Unele Deficiente ale Utilizarii Stratului din Piatra Sparta Amestec Optimal In Lucrari de Drumuri

UNELE DEFICIENȚE ALE UTILIZĂRII STRATULUI DIN PIATRĂ SPARTĂ AMESTEC OPTIMAL ÎN LUCRĂRI DE DRUMURI

SOME DEFICIENCIES OF UTILIZING THE CRUSHED STONE OPTIMAL MIX IN ROAD WORKS

Rezumat

Utilizarea unui strat din piatra sparta amestec optimal in lucrari de drumuri, poate conduce la unele deficiente majore atunci cand nu sunt respectate anumite conditii tehnice la executie .

In lucrare se vor prezenta diverse studii de caz in care se vor face analize complexe privind situatii aparute in teren insotite de cercetari de laborator privind calitatea acestui material rutier, prin care furnizorii distribuie sub forma de piatra sparta amestec optimal diverse amestecuri asa zise optimale, care respecta unele conditii tehnice initiale, dar care se demonstreaza ca in timpul exploatarii drumului pot conduce la aparitia de degradari cu grad de severitate ridicat.

Cuvinte cheie: piatra sparta amestec optimal.

INTRODUCERE

In ultima perioada, la lucrarile de reabilitare a structurii rutiere cu capacitate portanta depasita datorita in principal traficului intens si greu, constructorul angajat pentru lucrari de ranforsare a sistemului rutier existent, cauta solutii de realizare a straturilor rutiere propuse de proiectantul lucrarii in conditii de eficienta a materialelor utilizate. Acesta permisivitate de utilizare a unor materiale rutiere pe criterii de performanta stabilite prin incercari de laborator propriu, a condus la aparitia unor fenomene postexecutie nedorite, care au condus la numeroase situatii conflictuale intre constructor si beneficiarul lucrarii.

Se prezinta in continuare cateva situatii intalnite pe unele lucrari de genul celor enuntate, care pot conduce la unele concluzii relevante pentru experienta specialistilor in domeniul infrastructurii de transport rutier, dar si la unele invataminte pentru evitarea unor astfel de situatii.

Dupa cum se cunoaste, straturile rutiere isi au rolul bine determinat in cadrul unui sistem rutier. Cresterea sarcinii pe osie la vehiculele grele de transport, au sporit importanta stratului de baza din cadrul structurii rutiere, in sensul in care acesta este cel care preia solicitarile majore din intindere din incovoiere generate de traficul intens si greu, dupa o schema prezentata in figura 1.

Figura 1.

Aceste solicitari conduc in perioada normata de functionare a drumului la aparitia fenomenului de oboseala structurala, cand se initiaza fisurarea la fibra inferioara intinsa din incovoiere repetata de la stratul de baza, fenomen prezentat schematizat in figura 2

Figura 2.

Apare asa numitul efect de vatamare a stratului de baza la agresivitatea traficului intens si greu, in urma caruia apare in final chiar si cedarea structurii rutiere (Fig.3).

Figura 3.

Deci, in cazul unui trafic intens si greu, starea de efort-deformatii din structura rutiera poate conduce la fenomene dezvoltate prin aparitia unor degradari de tipul fagaselor sau tasarilor pe urma rotilor autovehicolelor, conform unui principiu tehnic expus in Fig.1, defecte incadrate la defecte de structura conform Fig 4.

Figura 4.

Astfel, s-au creat premisele unor cedari structurale, prin refulare laterala ale straturilor rutiere la marginea urmei rotilor (Fig.5), dupa ce initial a fost o faza de fagasuire si efecte ale fenomenului de oboseala structurala a drumului pe aceste zone.

-In Fig. 5, se demonstreaza efectul de "pana rigida", aparuta prin supracompactarea strarurilor rutiere sub urma rotilor, urmare careia apare suprafata de cedare structurala a sistemului rutier (suprafata T-T fig. 5) si fenomenul de refulare laterala la urma rotilor,

Figura 5.

