/min, execut ă un complex de opera ții de nivelare,
compactare și finisare a betonulu și se compune din urm ătoarele dispozitive:
– roata de nivelare, care asigur ă nivelarea ini țial ă a betonului proasp ăt;
– dispozitiv de vibrare care realizeaz ă compactarea betonului, putând fi cu vibrare
intern ă (previbratoare cu 10 000 vibra ții/minut, suspendate pe o platform ă și amplasate la
50…75 cm distan ță unele de altele în func ție de efectul de compactare ob ținut, folosite în
cazul grosimilor mari ale stratului de beton) sau c u vibrare de suprafa ță (grind ă sau plac ă
vibratoare cu 2 000…4 000 vibra ții/minut și frecven ță de 50 Hz, folosite frecvent în cazul
grosimilor mici, sub 20 cm);
– grinzi finisoare vibratoare, oscilante sau static e, care pot avea și mi șcare oblic ă,
pentru a asigura uniformitatea suprafe ței în profil longitudinal.
În cazul îmbr ăcămin ților rutiere din beton de ciment executate în dou ă straturi sunt
necesare repartizatoare și vibrofinisoare separate pentru fiecare din stratu ri, îns ă pentru
sta ții de betoane cu capacit ăți mici de preparare se pot folosi acelea și utilaje pentru ambele
straturi. În aceast ă situa ție dup ă a șternerea și compactarea stratului de rezisten ță pe 50…60 m,
grupul de utilaje revine și se a șterne stratul de uzur ă, urm ărindu-se ca betonul din stratul
inferior s ă fie acoperit în maximum o or ă de la a șternere de c ătre betonul din stratul
superior, pentru a se evita pierderea apei prin eva porare sau începerea prizei înainte de
compactare.
Lucr ări preg ătitoare
Prescrip țiile tehnice de la noi din țar ă privind realizarea îmbr ăcămin ților rutiere
din beton de ciment prev ăd ca înainte de începerea turn ării betonului din stratul de
rezisten ță , s ă se execute o serie de lucr ări premerg ătoare (fig. 3.24).
Una dintre aceste lucr ări este execu ția benzilor din mortar de ciment pentru
montarea longrinelor cu ajutorul c ărora se asigur ă executarea corect ă a îmbr ăcămintei
rutiere la cotele și cu elementele geometrice prescrise în documenta ția tehnic ă, privind
grosimea și l ățimea dalelor. L ățimea benzilor va fi de cel pu țin 25 cm, iar mortarul se
realizeaz ă cu un dozaj de 160 kg ciment/m 3 nisip. Dup ă a șternere, benzile din mortar se
niveleaz ă astfel încât s ă asigure sprijinirea longrinelor pe toat ă suprafa ța t ălpii lor, pentru a
evita deformarea lor sub greutatea utilajului și producerea în consecin ță a unor denivel ări
locale ale suprafe ței de rulare a îmbr ăcămintei.
Dup ă înt ărirea mortarului din benzi (cel pu țin 7 zile de la turnare) se monteaz ă
longrinele care joac ă un rol de cofraj lateral pentru betonul proasp ăt. Longrinele sunt de
obicei metalice (profile laminate rigide cu talp ă având L = 3 m, h = 0,20 m și b = 0,25 m),
iar în cazul curbelor se pot folosi longrine din le mn sau borduri din beton. Longrinele
aliniate se fixeaz ă pe banda din mortar prin crampoane de o țel și se îmbin ă între ele prin
eclise astfel încât s ă nu se poat ă deplasa sub greutatea vibrofinisorului. Peste long rine se
monteaz ă șinele, care joac ă rol de cale de rulare pentru utilajele de a șternere și compactare
a betonului.
Între longrinele montate, pe funda ția în prealabil umezit ă, se a șterne un strat de
nisip de egalizare a suprafe ței acesteia, care se cilindreaz ă, verificându-se suprafa ța lui cu
un șablon chertat la margini, prin alunecarea acestuia pe șinele longrinelor (fig. 3.25).
