către - perfectionarea prin doctorat
TRANSCRIPT
Formularul PO.CSUD.01 -F9
UNIVERSITATEA TEHNICĂ "GHEORGHE ASACHl" DIN IAslRECTORATUL
Către
Vă facem cunoscut că, în ziua de 23.04.2021, Ia ora 11:00, În regim online pe
platfoma Google Meet, la adresa httDs://meet.aooqle.com/rhD-invc-azo, va avea locsusţinerea publică a tezei de doctorat intitulată:
"SOLUŢII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE"
elaborate de domnul ing. Hoha Didi, În vederea conferirii titlului ştiinţmc de doctor.
Comisia de doctorat este alcătuită din:1. DORINA-NICOLINA ISOPESCU, prof. univ. dr. ing., preşedinte, Universitatea Tehnică "Gh. Asachi"
din lasi
2. NICOLAE ŢARANU, prof. univ. dr. ing., conducător de doctorat, Universitatea Tehnică "Gh. Asachi"din lasi
3. CARMEN RĂCĂNEL, prof. univ. dr. jng., referent oficial, Universitatea Tehnică de ConstrucţiiBucuresti
4. FLORIN BELC, prof. univ. dr. ing., referent oficial, Universitatea Politehnica Timişoara5. VASILE BOBOC, prof. univ. dr. ing., referent oficial, Universitatea Tehnică "Gh. Asachi" din laşi
Cu această ocazie vă invităm să pariicipaţi la susţinerea publică a tezei dedoctorat.
UNIVERSITATEA TEHNICĂ
“GHEORGHE ASACHI” DIN IAŞI
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE
RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
– REZUMAT TEZĂ DE DOCTORAT –
Doctorand:
Ing. Didi Hoha
Conducător de doctorat:
Prof. univ. dr. ing. dr. H.C. Nicolae Țăranu
IAȘI - 2021
i
CUPRINS
Cuprins i
Lista figurilor iv
Lista tabelelor viii
Capitolul
1 Introducere
1
1.1 Generalități 1
1.2 Motivația și obiectivele cercetării 1
1.3 Conținutul tezei 2
Capitolul
2 Evoluția structurilor rutiere
4
2.1 Introducere 4
2.2 Drumurile romane. Principii de alcătuire și metode de construcție 4
2.3 Drumurile construite în timpul Evului Mediu 6
2.4 Structuri rutiere moderne 6
2.4.1 Structura Trésaguet 6
2.4.2 Structura McAdam 7
2.4.3 Structura Telford 7
2.4.4 Dezvoltarea îmbrăcăminților rutiere 8
2.5 Concluzii 9
Capitolul
3 Încercări realizate pe structuri rutiere experimentale
10
3.1 Introducere 10
3.2 Determinări experimentale 12
3.3 Determinări experimentale realizate pe sectoare de drum în a căror
componență se regăsesc mixturi asfaltice reciclate la rece
12
3.4 Concluzii 15
Capitolul
4 Alcătuirea structurilor rutiere
16
4.1 Introducere 16
ii
4.2 Straturi rutiere 16
4.3 Principiile de alcătuire și aportul structural ale straturilor rutiere 17
4.3.1 Îmbrăcămintea rutieră 17
4.3.2 Stratul de bază 19
4.3.3 Stratul de fundație 19
4.3.4 Principii structurale aplicate straturilor rutiere 20
4.4 Concluzii 21
Capitolul
5
Cercetări experimentale privind eficiența structurală a sectoarelor de
drumuri reabilitate prin reciclare „la rece”
22
5.1 Introducere 22
5.2 Ansamble de testare a structurilor rutiere de tip „stație pilot” 22
5.3 Stația pilot pentru încercarea accelerată a structurilor rutiere ALT-LIRA
”prof. univ. emerit ing. Dimitrie Atanasiu”
23
5.3.1 Elemente constructive 23
5.4 Program experimental pentru investigarea structurilor rutiere reabilitate
prin reciclare „la rece”
24
5.4.1 Conceptul și modul de alcătuire a sectoarelor experimentale 24
5.4.2 Înlăturarea structurilor rutiere existente în stația de cercetare ALT -LIRA 29
5.4.3 Amenajarea patului drumului 31
5.4.4 Amenajarea stratului de fundație inferior din balast 42
5.4.5 Amenajarea stratului de fundație superior 43
5.4.6 Amenajarea stratului de bază 50
5.4.7 Amenajarea straturilor de legătură din beton asfaltic deschis tip BAD
22,4
57
5.4.8 Amenajarea straturilor de uzură din mixtură asfaltică stabilizată tip
MAS16
60
5.5 Instrumentarea sectoarelor experimentale cu traductori rezistivi de
monitorizare a deformațiilor specifice și a presiunilor
64
5.6 Concluzii 69
Capitolul
6 Rezultate ale programului experimental
70
6.1 Introducere 70
6.2 Investigarea profilurilor transversale ale deformațiilor remanente 70
6.3 Distribuția deformațiilor specifice longitudinale la baza straturilor
bituminoase
72
iii
6.4 Distribuția deformațiilor specifice transversale la nivelul straturilor
stabilizate
74
6.5 Distribuția presiunilor la nivelul pământului de fundare 75
6.6 Capacitățile portante ale sectoarelor experimentale, determinate cu
deflectometrul cu pârghie tip Benkelman
76
6.7 Determinarea rugozităților suprafețelor îmbrăcăminților rutiere ale
sectoarelor experimentale
77
6.8 Concluzii 81
Capitolul
7
Modelarea numerică a comportării sectoarelor experimentale de
drumuri la acțiunea traficului rutier
83
7.1 Introducere 83
7.2 Definirea modelelor numerice 83
7.3 Definirea ipotezelor de calcul pentru analiza numerică 85
7.4 Condiții de încărcare 86
7.5 Notații și convenții de semne 87
7.6 Limitările modelelor numerice 88
7.7 Echivalarea traficului simulat cu traficul real în cale curentă 88
7.8 Rezultatele analizei numerice a sectoarelor experimentale 90
7.9 Studiu comparativ între rezultatele obținute pe cale experimentală și
rezultatele obținute pe cale numerică
90
7.10 Concluzii 94
Capitolul
8
Concluzii generale. Contribuții personale. Valorificarea rezultatelor
programului de doctorat
96
8.1 Concluzii generale 96
8.2 Contribuții personale 102
8.3 Valorificarea rezultatelor programului de doctorat 103
Bibliografie selectivă 105
iv
Lista figurilor
Capitolul 2
Figura 2.1 Drumul consular roman „Via Appia”
Figura 2.2 Alcătuirea structurală a unui drum roman
Figura 2.3
Tronson al drumului imperial ce lega orașul Porolissum, capitala provinciei Dacia
Porolissensis de Napoca (Cluj-Napoca), Potaissa (Turda), Apulum (Alba Iulia), Ulpia
Traiana Sarmisegetusa, Tibiscum (Caransebeș), Drobeta Turnu Severin și peste podul de
la Drobeta, de Roma Figura 2.4 Structura Trésaguet
Figura 2.5 Structura McAdam
Figura 2.6 Structura Telford
Figura 2.7 Evoluția tehnicii rutiere până la brevetarea betonului asfaltic
Capitolul 3
Figura 3.1 Lucrări de așternere a unui strat bituminos – SUA sfârșitul secolului XIX
Figura 3.2 Drum provizoriu destinat transportului muniției și a răniților – Verdun (Franța)
Capitolul 4
Figura 4.1 Lucrări de așternere a îmbrăcăminților bituminoase: a) strat de uzură; b) strat de legătură
Figura 4.2 Execuția unei îmbrăcăminți rutiere din beton de ciment
Figura 4.3 Îmbrăcăminte rutieră din pavele de tip transilvănean realizată în timpul domniei regelui
Ferdinand I – Fălești, Republica Moldova Figura 4.4 Lucrări de așternere a unui strat de bază din balast stabilizat
Figura 4.5 Lucrări de așternere a unui strat de fundație din balast și piatră spartă
Figura 4.6 Material geotextil anticontaminant utilizat ca strat de separare a doua tipuri de materiale
– granulare și filtru drenant
Capitolul 5
Figura 5.1
Instalația pentru realizarea condițiilor hidrologice. Secțiune prin cuvă
1 - perete de rezistență: 35 cm; 2 - beton ușor cu zgură granulată pentru izolare termică:
35 cm; 3 - hidroizolație: 5 cm; 4 - izolație termică (polistiren expandat): 10 cm; 5 -
zidărie cărămidă: 7,5 cm; 6 - beton egalizare: 10 cm; 7 - beton de pantă: 4 ~ 16 cm; 8 -
strat filtrant din balast: 10 ~ 22 cm; 9 - pardoseală din beton; 10 - conductă pentru
inundare; 11 – apometru; 12 - vană pe conducta de inundare; 13 - tub pentru controlul
nivelului de apă; 14 - conductă evacuare apă; 15 - vană pe conducta de evacuare; 16 -
pompă cu ax vertical; 17 - cămin colectare apă
Figura 5.2 Stația pilot pentru încercarea accelerată a structurilor rutiere ALT-LIRA ”prof. univ.
emerit ing. Dimitrie Atanasiu” Figura 5.3 Amplasarea sectoarelor experimentale pe pista pilot a stație de cercetări rutiere
Figura 5.4 Sector experimental 1 - configurație geometrică (dimensiuni în cm)
Figura 5.5 Sector experimental 2 - configurație geometrică (dimensiuni în cm)
Figura 5.6 Sector experimental 3 - configurație geometrică (dimensiuni în cm)
Figura 5.7 Sector experimental 4 - configurație geometrică (dimensiuni în cm)
Figura 5.8 Sector experimental 5 - configurație geometrică (dimensiuni în cm)
Figura 5.9 Excavarea și transportul materialului existent în interiorul cuvei
Figura 5.10 Echipament ZORN ZFG 3000 GPS
Figura 5.11 Excavarea pământului de fundare
v
Figura 5.12 Geotextil nețesut din polipropilenă cu rol de separare a straturilor
Figura 5.13 Curbă granulometrică pământ tip 4b
Figura 5.14 Încadrarea pământului de fundare de pe sectoarele experimentale 1, 2 și 3
în diagrama ternară
Figura 5.15 Diagrama Proctor normal/modificat pentru pământul de fundare de pe sectoarele
experimentale 1, 2 și 3 (SR 1913/13, 1983) Figura 5.16 Curbă granulometrică pământ tip 4d
Figura 5.17 Încadrarea pământului de fundare de pe sectoarele experimentale 4 și 5
în diagrama ternară
Figura 5.18 Diagrama Proctor normal pentru pământul de fundare stabilizat cu liant hidraulic rutier
Dorosol în procent de 3 % Figura 5.19 Lucrări de amenajare a platformei din pământ nestabilizat
Figura 5.20 Așternerea liantul cu “spreaderul” de liant
Figura 5.21 Lucrări de omogenizare a materialului
Figura 5.22 Compactarea amestecului cu cilindru compactor
Figura 5.23 Epruvete din pământ tip 4d stabilizat cu Dorosol 3 %
a) încercarea la compresiune; b) încercarea la întindere prin despicare
Figura 5.24 Evoluția în timp a rezistențelor mecanice ale pământului de tip 4d stabilizat cu Dorosol
3 %
Figura 5.25 Comparație între modulii de deflecție determinați cu
Echipamentul ZORN ZFG, la nivelul patului drumului
Figura 5.26
Echipament Lucas, adaptat după: (AND 530, 2012)
1 – suport pârghie; 2 – braț mobil; 3 – punct de rotire a brațului mobil; 4 – punct de
citire a microcomparatorului; 5 - microcomparator; 6 - palpator; 7 – placă de încărcare;
8 – piston hidraulic; 9 – pompă hidraulică; 10 - manometru; 11 – contragreutate; 12 –
(h1/h2) – raportul brațelor pârghiei
Figura 5.27 Curbe presiune – tasare pentru:
a) pământ de fundare tip 4b; b) pământ de fundare tip 4d stabilizat cu Dorosol 3%
Figura 5.28 Compactare cu maiul bătător la frecvența de impact de 700 - 800 bătăi/minut
Figura 5.29 Compactare cu cilindru cu tambur lis cu masa de 5 tone
Figura 5.30 Compactare cu cilindru cu tambur lis cu masa de 16 tone
Figura 5.31 Dispersarea pietrei sparte pe sectoarele experimentale
Figura 5.32 Lucrări de ridicare la cotă a stratului din piatră spartă
Figura 5.33 Compactarea stratului din piatră spartă cu cilindru cu tambur lis cu masa de 5 tone
Figura 5.34 Mixtură asfaltică frezată de sort 0 – 31,5 mm
Figura 5.35 Curbă granulometrică mixtură asfaltică frezată
Figura 5.36 Diagrama Proctor modificat pentru mixtura asfaltică frezată, stabilizată cu Doroport 3,5
%
Figura 5.37 Amenajarea platformei
Figura 5.38 Așternerea mixturii asfaltice frezate, stabilizate cu Doroport 3,5 %, pe pistă
Figura 5.39 Compactarea mixturii asfaltice frezate, stabilizate cu Doroport 3,5 %
Figura 5.40 Epruvete din mixtură asfaltică frezată, stabilizată cu Doroport 3,5 %
a) încercarea la compresiune; b) încercarea la întindere prin despicare
Figura 5.41 Curbe presiune – tasare mixtură asfaltică frezată, stabilizată cu Doroport 3,5 %
Figura 5.42 Curbă granulometrică balast stabilizat cu Doroport 3.5 %
Figura 5.43 Diagrama Proctor modificat pentru balast stabilizat cu Doroport 3.5 %
Figura 5.44 Curbe presiune – tasare balast stabilizat cu Doroport 3,5 %
Figura 5.45 Evoluția în timp a rezistențelor mecanice ale amestecurilor stabilizate
Figura 5.46 Transportul mixturii asfaltice pe pista stației de cercetări rutiere
Figura 5.47 Așternerea mixturii asfaltice la cotă
Figura 5.48 Compactarea mixturii asfaltice
Figura 5.49 Transportul mixturii asfaltice pe pista stației de cercetări rutiere
Figura 5.50 Așternerea mixturii asfaltice la cotă
vi
Figura 5.51 Compactarea mixturii asfaltice
Figura 5.52 Transportul mixturii asfaltice pe pista stației de cercetări rutiere
Figura 5.53 Așternerea mixturii asfaltice la cotă
Figura 5.54 Compactarea mixturii asfaltice
Figura 5.55 Traductor rezistiv, dedicat, PAST 2
Figura 5.56
Dispunerea traductorilor rezistivi de monitorizare a deformațiilor specifice și a
presiunilor la nivelul patului drumului, pe arealul pistei de încercări a stației de cercetări
rutiere
Figura 5.57 Dispunerea traductorilor rezistivi de monitorizare a deformațiilor specifice la nivelul
straturilor stabilizate, pe arealul pistei de încercări a stației de cercetări rutiere
Figura 5.58 Traductor rezistiv, dedicat, SOPT 68A
Figura 5.59 Traductor rezistiv, dedicat, SOPT 68A introdus în pământul de fundare prin intermediul
cutiei de montaj
Figura 5.60 Caracteristici geometrice: a) traductori rezistivi PAST 2 și b) traductori presiune SOPT
68A (dimensiuni în mm)
Figura 5.61 Punte Wheatstone conectată la: varianta a) traductor presiune SOPT 68A, varianta b)
traductor deformații specifice PAST 2
Capitolul 6
Figura 6.1 Secțiuni de monitorizare a deformațiilor remanente
Figura 6.2 Profilul transversal al deformațiilor remanente pe sectorul experimental numărul 1
Figura 6.3 Profilul transversal al deformațiilor remanente pe sectorul experimental numărul 2
Figura 6.4 Profilul transversal al deformațiilor remanente pe sectorul experimental numărul 3
Figura 6.5 Profilul transversal al deformațiilor remanente pe sectorul experimental numărul 4
Figura 6.6 Profilul transversal al deformațiilor remanente pe sectorul experimental numărul 5
Figura 6.7 Distribuțiile deformațiilor specifice longitudinale în raport cu numărul de treceri
Figura 6.8 Distribuțiile deformațiilor specifice transversale în raport cu numărul de treceri
Figura 6.9 Distribuțiile presiunilor la nivelul pământului de fundare
Figura 6.10 Deflectometru cu pârghie Benkelman
Figura 6.11 Capacități portante determinate cu deflectometrul cu pârghie Benkelman la nivelul
suprafeței de rulare Figura 6.12 Pendul SRT UTA 0190 - UTEST
Capitolul 7
Figura 7.1 Caracteristicile solidului multistrat
Figura 7.2 Interfețe definite în programele de analiză numerică Calderom 2000 și Alize
Figura 7.3 Încărcare liniar uniformă pe perimetrul circular descris de circumferința pneului
Figura 7.4 Reper cartezian general
Figura 7.5 Reper cartezian local
Figura 7.6 Grafic comparativ între valorile maxime ale deformațiilor specifice longitudinale
obținute pe cale experimentală și pe cale numerică – Sectorul experimental nr.1
Figura 7.7 Grafic comparativ între valorile maxime ale deformațiilor specifice longitudinale
obținute pe cale experimentală și pe cale numerică – Sectorul experimental nr.1
Figura 7.8 Grafic comparativ între valorile maxime ale deformațiilor specifice longitudinale
obținute pe cale experimentală și pe cale numerică – Sectorul experimental nr.2
Figura 7.9 Grafic comparativ între valorile maxime ale deformațiilor specifice longitudinale
obținute pe cale experimentală și pe cale numerică – Sectorul experimental nr.3
Figura 7.10 Grafic comparativ între valorile maxime ale deformațiilor specifice longitudinale
obținute pe cale experimentală și pe cale numerică – Sectorul experimental nr.4
Figura 7.11 Grafic comparativ între valorile maxime ale deformațiilor specifice longitudinale
obținute pe cale experimentală și pe cale numerică – Sectorul experimental nr.5
Figura 7.12 Grafic comparativ între valorile maxime ale deformațiilor specifice transversale obținute
pe cale experimentală și pe cale numerică – Sectorul experimental nr.1
Figura 7.13 Grafic comparativ între valorile maxime ale deformațiilor specifice transversale obținute
pe cale experimentală și pe cale numerică – Sectorul experimental nr.2
vii
Figura 7.14 Grafic comparativ între valorile maxime ale deformațiilor specifice transversale obținute
pe cale experimentală și pe cale numerică – Sectorul experimental nr.3
Figura 7.15 Grafic comparativ între valorile maxime ale deformațiilor specifice transversale obținute
pe cale experimentală și pe cale numerică – Sectorul experimental nr.4
Figura 7.16 Grafic comparativ între valorile maxime ale deformațiilor specifice transversale obținute
pe cale experimentală și pe cale numerică – Sectorul experimental nr.5
viii
Lista tabelelor
Capitolul 5
Tabelul 5.1 Rezultate măsurători realizate cu echipamentul ZORN
Tabelul 5.2 Corespondența dintre gradul de compactare și modulul de deflecție
Tabelul 5.3 Rezultate măsurători realizate cu echipamentul ZORN la nivelul patului drumului pe
sectoarele experimentale 1, 2 și 3
Tabelul 5.4 Rezultate măsurători realizate cu echipamentul ZORN la nivelul patului drumului pe
sectoarele experimentale 4 și 5
Tabelul 5.5 Caracteristicile de compactare ale pământului tip 4d stabilizat cu liant hidraulic rutier
Dorosol în procent de 3 % Tabelul 5.6 Rezistențe mecanice medii ale pământului de tip 4d stabilizat cu Dorosol 3 %
Tabelul 5.7 Parametri testare cu placa Lucas pentru pământ tip 4b
Tabelul 5.8 Rezultate teste placa Lucas pe pământul de fundare tip 4b
Tabelul 5.9 Parametri testare cu placa Lucas pentru pământ tip 4d stabilizat cu Dorosol 3 %
Tabelul 5.10 Rezultate teste placa Lucas pe pământul de fundare tip 4d stabilizat cu Dorosol 3 %
Tabelul 5.11 Granulozitate piatră spartă
Tabelul 5.12 Rezultate măsurători realizate cu echipamentul ZORN
Tabelul 5.13 Granulozitate piatră spartă
Tabelul 5.14 Caracteristicile de compactare ale mixturii asfaltice frezate, stabilizate cu Doroport 3,5%
Tabelul 5.15 Rezultate obținute pe epruvete supuse la 12 cicluri de saturare – uscare si îngheț -
dezgheț
Tabelul 5.16 Rezultate măsurători realizate cu echipamentul ZORN
Tabelul 5.17 Parametrii de testare cu placa Lucas pentru mixtură asfaltică frezată, stabilizată cu
Doroport 3,5 %
Tabelul 5.18 Rezultate teste placa Lucas pentru mixtura asfaltică frezată, stabilizată cu Doroport 3,5
%
Tabelul 5.19 Granulozitate balast
Tabelul 5.20 Caracteristicile de compactare ale balastului stabilizat cu Doroport 3.5 %
Tabelul 5.21 Rezultate obținute pe epruvete solicitate la 12 cicluri de saturare – uscare si îngheț -
dezgheț
Tabelul 5.22 Rezultate măsurători realizate cu echipamentul ZORN pe sectoarele cu straturi din
balast stabilizat cu Doroport 3,5 %
Tabelul 5.23 Parametri testare cu placa Lucas pentru stratul de bază de pe sectorul experimental 3
(balast stabilizat cu Doroport 3,5 %)
Tabelul 5.24 Rezultate teste placa Lucas pentru stratul de bază de pe sectorul experimental 3 (balast
stabilizat cu Doroport 3,5 %)
Tabelul 5.25 Caracteristici fizico-mecanice epruvete anrobat bituminos de tip AB 31,5
Tabelul 5.26 Granulozitate agregate naturale pentru anrobat bituminos de tip AB 31,5
Tabelul 5.27 Dozaj agregate naturale pentru rețeta de anrobat bituminos de tip AB 31,5
Tabelul 5.28 Caracteristici fizico-mecanice epruvete beton asfaltic deschis de tip BAD 22,4
Tabelul 5.29 Granulozitate agregate naturale pentru betonul asfaltic deschis de tip BAD 22,4
Tabelul 5.30 Dozaj agregate naturale pentru rețeta de beton asfaltic deschis de tip BAD 22,4
Tabelul 5.31 Granulozitate agregate naturale pentru mixtură asfaltică stabilizată de tip MAS16
Tabelul 5.32 Dozaj agregate naturale pentru rețeta de mixtură asfaltică stabilizată de tip MAS16
ix
Tabelul 5.33 Caracteristici fizico-mecanice epruvete beton asfaltic deschis de tip BAD 22,4
Tabelul 5.34 Caracteristicile Marshall ale mixturilor asfaltice MAS16; BAD22,4 și AB31,5
Tabelul 5.35 Specificații tehnice traductori PAST 2
Tabelul 5.36 Specificații tehnice traductori SOPT 68A
Capitolul 6
Tabelul 6.1 Determinarea rugozității prin metoda SRT.