Foto 6 Foto 7

-Foto 6-Foto 7, arata faze de evolutie a cedarii structurale prin refularea straturilor rutiere la marginea urmei rotilor autovehicolelor grele, respectiv apatitia tasarii locale, faiantarea suprafetei din efectul de oboseala structurala si in fine cedarea prin refulare laterala (Foto.8,Foto9).

Foto 8 Foto 9

STUDIU DE CAZ 1. MODERNIZARE DRUM JUDEȚEAN

Calitatea stratului de baza, in cazul solutiei de modernizare la un drum judetean, analizata in studiul de caz numarul 1 si prezentat in Foto 6-Foto9, este cu totul necorespunzatoare, demonstrata de buletinele de analize efectuate la executie, care consemneaza pentru „PIATRA SPARTA, la lucrarea-MODERNIZARE DRUM JUDETEAN, la proba prelevata din lucrare pentru analiza la aspect vizual ca AMESTEC AGREGAT DE CARIERA (piatra sparta) cu material coeziv (argila prafoasa) fractiunea sub 0.063mm”). La prelevarea de epruvete efectuate la faza de expertizare , se consemneaza in buletinul de analiza al laboratorului independent:-"Fractie preponderent pelitica, argiloasa (argile oligo-mictice––), care reprezinta aprox. 25-35% " din masa probei. "Proba este de culoare verzui-cenusie, este masiva (bulgari), cu coeziune (numai in stare uscata), foarte slaba")

Daca si pamantul din patul caii este de categorie inferioara descris la testul de umflarea libera ca o proba de tip "Argila prafoasa, cenusie simbol 4D, cu sensibilitate mijlocie la inghet-dezghet", atunci practic se poate constata ca s-au asigurat premisele pentru aparitia degradarilor, daca exista apa infiltrata in corpul terasamentului.Acesta situatie s-a intalnit in teren, prin faptul ca s-a constata inexistenta sistemului de colectare-evacuare ape pluviale, apa baltind la margiinea partii carosabile(vezi Foto.3).

STUDIU DE CAZ 2. MODERNIZARE DRUM NAȚIONAL

In studiul de caz 2, se prezinta situatia de pe un tronson de drum national, unde aceasi situatie intalnita si anume, strat de fundatie superior din Piatra Sparta Amestec Optimal (PSAO) cu o compozitie dubioasa, a condus la aparitia de degradari majore ale partii carosabile.

Foto10 Foto11

Se gasesc aceleasi conditii nefavorabile cumulate si anume, apa acumulata pe acostament la marginea partii carosabile prin lipsa dispozitivelor de colectare-evacuare ape pluviale (Foto.10) si strat de fundatie superior din PSAO neconform (Foto 12, Foto13), care au condus la cedarea structurii rutiere cu aparitia de degradari cu grad de severitate ridicat (tasari neuniforme cu faiantarea imbracamintii asfaltice-Foto 11)

Foto.12 Foto.13

S-au extras un set de carote, pentru a se identifica cauzele principale ale aparitiei degradarilor(Foto 14). Se poate observa culoarea stratului de fundatie superior din PSAO, care la carotare prezenta coeziune interna.

Foto 14

Comparatii intre granulometria solicitata in Caietul de Sarcini al Proiectului Tehnic si granulometria materialului aprovizionat pentru executie, au pus in evidenta urmatoarele aspecte:

Raport livrare Lab.

Se poate constata ca din punct de vedere granulometric "Amestecul optimal 0-63' aprovizionat corespunde conditiilor granulometrice solicitate in proiect. Problema este ca in Declaratia de Conformitate a furnizorului, NU SUNT DETALIATE SI CALITATILE PETROGRAFICE ale materialului, care ar trebui sa corespunda unor conditii tehnice generale prevazute in reglementari tehnice din domeniul constructiei drumurilor la produsul rutier piatra sparta amestec optimal, cum ar fi:

Agregatele trebuie sã provinã din roci stabile, adicã nealterabile la aer, apã sau îngheț. Se interzice folosirea agregatelor provenite din roci feldspatice sau sistoase.