Grosimea stratului de nisip va fi de 2 cm dup ă cilindrare, admi țându-se abateri de ± 5 mm.
145 Pentru a împiedica scurgerea pastei de ciment și unirea betonului cu stratul de
funda ție, suprafa ța stratului de nisip se acoper ă cu hârtie Kraft, hârtie de ambalaj, sau cu
folii de polietilen ă, într-un singur strat, petrecerile fâ șiilor fiind de 10 cm în sens
longitudinal și de 20 cm la capete în sens transversal.
Fe țele verticale interioare ale longrinelor se ung cu ulei pentru a împiedica
aderen ța betonului turnat la acestea.
Punerea în oper ă a betonului
Dup ă executarea lucr ărilor preg ătitoare descrise mai înainte, betonul pentru stratu l
de rezisten ță se descarc ă între longrine peste folia de polietilen ă sau hârtia a șternut ă în
prealabil. Betonul se basculeaz ă în 2-3 locuri, în func ție de capacitatea mijlocului de
transport.
Gr ămezile de beton se a ștern între longrine cu ajutorul paletelor de la rul oul
repartizatorului mecanic, urm ărindu-se repartizarea uniform ă a betonului, astfel ca dup ă
vibrare s ă se ajung ă la cota prescris ă a îmbr ăcămintei. Grosimea stratului înainte de
compactare prin vibrare se va determina prin încerc ări, aceasta fiind cu circa 25 % mai
mare decât grosimea stratului compactat. Compactare a betonului se realizeaz ă prin
vibreare, cu cel pu țin dou ă treceri ale vibrofinisorului.
Între cele dou ă vibr ări, se efectueaz ă controlul calit ății stratului de beton,
efectuându-se corecturile sau remedierile necesare.
Fig. 3.24. Lucr ările preg ătitoare pentru punerea în oper ă a betonului rutier.
Fig. 3.25. Detaliu privind montarea longrinelor .
146 Pe suprafa ța stratului de rezisten ță se a șaz ă ancorele din o țel-beton cu care se
armeaz ă rostul longitudinal de contact, înfigându-se ciocu rile lor în betonul proasp ăt.
Jum ătatea ancorei care va fi introdus ă în betonul turnat în cea de a doua band ă de circula ție,
vecin ă celei executate anterior, va fi lipit ă de longrin ă, pentru ca dup ă demontarea
longrinei, s ă se poat ă dezdoi și întinde ancora, f ără inflexiuni, peste stratul de rezisten ță al
celei de a doua benzi de circula ție. Distan ța dintre ancore în lungul drumului este de 1 m.
Stratul de uzur ă al îmbr ăcămintei rutiere se a șterne peste cel de rezisten ță , imediat
dup ă executarea acestuia, adic ă peste betonul proasp ăt vibrat se descarc ă și se împr ăș tie
betonul stratului de uzur ă, în acela și fel ca la stratul de rezisten ță . Pentru a șternerea și
compactarea lui se utilizeaz ă un repartizator și un vibrofinisor, altele decât cele utilizate la
stratul de rezisten ță .
Longrinele dinspre acostament se pot demonta dup ă 24 h de la execu ția
îmbr ăcămintei, iar cele dinspre ax ă dup ă 48 h.
Îmbr ăcămin țile din beton de ciment se execut ă la temperatura efectiv ă de lucru de
cel pu țin + 5 °C. Sub aceast ă temperatur ă, dar numai pân ă la – 5 °C, în mod excep țional,
pentru cantit ăți reduse se pot executa lucr ări numai dac ă se asigur ă m ăsuri speciale în ceea
ce prive ște prepararea și protejarea betonului contra înghe țului, pe întreaga durat ă a prizei și
înt ăririi lui, pân ă se atinge o rezisten ță de minimum 50 % din marc ă.
3.8.4.4. Finisarea, tratarea și protejarea ulterioar ă a suprafe ței
Dup ă a șternerea și compactarea betonului de ciment din îmbr ăcămin țile rutiere, se
execut ă un complex de opera ții tehnologice prin care se urm ăre ște asigurarea planeit ății și
rugozit ății suprafe ței de rulare, precum și protec ția suprafe ței stratului de uzur ă.