Măsurători inițiale
Tabelul 6.2 Determinarea rugozității prin metoda SRT.
Măsurători la 150000 de treceri ale ansamblului de rulare
Tabelul 6.3 Determinarea rugozității prin metoda SRT.
Măsurători la 250000 de treceri ale ansamblului de rulare
Tabelul 6.4 Determinarea rugozității prin metoda HS.
Măsurători inițiale
Tabelul 6.5 Determinarea rugozității prin metoda HS.
Măsurători la 150000 de treceri ale ansamblului de rulare Capitolul 7
Tabelul 7.1 Parametrii structurii de calcul pentru sectorul experimental 1
Tabelul 7.2 Parametrii structurii de calcul pentru sectorul experimental 2
Tabelul 7.3 Parametrii structurii de calcul pentru sectorul experimental 3
Tabelul 7.4 Parametrii structurii de calcul pentru sectorul experimental 4
Tabelul 7.5 Parametrii structurii de calcul pentru sectorul experimental 5
Tabelul 7.6 Numărul de treceri ale vehiculelor pentru o suprapunere a amprentelor
Tabelul 7.7 Numărul de treceri ale vehiculelor pentru o suprapunere a amprentelor
Tabelul 7.8 Rezultate numerice
INTRODUCERE
1
Capitolul 1
INTRODUCERE
1.1 Generalități
Istoria drumurilor acoperă o perioadă vastă de timp, ce își are originile în vremurile în care
oamenii și animalele se deplasau pe cărări bătute cu piciorul și continuă neîntrerupt până la
autostrăzile cu multiple benzi de circulație din prezent. Trecerea de la cărări la drumuri a fost
marcată de inventarea roții.
Înlocuirea materialelor clasice cu mixturi asfaltice reciclate și/sau stabilizate a dus la
necesitatea elaborării unor noi modele analitice și numerice, adaptate caracteristicilor acestor
materiale (Ungureanu et al., 2018). În urma studiilor efectuate până în prezent, nu s-a reușit
fundamentarea exhaustivă a tuturor aspectelor legate de performanțele structurale ale sectoarelor
de drumuri realizate cu mixturi asfaltice reciclate, în raport cu tipul și variația parametrilor de
conlucrare dintre straturile clasice și cele în componența cărora se regăsesc materialele reciclate.
1.2 Motivația și obiectivele cercetării
Tematica generală a tezei de doctorat se referă la determinarea răspunsului structural la
acțiunea traficului al sectoarelor de drumuri în a căror alcătuire se regăsesc straturi de bază
realizate cu mixturi asfaltice îmbătrânite, reciclate la rece prin frezare și stabilizare. Studiile relativ
limitate din literatura de specialitate, care fac referire la această tematică, au condus la elaborarea
și realizarea unui program de cercetare ce poate fi clasificat pe două paliere: numeric și
experimental.
Principalele obiective urmărite în cadrul programului doctoral au fost:
• Descrierea cronologică a evenimentelor care au marcat evoluția drumurilor, de la
primele structuri de drumuri romane, până la structurile rutiere moderne;
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
2
• Prezentarea alcătuirilor structurale a drumurilor utilizate în perioada Romană, în
timpul Evului Mediu, pe perioada Renașterii (structura Trésaguet, structura Telford și
structura McAdam), în perioada interbelică și în prezent;
• Elaborarea unui studiu de sinteză structurat pe două paliere care să prezinte cele
mai relevante teste realizate pe sectoare de drum experimentale și să descrie succint
rezultatele promovate de diverse echipe de cercetare, implicate în caracterizarea
răspunsului structural al sectoarelor de drum în a căror componență se regăsesc
materiale reciclate și/sau stabilizate;
• Descrierea și clasificarea principalelor tipuri de structuri rutiere moderne;
• Descrierea principiilor de alcătuire și caracterizarea aportului structural al
straturilor rutiere;
• Descrierea materialelor clasice și moderne utilizate la construcția sectoarelor
rutiere;
• Descrierea principiilor structurale aplicate straturilor rutiere;
• Identificarea și descrierea elementelor constructive ale ansamblelor de testare a
structurilor rutiere, de tip „stație pilot”;
• Conceperea și elaborarea unui program experimental complex care a avut ca
obiectiv principal caracterizarea răspunsului structural la acțiunea traficului ale
sectoarelor de drumuri realizate cu materiale reciclate și/sau stabilizate;
• Validarea rezultatelor experimentale prin intermediul analizelor numerice realizate
în programe automate de calcul.
1.3 Conținutul tezei
Teza de doctorat este structurată pe opt capitole, după cum urmează:
Capitolul 1 – Introducere, definește motivația și prezintă obiectivele ce stau la baza
programului de cercetare. De asemenea, este descris succint conținutul fiecărui capitol.
Capitolul 2 – Evoluția structurilor rutiere, descrie cronologic evenimentele care au marcat
evoluția drumurilor, de la primele structuri de drumuri romane, până la structurile rutiere moderne.
Capitolul 3 – Încercări realizate pe structuri rutiere experimentale, este divizat în două
secțiuni. În prima parte se prezintă premisele și factorii care au determinat apariția și dezvoltarea
testelor efectuate pe sectoare de drum experimentale, iar în cea de a doua parte, prin studierea
aproape exhaustivă a literaturii de specialitate, s-au selectat și prezentat cele mai importante studii,
INTRODUCERE
3
în raport cu metoda de reciclare și stratul rutier în componența căruia s-a utilizat mixtura asfaltică
reciclată.
Capitolul 4 – Alcătuirea structurilor rutiere, identifică și caracterizează principalii factori
care determină selecția unui anumit tip de structură rutieră. De asemenea, în cadrul capitolului 4
se descriu și se caracterizează particularitățile și aportul structural ale tipurilor de straturi rutiere
utilizate în alcătuirea drumurilor moderne.
Capitolul 5 – Cercetări experimentale privind eficiența structurală a sectoarelor de
drumuri reabilitate prin reciclare „la rece”, constă în descrierea programului experimental
dezvoltat în scopul determinării răspunsului structural la acțiunea traficului real al sectoarelor de
drumuri în a căror alcătuire se regăsesc straturi de bază realizate cu mixturi asfaltice îmbătrânite,
reciclate la rece prin frezare și stabilizare. În acest sens, se prezintă tehnologia de construcție a
straturilor rutiere clasice, tehnologia de reciclare și construcție a straturilor rutiere moderne și
testele de laborator și in-situ realizate pe durata execuției, iar în finalul capitolului se descriu
modalitățile de instrumentare a sectoarelor experimentale, în vederea monitorizării pe parcursul
testării.
Capitolul 6 – Rezultate ale programului experimental, a avut ca obiectiv principal
prezentarea rezultatelor programului experimental, raportate la parametrii ce caracterizează
comportamentul structural la diferite nivele de trafic ale sectoarelor de drum realizate cu materiale
reciclate și stabilizate. Astfel, pentru fiecare sector rutier ce a făcut obiectul programului
experimental:
• s-au determinat profilele transversale ale deformațiilor remanente;
• s-au trasat graficele de evoluție ale deformațiilor specifice transversale și
longitudinale în raport cu numărul de treceri;
• s-au determinat capacitățile portante;
• s-a reprezentat grafic variația presiunilor în funcție de traficul simulat.
Capitolul 7 – Modelarea numerică a comportării sectoarelor experimentale de drumuri la
acțiunea traficului rutier, prezintă rezultatele analizelor numerice efectuate pentru sectoarele
rutiere ce au făcut obiectul programului experimental. În acest sens, s-a utilizat programul
românesc CALDEROM 2000, respectiv programul francez de calcul al structurilor rutiere ALIZE-
LCPC. Pentru fiecare caz simulat numeric a fost identificată varianta de analiză (programul și tipul
conlucrării dintre straturi) care a furnizat rezultatele cele mai apropiate de cele experimentale. În
finalul capitolului, s-a realizat o analiză comparativă a rezultatelor numerice în raport cu cele
obținute pe cale experimentală.
Capitolul 8 – Concluzii generale. Contribuții personale. Valorificarea rezultatelor
programului doctoral, finalizează teza de doctorat prin sintetizarea concluziilor, prezentarea
contribuțiilor personale ale autorului și modul în care acestea au fost valorificate.
EVOLUȚIA STRUCTURILOR RUTIERE
4
Capitolul 2
EVOLUȚIA STRUCTURILOR RUTIERE
2.1 Introducere
Drumurile reprezintă o invenție complementară a roții (Dorobanțu și Andrei, 2015), de aceea
evoluția drumurilor și implicit, a structurilor rutiere a fost de-a lungul istoriei urmată și
condiționată în mod direct de dezvoltarea mijloacelor de transport. De la primele atelaje și până la
automobilul modern, mijloacele rutiere s-au perfecționat continuu, în contextul dezvoltării
societății omenești, în vederea asigurării nevoilor de deplasare a persoanelor și a bunurilor.
2.2 Drumurile romane. Principii de alcătuire și metode de construcție
Primele sectoare rutiere realizate pe baza unor principii de alcătuire și care prezintă o
alcătuire stratificată ce asigură structura de rezistență a căii de comunicație sunt reprezentate de
drumurile romane (Profiri, 1950; Eminet, 1957; Gunsten, 1972; Dorobanţu et al., 1980; APDP–
AND, 2002; Drakos, 2005). Cel mai cunoscut drum roman este „Via Appia” și a fost realizat la
cererea consulului Appius Claudius în anul 312 îHr (Fig. 2.1).
Figura 2.1 Drumul consular roman „Via Appia” (https://www.andantetravels.com/tours/worldwide-
escorted-tours/the-via-appia/)
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
5
Drumul consular roman „Via Appia”, precum și restul rețelei rutiere romane, era alcătuit din
patru straturi cu rol structural (Fig. 2.2), (http://aragonromano.ftp.catedu.es). Grosimea totală a
straturilor utilizate la execuția drumurilor romane era de circa 100 – 150 cm. Dimensiunile
structurii puteau însă varia în funcție de tipul pământului de fundare. Materialele utilizate la
construcția drumului erau prelucrate manual, iar caracteristicile granulometrice erau selectate prin
compararea acestora cu elemente de dimensiuni cunoscute (de exemplu piatra spartă se compara
cu dimensiunile pumnului, iar balastul cu dimensiunile unei nuci).
Figura 2.2 Alcătuirea structurală a unui drum roman (http://aragonromano.ftp.catedu.es/roads.htm/)
Odată cu schimbarea formei de guvernare din republică în imperiu, civilizația romană a
cunoscut o dezvoltare accelerată, pe plan economic, cultural și teritorial. Astfel, în timpul primului
împărat roman, Iulius Caesar Octavianus Augustus (63 îHr. – 14 dHr.) s-au cucerit teritorii ce se
întindeau din nordul Africii până în Germania și Anglia și din Spania până în Persia. Pentru a
guverna aceste teritorii, Iulius Caesar Octavianus Augustus a decis construirea unei rețele extinse
de drumuri ce a însumat peste 80000 km. Vestigiile arheologice asociate rețelei rutiere romane din
era primului cezar, precum și ulterior acesteia, se regăsesc pe tot mapamondul, inclusiv în România
(Gunsten, 1972; Dorobanţu et al., 1980; APDP–AND, 2002).
Figura 2.3 Tronson al drumului imperial ce lega orașul Porolissum, capitala provinciei Dacia
Porolissensis de Napoca (Cluj-Napoca), Potaissa (Turda), Apulum (Alba Iulia), Ulpia Traiana
Sarmisegetusa, Tibiscum (Caransebeș), Drobeta Turnu Severin și peste podul de la Drobeta, de Roma
(http://www.porolissumsalaj.ro/)
EVOLUȚIA STRUCTURILOR RUTIERE
6
2.3 Drumurile construite în timpul Evului Mediu
Destrămarea Imperiului Roman de Apus și căderea Romei (476 dHr.) sunt datorate unor
valuri succesive de invazii barbare violente. Acest eveniment marcant este relatat de către istoricii
vremii sub denumirea de „Apusul civilizației” (Ward-Perkins, 2008). Din punct de vedere istoric,
căderea Imperiului Roman coincide cu începutul Evului Mediu.
În perioada feudală, schimbările politice repetate conduc la o diminuare considerabilă a
comerțului și a schimbului de bunuri. Acest considerent a implicat o scădere a taxelor colectate
pentru tranzitarea drumurilor. Astfel, majoritatea statelor feudale s-au axat pe utilizarea fondurilor
disponibile pentru dezvoltarea armatelor și a construcțiilor cu rol de apărare, iar rețeaua rutieră nu
a mai beneficiat de lucrări curente de întreținere.
2.4 Structuri rutiere moderne
Odată cu finalul Evului Mediu, omenirea a cunoscut un nou ciclu de evoluție pe toate
planurile. Drumurile existente, puține la număr și în stare nesatisfăcătoare, nu au putut asigura
nevoia de transport a populației. Astfel, au fost dezvoltate și construite o serie de structuri rutiere,
dintre care, unele stau la baza drumurilor construite și în prezent.
2.4.1 Structura Trésaguet
Pierre-Marie-Jérôme Trésaguet (1716 – 1796) a fost un inginer francez, ce a reintrodus
tehnica romană de construire a drumurilor, adaptând-o traficul din Franța sec XVIII. Astfel, în
1764 se dă în circulație primul drum modern realizat sub conducerea inginerului Trésaguet.
Structura rutieră care îi poartă numele era alcătuită din 3 straturi (Fig. 2.4), (Telford, 1933; Profiri,
1950; Mătăsaru et al., 1966; Dorobanţu, 2009; Zadnic și Zograuris, 2009).
Figura 2.4 Structura Trésaguet
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
7
2.4.2 Structura McAdam
John Loudon McAdam (1756 - 1836) a fost un inginer scoțian, ce a condus ampla acțiune
de reabilitare a drumurilor strategice din Anglia sec XIX. Inginerul McAdam este inventatorul
unui strat rutier care a revoluționat rețeaua rutieră, strat ce se utilizează și în prezent și a cărui
denumire provine de la numele său (McAdam – macadam). Lucrarea de referință a inginerului
scoțian constă în artera rutieră ce unea Londra de Bristol. Pentru acest drum s-a adoptat o structură
nouă, stratificată, fără fundație (Fig. 2.5), (Dorobanțu și Andrei, 2015).