Agregatele folosite la realizarea straturilor de fundație trebuie sã îndeplineascã condițiile de admisibilitate și nu trebuie sã conținã corpuri strãine vizibile (bulgãri de pãmânt, cãrbune, lemn, resturi vegetale) sau elemente alterate.

Piatra spartã amestec optimal se poate obține fie prin amestecarea sorturilor 0-8, 8-16, 16-25, 25-40 și 40-63, fie direct de la concasare.

Înainte de așternerea agregatelor din straturile de fundație se vor executa lucrãrile pentru drenarea apelor din fundație – drenuri transversale de acostament, drenuri longitudinale sub acostament sau sub rigole și racordãrile stratului de fundație la acestea – precum și alte lucrãri prevãzute în acest scop în proiect.

La investigatiile de laborator, s-au consemnat urmatoarele:

Foto 15

Identificare proba:

Cele doua probe reprezinta, conform datelor transmise din teren un material artificial (antropic), facand parte din structura drumului.

Materialul de analizat are o culoare verzui-galbuie, slab brunie , este masiv cu o friabilitate mare, respectiv o coeziune salba, caci la lovire se desface pe de-o parte in fragmente de roca verzuie si verzui-galbuie, dura, compacta, iar pe de alta parte intr-un material argilos-nisipos de culoare galbui-brunie, cu granulatie medie si fina (<1mm).

In urmatoarea secventa s-a decis incercarea carotelor din "piatra sparta amestec optimal" la actiunea testului de inghet-dezghet. Conform imaginilor care urmeaza, s-a constat ca la faza pregatitoare de imersie in apa, carota s-a dezintegrat.

Foto 16

Se poate constata aspectul materialului "piatra sparta amestec optimal" in prezenta apei. Se observa faptul ca partea fina se "lipeste" pe suprafata agregatelor mari in prezenta apei, ceeace conduce practic la reducerea "impanarii de contact solicitata din punct de vedere structural a acestui strat rutier

Foto 17

Aspectul "malos" (Foto 17) din masa acestui material rutier denumit "piatra sparta amestec optimal", conduce la ipoteza unei structuri materiale in strat lipsit de portanta prin impanarea agregatului, deci la o reducere a capacitatii portante preconizate la proiectare. Trebuie retinut ca aceasta comportare o are acest material numai in cazul supraumectarii, altfel, atunci cand apa lipseste din structura sa materiala, capacitatea portanta poate fi corespunzatoare, fapt demonstrat prin extragerea carotei, unde practic acesta a ramas compacta, ca si cum materialul granular ar fi fost aglomerat cu liant rutier (in cazul de fata acest liant este de natura argiloasa).

CONCLUZII

Lucrarea prin studiile de caz prezentate, consemneaza o stare de fapt care in conditii de studiu superficial, poate conduce la efecte nedorite si cu un grad de responsabilitate ridicat. Contextul creeat de specificatii tehnice impuse de criterii de performanta, creeaza platforma optima pentru utilizatea materialelor rutiere reciclabile sau neconventionale, cum sunt cele detaliate in acest material si toate, pe fondul reducerii posibilitatilor de a se produce materiale rutiere de calitate superioara. Aplicarea solutiilor pe criterii de performanta, asa cum se exemplifica prin aplicarea Normativului ind. AND 605, poate creea probleme decidentilor in conditiile aparitiei unor efecte secundare neprevazute. In aceasta situatie, utilizarea unor studii de laborator pertinenete si de inalta profesionalitate, poate reduce aceste situatii nedorite care inglobeaza costuri mari de remediere.

BIBLIOGRAFIE

BIBLIOGRAFIE