Finisarea suprafe ței de rulare
Pentru ob ținerea unei planeit ăți corespunz ătoare a suprafe ței de rulare, prescrip țiile
tehnice de la noi din țar ă recomand ă ca denivel ările longitudinale constatate la suprafa ța
stratului de uzur ă s ă se elimine cu ajutorul unui rulou metalic, având o lungime de 4 m,
diametrul de 20…25 cm și o mas ă de 200 kg, acesta rostogolindu-se pe suprafa ța betonului
proasp ăt în sens perpendicular pe axa drumului, f ără a lovi longrinele. Opera ția de finisare
se consider ă terminat ă atunci când ruloul este în contact direct cu supra fa ța betonului pe
toat ă lungimea lui, în deplasarea acestuia pe întreaga l ățime a benzii din beton executate.
Dup ă executarea acestei opera ții, suprafa ța betonului se finiseaz ă cu dri șca
metalic ă și mistria, acordându-se o aten ție deosebit ă finis ării stratului de uzur ă la marginile
benzii din beton și pe lungimea rosturilor.
În ță rile cu tehnologie avansat ă, pentru asigurarea planeit ății suprafe ței de rulare,
în special în lungul drumului, finisarea se realize az ă cu ajutorul unor utilaje având o grind ă
finisoare. Grinda de finisare este sus ținut ă de un cadru cu ro ți și este dispus ă în plan având
o oblicitate de 30 ° fa ță de axa benzii. Grinda finisoare execut ă opera ția de nivelare pe
întreaga l ățime a benzii de beton turnat, utilajul ac ționând de obicei în urma vibrofinisorului
la o distan ță de peste 6 m de acesta.
Asigurarea rugozit ății
În urma ac țiunii utilajelor de a șternere, compactare și nivelare-finisare, suprafa ța
betonului din stratul de uzur ă trebuie tratat ă astfel încât s ă se ob țin ă o îmbr ăcăminte având
suprafa ța rugoas ă, cu caracteristici antiderapante.
Procedeele care se folosesc pentru îmbun ătățirea rugozit ății cele mai întâlnite sunt
urm ătoarele:
147 – măturarea suprafe ței , care permite îndep ărtarea mortarul în exces de la
suprafa ța betonului, rezultat din vibrare, ob ținându-se o macrostructur ă corespunz ătoare a
suprafe ței betonului. Se recomand ă, în acest caz, perierea suprafe ței betonului proasp ăt cu
ajutorul unor perii piassava, în direc ție perpendicular ă pe axa drumului;
– strierea suprafe ței , care este un procedeu mai eficient și mai durabil în timp,
putându-se realiza transversal sau longitudinal pe suprafa ța îmbr ăcămintei din beton de
ciment (betonul aflându-se în curs de înt ărire). Strierea transversal ă se poate executa cu
ajutorul unei ma șini de t ăiat rosturi la care se ata șeaz ă un dispozitiv special sau cu ajutorul
unor utilaje speciale (se executa concomitent 20…22 de strieri, pe o l ățime de 30…60 cm,
striurile realizate având 2,5…3,0 mm adâncime și 5,0…7,5 mm l ățime). Strierea
longitudinal ă se execut ă, de asemenea, prin t ăierea betonului cu utilaje speciale având
cu țite din diamant sau o țel dur, cu ajutorul c ărora se realizeaz ă striuri paralele cu axa
drumului, de 2…3 mm l ățime și 4…5 mm adâncime, cele mai eficiente fiind cele c are au
distan ța între ele redus ă, de 25 mm;
– clutajul , care este un procedeu ce const ă în înfigerea în stratul de uzur ă al
betonului proasp ăt, prin vibrare, a unor agregate naturale din roci dure eruptive. Se ob ține
astfel o macrotextur ă a suprafe ței, care confer ă îmbr ăcămintei calit ăți drenante și
antiderapante superioare, la toate vitezele de circ ula ție și care se men țin în timp;
– dezvelirea par țial ă a agregatelor naturale din stratul de uzur ă în scopul ob ținerii
unei macrorugozit ăți const ă în stropirea cu ap ă a betonului proasp ăt înainte de începutul
înt ăririi, m ăturarea sau extragerea mortarului de la suprafa ța betonului f ără a scoate
agregatele. Aceast ă opera ție se efectueaz ă cu ajutorul unui utilaj special.