Figura 2.5 Structura McAdam
2.4.3 Structura Telford
Thomas Telford (1757 - 1834) a fost un inginer scoțian, contemporan cu McAdam, care a
propus o adaptare între structurile rutiere precedente pentru a realiza sectoare de drum continui,
pretabile atât regiunilor de șes sau deal, cât și celor muntoase. Telford a preluat metoda Trésaguet
și a adaptat-o prin introducerea a două straturi de suprafață realizate din piatră dură de formă cubică
și a bombamentului curb (Fig. 2.6).
Figura 2.6 Structura Telford
EVOLUȚIA STRUCTURILOR RUTIERE
8
2.4.4 Dezvoltarea îmbrăcăminților rutiere
Inginerul francez Sassenay (Franţa) stabilește în jurul anului 1840 un ghid de recomandări
referitor la folosirea rocilor asfaltice. Acest ghid cuprindea prescripții referitoare la omogenitatea
mixturii, conținutul optim de bitum și gradul de fărâmițare a rocii asfaltice. (Mătăsaru et al., 1966).
În anul 1871, inginerul francez Francou observă că străzile stropite cu reziduul (catran sau
smoală) încălzit rezultat din distilarea cărbunelui pentru obținerea gudronului, poate preveni
acumularea praful, asigurând astfel condiții mai bune de trafic. În anul 1876, un alt inginer francez,
Girardeau observă că stropirea cu acest reziduu este mai eficientă dacă se efectuează la temperaturi
ridicate, în sezonul cald (Dorobanțu și Andrei, 2015).
În anul 1901 se realizează primele tratamente cu gudron în Franța, în Monte–Carlo, iar 4 ani
mai târziu, în 1905, inginerul elvețian Aerberli brevetează tarmacadamul, un material obținut din
combinarea gudronului cu macadam.
În SUA, în 1900, Frederick Warren realizează, pentru prima dată în lume, o rețetă pentru
betonul asfaltic (Dorobanțu și Andrei, 2015). Acest invenție este brevetată în 1903 sub numele de
„beton asfaltic artificial”. În 1906 se realizează prima așternere bituminoasă, în grosime de 10 cm,
pe macadamul ce acoperea cea mai cunoscută arteră a epocii, Fifth Avenue din New York. Acest
eveniment marchează un punct de referință în domeniul tehnicii rutiere. Astfel, pe tot parcursul
secolului XX, administrațiile rutiere de pe tot mapamondul au adoptat îmbrăcămintea asfaltică,
adaptând-o la condițiile locale, climatice și de trafic. Evoluția tehnicii rutiere până la brevetarea
primei rețete de beton asfaltic este ilustrată în figura 2.7.
Figura 2.7 Evoluția tehnicii rutiere până la brevetarea betonului asfaltic
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
9
2.5 Concluzii
Drumurile reprezintă o invenție complementară a roții. Prin urmare, evoluția drumurilor și,
implicit, a structurilor rutiere a fost, de-a lungul istoriei, urmată și condiționată în mod direct de
dezvoltarea mijloacelor de transport. Primele sectoare rutiere realizate pe baza unor principii de
alcătuire și care prezintă o compoziție stratificată ce asigură structura de rezistență a căii de
comunicație sunt reprezentate de drumurile romane. Ulterior, odată cu schimbarea formei de
guvernare din republică în imperiu, civilizația romană a dezvoltat noi tehnici de construcție a
drumurilor. Aceste tehnici au fost aplicate la scară largă, rețeaua rutieră romană însumând peste
80000 km.
După căderea Romei, construcția drumurilor nu a mai reprezentat o prioritate, iar tehnica
rutieră a stagnat pe toată durata Evului Mediu. Odată cu finalul Evului Mediu, omenirea a cunoscut
un nou ciclu de evoluție pe toate planurile. Drumurile existente, puține la număr și în stare
nesatisfăcătoare, nu au putut asigura nevoia de transport a populației. Astfel, se revine la tehnica
romană de construire a drumurilor și se dezvoltă noi tipuri de structuri rutiere, dintre care cele mai
notabile sunt: structura Trésaguet, structura McAdam și structura Telford.
În anul 1900, Frederick Warren realizează, pentru prima dată în lume, o rețetă pentru betonul
asfaltic. Acest nou material a revoluționat tehnica rutieră, fiind adoptat rapid de către toate
administrațiile rutiere din SUA și Europa. De-a lungul secolului XX betonul asfaltic este
perfecționat continuu, fiind dezvoltate rețete distincte pentru condiții climatice și de trafic variate.
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
10
Capitolul 3
ÎNCERCĂRI REALIZATE PE STRUCTURI RUTIERE
EXPERIMENTALE
3.1 Introducere
Până la începutul secolului XX, structurile rutiere au fost realizate după conceptele formulate
în secolele XVIII și XIX de către cei trei pioneri ai industriei rutiere, Trésaguet, Telford și
McAdam (Blanchard, 1919; Goldbeck, 1919). Singurele îmbunătățiri aduse acestor structuri au
constat în înlocuirea materialelor utilizate la calea de rulare. Astfel, în orașe, odată cu apariția
automobilului, s-au realizat îmbrăcăminți rutiere din beton de ciment și din asfalt, pentru a asigura
condiții de trafic mai bune (Fig. 3.1).
Figura 3.1 Lucrări de așternere a unui strat bituminos – SUA sfârșitul secolului XIX
(http://asphaltmagazine.com/asphalthistory_two)
ÎNCERCĂRI REALIZATE PE STRUCTURI RUTIERE EXPERIMENTALE
11
În timpul primului război mondial (1914 – 1918), o mare parte din rețeaua rutieră din Europa
a fost distrusă de bombardamente. În aceste condiții, circulația autovehiculelor grele, cu care se
transporta muniția și proviziile, a fost realizată în condiții dificile, pe drumuri intens bombardate
sau pe drumuri provizorii (Fig. 3.2), (Overy, 2018).
Figura 3.2 Drum provizoriu destinat transportului muniției și a răniților – Verdun (Franța)
(https://www.reddit.com/r/worldwar1pics/comments/ajd138/a_french_supply_dump_just_behind_the_fro
nt_lines/)
După terminarea primului război mondial, statele Europene au monitorizat drumurile
nedistruse de bombardamente, iar concluziile acestor studii au fost prezentate în cadrul
Congresului IV AIPCR (fr. Association Internationale Permanente des Congrès de la route) de
la Sevilia (1926), respectiv la Congresul V AIPCR de la Milano (1930), (Dorobanțu și Andrei,
2015). În cadrul acestor congrese s-au promovat două elemente de noutate, ce stau la baza
conceperii structurilor rutiere moderne. Cel dintâi element se referă la primul model analitic de
calcul al unei structuri rutiere, iar cel de al doilea fundamentează modul de calibrare al acestui
model pe baza rezultatelor obținute prin teste realizate pe sectoare experimentale. Deși această
abordare a fost considerată viabilă de către toate administrațiile rutiere prezente la cele două
congrese, punerea în practică a fost întârziată, ca urmare a debutului celei de a doua conflagrații
mondiale (1939 – 1945).
După terminarea celui de al doilea război mondial infrastructura din Europa era, în mare
parte, ruinată (Beevor, 2014). Populația, indiferent de apartenența la cele două tabere (Puterile
Axei și Aliații), ducea lipsă de alimente, combustibil și locuințe. Din acest motiv, în multe regiuni,
raționalizarea din vremea războiului continuă pentru a putea satisface nevoile de bază. În acest
context, infrastructura rutieră a fost, inițial, doar reparată, iar punerea în practică a strategiei
agreate la congresele de la Sevilia și Milano a fost amânată din nou. Pe de altă parte, SUA devine,
după terminarea celui de al doilea război mondial, liderul politic, economic, industrial, militar,
tehnologic și cultural al vestului. Această stabilitate economică și politică constituie punctul de
plecare în dezvoltarea ulterioară a rețelei rutiere moderne din această țară.
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
12
3.2 Determinări experimentale
Primele teste experimentale realizate pe sectoare de drumuri moderne au fost realizate în
SUA (Dorobanțu și Andrei, 2015). Între 1950 și 1952, în statul Maryland s-au testat diferite
sectoare de drum la acțiunea traficului dirijat. După finalizarea acestor teste, administrațiile rutiere
au concluzionat că rezultatele deduse prin dirijarea traficului pe o serie de artere de interes nu pot
fi generalizate la întreaga rețea rutieră. Astfel, între 1958 – 1960 se construiesc primele circuite
experimentale la Ottawa - Illinois de către American Association of State Highway Transportation
Officials (AASHTO). Cele 6 circuite experimentale au fost realizate în buclă, pe o lungime de 7
km și cuprindeau 234 de sectoare de drum cu structuri rigide și suple, atât în rambleu cât și în
debleu. Pe primul circuit a fost oprită circulația, fiind folosit ca sector martor. Celelalte 5 circuite
au fost solicitate la 1100000 de treceri de autovehicule cu două și trei osii. În cadrul testelor s-a
urmărit apariția și modul de evoluție a degradărilor, în vederea elaborării unor modele cauză –
efect și a implementării acestora în cadrul modelelor analitice de calcul. De asemenea, pe baza
constatărilor vizuale au fost stabilite o serie de criterii ce stau la baza nivelelor de servicii. Aceste
observații au fost incluse în primul ghid de proiectare a structurilor rutiere, elaborat în SUA, în
anul 1962 (AASHTO, 1962).
De la finalizarea primului ghid de proiectare și până la sfârșitul anilor ’90, aproape anual s-
au adus completări, multe dintre acestea fiind stabilite doar pe cale experimentală. Astfel, s-au
schimbat în mai multe etape autovehiculele de testare, au fost identificate tipuri noi de degradări,
au fost revizuite nivelele de serviciu și s-au introdus condiții geo-climatice noi (AASHTO, 1998).
Pe parcursul acestei perioade, încercări asemănătoare au fost realizate, izolat, și în alte țări, precum
Canada (McLeod, 1947), Olanda (Veen, 1953) și România (Dorobanțu, 1962).
3.3 Determinări experimentale realizate pe sectoare de drum în a căror
componență se regăsesc mixturi asfaltice reciclate la rece
În anul 1993 a fost construit un prim sector de drum experimental, în lungime de 366 m, în
a cărui componență s-au utilizat mixturi asfaltice frezate și reciclate la rece (Garg și Thompson,
1996). Acest proiect a fost realizat în urma unui parteneriat între University of Illinois și
Departamentul de Transport din Illinois, Urbana. Mixtura frezată a fost folosită integral la
construcția stratului de bază, în grosime de 203 mm. În urma testelor, s-a stabilit că rezistențele la
forfecare, compresiune, zdrobire și capacitatea portantă (determinată cu deflectometrul
Benkelman) ale sectorului experimental sunt similare celor determinate anterior pe sectoare de
drum realizate cu materiale clasice.
În anul 2003, un grup de cercetători de la Florida Institute of Technology a efectuat un
program experimental amplu destinat studiului utilizării mixturilor asfaltice frezate și stabilizate
ÎNCERCĂRI REALIZATE PE STRUCTURI RUTIERE EXPERIMENTALE
13
la construirea straturilor de bază din componența drumurilor cu structuri rigide (Cosentino et al.,
2003). Caracteristicile mecanice ale sectorului experimental au fost monitorizate continuu pentru
o perioadă de 8 săptămâni, iar impactul materialelor componente asupra mediului a fost cuantificat
după o perioadă de 12 luni de exploatare a drumului. În urma rezultatelor obținute, autorii au
concluzionat că performanțele mecanice ale structurilor rutiere rigide, realizate cu mixturi asfaltice
reciclate la rece, sunt superioare celor determinate pe structuri asemănătoare dar realizate cu
materiale clasice. Totodată, impactul aspra mediului înconjurător este diminuat, în special datorită
diminuării frecvenței cu care se realizează lucrările de întreținere a structurii, precum și prin
înlocuirea materialelor virgine.
În anul 2005, Mokwa și Peebles au realizat un studiu experimental privind posibilitatea
combinării mixturilor asfaltice reciclate la rece cu materiale clasice nelegate (pietriș, piatră spartă,
balast), (Mokwa și Peebles, 2005). Materialele nou dezvoltate au fost utilizate la construcția unor
sectoare experimentale, care au fost supuse unor serii de teste de laborator și in situ, cum ar fi:
teste de rugozitate, tomografii computerizate cu raze X, teste de permeabilitate, teste de
compactare și teste de deflectometrie. În urma analizei rezultatelor, s-a constatat că adaosul de
material reciclat nu modifică în mod substanțial caracteristicile fizice și mecanice ale materialelor
clasice utilizate la construcția straturilor de bază. Acest aspect este valabil pentru procente
semnificative de mixare (până la 50 % din masa materialului de bază), iar la valori superioare
poate chiar îmbunătăți performanțele fizico-mecanice inițiale.
În anul 2007, Departamentul de Transport al Statului Washington (WSDOT) a dispus
realizarea unui studiu axat pe posibilitățile de diminuare a cantității mari de asfalt frezat, stocat în
gropile și depozitele de deșeuri ale antreprenorilor din domeniul rutier (McGarrah, 2007). Această
problemă de mediu a reprezentat o consecință a unei limitări anterioare, impuse de WSDOT, care
permitea reciclarea mixturilor asfaltice în amestecuri noi de asfalt în proporție de până la 20 % din
materialul de bază. Alternativa studiată a constat în reciclarea la rece a mixturilor îmbătrânite și
utilizarea materialului nou obținut la construcția straturilor de bază ale drumurilor cu structuri
rigide și flexibile. În acest scop, au fost analizate strategiile de reabilitare a drumurilor
implementate de 7 agenții de transport din SUA. Rezultatele raportate de aceste agenții nu au
prezentat variații în cazul sectoarelor de drumuri realizate cu materiale reciclate la rece, localizate
în regiuni climatice similare și supuse la volume asemănătoare de trafic.
Tot în anul 2007, un grup de cercetători din Iowa a publicat rezultatele unui studiu
experimental îndelungat, axat pe comportamentul structural al sectoarelor de drumuri în
componența cărora se regăsește mixtură asfaltică reciclată la rece (Chen, 2007). Deși sectoarele
experimentale analizate erau localizate în regiuni diferite, de pe tot cuprinsul SUA, rezultatele
obținute au fost unanime și au probat caracteristicele mecanice avantajoase ale mixturilor asfaltice
frezate și reciclate. Totodată, autorii au concluzionat că prin utilizarea metodei de reciclare la rece
se reduce cu circa 60 % costul de construcție a straturilor de bază, iar timpul de execuție poate fi
diminuat, în situațiile în care depozitul de deșeu asfaltic este situat pe traseul drumului ce urmează
a fi reabilitat.
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
14
În anul 2009, Locander a efectuat un studiu experimental axat pe determinarea
caracteristicilor elastice și mecanice, respectiv de permeabilitate a mixturilor asfaltice reciclate la
rece (Locander, 2009). Rezultatele au fost comparate cu cele determinate pe materiale clasice,
nelegate, existente în literatura de specialitate. Autorul a concluzionat că mixturile frezate și
stabilizate reprezintă un substituent viabil pentru agregatele virgine și, prin urmare, pot fi utilizate
la reabilitarea drumurilor din cadrul Departamentului Transporturilor din Colorado (CDOT).
Administrația rutieră a adoptat și implementat tehnica de reciclare la rece, iar o parte din rezultatele
deduse de Locander au fost incluse într-un îndrumar de proiectare destinat calcului structurilor
rutiere realizate cu materiale frezate și stabilizate.
În anul 2015, Departamentul Transporturilor din Virginia a dispus realizarea unui studiu
comparativ referitor la metodele utilizate de agențiile de transport din SUA pentru încorporarea
mixturilor asfaltice în straturi structurilor rutiere (Hope et al., 2015). Rezultatele acestui studiu au
arătat că indiferent de metoda aplicată, costurile finale ale sectoarelor de drum în componența
cărora se regăsesc straturi cu materiale reciclate sunt mai mici, în medie, cu aproximativ 30 % față
de costurile corespunzătoare structurilor clasice de drumuri. Totodată, în statele în care reciclarea
la rece a mixturilor asfaltice a fost aplicată la scară largă, s-au eliberat suprafețe extinse de pământ,
pe care anterior erau depozitate deșeurile de îmbrăcăminți asfaltice îmbătrânite.
În anul 2017, Mousa și colaboratorii săi au realizat un program experimental extins, conceput
pentru a determina procentul optim de mixtură asfaltică frezată care poate fi amestecată cu
agregate virgine în construcția straturilor de bază și de fundație (Mousa et al., 2017). Materialele
testate au inclus mixtură reciclată în procent de 0 %, 20 %, 60 %, 80 % și 100 %. Pentru fiecare
rețetă s-au realizat teste specifice precum: încercări la oboseală, încercări pentru evaluarea
conductivității hidraulice, încercări pentru determinarea capacității portante, ș.a. În urma analizei
rezultatelor, autorii au concluzionat că materialele ce includ mixturi frezate în procent de până la
60 % pot fi utilizate la construcția fundațiilor rutiere, iar pentru construcția stratului de bază se pot
utiliza rețete ce includ până la 20 % material reciclat. Aceste rezultate au fost obținute pentru
materiale nestabilizate și corespund cerințelor de proiectare aplicate structurilor rutiere egiptene.
În anul 2019, un grup de cercetători din Slovenia și Croația a efectuat un studiu experimental
în vederea cuantificării efectului ciclurilor de îngheț-dezgheț asupra caracteristicilor elastice ale
straturilor de bază în a căror componență intră mixturi asfaltice frezate. Rezultatele au arătat că
rețetele ce conțin până la 35 % material reciclat, nestabilizat, au cel mai stabil comportament la
gelivitate, respectiv cea mai mică deformație remanentă (Domitrovic et al., 2019). Totuși, autorii
au precizat că aceste rezultate se aplică strict pentru mixturile frezate analizate în studiu, iar în
cazul în care se dorește utilizarea materialului reciclat în procentaj mai mare, se recomandă
aplicarea unei tehnologii de stabilizare.
ÎNCERCĂRI REALIZATE PE STRUCTURI RUTIERE EXPERIMENTALE
15
3.4 Concluzii
În cadrul capitolului 3 s-au prezentat premisele și factorii care au determinat apariția și
dezvoltarea testelor efectuate pe sectoare de drum experimentale. Deși importanța acestor teste a
fost conștientizată încă din perioada interbelică (Congresul IV AIPCR de la Sevilia - 1926),
implementarea propriu zisă a fost întârziată de declanșarea celui de al doilea război mondial. După
finalizarea războiului, SUA au preluat strategiile formulate anterior la congresele mondiale de
drumuri, realizând concomitent atât extinderea rețelei rutiere prin metode clasice, cât și numeroase
programe de cercetare pentru dezvoltarea structurilor moderne de drumuri.
