Reutilizarea Structurii Rutiere Vechi la Constructia Structurii Rutiere Noi

Rezumat

Reabiliatrea drumului vechi prin reciclare și stabilizarea structurii rutiere existente reprezintă o tehnologie de reabilitare denumită Reciclarea cu recuperarea în profunzime a complexului rutier. Acestă tehnologie este asemănătoare cu tehnologia de reciclarea la rece ”in situ” cu deosebirea că acesta pătrunde în profunzimea structurii rutier. Acestă tehnologie oferă o soluție în timp utilă, cost-eficientă pentru a readuce la viață vechea structură rutieră.

Cuvinte cheie: reciclarea la rece ”in situ”, reabilitara structurii rutiere, recuperarea în profunzime,

1. IntroducERE

Reabilitarea drumurilor este de obicei un proces costisitor, mai ales dacă structura rutieră prezintă probleme la stratul de bază sau de fundație, iar o simplă reabilitare a îmbrăcăminții rutiere nu va fi o soluție pe termen lung. Această tehnologie de reabilitare prin reciclarea în profunzime a structurii rutiere este eficientă acolo unde structura rutieră existentă este serios deteriorată, indică probleme la stratul de bază sau de fundație, mai mult de 15% din îmbrăcămintea rutieră necesită reparații în profunzime.

Reciclarea cu recuperarea în profunzime a structurii rutiere (Full Depth Reclamation – FDR) reprezintă o soluție constructivă modernă, având următoarele avantaje:

Economii importante la consumul de materiale de masă noi, structura rutieră nouă având în alcătuirea sa până la 90% materiale deja existente în vechea structură;

Economii la transport rezultate din faptul că materialele de masă noi au o pondere redusă;

Economii de energie, deoarece amestecul se realizeză ”in situ” nefiind necesară recurgerea la fabricarea amestecurilor în stații fixe;

Impact extrem de favorabil asupra mediulu, pin consumul redus de fosili, în toate fazele procesului tehnologic (fabricație, transport, așternere).

2. PROCESUL DE EXECUȚIE ȘI ECHIPAMENTE

Reciclarea prin recuperarea în profunzime a structurii rutiere utilizează materialul din structura rutieră deteriorată, stabilizândul, creind astfel o nouă bază stabilizată. Acestă bază v-a fi mai puternică, mai uniformă, mai omogenă și mai rezistentă decat cea inițială.

2.1. Proiectarea și execuția

Procedura de bază este relativ simplă, procesul de reciclare prin recuperarea în profunzime a structurii rutiere se poate termina într-o singură zi, iar traficul local poate reveni aproape imediat. Înainte de începerea lucrărilor de execuție trebuie efectuată o evaluare a stării complexului rutier existent prin: investigarea amplasamentului, analiza structurii rutiere (gravitatea și frecvența degradărilor).

Procesul de execuție se desfățoară astfel, complexul rutier existent este frezat, malaxat și stabilizat pentru a forma un stat nou de bază omogen. Compactarea fimală se efectuează cu compactoare convenționale. Acest proces poate include adăugarea de produse chimice la stratul de bază, în scopul de a crește capacitatea de rezistență.

Stabilizarea chimică ofera beneficii cum ar fi: rezistență la compresiune mai mare, permeabilitate bazei tratate, principalul motiv pentru care structura rutieră prezintă probleme premature fiind infiltrarea apei.

Stabilizarea materialului recuperat se poate realiza astfel:

Stabilizarea mecanică este un proces în care se adăugă un aport de agregate noi la stratul recupert pentru a înbunătăți granulometria și pentru a crește capacitatea structurală a stratului de bază. Acestă metodă de stabilizare este recomandată pentru drumurile cu traffic ușor sau mediu;

Stabilizarea chimică este un proces care permite ca materialul din complexul rutier degradat să fie transformat într-un strat de bază puternic, aditivii tipici folosiți în acest proces, fie singuri sau în combinație între ei sunt: ciment, var, cenușă zburătoare și alte produse chimice brevetate.

Stabilizarea bituminoase este un proces în care un material bituminos este amestecat cu materialul recuperat de a crea o bază stabilizată care este flexibilă și rezistentă la oboselă și fisuri. Stabilizarea cu materiale bituminose este recomandată pentru drumuri cu volum de trafic ridicat. Materialele folosite la stabilizare pot fi: bitum, emulsie bituminoasă sau bitum spumant.