Protejarea suprafe ței betonului
Necesitatea de a asigura o protec ție corespunz ătoare a suprafe ței betonului
proasp ăt este legat ă de influen ța factorilor climaterici și a condi țiilor meteorologice asupra
caracteristicilor betonului (ac țiunea direct ă a soarelui și a temperaturii ridicate, umiditatea
sc ăzut ă a aerului, vânt, ploaie etc.), urm ărindu-se în special diminuarea pierderilor de ap ă
prin evaporare.
Sunt cunoscute mai multe procedee de protejare a b etonului proasp ăt care se
realizeaz ă în diferite faze de execu ție a îmbr ăcămintei rutiere, dintre care se men ționeaz ă:
– acoperi șurile de lucru sau de protec ție se realizeaz ă din materiale de culoare
deschis ă (prelate sau folie din polietilen ă opac ă) care se fixeaz ă pe cadre de sus ținere
metalice sau din lemn și care se deplaseaz ă (gliseaz ă) cu ajutorul unor ro ți pe longrine;
– peliculele de protec ție , solu ție frecvent utilizat ă în toate ță rile, se aplic ă dup ă
3…5 ore de la a șternere, când suprafa ța betonului s-a zvântat și și-a pierdut luciul, având un
rol important în men ținerea umidit ății betonului în timpul prizei și înt ăririi.
Prescrip țiile tehnice de la noi din țar ă prev ăd posibilitatea aplic ării unuia din
urm ătoarele materiale de protec ție:
– folie de polietilen ă, timp de 10 zile;
– pelicul ă de emulsie de parafin ă (300 g/m 2);
– pelicul ă de bitum t ăiat (0,5 kg/m 2);
– pelicul ă de emulsie bituminoas ă cationic ă.
Aplicarea peliculei de protec ție se face prin stropire, folosind un pulverizator
manual sau dispozitive automatizate adaptate utilaj elor de striere a suprafe ței betonului sau
ma șinilor cu cofraje glisante;
148 – aplicarea de materiale umede se caracterizeaz ă prin men ținerea în stare umed ă
prin stropire cu ap ă timp de mai multe zile a unui strat din materiale granulare (nisip).
Aceast ă solu ție este costisitoare, necesit ă mult ă manoper ă, și transporturi suplimentare.
Prescrip țiile tehnice de la noi din țar ă prev ăd ca peste peliculele de protec ție cu
bitum sau emulsie bituminoas ă, având în vedere culoarea neagr ă a acestora s ă se aplice un
strat de nisip în grosime de 1,5 cm sau, în lipsa a cestei pelicule, s ă se acopere suprafa ța
betonului cu un strat de nisip în grosime de 3 cm, care se men ține umed timp de 10 zile.
3.8.4.5. Executarea rosturilor
Îmbr ăcămin țile din beton de ciment se realizeaz ă, de obicei, din dale
dreptunghiulare, separate între ele prin rosturi, c are se amenajeaz ă la execu ția lucr ărilor.
Scopul principal al acestor rosturi este de a evit a apari ția necontrolat ă a fisurilor și
cr ăpăturilor în îmbr ăcăminte, în special datorit ă contrac ției din timpul înt ăririi betonului
precum și datorit ă diferitelor solicit ări la care sunt supuse îmbr ăcămin țile rutiere în timpul
exploat ării (ac țiunea traficului, varia țiile de temperatur ă zilnice sau sezoniere etc.).