În urma lucrărilor de reabilitare a rețelei rutiere din SUA, efectuate în anii 1970 -1980, au
rezultat cantități mari de mixtură asfaltică frezată, depozitate pe terenuri virane. Astfel, deși noua
rețea rutieră a contribuit semnificativ la dezvoltarea economică, deșeurile provenite de la lucrările
de reabilitare au avut un impact negativ asupra mediului înconjurător. Pentru eliminarea acestui
neajuns au fost dezvoltate două metode de reutilizare a mixturilor asfaltice îmbătrânite, reciclarea
la rece și reciclarea la cald. Ambele metode au fost prezentate succint, iar avantajele metodei de
reciclare la rece au fost evidențiate în mod special. De asemenea, în cadrul capitolului, au fost
descrise cronologic cele mai semnificative studii experimentale desfășurate pe sectoare de drum
realizate cu materiale reciclate și/sau stabilizate. Rezultatele remarcabile obținute în cadrul acestor
studii, au fundamentat fezabilitatea programului experimental descris în cadrul capitolelor 5, 6 și
7. Astfel, pornind de la rețetele dezvoltate anterior, s-a urmărit utilizarea materialului reciclat
(mixtură asfaltică îmbătrânită) în procent de 100 % din componență straturilor de bază, fără a
utiliza alte materiale de adaos, în afară de agentul de stabilizare.
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
16
Capitolul 4
ALCĂTUIREA STRUCTURILOR RUTIERE
4.1 Introducere
Structura rutieră reprezintă un ansamblu de straturi dimensionate în funcție de intensitatea
traficului preconizat și executate de la partea inferioară a drumului spre suprafață (Răcănel, 1987;
Lucaci et al., 2010). După caz, în alcătuirea unei structuri rutiere se pot regăsi atât materiale legate,
cât și nelegate. În funcție de alcătuire și modul de comportare la acțiunea traficului, structurile
rutiere se pot clasifica în 3 categorii principale:
• Flexibile (suple);
• Rigide;
• Mixte.
4.2 Straturi rutiere
Straturile rutiere reprezintă elementele componente ale drumului, ce sunt așternute pe partea
amenajată a terasamentelor (patul drumului), (Mătăsaru, 1968a, Mătăsaru 1968b). În componența
structurilor de drumuri moderne se pot regăsi următoarele tipuri de straturi rutiere:
• Îmbrăcăminte rutieră ;
• Strat de bază – se amenajează doar în cazul structurilor rutiere suple și mixte;
• Strat de fundație (strat portant) – se realizează pe pământul de fundare sau pe un
strat de formă și reprezintă elementul suport pentru restul structurii rutiere;
• Strat(uri) de protecție (de formă) – poate fi amenajat în configurații variate, în funcție
de tipul structurii rutiere și de volumul traficului preconizat.
ALCĂTUIREA STRUCTURILOR RUTIERE
17
4.3 Principiile de alcătuire și aportul structural ale straturilor rutiere
Tipurile principale de straturi rutiere descrise mai sus sunt, în general, compuse din mai
multe straturi secundare, fiecare dintre acestea fiind caracterizat prin anumite particularități
specifice. Se prezintă în continuare straturile rutiere utilizate la construcția drumurilor județene și
naționale din România și rolurile pe care acestea le îndeplinesc în cadrul complexelor rutiere.
4.3.1 Îmbrăcămintea rutieră
Îmbrăcămintea rutieră reprezintă elementul structural situat la partea superioară a drumului,
care se află în contact direct cu traficul rutier Fig. (4.1 – 4.2), (Lucaci et al., 2000; Răcănel et al.,
2014).
Figura 4.1 Lucrări de așternere a îmbrăcăminților bituminoase: a) strat de uzură; b) strat de legătură
Figura 4.2 Execuția unei îmbrăcăminți rutiere din beton de ciment
(http://imlaurentiu.blogspot.com/2013/03/executarea-lucrarilor-de-drumuri_7687.html/)
Îmbrăcămințile rutiere bituminoase se pot clasifica în următoarele categorii (Romanescu și
Răcănel, 2003):
a) b)
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
18
• Îmbrăcăminți rutiere bituminoase provizorii;
• Îmbrăcăminți rutiere bituminoase ușoare;
• Îmbrăcăminți rutiere bituminoase grele;
• Îmbrăcăminți rutiere bituminoase speciale.
Îmbrăcămințile rutiere din beton de ciment reprezintă elementul caracteristic care
diferențiază structurile rutiere rigide de cele suple/semirigide, (Delatte, 2014). În practică,
răspunsul structural și comportarea în exploatare a structurilor rutiere rigide se confundă cu cele
ale îmbrăcăminților rutiere din beton de ciment. Aceste tipuri de îmbrăcăminți se execută pe toata
aria părților carosabile și a benzilor de încadrare, sub forma unor dale din beton cu grosimea medie
de circa 18 - 25 cm.
Îmbrăcămintea rutieră din piatră fasonată se poate clasifica după caracteristicile pietrelor
componente, după cum urmează (Alexandrescu, 1957):
• îmbrăcăminți rutiere din pavele normale de tip transilvănean (cu fața pătrată), (Fig.
4.3);
• îmbrăcăminți rutiere din pavele normale de tip dobrogean (cu fața dreptunghiulară);
• îmbrăcăminți rutiere din pavele abnorme, de forma prismatică;
• îmbrăcăminți rutiere din calupuri realizate din pavele mici de formă cubică.
Figura 4.3 Îmbrăcăminte rutieră din pavele de tip transilvănean realizată în timpul domniei regelui
Ferdinand I – Fălești, Republica Moldova (https://tineri.md/foto)
Stratul de legătură se poziționează la partea inferioară a îmbrăcăminților rutiere și realizează
conectarea stratului de uzură cu straturile de bază sau de fundație (Fig. 4.1 b). În acest mod, stratul
de legătură preia tensiunile normale, precum și o parte din tensiunile tangențiale și le distribuie la
stratul de fundație.
ALCĂTUIREA STRUCTURILOR RUTIERE
19
4.3.2 Stratul de bază
Stratul de bază se realizează între stratul inferior al îmbrăcăminții bituminoase și stratul de
fundație (Fig. 4.4), (Andrei, 2014). Acest strat preia tensiunile tangențiale și tensiunile normale
generate din acțiunea traficului rutier și le redistribuie stratului de fundație. În general, stratul de
bază se realizează din anrobate bituminoase, agregate de carieră sau materiale frezate, reciclate și
stabilizate.
Figura 4.4 Lucrări de așternere a unui strat de bază din balast stabilizat
(https://www.abcnewstransilvania.ro/news/a-inceput-asternerea-stratului-de-balast-stabilizat-pe-drumul-
judetean-103g-sandulesti-dj-103i-cheile-turzii/)
4.3.3 Stratul de fundație
Stratul de fundație, (Fig. 4.5) se amenajează peste terenul de fundare și are următoarele roluri
(Kumar, 2018): rol de rezistență, rol drenant, rol anticapilar, rol antigel, rol anticontaminant.
Figura 4.5 Lucrări de așternere a unui strat de fundație din balast și piatră spartă
(https://m.ebihoreanul.ro/stiri/drumul-colector-din-zona-strazii-ogorului-ar-putea-fi-gata-luna-viitoare-
157565.html)
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
20
În situațiile în care aceste roluri nu pot fi îndeplinite de către materialele locale existente, iar
importul unor materiale externe este nerentabil din punct de vedere financiar, se recomandă
amenajarea unor straturi de protecție.
Straturile de protecție se așază direct pe patul drumului. Rolul acestora este de a proteja
structura rutieră de unele efecte dăunătoare, a căror acțiune nu poate fi anulată de către stratul de
fundație. După caz, se pot amenaja următoarele tipuri de straturi de protecție (Erkens et al., 2016):
• Strat de protecție drenant;
• Strat de protecție anticapilar;
• Strat de protecție cu rol anticontaminant (Fig. 4.4);
• Strat de protecție cu rol antigel.
Figura 4.6 Material geotextil anticontaminant utilizat ca strat de separare a doua tipuri de materiale –
granulare și filtru drenant
(https://www.spatiulconstruit.ro/gama-de-produse/geotextile-netesute-din-polipropilena-si-poliester-
pentru-separare-filtrare-protectie-mecanica-ranforsare-si-drenaj/339)
Patul drumului reprezintă elementul suport al structurii rutiere prin intermediul căruia se
realizează legătura dintre suprastructură și infrastructură.
4.3.4 Principii structurale aplicate straturilor rutiere
Straturile rutiere prezintă caracteristici fizice, mecanice și de portanță distincte, în funcție de
materialele componente, de tehnologia de execuție și de rolul pe care acestea îl îndeplinesc în
cadrul structurii rutiere (Lucaci et al., 2000). În ce privește modul de alcătuire si execuție a
straturilor rutiere, se trec în revistă următoarele principii structurale:
ALCĂTUIREA STRUCTURILOR RUTIERE
21
• Principiul structural al compactării - Materialul din care este alcătuit fiecare strat
rutier trebuie se aibă o granulozitate corespunzătoare, care sa permită obținerea,
printr-o compactare adecvată, a unei densități satisfăcătoare și, implicit, a unei
capacități portante cât mai ridicată;
• Principiul structural al macadamului - Straturile rutiere din materiale nelegate se
execută prin așternere în reprize a unor sorturi monogranulare, de dimensiuni din ce
în ce mai mici. După fiecare repriză de așternere se realizează compactarea
materialului, până în momentul în care granulele componente ale sortului nu mai
pătrund în stratul format, ci se sfărâmă sub rulourile compactorului;
• Principiul structural al betonului – Straturile rutiere din agregate naturale sau
materiale reciclate prin frezare și legate între ele cu un liant permit, după întărire,
obținerea unui material cu rezistente mecanice avantajoase;
• Principiul structural al pavajelor - Straturile rutiere din pietre fasonate, cu
configurații geometrice variate, așezate pe un strat suport, formează un ansamblu
uniform si stabil.
4.4 Concluzii
Principalii factori care determină selecția unui anumit tip de structură rutieră sunt
reprezentați de trafic și de materialele disponibile în zonă. Prin determinarea relației dintre cei doi
factori se pot dezvolta alcătuiri economice a straturilor rutiere, atât în ceea ce privește grosimea
cât și tipul de materiale utilizate. Tipul structurii, precum și alcătuirea straturilor rutiere se
selectează în conformitate cu traficul preconizat pe toată durata de serviciu a drumului și cu
caracteristicile terenului de fundare.
Activitatea practică de construire, întreținere și modernizare a drumurilor presupune
utilizarea unor materiale cu proprietăți fizice și mecanice avantajoase, care sa fie procurate, pe cât
posibil, din vecinătatea zonei de amplasament a drumului. Selectând ca determinante pentru
alegerea soluției optime de execuție/reabilitare, reducerea deșeurilor și costul minim al lucrărilor,
se pot identifica alternative viabile la materiale clasice, nelegate, din componența straturilor de
bază și de fundație. Astfel, pe baza unor cercetări experimentale sistematice și prin folosirea unor
tehnologii moderne, se pot aduce în stadiul de utilizare materiale frezate, reciclate și stabilizate.
Straturile rutiere realizate cu acest tip de materiale pot prezenta un comportament structural
asemănător sau mai avantajos comparativ cu cel al straturilor prezentate în acest capitol. Acest
considerent a stat la baza studiului experimental și numeric prezentat în cadrul capitolelor 5, 6, 7
și Anexa A.
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
22
Capitolul 5
CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND EFICIENȚA
STRUCTURALĂ A SECTOARELOR DE DRUMURI
REABILITATE PRIN RECICLARE „LA RECE”
5.1 Introducere
Sub acțiunea traficului rutier, a condițiilor climaterice și hidrogeologice, pe parcursul
exploatării, straturile și implicit structurile rutiere obosesc, se degradează și își diminuează treptat
capacitatea portantă până la atingerea unui punct critic. Pentru evitarea acestui punct critic,
lucrările de întreținere și/sau reabilitare sunt necesare și obligatorii la intervale de timp bine
stabilite, pentru reducerea degradărilor și pentru aducerea capacității portante efective la nivelul
celei necesare, în conformitate cu rapoartele referitoare la traficul rutier actual și de perspectivă.
5.2 Ansamble de testare a structurilor rutiere de tip „stație pilot”
În cadrul programelor experimentale destinate structurilor rutiere, încercările accelerate
reprezintă o etapă intermediară, de legătură, între testele clasice de laborator și studiile realizate
pe sectoarele de tip integrat (la scară reală) în cale curentă (Moya et al., 2018). Din punct de vedere
a condițiilor de testare, se disting două tipuri de stații pilot, după cum urmează:
• Stații pilot cu parametri hidro-climatici controlați;
• Stații pilot cu parametri hidro-climatici aleatorii;
Pista pe care se realizează transmiterea și circulația sarcinii din trafic poate fi: de tip liniar
(de exemplu: Stația pilot a Universității Delft), de tip circular (la majoritatea instalațiilor de tip
„accelerated load testing” - ALT) sau de tip cvasi-eliptic (de exemplu: Stația pilot CEDEX
Madrid), (http://www.cedex.es/CEDEX/lang_castellano/; https://www.tudelft.nl/en/ceg/about-
faculty/departments/engineering-structures/sections-labs/pavement-engineering).
CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND EFICIENȚA STRUCTURALĂ A SECTOARELOR
DE DRUMURI REABILITATE PRIN RECICLARE „LA RECE”
23
5.3 Stația pilot pentru încercarea accelerată a structurilor rutiere ALT-
LIRA ”prof. univ. emerit ing. Dimitrie Atanasiu”
Prima instalație din cadrul Universității Tehnice ”Gh. Asachi” Iași, destinată încercărilor
accelerate pe structuri rutiere a fost pusă în funcțiune în anul 1957 (Zarojanu, 2007). În prezent,
stația pilot a Facultății de Construcții și Instalații, denumită ALT-LIRA ”prof. univ. emerit ing.
Dimitrie Atanasiu” se află la a treia generație de testare, parametrii constructivi fiind modernizați
în două etape precedente de către corpul didactic și specialiștii din domeniul rutier.
5.3.1 Elemente constructive
Pentru încercarea accelerată a structurilor rutiere la solicitarea complexă a traficului în
condiții hidro-climatice controlate, în componența stației pilot ALT-LIRA se regăsesc trei
subansamble constructive (figura 5.1).
Figura 5.1 Instalația pentru realizarea condițiilor hidrologice. Secțiune prin cuvă
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
24
1 - perete de rezistență: 35 cm; 2 - beton ușor cu zgură granulată pentru izolare termică: 35 cm;
3 - hidroizolație: 5 cm; 4 - izolație termică (polistiren expandat): 10 cm; 5 - zidărie cărămidă: 7,5 cm;
6 - beton egalizare: 10 cm; 7 - beton de pantă: 4 ~ 16 cm; 8 - strat filtrant din balast: 10 ~ 22 cm;
9 - pardoseală din beton; 10 - conductă pentru inundare; 11 – apometru; 12 - vană pe conducta de
inundare; 13 - tub pentru controlul nivelului de apă; 14 - conductă evacuare apă; 15 - vană pe conducta de
evacuare; 16 - pompă cu ax vertical; 17 - cămin colectare apă
În cadrul ultimei etape de modernizare s-a îmbunătățit fiabilitatea instalației de simulare a
traficului. Astfel, partea mecanică actuală este alcătuită din trei subansamble distincte (Fig. 5.2):
• Braț de rulare - structura de bază metalică (Fig. 5.2 – notația a);
• Subansamblu roți - câte unul la fiecare capăt al brațului (Fig. 5.2 – notația b);
• Două grinzi de rezemare - asigură rezemarea elastică a brațului pe subansamblul roții
duble (Fig. 5.2 – notația c).
Figura 5.2 Stația pilot pentru încercarea accelerată a structurilor rutiere ALT-LIRA ”prof. univ. emerit
ing. Dimitrie Atanasiu”
CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND EFICIENȚA STRUCTURALĂ A SECTOARELOR
DE DRUMURI REABILITATE PRIN RECICLARE „LA RECE”
25
5.4 Program experimental pentru investigarea structurilor rutiere reabilitate
prin reciclare „la rece”
5.4.1 Conceptul și modul de alcătuire a sectoarelor experimentale
În cadrul programului experimental au fost proiectate și executate trei structuri rutiere
semirigide cu strat de bază din amestecuri stabilizate cu lianți hidraulici rutieri și două structuri
rutiere suple cu strat de bază din piatră spartă (structuri clasice pentru rețeaua rutieră din Romania).
În figura 5.3 se ilustrează poziționarea structurilor rutiere pe sectoarele experimentale ale pistei
pilot a stației de cercetări rutiere ALT-LIRA.
Figura 5.3 Amplasarea sectoarelor experimentale pe pista pilot a stație de cercetări rutiere
Structura rutieră a sectorului experimental 1 prezintă următoarea alcătuire constructivă:
• Strat de uzură (rulare) din mixtură asfaltică stabilizată (MAS) cu dimensiunea
maximă a granulei de 16 mm (MAS 16 rul. 50/70);
• Strat de legătură (en. binder) din beton asfaltic deschis (BAD) cu criblură de
dimensiunea maximă a granulei de 22,4 mm (BAD 22,4 leg. 50/70);
• Strat de fundație superior din piatră spartă amestec sort 0-63 mm;
• Strat de fundație inferior din balast sort 0-63 mm;
• Pământ de fundare tip 4b.
Configurația geometrică a sectorului experimental 1 este prezentată în figura 5.4.
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
26
Figura 5.4 Sector experimental 1 - configurație geometrică (dimensiuni în cm)
Structura rutieră a sectorului experimental 2 prezintă următoarea alcătuire constructivă:
• Strat de uzură (rulare) din mixtură asfaltică stabilizată cu dimensiunea maximă a
granulei de 16 mm (MAS 16 rul. 50/70);
• Strat de legătură (en. binder) din beton asfaltic deschis cu criblură de dimensiunea
maximă a granulei de 22,4 mm (BAD 22,4 leg. 50/70);
• Strat de bază din mixtură asfaltică frezată (sort 0-31,5 mm) reciclată la rece cu liant
hidraulic rutier;
• Strat de fundație din balast sort 0-63 mm;
• Pământ de fundare tip 4b.
Configurația geometrică a sectorului experimental 2 este prezentată în figura 5.5.