Pentru cerințele crescute de stabilizare pot fi utilizate combinații din cele trei cum ar fi o stabilizarea a stratului recuperat cu ciment, emulsie bituminoasă și cenușă zburătoare.

Pentru a selecta forma optimă de stabilizare a stratului recuperat se efectueză teste de laborator care includ: compoziția granulometricǎ a materialului recuperat, determinarea compoziției materialului, densitatea aparentă a materialului, absorbția de apă a materialului recuperat, metoda volumului de goluri, metoda pentru calculul dozajelor.

2.2. Tipurile de echipament

În prezent sunt folosite trei tipuri de operațiuni de dimensionare și de amestecare in situ astfel: în multiple etape, în două etape și echipamentul single-pass tren.

2.1.1. Operațiunea etape multiple

În acest procedeu structura rutieră existentă este scarificată, măcinată și amestecă cu un aditiv de stabilizare. Echipamentele disponibile pentru scarificarea inițială includ un greder sau buldozer cu dinți Ripper

O varietate de echipamente sunt disponibile pentru măcinarea după scarificarea inițială după cum urmează:

Compactor picior oaie sau compactor cu rolă padfoot (fig.1) acest echipament reduce dimensiunea materialului scarificat.

Greder cu dinți Ripper, echipat cu un cuțit de compactore în spate (fig.2) acestă combinație de echipamente execută operațiunile de scarificare și de măcinare.

Echipament format dint-un utilaj cu mixer autopropulsat cu arbori rotativi transversali unici sau multipli, poate fi folosit pentru scarificare, măcinarea, și operațiunile de amestecare. Operațiunea de amestecare este efectuată cu un mixer lamă sau un mixer transversal-ax.

Dezavantajele folosirii echipamentelor de mai sus sunt următoarele: au nevoie de mai multe treceri pentru a atinge granulometria necesară, poate provoca lipsa de uniformitate în profunzime a tăiere și au limitări privind adâncimea de tăiere.

Fig. 1. Compactor picior de oaie (sursă )

Fig. 2. Buldozer cu dinți Ripper (sursă )

2.1.2. Operațiunea două etape

In acest procedeu, operațiile de scarificare și de măcinare sunt combinate împreună cu o mașină de frezat la rece (figura 3), principala caracteristică a unei mașini de frezat la rece este un tambur rotativ căptușită cu un număr variabil (în funcție de lățimea) înlocuibil, de dinți de tăiere, care este folosit pentru a măcina materialul existent. Aceste mașini pot asigura un control precis al adâncimii de frezare. A doua etapă implică adăugarea aditivului de stabilizare pentru stabilizarea solului.

Fig. 3. Mașină de frezare la rece (sursă )

Această metodă prezintă avantajul că oferă o adâncime de tăiere de precizie mică, viteză mai mare, mai puțin uzura a dinților, mai puțină putere pentru a opera și mai puține daune la startul suport.

2.1.3. Echipamentul single-pass tren.

In acest procedeu, operațiile de frezare, măcinare și amestecare sunt efectuate de o singură mașină (reciclator) după cum este prezentat în figura 4.

Fig. 4. Reciclator (sursă )

Materialul recuperat și măcinat este amestecat în interiorul mașinii în același timp se adaugă și aditivi de stabilizare și apa. Reciclatorul este urmat de utilaje de nivelare (autogreder) și echipamente de compactare. Acest lucru oferă un material de bază care este mult mai puternic și mai durabil decât cel amplasat în construcția inițială a structurii rutiere.

3. CONCLUZII

Recuperarea completă în adâncime transformă o structură rutieră veche într-un strat de bază stabilizat. Această tehnologie de reabilitare elimină fusurile din straturile de bază a structurii rutiere și elimină reflectarea fisurării, conservă materiale existente, reduce costurile viitoare de întreținere.

Bibliografie

D. Jones, P Fu, and J.T. Harvey – Full depth pavement reclamation with foamed asphalt in California guidelinesfor project selection design and construction, march 2009

Portland Cement Associasion – The road recycled Full depth recalamation with cement, 2008