Principalele tipuri de rosturi întâlnite la îmbr ăcămin țile din beton de ciment sunt:
rosturile de contrac ție, rosrurile de contact și rosturile de dilata ție (fig. 3.11).
Rosturi de contact
Rosturile de contact pot fi longitudinale (de cons truc ție) când rezult ă din
necesitatea realiz ării îmbr ăcămintei în benzi de l ățime limitat ă, în func ție de tipul utilajului
folosit la a șternerea și compactarea betonului, sau pot fi transversale (d e lucru) în cazul
când se întrerupe turnarea betonului. Rosturile de contact (atât cele de construc ție cât și cele
de lucru) se execut ă pe întreaga grosime a îmbr ăcămintei din beton.
Pe suprafa ța vertical ă a rostului se aplic ă o pelicul ă de bitum t ăiat sau emulsie
bituminoas ă, peste care se va lipi o fâ șie de carton bitumat sau folie de polietilen ă.
Rosturile longitudinale de contact se prev ăd, în general, amenajate cu ancore din
oțel-beton cu diametrul de 10…15 mm, cu lungimi de 0, 60…1,00 m, încastrate în ambele
dale la distan țe de 1,00…1,50 m pentru a preveni deplasarea latera l ă a acestora.
Prescrip țiile tehnice din țara nostr ă prev ăd ca ancorele s ă fie confec ționate din
OB 37, φ 10 mm cu ciocuri și lungimea de 1,00 m, iar distan ța între ancore în lungul
rostului se prevede de 1,00 m (fig. 3.26).
Ancorele se îndoaie la jum ătatea lungimii în unghi de 90 °, iar o jum ătate din
ancor ă se va proteja, înf ăș urându-se în 2…3 straturi de hârtie sau folie de po lietilen ă, pentru
a nu adera la beton și pentru a se putea dezlipi u șor de marginea primei benzi turnate.
Jum ătatea neprotejat ă a ancorei se înfige în beton, perpendicular pe ros tul
longitudinal, iar jum ătatea protejat ă a ancorei se lipe ște de longrin ă, pentru ca dup ă
demontarea longrinei s ă se poat ă dezdoi și întinde peste stratul de rezisten ță al celei de a
doua benzi.
Rosturi de dilata ție
În tehnica rutier ă mondial ă nu s-a ajuns înc ă la o concep ție unitar ă în ceea ce
prive ște rosturile de dilata ție la îmbr ăcămin țile din beton de ciment, în unele ță ri distan ța
între aceste rosturi fiind de 70…100 m, în func ție de grosimea dalelor, iar în alte ță ri se
prev ăd distan țe mai mari, de peste 100 m, sau chiar renun țarea la aceste rosturi.
Obligativitatea realiz ării rosturilor de dilata ție apare ca necesar ă în dreptul
lucr ărilor fixe, la capetele tablierelor sau pl ăcilor de racordare ale viaductelor, pasajelor și
podurilor, unde pot ap ărea împingeri periculoase din dilatarea betonului.
149 Prescrip țiile tehnice de la noi din țar ă prev ăd necesitatea execut ării rosturilor de
dilata ție transversale la distan țe de 100 m și longitudinale, în cazul pie țelor, intersec țiilor,
platformelor care au l ățimi mari, de peste 100 m. În acest ultim caz rostul de dilata ție se
execut ă la mijlocul l ățimii, în locul unui rost de contrac ție.
Rosturile de dilata ție se execut ă pe toat ă l ățimea c ăii și pe întreaga grosime a
îmbr ăcămintei, l ățimea rostului și materialele folosite trebuind s ă permit ă dilatarea
betonului din dale în lungul drumului.
Lățimea rostului de dilata ție este prev ăzut ă în diferite țări de 18…20 mm sau chiar
mai mare.
Rosturile de dilata ție amenajate cu sau f ără gujoane se pot executa în dou ă feluri:
– prin introducerea pe grosimea stratului de rezist en ță a unei scânduri din lemn de
esen ță moale sau a unui înlocuitor (PFL sau PAL), care r ămâne în lucrare, având rolul de a
prelua eforturile din dilata ția termic ă a betonului (fig. 3.27, a). Înainte de introducere a în
oper ă a scândurii, aceasta se p ăstreaz ă în ap ă timp de 10…24 h.