Figura 5.5 Sector experimental 2 - configurație geometrică (dimensiuni în cm)
CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND EFICIENȚA STRUCTURALĂ A SECTOARELOR
DE DRUMURI REABILITATE PRIN RECICLARE „LA RECE”
27
Structura rutieră a sectorului experimental 3 prezintă următoarea alcătuire constructivă:
• Strat de uzură (rulare) din mixtură asfaltică stabilizată cu dimensiunea maximă a
granulei de 16 mm (MAS 16 rul. 50/70);
• Strat de legătură (en. binder) din beton asfaltic deschis cu criblură de dimensiunea
maximă a granulei de 22,4 mm (BAD 22,4 leg. 50/70);
• Strat de bază din balast (sort 0-31,5 mm) stabilizat cu liant hidraulic rutier;
• Strat de fundație din balast sort 0-63 mm;
• Pământ de fundare tip 4b.
Configurația geometrică a sectorului experimental 3 este prezentată în figura 5.6.
Figura 5.6 Sector experimental 3 - configurație geometrică (dimensiuni în cm)
Structura rutieră a sectorului experimental 4 prezintă următoarea alcătuire constructivă:
• Strat de uzură (rulare) din mixtură asfaltică stabilizată cu dimensiunea maximă a
granulei de 16 mm (MAS 16 rul. 50/70);
• Strat de legătură (en. binder) din beton asfaltic deschis cu criblură de dimensiunea
maximă a granulei de 22,4 mm (BAD 22,4 leg. 50/70);
• Strat de bază din anrobat bituminos (AB) cu criblură de dimensiunea maximă a
granulei de 31,5 mm (AB 31,5 bază 50/70);
• Strat de fundație superior din balast (sort 0-31,5 mm) stabilizat cu liant hidraulic
rutier;
• Strat de fundație inferior din balast sort 0-63 mm;
• Strat de formă din pământ tip 4d stabilizat cu liant hidraulic rutier.
Configurația geometrică a sectorului experimental 4 este prezentată în figura 5.7.
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
28
Figura 5.7 Sector experimental 4 - configurație geometrică (dimensiuni în cm)
Structura rutieră a sectorului experimental 5 prezintă următoarea alcătuire constructivă:
• Strat de uzură (rulare) din mixtură asfaltică stabilizată cu dimensiunea maximă a
granulei de 16 mm (MAS 16 rul. 50/70);
• Strat de legătură (en. binder) din beton asfaltic deschis cu criblură de dimensiunea
maximă a granulei de 22,4 mm (BAD 22,4 leg. 50/70);
• Strat de bază din anrobat bituminos cu criblură de dimensiunea maximă a granulei
de 31,5 mm (AB 31,5 bază 50/70);
• Strat de fundație superior din piatră spartă amestec optimal sort 0-63 mm;
• Strat de fundație inferior din balast sort 0-63 mm;
• Strat de formă din pământ tip 4d stabilizat cu liant hidraulic rutier.
Configurația geometrică a sectorului experimental 5 este prezentată în figura 5.8.
CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND EFICIENȚA STRUCTURALĂ A SECTOARELOR
DE DRUMURI REABILITATE PRIN RECICLARE „LA RECE”
29
Figura 5.8 Sector experimental 5 - configurație geometrică (dimensiuni în cm)
5.4.2 Înlăturarea structurilor rutiere existente în stația de cercetare ALT -LIRA
În prima etapă a programului experimental au fost excavate structurile rutiere existente în
incinta stației de cercetări rutiere ALT-LIRA (Fig. 5.9). De asemenea, a fost curățată în profunzime
cuva stației pentru a putea găzdui noile sectoare experimentale.
După îndepărtarea structurilor rutiere existente, s-a evaluat umiditatea pământului de
fundare. Valoarea determinată în amplasament depășește cu cca. 15 % umiditatea optimă de
compactare Wopt ≈ 16% (AND 530, 2012). Totodată, s-au realizat și măsurători ale modulului
dinamic de deflecție ( modul de elasticitate denumire conform Mecanicii clasice - mecanica
analitică și a mediilor deformabile) și a capacității portante a pământului de fundare existent,
rezultatele obținute fiind nesatisfăcătoare (Tabelul 5.1). Prin urmare, s-a impus excavarea în
întregime a pământului (Fig. 5.9).
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
30
Figura 5.9 Excavarea și transportul materialului existent în interiorul cuvei
Măsurătorile au fost realizate în conformitate cu prevederile normativului „AND 530 – 2012
– Instrucțiuni privind controlul calității terasamentelor, Anexa 4 – Metode rapide de teren pentru
estimarea capacității portante și a gradului de compactare” (5.1), (AND 530, 2012):
𝐸𝑣2 ≈ 600 × ln300
300 − 𝐸𝑣𝑑 (5.1)
unde:
- Evd – modulul dinamic de deflecție (elasticitate);
- s1, s2, s3 – amplitudinea tasării plăcii;
- Ev2 – modulul de deformație liniară.
Figura 5.10 Echipament ZORN ZFG 3000 GPS
Tabelul 5.1 Rezultate măsurători realizate cu echipamentul ZORN
Evd [MPa] s1 [mm] s2 [mm] s3 [mm] Ev2 [MPa]
14,57 2,285 1,248 1,098 29,87
10,49 2,232 2,091 2,110 21,36
CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND EFICIENȚA STRUCTURALĂ A SECTOARELOR
DE DRUMURI REABILITATE PRIN RECICLARE „LA RECE”
31
Corespondența dintre gradul de compactare al stratului și modulul dinamic de deflecție
(elasticitate) este prezentată în tabelul 5.2 (STAS 2914, 1984).
Tabelul 5.2 Corespondența dintre gradul de compactare și modulul de deflecție (STAS 2914, 1984)
Tip material Modulul dinamic de deflecție
Evd [MPa]
Grad de compactare
[%]
Pământ sau material coeziv
>35 >100
>31,6 >99
>28,3 >98
>25,0 >97
>22,5 >96
>20 >95
În conformitate cu prevederile standardului „STAS 2914 – 1984 - Lucrări de drumuri.
Terasamente. Condiții tehnice generale de calitate”, gradul de compactare pentru pământuri sau
materiale coezive este de minim 97 % (pentru Evd > 25,0 MPa). În urma analizei datelor din
tabelele 5.1 și 5.2 se poate concluziona că valorile gradului de compactare a pământului de fundare
existent nu respectau condițiile minimale, aspect ce a determinat excavarea și înlocuirea acestuia
(Fig. 5.11).
Figura 5.11 Excavarea pământului de fundare
5.4.3 Amenajarea patului drumului
În prima fază de amenajare a patului drumului s-a dispus, la cota inferioară, un material
geotextil nețesut din polipropilenă cu rol de separare a straturilor. Acest material previne
contaminarea pietrișului cu rol filtrant cu pământul de fundare, în conformitate cu cerințele
normativului actual pentru utilizarea materialelor geo-sintetice la lucrările de construcții (NP 075,
2002), (Fig. 5.12).
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
32
Figura 5.12 Geotextil nețesut din polipropilenă cu rol de separare a straturilor
În cea de a doua fază, au fost amenajate două gropi de împrumut, iar pământul excavat din
acestea a fost transportat la stația de cercetări rutiere. Caracteristicile geotehnice ale pământului
rezultat din prima groapă de împrumut și folosit în patul drumului pe sectoarele experimentale 1,
2 și 3, determinate pe cale experimentală sunt următoarele (STAS 2914, 1984):
• Compoziția granulometrică pe fracțiuni: argilă 40 %; praf 49 %; nisip 11 %;
• Umiditatea naturală - 30,4 %;
• Umflare liberă – 65 %;
• Humus 0 – 1 % incolor;
• Caracteristici de compactare Proctor normal:
- Greutate volumetrică maximă în stare uscată: ρdmax = 1664 kg/m3;
- Umiditate optimă de compactare: wopt = 15,90 %.
În conformitate cu indicațiile din „STAS 2914 – 1984 –Lucrări de drumuri. Terasamente.
Condiții tehnice generale de calitate” caracteristicile granulometrice și de plasticitate permit
încadrarea pământului de fundare de pe sectoarele experimentale 1, 2 și 3 în categoria 4b (calitatea
materialului pentru terasamente fiind „mediocră”), (STAS 2914, 1984) . În figura 5.13 se prezintă
grafic caracteristicile granulometrice ale pământului, iar în figura 5.14 se ilustrează încadrarea în
diagrama ternară, conform datelor obținute. Datele determinate prin încercarea Proctor
normal/modificat sunt reprezentate grafic în figura 5.15 (SR 1913/13, 1983).
Figura 5.13 Curbă granulometrică pământ tip 4b
CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND EFICIENȚA STRUCTURALĂ A SECTOARELOR
DE DRUMURI REABILITATE PRIN RECICLARE „LA RECE”
33
Figura 5.14 Încadrarea pământului de fundare de pe sectoarele experimentale 1, 2 și 3
în diagrama ternară
Figura 5.15 Diagrama Proctor normal/modificat pentru pământul de fundare de pe sectoarele
experimentale 1, 2 și 3 (SR 1913/13, 1983)
Caracteristicile geotehnice ale pământului rezultat din cea de a doua groapă de împrumut și
folosit în patul drumului pe sectoarele experimentale 4 și 5, determinate pe cale experimentală,
sunt următoarele (STAS 2914, 1984):
• Compoziția granulometrică pe fracțiuni: argilă 42 %; praf 58 %; nisip 0 %;
• Umiditatea naturală – 27,3 %;
• Umflare liberă – 125 %;
• Humus 0 – 1 % incolor.
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
34
În conformitate cu indicațiile din „STAS 2914 – 1984 –Lucrări de drumuri. Terasamente.
Condiții tehnice generale de calitate” caracteristicile granulometrice și de plasticitate permit
încadrarea pământului de fundare de pe sectoarele experimentale 4 și 5 în categoria 4d (calitatea
materialului pentru terasamente fiind „rea”), (STAS 2914, 1984) . În figura 5.16 se prezintă grafic
caracteristicile granulometrice ale pământului, iar în figura 5.17 se ilustrează încadrarea în
diagrama ternară, conform datelor obținute.
Figura 5.16 Curbă granulometrică pământ tip 4d
Pentru determinarea modulului de deflecție (elasticitate) a pământului de fundare s-a utilizat
deflectometrul dinamic ușor ZORN ZFG 3000 GPS. Aceste determinări au fost realizate în
conformitate cu prevederile din normativul „AND 530 – 2012 - Instrucțiuni privind controlul
calității terasamentelor” (AND 530, 2012). Rezultatele determinărilor sunt prezentate în tabelele
5.3 și 5.4.
Figura 5.17 Încadrarea pământului de fundare de pe sectoarele experimentale 4 și 5
în diagrama ternară
CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND EFICIENȚA STRUCTURALĂ A SECTOARELOR
DE DRUMURI REABILITATE PRIN RECICLARE „LA RECE”
35
Tabelul 5.3 Rezultate măsurători realizate cu echipamentul ZORN la nivelul patului drumului pe
sectoarele experimentale 1, 2 și 3
Sector Evd [MPa] s1 [mm] s2 [mm] s3 [mm] Ev2 [MPa]
1 34,83 0,656 0,647 0,636 74,05
2 37,31 0,609 0,612 0,589 79,68
3 34,09 0,675 0,66 0,645 72,37
Tabelul 5.4 Rezultate măsurători realizate cu echipamentul ZORN la nivelul patului drumului pe
sectoarele experimentale 4 și 5
Sector Evd [MPa] s1 [mm] s2 [mm] s3 [mm] Ev2 [MPa]
4 13,46 2,02 1,543 1,45 27,54
5 15,98 1,457 1,393 1,375 32,84
Rezultatele obținute în urma testării cu deflectometrul ZORN pe sectoarele 4 și 5 (pe pământ
de fundare tip 4d) nu satisfac valorile minimale prezentate în tabelul 5.2. Astfel, pentru
îmbunătățirea proprietăților elastice, s-a selectat varianta stabilizării pământului cu liant hidraulic
rutier. În figura 5.18 se prezintă diagrama Proctor normal pentru materialul rezultat, iar
caracteristicile de compactare sunt listate în tabelul 5.5.
Figura 5.18 Diagrama Proctor normal pentru pământul de fundare stabilizat cu liant hidraulic rutier
Dorosol în procent de 3 % (SR 1913/13, 1983)
Tabelul 5.5 Caracteristicile de compactare ale pământului tip 4d stabilizat cu liant hidraulic rutier
Dorosol în procent de 3 %
Caracteristici de compactare Notație Valoare
Umiditate optimă în domeniul umed Wopt [%] 14,9
Densitate în stare uscată maximă în domeniul umed ρdmax [g/cmc] 1,821
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
36
Stratul din pământ tip 4d stabilizat cu liant hidraulic rutier s-a realizat în următoarea
succesiune tehnologică:
• S-a amenajat platforma din pământul nestabilizat (Fig. 5.19);
• S-a așternut liantul cu „spreaderul” de liant (Fig. 5.20);
• S-a amestecat materialul până la omogenizare cu un reciclator (Fig. 5.21);
• S-a transportat materialul în cuva stației rutiere și s-a compactat amestecul cu un cilindru
compactor (Fig. 5.22).
Figura 5.19 Lucrări de amenajare a platformei din pământ nestabilizat
Figura 5.20 Așternerea liantul cu “spreaderul” de liant
Figura 5.21 Lucrări de omogenizare a materialului
CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND EFICIENȚA STRUCTURALĂ A SECTOARELOR
DE DRUMURI REABILITATE PRIN RECICLARE „LA RECE”
37
Figura 5.22 Compactarea amestecului cu cilindru compactor
În timpul execuției, au fost prelevate mostre de amestec pentru confecționarea de epruvete
cilindrice, în vederea determinării rezistențelor la compresiune si întindere prin despicare la
intervalele de timp specifice (3, 7, 14 și 28 de zile), (Fig. 5.23), (SR 8942/6, 1975; AND 532,
1997).
Figura 5.23 Epruvete din pământ tip 4d stabilizat cu Dorosol 3 %
a) încercarea la compresiune; b) încercarea la întindere prin despicare
Deoarece în cadrul programului experimental au fost testate, în total, 40 de epruvete din
pământ de tip 4d stabilizat cu Dorosol 3 %, la intervale de timp diferite, este dificilă compararea
valorilor obținute după caracteristici exprimate prin aceeași unitate de măsură. Astfel, pentru
fiecare set de epruvete cu caracteristici identice, s-a calculat abaterea medie pătratică (Ecuația 5.2)
pentru a se identifica devierea rezultatelor de la tendința generală (Voineagu et al., 2007).
𝜎 = √(𝑆2)2 = √∑ (𝑥𝑖 − �̅�)2𝑛𝑖=1
𝑛 (5.2)
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
38
Unde:𝑆2 =∑ (𝑥𝑖−�̅�)
2𝑛𝑖=1
𝑛−1; xi – valoarea obținută pentru proba cu numărul „i”; �̅� − valoarea
medie; n – numărul total de probe. În figura 5.24 se ilustrează evoluția grafică în timp a
proprietăților mecanice ale materialului de fundare.
Tabelul 5.6 Rezistențe mecanice medii ale pământului de tip 4d stabilizat cu Dorosol 3 %
Interval
timp
[zile]
Rezistența
medie la
compresiune
[MPa]
Abatere
medie
pătratică
[mm]
Rezistența
medie la
întindere
[MPa]
Abatere
medie
pătratică
[mm]
3 1.66 0.1 0.07 5*10-3
7 2.12 0.2 0.1 10-2
14 2.25 0.2 0.18 10-2
28 2.67 0.2 0.22 2*10-2
Figura 5.24 Evoluția în timp a rezistențelor mecanice ale pământului de tip 4d stabilizat cu Dorosol 3 %
Pentru a evidenția performanțele elasto-mecanice ale pământului de tip 4d stabilizat cu liant
hidraulic rutier Dorosol 3 %, se prezintă grafic, în figura 5.25, o comparație între modulii de
deflecție determinați anterior pentru pământul de tip 4b și cei obținuți prin repetarea testelor cu
echipamentul ZORN pe materialul nou de fundare. De asemenea, capacitatea portantă a celor două
tipuri de pământuri de fundare a fost determinată prin testare in-situ cu placa Lucas (Fig. 5.26),
(AND 530, 2012; ASTM D1195 / D1195M, 2015; ASTM D1196 / D1196M, 2016). Rezultatele
obținute indică o creștere a capacității portante de până la 11 ori în cazul pământului stabilizat (443
MPa), comparativ cu pământul de tip 4b (38 MPa), (Tabelele 5.7 – 5.10, Fig. 5.27).
CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND EFICIENȚA STRUCTURALĂ A SECTOARELOR
DE DRUMURI REABILITATE PRIN RECICLARE „LA RECE”
39
Figura 5.25 Comparație între modulii de deflecție determinați cu
Echipamentul ZORN ZFG, la nivelul patului drumului
Figura 5.26 Echipament Lucas, adaptat după: (AND 530, 2012)
1 – suport pârghie; 2 – braț mobil; 3 – punct de rotire a brațului mobil;
4 – punct de citire a microcomparatorului; 5 - microcomparator; 6 - palpator; 7 – placă de încărcare;
8 – piston hidraulic; 9 – pompă hidraulică; 10 - manometru; 11 – contragreutate;
12 – (h1/h2) – raportul brațelor pârghiei
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
40
Tabelul 5.7 Parametri testare cu placa Lucas pentru pământ tip 4b
Parametri
Treapta de încărcare Interval presiune
1 2 --- 0,7 σ0,max 0,3 σ0,max
σ0,max [kN/m2] 0,50 0,45 Treapta 1 0,35 0,15
α0 [mm] -0,1083 2,2596 Treapta 2 0,315 0,135
α0 mm/(kN/m2) 4,7608 2,5036 Treapta corespunzătoare
α0 mm/(kN2/m4) 10,338 5,7929 --- 0,7 s 0,3 s
Ev [kN/m2] 19,92 38,71 Treapta 1 2,824 0,838
Ev2/Ev1 --- 1,94 Treapta 2 3,623 2,703
Tabelul 5.8 Rezultate teste placa Lucas pe pământul de fundare tip 4b
Primul ciclu de încărcare Descărcare Al doilea ciclu de
încărcare
Pas
încărcare
(*)
Presiunea σ
[𝑘𝑁/𝑚2]
(**)
Tasarea s
[mm]
(***)
(*) (**) (***) (*) (**) (***)
1 0,00 0,000 9 0,24 4,044 12 0,00 2,323
2 0,08 0,294 10 0,12 3,757 13 0,08 2,426
3 0,16 0,708 11 0 2,323 14 0,16 2,741
4 0,24 1,626 15 0,24 3,214
5 0,32 2,600 16 0,32 3,756
6 0,40 3,572 17 0,40 4,186
7 0,45 4,173 18 0,45 4,514
8 0,50 4,714
*Pas încărcare; **Presiune; ***Tasare.
CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND EFICIENȚA STRUCTURALĂ A SECTOARELOR
DE DRUMURI REABILITATE PRIN RECICLARE „LA RECE”
41
Tabelul 5.9 Parametri testare cu placa Lucas pentru pământ tip 4d stabilizat cu Dorosol 3 %
Parametri
Treapta de încărcare Interval presiune
1 2 --- 0,7 σ0,max 0,3 σ0,max
σ0,max [kN/m2] 0,50 0,45 Treapta 1 0,35 0,15
α0 [mm] -0,0049 0,2131 Treapta 2 0,315 0,135
α0 mm/(kN/m2) 0,2117 0,3547 Treapta corespunzătoare
α0 mm/(kN2/m4) 1,3036 0,2037 --- 0,7 s 0,3 s
Ev [kN/m2] 229,09 443,18 Treapta 1 0,229 0,056
Ev2/Ev1 --- 1,93 Treapta 2 3,623 0,345
Tabelul 5.10 Rezultate teste placa Lucas pe pământul de fundare tip 4d stabilizat cu Dorosol 3 %
Primul ciclu de încărcare Descărcare Al doilea ciclu de
încărcare
Pas
încărcare
(*)
Presiunea σ
[𝑘𝑁/𝑚2]
(**)
Tasarea s
[mm]
(***)
(*) (**) (***) (*) (**) (***)
1 0,00 0,000 9 0,24 0,346 12 0,00 0,210
2 0,08 0,011 10 0,12 0,332 13 0,08 0,247
3 0,16 0,065 11 0 0,210 14 0,16 0,276
4 0,24 0,120 15 0,24 0,311
5 0,32 0,200 16 0,32 0,345
6 0,40 0,291 17 0,40 0,381
7 0,45 0,351 18 0,45 0,420
8 0,50 0,426
*Pas încărcare; **Presiune; ***Tasare.
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
42
Figura 5.27 Curbe presiune – tasare pentru:
a) pământ de fundare tip 4b; b) pământ de fundare tip 4d stabilizat cu Dorosol 3%
5.4.4 Amenajarea stratului de fundație inferior din balast
Stratul de fundație inferior a fost realizat din balast sort 0 – 63 mm, cu proprietățile conforme
cu prevederile standardului românesc „SR EN 13242+A1 – 2009 – Agregate din materiale
nelegate sau legate hidraulic pentru utilizare în inginerie civilă și în construcția de drumuri” (SR
EN 13242, 2009). Lucrările de execuție a fundației au urmat indicațiile prezentate în „STAS 6400
– 1984 – Lucrări de drumuri. Straturi de bază și de fundație. Condiții tehnice generale de calitate”
și în „Ghidul privind tehnologia de execuție a straturilor de fundație din balast”, indicativ CD
148-2003 (STAT 6400, 1984; CD 148, 2003). Astfel, așternerea s-a realizat în două straturi, fiecare
dintre acestea fiind compactate utilizând maiul bătător și cilindri compactori cu tambur lis, până
la obținerea unui grad de compactare satisfăcător (Fig. 5.28 – 5.30).
Figura 5.28 Compactare cu maiul bătător la frecvența de impact de 700 - 800 bătăi/minut
CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND EFICIENȚA STRUCTURALĂ A SECTOARELOR
DE DRUMURI REABILITATE PRIN RECICLARE „LA RECE”
43
Figura 5.29 Compactare cu cilindru cu tambur lis cu masa de 5 tone
Figura 5.30 Compactare cu cilindru cu tambur lis cu masa de 16 tone
5.4.5 Amenajarea stratului de fundație superior
➢ Amenajarea stratului de fundație superior din piatră spartă - amestec optimal
Amenajarea stratului de fundație superior din piatră spartă amestec optimal a fost realizată
cu material de tip rocă magmatică sort 0 - 63 mm (Tabelul 5.11), cu proprietățile conforme cu
prevederile standardului românesc „SR EN 13242+A1 – 2009” (SR EN 13242, 2009). Astfel,
așternerea s-a realizat în două straturi, fiecare dintre acestea fiind compactat utilizând maiul bătător
și cilindri compactori cu tamburi lis până la atingerea gradului de compactare impus (Fig. 5.31 –
5.33).
Figura 5.31 Dispersarea pietrei sparte pe sectoarele experimentale
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
44
Figura 5.32 Lucrări de ridicare la cotă a stratului din piatră spartă
Figura 5.33 Compactarea stratului din piatră spartă cu cilindru cu tambur lis cu masa de 5 tone
Tabelul 5.11 Granulozitate piatră spartă
Dimensiune
ochiuri [mm] >63 63 45/50 40 31,5 25 16 8 4 2 1 0,5 0,25 0,125 0,063
Trecut prin ciur [%]
Valori
nominale - 100 96,2 88,8 74,6 68,7 60,1 49,4 32,5 26,3 19,5 13,8 6,6 5,1 1,6
După finalizarea lucrărilor de amenajare a fundației superioare din piatră spartă amestec
optimal, s-au efectuat determinări cu deflectometrul ZORN, în vederea verificării condițiilor
minimale privind caracteristicile elastice ale stratului (AND 530, 2012). Valorile obținute (Tabelul
5.12) sunt satisfăcătoare (superioare valorilor standardizate prezentate în tabelul 5.2). Așadar, nu
au fost necesare lucrări suplimentare de îmbunătățire a caracteristicilor elasto-mecanice ale
stratului din piatră spartă.
Tabelul 5.12 Rezultate măsurători realizate cu echipamentul ZORN
Sector Evd [MPa] s1 [mm] s2 [mm] s3 [mm] Ev2 [MPa]
1 120,97 0,202 0,178 0,179 309,74
7 130,81 0,176 0,171 0,169 343,66
CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND EFICIENȚA STRUCTURALĂ A SECTOARELOR
DE DRUMURI REABILITATE PRIN RECICLARE „LA RECE”
45
➢ Amenajarea stratului de fundație superior din mixtură asfaltică frezată,
stabilizată cu liant hidraulic rutier în proporție de 3,5 %
Stratului de fundare superior al sectorului experimental 2 a fost realizat din mixtură asfaltică
frezată de sort 0 – 31,5 mm (Fig. 5.34), cu proprietăți conforme cu prevederile standardului
românesc „SR EN 13242+A1 – 2009 – Agregate din materiale nelegate sau legate hidraulic
pentru utilizare în inginerie civilă și în construcția de drumuri” (Tabelul 5.13, Fig. 5.35), (SR EN
13242, 2009). Lucrările de amenajare au fost realizate în conformitate cu prevederile standardului
românesc „STAS 10473/1-1987 –Straturi din agregate naturale sau pământuri stabilizate cu
ciment” și normativului „AND 532-1997 - Normativ privind reciclarea la rece a îmbrăcămintei
rutiere” (STAS 10473, 1987; AND 532, 1997).
Liantul hidraulic rutier utilizat pentru stabilizarea mixturii asfaltice frezate respectă
prevederile standardului românesc „SR EN 13282/1-2013 –Lianți hidraulici rutieri. Partea 1:
Întărirea rapidă a lianților hidraulici rutieri. Compoziție, specificații și criterii de conformitate”.
Conform producătorului, liantul Doroport constă într-un amestec de compuși hidraulici, clincher
de ciment Portland și alți constituenți minori, ce conferă un aport semnificativ caracteristicilor
fizico-mecanice și chimice ale agregatelor naturale și pământurilor cu care intră în combinație
(Doroport – Fișa tehnică de produs, 2020).
Figura 5.34 Mixtură asfaltică frezată de sort 0 – 31,5 mm
Tabelul 5.13 Granulozitate piatră spartă
Dimensiune
ochiuri [mm] >31,5 31,5 25 16 8 4 2 1 0,2 0,9
Trecut prin ciur [%]
Valori
nominale - 100 90,12 79,69 63,68 43,38 30,37 18,93 7,44 1,95
Intervale
acceptabilitate - 100 90-100 72-90 51-75 35-59 35-59 18-34 8-17 6-11
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
46
Figura 5.35 Curbă granulometrică mixtură asfaltică frezată
Caracteristicile de compactare ale mixturii asfaltice frezate stabilizate cu Doroport 3,5 %
sunt listate in tabelul 5.14 și reprezentate sub formă grafică în figura 5.36.
Tabelul 5.14 Caracteristicile de compactare ale mixturii asfaltice frezate, stabilizate cu Doroport 3,5 %
(SR 1913/13, 1983)
Caracteristici de compactare Notație Valoare
Umiditate optimă în domeniul umed Wopt [%] 5,10
Densitate în stare uscată maximă în domeniul umed ρdmax [g/cm3] 2,005
Figura 5.36 Diagrama Proctor modificat pentru mixtura asfaltică frezată, stabilizată cu Doroport 3,5 %
(SR 1913/13, 1983)
Stratul din mixtură asfaltică frezată stabilizată cu liant hidraulic rutier s-a amenajat în
următoarea succesiune tehnologică:
• S-a amenajat platforma din mixtură asfaltică nestabilizată (Fig. 5.37);
• S-a așternut liantul cu „spreaderul” de liant și s-a omogenizat cu freza;
CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND EFICIENȚA STRUCTURALĂ A SECTOARELOR
DE DRUMURI REABILITATE PRIN RECICLARE „LA RECE”
47
• S-a transportat materialul omogenizat în incinta stației de cercetări rutiere și s-a așternut
pe pista (Fig. 5.38);
• S-a compactat amestecul cu un cilindru compactor cu tambur lis (Fig. 5.39).
Figura 5.37 Amenajarea platformei
Figura 5.38 Așternerea mixturii asfaltice frezate, stabilizate cu Doroport 3,5 %, pe pistă
Figura 5.39 Compactarea mixturii asfaltice frezate, stabilizate cu Doroport 3,5 %
În timpul execuției, au fost prelevate 50 de mostre de amestec pentru confecționarea de
epruvete cilindrice, în vederea determinării rezistențelor la compresiune si întindere prin despicare
la intervalele de timp specifice (3, 7, 14, 28 și 60 de zile), (Fig. 5.40), (SR 8942/6, 1975; AND
532, 1997). Procedurile de testare și de prelucrare a datelor sunt similare celor aplicate în cazul
amestecurilor din pământ stabilizat.
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
48
Figura 5.40 Epruvete din mixtură asfaltică frezată, stabilizată cu Doroport 3,5 %
a) încercarea la compresiune; b) încercarea la întindere prin despicare
Aceeași metodologie de testare s-a aplicat și în cazul amestecului din balast stabilizat, utilizat
la amenajarea stratului de bază, descris în cadrul secțiunii următoare. Din acest considerent,
rezultatele experimentale obținute pentru cele două tipuri de amestecuri stabilizate sunt prezentate
grupat, sub formă grafică, în figura 5.45.
De asemenea, au fost confecționate probe din mixtură asfaltică frezată și stabilizată cu
Doroport 3,5 %, în vederea determinării pierderilor de masă prin saturare – uscare și prin îngheț –
dezgheț (Tabelul 5.15), (STAS 10473/1, 1987). Caracteristicile elastice finale ale stratului de
fundație superior din mixtură asfaltică frezată, stabilizată cu liant hidraulic rutier în proporție de
3,5 % au fost determinate prin testare in-situ cu deflectometrul ZORN și placa statică Lucas
(Tabelele 5.16 – 5.18, Fig. 5.41), (AND 530, 2012; ASTM D1195 / D1195M, 2015; ASTM D1196
/ D1196M, 2016).
Tabelul 5.15 Rezultate obținute pe epruvete supuse la 12 cicluri de saturare – uscare si îngheț - dezgheț
Indicativ
probă
Masă probă
(saturare-uscare) [g]
Masă probă
(îngheț - dezgheț) [g] Pierderea de masă prin
saturare – uscare [%]
Pierderea de masă prin
îngheț – dezgheț [%] La 7
zile
După 14
cicluri
După 13+1
zile
După 14
cicluri
I 867,8 812,3 858,8 782,0 6,40 8,94
II 872,6 872,6 860,6 763,7 6,39 8,94
III 864,4 809,1 860,0 784,9 6,40 8,94
Valoare medie 6,40 8,94
Valoare maximă admisă conform STAS 10473, 1987 10 10
CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND EFICIENȚA STRUCTURALĂ A SECTOARELOR
DE DRUMURI REABILITATE PRIN RECICLARE „LA RECE”
49
Tabelul 5.16 Rezultate măsurători realizate cu echipamentul ZORN
Sector Evd [MPa] s1 [mm] s2 [mm] s3 [mm] Ev2 [MPa]
2 169,17 0,142 0,141 0,117 497,93
Tabelul 5.17 Parametrii de testare cu placa Lucas pentru mixtură asfaltică frezată, stabilizată cu
Doroport 3,5 %
Parametri
Treapta de încărcare Interval presiune
1 2 --- 0,7 σ0,max 0,3 σ0,max
σ0,max [kN/m2] 0,50 0,45 Treapta 1 0,35 0,15
α0 [mm] -0,0221 0,9234 Treapta 2 0,315 0,135
α0 mm/(kN/m2) 1,3541 0,9932 Treapta corespunzătoare
α0 mm/(kN2/m4) 2,1025 -1,0408 --- 0,7 s 0,3 s
Ev [kN/m2] 123,36 565,37 Treapta 1 0,709 0,228
Ev2/Ev1 --- 4,58 Treapta 2 3,623 1,133
Tabelul 5.18 Rezultate teste placa Lucas pentru mixtura asfaltică frezată, stabilizată cu Doroport 3,5 %
Primul ciclu de încărcare Descărcare Al doilea ciclu de încărcare
Pas
încărcare
(*)
Presiunea σ
[𝒌𝑵/𝒎𝟐]
(**)
Tasarea s
[mm]
(***)
(*) (**) (***) (*) (**) (***)
1 0,00 0,000 9 0,24 1,110 12 0,00 0,917
2 0,08 0,060 10 0,12 1,093 13 0,08 0,997
3 0,16 0,241 11 0 0,917 14 0,16 1,077
4 0,24 0,457 15 0,24 1,098
5 0,32 0,639 16 0,32 1,119
6 0,40 0,828 17 0,40 1,146
7 0,45 1,017 18 0,45 1,172
8 0,50 1,185
*Pas încărcare; **Presiune; ***Tasare.
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
50
Figura 5.41 Curbe presiune – tasare mixtură asfaltică frezată, stabilizată cu Doroport 3,5 %
5.4.6 Amenajarea stratului de bază
➢ Amenajarea stratului de bază din balast stabilizat cu liant hidraulic rutier în
proporție de 3,5%
La amenajarea stratului de bază de pe sectorul experimental 3 s-a utilizat balast sort 0 – 31,5
mm (Tabelul 5.19, Fig. 5.42), extras de la balastiera Cristești (Târgu Neamț, România). Aceste
agregate respectă prevederile standardului românesc „SR EN 13242+A1 – 2009 – Agregate din
materiale nelegate sau legate hidraulic pentru utilizare în inginerie civilă și în construcția de
drumuri” (SR EN 13242, 2009). Lucrările de amenajare au fost realizate în conformitate cu
prevederile standardului „STAS 10473/1-1987 – Straturi din agregate naturale sau pământuri
stabilizate cu ciment” și normativului „AND 532 – 1997 –Normativ privind reciclarea la rece a
îmbrăcămintei rutiere” (STAS 10473, 1987; AND 532, 1997).
Tabelul 5.19 Granulozitate balast
Dimensiune
ochiuri [mm] >31,5 31,5 25 16 8 4 2 1 0,2 0,9
Trecut prin ciur [%]
Valori
nominale - 100 100 85,47 70,02 58,64 45,87 33,21 15,16 10,05
Intervale
acceptabilitate - 100 90-100 72-90 51-75 35-59 35-59 18-34 8-17 6-11
CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND EFICIENȚA STRUCTURALĂ A SECTOARELOR
DE DRUMURI REABILITATE PRIN RECICLARE „LA RECE”
51
Figura 5.42 Curbă granulometrică balast stabilizat cu Doroport 3.5 %
Pentru stabilizarea stratului de balast s-a utilizat același liant hidraulic rutier (Doroport –
Fișa tehnică de produs, 2020), în procentaj identic (3,5 %) ca în cazul descris mai sus, cu privire
la stabilizarea mixturii asfaltice frezate. Caracteristicile de compactare ale balastului sort 0 – 31,5
mm stabilizat cu Doroport 3,5 % sunt prezentate in tabelul 5.20 si in figura 5.43.
Tabelul 5.20 Caracteristicile de compactare ale balastului stabilizat cu Doroport 3.5 %
(SR 1913/13, 1983)
Caracteristici de compactare Notație Valoare
Umiditate optimă în domeniul umed Wopt [%] 5,50
Densitate în stare uscată maximă în domeniul umed ρdmax [g/cmc] 2,159
Figura 5.43 Diagrama Proctor modificat pentru balast stabilizat cu Doroport 3.5 % (SR 1913/13, 1983)
Pe parcursul execuției, au fost confecționate probe din balast stabilizat cu Doroport 3.5 %,
în vederea determinării pierderilor de masă prin saturare – uscare și prin îngheț – dezgheț (Tabelul
5.21), (STAS 10473/1, 1987). Caracteristicile elastice finale ale stratului de bază din balast
stabilizat cu liant hidraulic rutier în proporție de 3,5 % au fost determinate prin testare in-situ cu
deflectometrul ZORN și placa statică Lucas (Tabelele 5.22 – 5.24, Fig. 5.44), (AND 530, 2012;
ASTM D1195 / D1195M, 2015; ASTM D1196 / D1196M, 2016).
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
52
Tabelul 5.21 Rezultate obținute pe epruvete solicitate la 12 cicluri de saturare – uscare si îngheț - dezgheț
Indicativ
probă
Masă probă
(saturare-uscare) [g]
Masă probă (îngheț -
dezgheț) [g] Pierderea de masă prin
saturare – uscare [%]
Pierderea de masă prin
îngheț – dezgheț [%] La 7
zile
După 14
cicluri
După 13+1
zile
După 14
cicluri
I 864,4 843,6 861,9 819,1 2,41 4,97
II 867,1 846,1 860,4 817,6 2,42 4,97
III 869,3 848,3 868,3 825,1 2,42 4,98
Valoare medie 2,41 4,97
Valoare maximă admisă conform STAS 10473, 1987 10 10
Tabelul 5.22 Rezultate măsurători realizate cu echipamentul ZORN pe sectoarele cu straturi din balast
stabilizat cu Doroport 3,5 %
Sector Evd [MPa] s1 [mm] s2 [mm] s3 [mm] Ev2 [MPa]
3 177,17 0,248 0,027 0,107 535,79
4 204,55 0,111 0,111 0,107 687,11
Tabelul 5.23 Parametri testare cu placa Lucas pentru stratul de bază de pe sectorul experimental 3 (balast
stabilizat cu Doroport 3,5 %)
Parametri
Treapta de încărcare Interval presiune
1 2 --- 0,7 σ0,max 0,3 σ0,max
σ0,max [kN/m2] 0,50 0,45 Treapta 1 0,35 0,15
α0 [mm] -0,0193 0,6822 Treapta 2 0,315 0,135
α0 mm/(kN/m2) 1,1705 0,1031 Treapta corespunzătoare
α0 mm/(kN2/m4) 0,7426 0,5333 --- 0,7 s 0,3 s
Ev [kN/m2] 128,30 576,59 Treapta 1 0,481 0,173
Ev2/Ev1 --- 4,49 Treapta 2 3,623 0,768
CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND EFICIENȚA STRUCTURALĂ A SECTOARELOR
DE DRUMURI REABILITATE PRIN RECICLARE „LA RECE”
53
Tabelul 5.24 Rezultate teste placa Lucas pentru stratul de bază de pe sectorul experimental 3 (balast
stabilizat cu Doroport 3,5 %)
Primul ciclu de încărcare Descărcare Al doilea ciclu de încărcare
Pas
încărcare
(*)
Presiunea σ
[𝑘𝑁/𝑚2]
(**)
Tasarea s
[mm]
(***)
(*) (**) (***) (*) (**) (***)
1 0,00 0,000 9 0,24 0,771 12 0,00 0,685
2 0,08 0,051 10 0,12 0,728 13 0,08 0,684
3 0,16 0,174 11 0 0,685 14 0,16 0,717
4 0,24 0,330 15 0,24 0,749
5 0,32 0,431 16 0,32 0,766
6 0,40 0,564 17 0,40 0,792
7 0,45 0,668 18 0,45 0,848
8 0,50 0,742
*Pas încărcare; **Presiune; ***Tasare.
Figura 5.44 Curbe presiune – tasare balast stabilizat cu Doroport 3,5 %
Determinările pe cale experimentală a rezistențelor mecanice la compresiune și întindere
prin despicare au urmat aceeași procedură, iar rezultatele sunt prezentate grafic, comparativ la
cazul anterior (mixtură asfaltică stabilizată cu Doroport 3,5 %), în figura 5.45 (STAS 10473/2,
1986).
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
54
Figura 5.45 Evoluția în timp a rezistențelor mecanice ale amestecurilor stabilizate
➢ Amenajarea stratului de bază din anrobat bituminos de tip AB 31,5
La amenajarea stratului de bază, de pe sectoarele experimentale 4 și 5, s-a utilizat anrobat
bituminos cu criblură de tip AB 31,5, cu proprietăți conforme cu prevederile din standardul „SR
EN 13108/1-2006+AC/2008 – Mixturi asfaltice. Specificații pentru materiale. Partea 1: Betoane
asfaltice” și din normativul „AND 605/2016 – Normativ privind mixturile asfaltice executate la
cald. Condiții tehnice de proiectare, preparare și punere în operă a mixturilor asfaltice” (SR EN
13108, 2008; AND 605, 2016). După cum se poate observa în tabelul 5.25, a fost selectat dozajul
de bitum de 4,5 %, deoarece această valoare satisface toate cerințele indicate în normativ. În
continuare, s-au determinat caracteristicile granulometrice, respectiv rețeta finală a mixturii
(Tabelele 5.26 și 5.27), (SR EN 933-1:2002/A1, 2006).
Tabelul 5.25 Caracteristici fizico-mecanice epruvete anrobat bituminos de tip AB 31,5
Caracteristici UM
Dozaj bitum Limite
acceptabilitate
AND 605/2016 3,60 3,80 4,00 4,20 4,40
Stabilitate (S) la 60 °C kN 8,5 8,6 10,1 9,3 8,9 6,15 - 13
Indice de curgere (I) mm 2,46 2,67 2,75 2,94 3 1,5 - 4
Raport S/I kN/mm 3,46 3,22 3,67 3,16 2,97 ≥ 1,6
Densitatea aparentă kg/m3 2,32 2,32 2,35 2,35 2,34 ---
Absorbție de apă %
volum 4,50 4,35 4,22 3,86 3,51 1,5 - 6
Sensibilitate la apă % --- --- 87,8 --- --- ≥ 80
CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND EFICIENȚA STRUCTURALĂ A SECTOARELOR
DE DRUMURI REABILITATE PRIN RECICLARE „LA RECE”
55
Tabelul 5.26 Granulozitate agregate naturale pentru anrobat bituminos de tip AB 31,5
Dimensiune
ochiuri [mm] 31,5 25 22,4 16 11,2 8 5,6 4 2 1 0,5 0,25 0,125 0,063
Tip agregate Trecut prin ciur [%]
Criblură
16 - 31,5 mm
100 96,82 85,47 17,06 0,24 0,11 --- ---- --- --- --- --- --- ---
Criblură
8 - 16 mm
--- --- 100 97,16 41,81 7,90 1,06 0,34 0,22 --- --- --- --- ---
Criblură
4 - 8 mm
--- --- --- --- 100 92,99 54,88 19,29 4,92 3,22 2,33 1,74 1,17 0,57
Nisip concasare
0 - 4 mm
--- --- --- --- --- --- 100 99,28 72,1 47,88 32,32 21,78 12,40 6,78
Nisip natural
0 - 4 mm
--- --- --- --- --- --- 100 95,84 70,56 52,12 37,30 14,52 3,62 1,44
Filer --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- 100 98,84 87,84 70,46
Amenajarea stratului de bază din anrobat bituminos de tip AB 31,5 s-a efectuat în următoarea
succesiune tehnologică:
• S-a așternut un geo-compozit din polipropilenă consolidat prin coasere pe o grilă din
polivinil alcool, pentru întârzierea transmiterii fisurilor, de la straturile stabilizate cu liant hidraulic
rutier la cele din mixtură asfaltică (NP 075, 2002);
• S-a transportat mixtura asfaltică pe pista stației de cercetări rutiere (Fig. 5.46);
• S-a așternut mixtura asfaltică la cotă (Fig. 5.47);
• S-a compactat amestecul cu un cilindru compactor cu tambur lis (Fig. 5.48).
Figura 5.46 Transportul mixturii asfaltice pe pista stației de cercetări rutiere
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
56
Tabelul 5.27 Dozaj agregate naturale pentru rețeta de anrobat bituminos de tip AB 31,5
Dimensiune
ochiuri [mm] 31,5 25 22,4 16 11,2 8 5,6 4 2 1 0,5 0,25 0,125 0,063
Tip agregate Trecut prin ciur [%]
Criblură
16 - 31,5 mm
33 31,5 28,2 5,63 0,08 0,04 --- ---- --- --- --- --- --- ---
Total 33 % criblură 16 - 31,5 mm
Criblură
8 - 16 mm
12 12 12 11,6 5,02 0,95 0,13 0,04 0,03 --- --- --- --- ---
Total 12 % criblură 8 - 16 mm
Criblură
4 - 8 mm
10 10 10 10 10 9,30 5,49 1,93 0,49 0,32 0,23 9,30 5,49 0,12
Total 10 % criblură 4 - 8 mm
Nisip concasare
0 - 4 mm
20 20 20 20 20 20 20 19,8 14,4 9,58 6,46 4,36 2,48 1,36
Total 20 % nisip concasare 0 - 4 mm
Nisip natural
0 - 4 mm
20 20 20 20 20 20 20 19,1 14,1 10,4 7,46 2,90 0,72 0,29
Total 20 % nisip natural 0 - 4 mm
Filer 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 4,94 4,39 3,52
Total 5 % filer
Total amestec 100 %: 33 % criblură 16 - 31,5 mm + 12 % criblură 8 - 16 mm + 10 % criblură 4 - 8 mm + 20 % nisip
concasare 0 - 4 mm + 20 % nisip natural 0 - 4 mm + 5 % filer
Curbă amestec
agregate 100 98,95 95,2 72,2 60,1 55,2 50,6 46 34 25,3 19,1 12,3 7,71 5,23
Limite
inferioare
AND 605/2016
90 --- 82 72 --- 54 --- 37 22 --- --- --- 3 2
Limite
superioare
AND 605/2016
100 --- 94 88 --- 74 --- 60 47 --- --- --- 12 7
CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND EFICIENȚA STRUCTURALĂ A SECTOARELOR
DE DRUMURI REABILITATE PRIN RECICLARE „LA RECE”
57
Figura 5.47 Așternerea mixturii asfaltice la cotă
Figura 5.48 Compactarea mixturii asfaltice
5.4.7 Amenajarea straturilor de legătură din beton asfaltic deschis tip BAD 22,4
Rețeta betonului asfaltic deschis de tip BAD 22,4 s-a conceput după metoda prezentată în
secțiunea precedentă.. Valorile mediate ale caracteristicilor fizico-mecanice, determinate prin
testarea a 50 de epruvete cu dozaje de bitum distincte, sunt prezentate în tabelul 5.28.
Caracteristicile granulometrice, respectiv rețeta finală a mixturii din beton asfaltic deschis de tip
BAD 22,4 sunt listate în tabelele 5.29 și 5.30 (SR EN 933-1:2002/A1, 2006).
Tabelul 5.28 Caracteristici fizico-mecanice epruvete beton asfaltic deschis de tip BAD 22,4
Caracteristici UM
Dozaj bitum Limite
acceptabilitate
AND 605/2016 3,80 4,00 4,20 4,40 4,60
Stabilitate (S) la 60 °C kN 6,6 7,2 7,8 7,4 6,9 6,15 - 13
Indice de curgere (I) mm 2,31 2,58 2,93 3,17 3,65 1,5 - 4
Raport S/I kN/mm 2,86 2,79 2,66 2,33 1,89 ≥ 1,6
Densitatea aparentă kg/m3 2,40 2,42 2,44 2,44 2,43 ---
Absorbție de apă %
volum 3,91 3,11 2,51 2,36 2,19 1,5 - 6
Sensibilitate la apă % --- --- 85 --- --- ≥ 80
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
58
Tabelul 5.29 Granulozitate agregate naturale pentru betonul asfaltic deschis de tip BAD 22,4
Dimensiune
ochiuri [mm] 31,5 25 22,4 16 11,2 8 5,6 4 2 1 0,5 0,25 0,125 0,063
Tip agregate Trecut prin ciur [%]
Criblură
16 - 31,5 mm
--- 100 88,94 14,68 0,18 --- --- ---- --- --- --- --- --- ---
Criblură
8 - 16 mm
--- --- 100 97,29 44,86 5,30 1,13 0,46 --- --- --- --- --- ---
Criblură
4 - 8 mm
--- --- --- --- 100 95,96 43,87 4,26 0,56 --- --- --- --- ---
Nisip concasare
0 - 4 mm
--- --- --- --- --- 100 99,72 95,97 71,28 50,27 35,58 24,87 15,16 8,57
Nisip natural
0 - 4 mm
--- --- --- --- --- 100 99,94 99,32 76,40 61,22 49,26 23,73 6,51 0,95
Filer --- --- --- --- --- --- --- --- --- 100 99,50 98,95 98,50 86,00
Straturile de legătură din beton asfaltic deschis de tip BAD 22,4 s-au realizat in următoarea
succesiune tehnologică:
• S-a transportat mixtura pe pista stației de cercetări rutiere cu ajutorul unui încărcător frontal
(Fig. 5.49);
• S-a așternut un geotextil cu rol antifisură și s-a amorsat suprafața;
• S-a așternut mixtura asfaltică la cotă (Fig. 5.50);
• S-a compactat amestecul cu un cilindru compactor cu tambur lis (Fig. 5.51).
Figura 5.49 Transportul mixturii asfaltice pe pista stației de cercetări rutiere
CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND EFICIENȚA STRUCTURALĂ A SECTOARELOR
DE DRUMURI REABILITATE PRIN RECICLARE „LA RECE”
59
Tabelul 5.30 Dozaj agregate naturale pentru rețeta de beton asfaltic deschis de tip BAD 22,4
Dimensiune
ochiuri [mm] 31,5 25 22,4 16 11,2 8 5,6 4 2 1 0,5 0,25 0,125 0,063
Tip agregate Trecut prin ciur [%]
Criblură
16 - 31,5 mm
--- 22 19,5 3,23 0,04 --- --- ---- --- --- --- --- --- ---
Total 22 % criblură 16 - 31,5 mm
Criblură
8 - 16 mm
--- 30 30 29,2 13,5 1,59 0,34 0,14 --- --- --- --- --- ---
Total 30 % criblură 8 - 16 mm
Criblură
4 - 8 mm
--- 10 10 10 10 9,60 4,39 0,43 0,06 --- --- --- --- ---
Total 10 % criblură 4 - 8 mm
Nisip concasare
0 - 4 mm
--- 17 17 17 17 17 16,95 16,31 12,12 8,55 6,05 4,23 2,58 1,46
Total 17 % nisip concasare 0 - 4 mm
Nisip natural
0 - 4 mm
--- 17 17 17 17 17 17 16,8 12,9 10,4 8,37 4,03 1,11 0,16
Total 17 % nisip natural 0 - 4 mm
Filer --- 4 4 4 4 4 4 4 4 4 3,98 3,96 3,94 3,44
Total 4 % filer
Total amestec 100 %: 22 % criblură 16 - 31,5 mm + 30 % criblură 8 - 16 mm + 10 % criblură 4 - 8 mm + 17 % nisip
concasare 0 - 4 mm + 17 % nisip natural 0 - 4 mm + 4 % filer
Curbă amestec
agregate --- 98,95 95,2 72,2 60,1 55,2 50,6 46 34 25,3 19,1 12,3 7,71 5,23
Limite
inferioare
AND 605/2016
90 --- 82 72 --- 54 --- 37 22 --- --- --- 3 2
Limite
superioare
AND 605/2016
100 --- 94 88 --- 74 --- 60 47 --- --- --- 12 7
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
60
Figura 5.50 Așternerea mixturii asfaltice la cotă Figura 5.51 Compactarea mixturii asfaltice
5.4.8 Amenajarea straturilor de uzură din mixtură asfaltică stabilizată tip MAS 16
Caracteristicile granulometrice, respectiv rețeta finală a mixturii din beton asfaltic deschis
de tip MAS 16 sunt listate în tabelele 5.31 și 5.32 (SR EN 933-1:2002/A1, 2006).
Tabelul 5.31 Granulozitate agregate naturale pentru mixtură asfaltică stabilizată de tip MAS 16
Dimensiune
ochiuri [mm] 31,5 25 22,4 16 11,2 8 5,6 4 2 1 0,5 0,25 0,125 0,063
Tip agregate Trecut prin ciur [%]
Criblură
16 - 31,5 mm
--- --- --- --- --- --- --- ---- --- --- --- --- --- ---
Criblură
8 - 16 mm
--- --- --- 97,70 --- 5,90 --- --- --- --- --- --- --- ---
Criblură
4 - 8 mm
--- --- --- 100 --- 100 17,70 1,10 --- --- --- --- --- ---
Nisip concasare
0 - 4 mm
--- --- --- 100 --- 100 98,90 82,70 65,40 --- --- 26,40 --- 18,70
Nisip natural
0 - 4 mm
--- --- --- 100 --- 100 100 100 100 --- --- 91,60 --- 75,90
Filer --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
Compatibilitatea caracteristicilor fizice ale fibrelor celulozice și ale mixturii a fost verificată,
prin testarea a 50 de epruvete, câte 10 pentru fiecare dozaj distinct de bitum (Tabelul 5.33), (STAS
10473/2, 1986).
CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND EFICIENȚA STRUCTURALĂ A SECTOARELOR
DE DRUMURI REABILITATE PRIN RECICLARE „LA RECE”
61
Tabelul 5.32 Dozaj agregate naturale pentru rețeta de mixtură asfaltică stabilizată de tip MAS 16
Dimensiune
ochiuri [mm] 31,5 25 22,4 16 11,2 8 5,6 4 2 1 0,5 0,25 0,125 0,063
Tip agregate Trecut prin ciur [%]
Criblură
16 - 31,5 mm
--- --- --- --- --- --- --- ---- --- --- --- --- --- ---
Total 0 % criblură 16 - 31,5 mm
Criblură
8 - 16 mm
53,00 --- --- 51,80 --- 3,10 --- --- --- --- --- --- --- ---
Total 53 % criblură 8 - 16 mm
Criblură
4 - 8 mm
20,00 --- --- 20,00 --- 20,00 3,50 0,20 --- --- --- --- --- ---
Total 20 % criblură 4 - 8 mm
Nisip concasare
0 - 4 mm
20,00 --- --- 20,00 --- 20,00 19,80 16,50 13,10 --- --- 5,30 --- 3,70
Total 20 % nisip concasare 0 - 4 mm
Nisip natural
0 - 4 mm
7,00 --- --- 7,00 --- 7,00 7,00 7,00 7,00 --- --- 6,40 --- 5,30
Total 7 % nisip natural 0 - 4 mm
Filer --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
Total 0 % filer
Total amestec 100 %: 0 % criblură 16 - 31,5 mm + 53 % criblură 8 - 16 mm + 20 % criblură 4 - 8 mm + 20 % nisip
concasare 0 - 4 mm + 7 % nisip natural 0 - 4 mm + 0 % filer
Curbă amestec
agregate --- --- --- 90 --- 44 --- 25 17 16 --- --- 10 9
Limite
inferioare
AND 605/2016
--- --- --- 100 --- 59 --- 37 25 22 --- --- 14 12
Limite
superioare
AND 605/2016
--- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
62
Tabelul 5.33 Caracteristici fizico-mecanice epruvete mixtură asfaltică stabilizată de tip MAS 16
Caracteristici UM
Dozaj bitum Standardul care
definește metoda
de încercare 4,10 4,30 4,50 4,70 4,90
Densitate aparentă
determinată pe epruvete
cilindrice
mg/m3 6,6 7,2 7,8 7,4 6,9 SR EN 12697-
6:2012
Volum de goluri % 2,31 2,58 2,93 3,17 3,65 SR EN 12697-
8:2004
Volum de goluri umplute cu
bitum % 2,86 2,79 2,66 2,33 1,89
SR EN 12697-
8:2004
Densitate maximă
determinată prin metoda
volumetrică
mg/m3 2,40 2,42 2,44 2,44 2,43 SR EN 12697-
5:2019
Test Schellenberg % 3,91 3,11 2,51 2,36 2,19 SR EN 12697-
18:2004
Straturile de uzură din mixtura asfaltică stabilizată de tip MAS 16 s-au amenajat in
următoarea succesiune tehnologica:
• S-a transportat mixtura pe pista stației de cercetări rutiere cu ajutorul unui încărcător frontal
(Fig. 5.52);
• S-a așternut mixtura asfaltică la cotă (Fig. 5.53);
• S-a compactat amestecul cu un cilindru compactor cu tambur lis (Fig. 5.54).