Amenajarea rostului în stratul de uzur ă pe grosimea acestuia se poate realiza prin
introducerea în prealabil în rost a unei garnituri metalice de 18…20 mm grosime care se
extrage dup ă a șternerea, compactarea și priza betonului sau prin executarea rostului în
stratul de uzur ă prin t ăierea ulterioar ă a betonului înt ărit din stratul de uzur ă pe o l ățime cu
2 mm mai mare decât grosimea scândurii. Golul reali zat în stratul de uzur ă se colmateaz ă
cu mastic bituminos, având o compozi ție adecvat ă, sau cu alte materiale de colmatare
elastice (neopren, tuburi flexibile din cauciuc etc .);
Fig. 3.26. Amenajarea rosturilor de contact longitu dinale.
150 – prin folosirea unui rost lateral prefabricat care se a șaz ă înainte de betonare pe
locul respectiv, eliminând opera ția de colmatare ulterioar ă a rostului. Se folose ște o
scândur ă având la partea superioar ă o re țea de sârm ă ars ă, fixat ă cu ajutorul unor cuie, care
constituie arm ătura de sus ținere a masticului bituminos (fig. 3.27, b).
În cazul frecvent al execut ării îmbr ăcămintei într-un singur strat, rostul se execut ă
similar (fig. 3.28), t ăierea p ărții superioare a rostului realizându-se cu o l ățime de 20…25 mm,
pe o adâncime de 30 mm.
Rosturi de contrac ție
Rosturile de contrac ție sunt cele mai importante dintre toate rosturile
îmbr ăcămin ților din beton de ciment, având în vedere c ă ele sunt numeroase și nu pot fi
evitate în cazul betonului nearmat.
Distan ța dintre rosturile de contrac ție transversale prev ăzut ă în majoritatea ță rilor
este de 4…6 m, în general mai mic ă de 25 h (h – grosimea dalei), întreruperea dalei f iind
realizat ă pe 1/3…1/4 din grosimea total ă a dalei sau, în cazul execu ției într-un singur strat,
pe 1/4…1/5 din grosimea dalei. Unele prescrip ții tehnice str ăine admit chiar 1/5 din
grosimea dalei, dar minimum 5 cm.
Fig. 3.27. Amenajarea rosturilor de dilata ție la îmbr ăcămin ți în dou ă straturi:
a − cu scândur ă; b − prefabricat.
Fig. 3.28. Rost de dilata ție la îmbr ăcămin ți într-un strat.
151 În ceea ce prive ște rosturile de contrac ție longitudinale, prescrip țiile tehnice de la
noi din țar ă prev ăd ca ele s ă se execute în cazul când banda de beton se toarn ă cu o l ățime
mai mare de 5,0 m, realizându-se pe axa acesteia.
Rosturilor de contrac ție se execut ă în principal prin t ăiere , cu ajutorul unei ma șini
pentru t ăiat rosturi. T ăierea rosturilor este prev ăzut ă a se face la un interval de 6 pân ă la 72
h de la punerea în oper ă a betonului.
Prescrip țiile tehnice de la noi din țar ă prev ăd t ăierea rosturilor de contrac ție în
betonul înt ărit al stratului de uzur ă, la un interval de 8…24 h de la punerea în oper ă, l ățimea
fiind de 8…10 mm (fig. 3.29).
Ma șinile speciale folosite pentru t ăierea rosturilor sunt prev ăzute cu discuri având
coroana din diamant, corindon sau alte abrazive (ca rbur ă de siliciu).
Colmatarea rosturilor de contrac ție în cazul execut ării lor prin t ăiere se
realizeaz ă prin umplerea lor pân ă la suprafa ța îmbr ăcămintei cu materiale elastice și
adezive la suprafa ța betonului, care s ă permit ă dilatarea și contrac ția betonului și s ă asigure
impermeabilitatea rostului.
Fig. 3.29. Rosturi de contrac ție.
152 La noi în țar ă se utilizeaz ă un mastic bituminos având urm ătoarea compozi ție:
– bitum D 81/120 40 %;
– de șeuri de cauciuc 8 %;
– fibre textile 4 %;
– praf de azbest 48 %.
Prepararea masticului se face în instala ții mobile, înc ălzindu-se mai întâi bitumul
la 180…200 °C, dup ă care se introduc treptat celelalte componente ale masticului, opera ția
durând 3…4 h.
3.8.4.6. Condi ții de calitate
Condi țiile prev ăzute de prescrip țiile tehnice de la noi din țar ă privind elementele
geometrice ale îmbr ăcămin ților din beton de ciment sunt urm ătoarele:
– grosimea îmbr ăcămintei rezult ă din calcule de dimensionare și trebuie s ă fie de
minimum 18 cm. Grosimea stratului de uzur ă trebuie s ă fie de 6 cm;
– l ățimea de turnare a dalei de beton poate fi de 2,50…8 ,50 m. Abaterea limit ă este
de ± 15 mm;
– profilul transversal se realizeaz ă sub form ă de acoperi ș cu dou ă pante ale c ăror
valori trebuie s ă fie de 2 % pentru drumuri în aliniament și în curbe f ără supraîn ălță ri,
str ăzi, bretele și c ăi de rulare ale aerodromurilor și de 1…1,5 % pentru piste de
aerodromuri. Profilul transversal al unei c ăi unidirec ționale la autostr ăzi trebuie s ă aib ă o
pant ă unic ă de 2 %. Abaterea limit ă la pant ă este de ± 0,4 %. Pentru drumuri cu curbe
supraîn ălțate și pentru platforme de parcare, panta transversal ă este cea dat ă în proiect.
Abaterea limit ă este de ± 4 mm/m cu condi ția asigur ării pantei de scurgere a apelor;
– în profilul longitudinal al drumului proiectat, a baterea limit ă local ă la cotele
îmbr ăcămintei din beton de ciment, în ax ă, sunt ± 10 mm la autostr ăzi, piste de
aerodromuri, drumuri și str ăzi de clasa tehnic ă sau categoria I și II și ± 20…30 mm pentru
alte clase tehnice sau categorii de drumuri și str ăzi.
Condi țiile de calitate privind regularitatea suprafe ței de rulare sunt urm ătoarele:
– denivel ările locale admisibile în profil longitudinal, m ăsurate sub o lat ă de 3 m
lungime, pe fiecare band ă de beton sunt de 4 mm pentru viteze de proiectare mai mari de
100 km/h, 5 mm pentru viteze de proiectare de 50…10 0 km/h și 6 mm pentru viteze de
proiectare mai mici de 50 km/h;
– abaterile maxime admisibile la cotele îmbr ăcămintei în axa benzii fa ță de cotele
din proiect sunt de ± 10…30 mm, în func ție de categoria drumului sau str ăzii;
– denivel ările locale admisibile în sens transversal, m ăsurate sub lata de 3 m
lungime, sunt de ± 4 mm;
– denivel ările locale admisibile între dou ă benzi de beton adiacente, la rostul
longitudinal de contact, sunt de 2 mm;
– denivel ările locale la rosturile transversale nu se admit l a autostr ăzi, piste de
aerodromuri, cu viteza de proiectare mai mare de 10 0 km/h, iar pentru alte drumuri și str ăzi se
admit denivel ări de 2 mm.
Pe toat ă perioada de execu ție a îmbr ăcămin ților din beton de ciment se va face
verificarea calit ății materialelor folosite la prepararea betonului, a betonului pus în oper ă și
a caracteristicilor îmbr ăcămintei executate (grosime, leg ătur ă între straturi, regularitatea
suprafe ței etc.).
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Activitatea practic ă de construc ție, modernizare și între ținere a drumurilor preconizeaz ă utilizarea unor materiale de calitate care s ă fie… [631466] (ID: 631466)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.