Figura 5.52 Transportul mixturii asfaltice pe pista stației de cercetări rutiere
Figura 5.53 Așternerea mixturii asfaltice la cotă Figura 5.54 Compactarea mixturii asfaltice
CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND EFICIENȚA STRUCTURALĂ A SECTOARELOR
DE DRUMURI REABILITATE PRIN RECICLARE „LA RECE”
63
Tabelul 5.34 Caracteristicile Marshall ale mixturilor asfaltice MAS 16; BAD 22,4 și AB 31,5
Nr.
epruvetă Tipul mixturii
Φ
[mm]
H
[cm]
mu
[g]
m1
[g]
m2
[g]
Densitate
aparentă medie
[g/cm3]
Raport S/I
[kN/mm]
1 MAS 16 101,6 6,42 1156,5 1161,2 664,7
2,328
Valoare obținută
3,16
Interval acceptare
1,5 -6
2 MAS 16 101,6 6,29 1151,3 1154,6 663,8
3 MAS 16 101,6 6,30 1153,4 1156,9 662,1
4 MAS 16 101,6 6,38 1147,9 1152,5 658,6
5 MAS 16 101,6 6,24 1122,9 1126,8 642,6
6 MAS 16 101,6 6,30 1153,3 1157,8 661,0
7 BAD 22,4 101,6 6,30 1136,6 1140,1 658,6
2,346
Valoare obținută
2,81
Interval acceptare
1,5 -6
8 BAD 22,4 101,6 6,30 1132,4 1138,4 653,0
9 BAD 22,4 101,6 6,37 1130,5 1137,1 652,0
10 BAD 22,4 101,6 6,31 1137,9 1144,2 658,6
11 BAD 22,4 101,6 6,20 1135,2 1139,6 659,1
12 BAD 22,4 101,6 6,29 1138,9 1143,8 658,9
13 AB 31,5 101,6 6,29 1124,7 1129,3 651,1
2,312
Valoare obținută
3,75
Interval acceptare
1,5 -6
14 AB 31,5 101,6 6,31 1121,7 1128,6 644,3
15 AB 31,5 101,6 6,36 1117,2 1122,7 639,9
16 AB 31,5 101,6 6,25 1119,2 1124,9 644,7
17 AB 31,5 101,6 6,62 1131,0 1143,2 641,9
18 AB 31,5 101,6 6,31 1118,7 1128,3 643,0
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
64
5.5 Instrumentarea sectoarelor experimentale cu traductori rezistivi de
monitorizare a deformațiilor specifice și a presiunilor
Distribuțiile deformațiilor specifice au fost monitorizate prin intermediul a 20 de traductori
rezistivi, dedicați, tip PAST 2 (PAvement Strain Transducers), atașați la nivelul patului drumului
și la baza straturilor stabilizate (Fig. 5.55 - 5.57), (Dynatest PAST 2 – Fișa tehnică de produs,
2020). Distribuțiile presiunilor au fost monitorizate prin intermediul a 5 traductori de presiune,
dedicați, tip SOPT 68A (SOil Presure Transducers), atașați la nivelul pământului de fundare (Fig.
5.58 – 5.59), (Dynatest SOPT 68A – Fișa tehnică de produs, 2020). Configurațiile geometrice și
specificațiile tehnice ale traductorilor rezistivi PAST 2 și SOPT 68A sunt ilustrate și listate în
figura 5.60 și tabelele 5.35 – 5.36.
Figura 5.55 Traductor rezistiv, dedicat, PAST 2 (https://www.dynatest.com/pavement-strain-transducers-
past)
Figura 5.56 Dispunerea traductorilor rezistivi de monitorizare a deformațiilor specifice și a presiunilor la
nivelul patului drumului, pe arealul pistei de încercări a stației de cercetări rutiere
CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND EFICIENȚA STRUCTURALĂ A SECTOARELOR
DE DRUMURI REABILITATE PRIN RECICLARE „LA RECE”
65
Figura 5.57 Dispunerea traductorilor rezistivi de monitorizare a deformațiilor specifice la nivelul
straturilor stabilizate, pe arealul pistei de încercări a stației de cercetări rutiere
Figura 5.58 Traductor rezistiv, dedicat, SOPT 68A
Figura 5.59 Traductor rezistiv, dedicat, SOPT 68A introdus în pământul de fundare prin intermediul
cutiei de montaj
Figura 5.60 Caracteristici geometrice: a) traductori rezistivi PAST 2 și b) traductori presiune SOPT 68A
(dimensiuni în mm)
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
66
Tabelul 5.35 Specificații tehnice traductori PAST 2 (Dynatest PAST 2 – Fișa tehnică de produs, 2020)
Caracteristică Valoare/atribut
Interval măsurare < 1500 microdeformații
Material fibră din sticlă și material epoxidic
Adeziv recomandat epoxidic – silicon – PFT
Temperatură de lucru - 30 ~ + 150°C; - 22 ~ + 300°F
Rezistență 120 Ω ± 1 %
Voltaj < 12 V
Modul de elasticitate suporți ~ 2200 MPa
Arie activă ~ 0,5 cm2
Durată de viață < 108 cicluri
Durată de serviciu > 36 luni
Echivalare tensiuni
admisibile 110
1000 /
N
m m
Tabelul 5.36 Specificații tehnice traductori SOPT 68A (Dynatest 68A – Fișa tehnică de produs, 2020)
Caracteristică Valoare/atribut
Interval măsurare 10 - 20 kPa; 100 – 800 kPa
Material titan în stare pură
Adeziv recomandat epoxidic
Temperatură de lucru - 30 ~ + 150°C; - 22 ~ + 300°F
Rezistență 4 x 350 Ω
Voltaj < 12 V
Durată de viață > 3 x 106 cicluri
Durată de serviciu > 36 luni
CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND EFICIENȚA STRUCTURALĂ A SECTOARELOR
DE DRUMURI REABILITATE PRIN RECICLARE „LA RECE”
67
Utilizarea traductorilor rezistivi pentru monitorizarea variațiilor presiunilor și deformațiilor
specifice reprezintă o metodă experimentală clasică, fiind pusă în practică din a doua jumătate a
secolului 20 (Hoffmann, 1989; Sharpe, 2008; Anon, 2014a; Anon, 2014b). Această metodă
presupune convertirea diferențelor de tensiune apărute pe parcursul solicitării în deformații
specifice și presiuni, cu ajutorul unui aparat matematic bazat pe teoria punții Wheatstone (Fig.
5.61).
Figura 5.61 Punte Wheatstone conectată la: varianta a) traductor presiune SOPT 68A, varianta b)
traductor deformații specifice PAST 2 (adaptat după Giurgiutiu, 2015)
Evaluarea deformațiilor specifice se realizează plecând de la ecuația 5.3.
rezultând
=
R
RGF
R
R
GF
=
(5.3)
unde:
𝐺𝐹 reprezintă factorul de transformare al traductorului rezistiv.
Pentru stabilirea raportului ∆𝑅
𝑅 se utilizează valoarea tensiunii de ieșire V0:
3 20
3 4 1 2
IN
R RV V
R R R R
= −
+ +
(5.4)
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
68
unde:
𝑉𝐼𝑁 este valoarea tensiunii de intrare.
Notând cu ∆𝑅 variația lui R1, ecuația 5.4. devine:
0 3 2
3 4 1 2IN
V R R
V R R R R R
= −
+ + +
(5.5)
Ținând cont de faptul că R1 = R2 și R3 = R4 și notând 𝑉𝑟 =𝑉0
𝑉𝐼𝑁, ecuația 5.5 poate fi
transformată:
(5.6)
După stabilirea relațiilor de transformare dintre tensiunea relativă și raportul rezistențelor,
variațiile deformațiilor specifice pentru fiecare traductor rezistiv se pot calcula aplicând ecuația
5.7.
( )
4
1 2 4
1 2
r
r r
r
VRV VR
GF GF GF V
−
= = = −
(5.7)
CERCETĂRI EXPERIMENTALE PRIVIND EFICIENȚA STRUCTURALĂ A SECTOARELOR
DE DRUMURI REABILITATE PRIN RECICLARE „LA RECE”
69
5.6 Concluzii
Pentru a evalua performanțele structurilor rutiere în a căror componență se regăsesc straturi
realizate cu materiale reciclate și stabilizate a fost proiectat și desfășurat un program experimental
complex în cadrul stației pilot pentru încercarea accelerată a structurilor rutiere ALT-LIRA ”prof.
univ. emerit ing. Dimitrie Atanasiu”, a Facultății de Construcții și Instalații Iași. În acest sens,
arealul stației pilot a găzduit 3 structuri rutiere semirigide cu strat de bază din amestecuri stabilizate
cu lianți hidraulici rutieri și 2 structuri rutiere suple cu strat de bază din piatră spartă (structuri
clasice pentru rețeaua rutieră din Romania). Primele 3 structuri rutiere au fost pre-dimensionate
conform cerințelor aferente drumurilor ce comportă un trafic cel mult mediu (drumuri cu două
benzi de circulație), iar ultimele 2 structuri rutiere sunt specifice drumurilor cu un trafic cel puțin
mediu.
Conform legislației în vigoare din domeniul rutier, pentru fiecare material component al
structurilor rutiere (clasic sau reciclat) s-a realizat o serie de analize geotehnice și mecanice de
laborator, precum și teste in-situ. Rezultatele obținute în urma acestor analize au validat
materialele folosite, prin comparație cu valorile minimale ale caracteristicilor fizice, mecanice și
elastice stipulate în standardele românești. Totodată, aceste rezultate au reliefat proprietățile
avantajoase ale materialelor reciclate și stabilizate, net superioare celor ale materialelor clasice
utilizate în tehnica rutieră curentă. Astfel, analizând rezultatele deduse din suita de teste realizate
în etapa de construire și instrumentare a structurilor rutiere se pot formula următoarele concluzii:
• Mixtura asfaltică frezată reciclată la rece cu liant hidraulic rutier poate fi o soluție
viabilă și eficientă pentru înlocuirea unui strat de bază sau de fundație din agregate
naturale;
• Evaluarea experimentală a calității patului drumului, realizată cu deflectometrul
dinamic ușor GPS ZORN ZFG 3000 și placa statică Lucas, a oferit rezultate
convenabile, în special pentru pământul stabilizat cu liant hidraulic. Capacitatea
portantă a pământului stabilizat a fost de peste zece ori mai mare comparativ cu cea
a pământului natural (la 7 zile după execuție);
• Materialul reciclabil (mixtura asfaltică) prezintă o curbă granulometrică
asemănătoare cu cele de referință. Acest rezultat dovedește că este posibilă obținerea
acestor caracteristici particulare de clasificare in-situ, fără a adăuga materiale
suplimentare, cu excepția agentul de reciclare;
• Evoluția în timp a rezistențelor la compresiune și întindere ale mixturii asfaltice
frezate și stabilizate și ale balastului stabilizat prezintă o tendință ascendentă
pronunțată, iar valorile ultime ale acestor caracteristici mecanice sunt superioare
celor ale materialelor de construcție necoezive (piatră spartă, balast, etc).
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
70
Capitolul 6
REZULTATE ALE PROGRAMULUI EXPERIMENTAL
6.1 Introducere
Tipurile de sectoare experimentale descrise în capitolul anterior (cele realizate cu materiale
clasice și cele obținute prin înglobarea straturilor din materiale reciclate) au fost supuse acțiunii
traficului rutier prin parcurgerea a 1000000 de treceri cu sarcina osiei standard de 115 kN, la o
viteză medie de 20 km/h.
6.2 Investigarea profilurilor transversale ale deformațiilor remanente
Pentru trasarea profilurilor transversale ale deformațiilor remanente s-au efectuat măsurători
în 40 de secțiuni de monitorizare (Fig. 6.1), la fiecare 50000 de treceri în intervalul 0 – 250000 de
treceri, respectiv la fiecare 100000 de treceri în intervalul 300000 – 1000000 de treceri. Numărul
total de treceri (1000000) corespunde la 500000 de cicluri complete cu sarcina de 57,5 kN pe roți.
Distribuțiile deformațiilor remanente înregistrate pentru fiecare sector experimental prin
prelucrarea valorilor obținute pentru cele 40 de borne de măsurare sunt prezentate grafic în figurile
6.2 – 6.7.
Figura 6.1 Secțiuni de monitorizare a deformațiilor remanente
REZULTATE ALE PROGRAMULUI EXPERIMENTAL PRIVIND EFICIENȚA STRUCTURALĂ
A SECTOARELOR DE DRUMURI REABILITATE PRIN RECICLARE „LA RECE”
71
Figura 6.2 Profilul transversal al deformațiilor remanente pe sectorul experimental numărul 1
Figura 6.3 Profilul transversal al deformațiilor remanente pe sectorul experimental numărul 2
Figura 6.4 Profilul transversal al deformațiilor remanente pe sectorul experimental numărul 3
Figura 6.5 Profilul transversal al deformațiilor remanente pe sectorul experimental numărul 4
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
72
Figura 6.6 Profilul transversal al deformațiilor remanente pe sectorul experimental numărul 5
Sectoarele experimentale 1 și 5 prezintă alcătuiri clasice pentru structurile de drumuri din
România destinate căilor de comunicație rutiere ce deservesc traficul cel mult mediu (sectorul 1)
și traficul cel puțin mediu (sectorul 5). Sectoarele experimentale 2 și 4 au fost proiectate pentru a
găzdui un trafic moderat spre intens, dar spre deosebire de sectorul numărul 5, în componența
straturilor s-au utilizat și materiale stabilizate / reciclate. Similar, diferența dintre sectorul
experimental 3 și sectorul experimental 1 constă în înlocuirea stratului de fundație clasic cu un
material nou, obținut prin stabilizarea balastului rutier.
Per ansamblu, valorile ultime și distribuțiile deformațiilor remanente corespund alcătuirilor
structurale ale sectoarelor. Analizând componența straturilor prezentată în secțiunea 5.4.1 și
valorile ultime ale deformațiilor specifice, se observă că utilizarea materialelor stabilizate /
reciclate nu influențează starea de degradare dezvoltată la nivelul stratului de uzură ca urmare a
intensității traficului rutier.
6.3 Distribuția deformațiilor specifice longitudinale la baza straturilor
bituminoase
Pentru monitorizarea deformațiilor specifice dezvoltate la baza straturilor bituminoase,
fiecare sector experimental a fost instrumentat cu câte doi traductori rezistivi. Primul traductor a
fost montat la mijlocul distanței dintre cele două seturi de roți, iar cel de al doilea a fost dispus pe
traiectoria roții motrice. Conform practicii curente în încercări accelerate aceste regiuni sunt
considerate vulnerabile la apariția și dezvoltarea unor deformații specifice longitudinale excesive
(Mallick și El-Korchi, 2017).
La începutul încercării accelerate, după aproximativ 50000 de treceri, deformațiile specifice
înregistrate de către cei doi traductori rezistivi prezentau valori apropiate, cuprinse în intervalul
210 – 230 μstrain pentru sectorul experimental 1, respectiv 100 – 130 μstrain pentru sectoarele
experimentale 2, 3 și 4 (Fig. 6.7). Odată cu creșterea numărului de treceri, diferențele dintre datele
REZULTATE ALE PROGRAMULUI EXPERIMENTAL PRIVIND EFICIENȚA STRUCTURALĂ
A SECTOARELOR DE DRUMURI REABILITATE PRIN RECICLARE „LA RECE”
73
înregistrate de traductori devin semnificative. Astfel, după cum se poate observa în figura 6.7,
după depășirea pragului de 200000 de treceri ale brațului de rulare, deformațiile specifice
înregistrate pe traiectoria roții motrice cresc accelerat.
Figura 6.7 Distribuțiile deformațiilor specifice longitudinale în raport cu numărul de treceri
După terminarea celor 500000 de cicluri ale ansamblului de rulare, valorile maxime ale
deformațiilor specifice longitudinale au fost înregistrate pentru sectorul experimental 1 (264
μstrain pentru traductorul rezistiv 1 și 356 μstrain pentru traductorul rezistiv 2) și sectorul
experimental 4 (265 μstrain pentru traductorul rezistiv 1 și 320 μstrain pentru traductorul rezistiv
2). Datele înregistrate de traductorii dispuși pe sectoarele experimentale 2, 3 și 5 prezintă valori
apropriate. Astfel, deformațiile specifice maxime înregistrate de primul traductor rezistiv sunt de
202 μstrain pentru sectorul experimental 2, 201 μstrain pentru sectorul experimental 3 și 204
μstrain pentru sectorul experimental 5. Similar, deformațiile specifice maxime captate de cel de al
doilea traductor rezistiv sunt de 241 μstrain pentru sectorul experimental 2, 249 μstrain pentru
sectorul experimental 3 și 287 μstrain pentru sectorul experimental 5. Corespondența acestor
rezultate se datorează faptului că toate sectoarele experimentale au fost realizate utilizând aceeași
componență a straturilor de legătură și de uzură.
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
74
6.4 Distribuția deformațiilor specifice transversale la nivelul straturilor
stabilizate
Distribuțiile deformațiilor specifice transversale în raport cu numărul de treceri a
ansamblului de rulare a stației de încercări rutiere accelerate sunt prezentate grafic în figura 6.8.
Figura 6.8 Distribuțiile deformațiilor specifice transversale în raport cu numărul de treceri
Atât valoarea maximă cât și rata de creștere a deformațiilor specifice transversale sunt mai
mari în cazul sectorului experimental 1, comparativ cu rezultatele înregistrate pentru restul
sectoarelor. Acest aspect era de așteptat, deoarece primul sector experimental a fost realizat
exclusiv cu materiale clasice, fără a utiliza nicio tehnică de stabilizare în vederea îmbunătățirii
caracteristicilor mecanice. Prin comparație, în cazul sectorului experimental 2, ce înglobează un
strat de bază din mixtură asfaltică reciclată și stabilizată, valoarea maximă a deformațiilor specifice
transversale (700 μstrain) este mai mică cu 17,70 % față de cea înregistrată pentru primul sector.
Cea mai mică valoare din setul de date prelucrate corespunde sectorului experimental 4 (207
μstrain), pentru care stratul de bază a fost realizat în totalitate din balast stabilizat, iar grosimea
totală a structurii rutiere însumează 89 cm.
Pentru sectoarele experimentale realizate cu aceeași alcătuire structurală și pe aceeași
adâncime maximă (sectoarele 4 și 5), înlocuirea pietrei sparte cu balast stabilizat conduce la o
scădere cu 51 % a valorii maxime înregistrate pentru deformațiile specifice transversale (207
μstrain – sectorul experimental 4; 312 μstrain – sectorul experimental 5). Aceeași observație este
validă și pentru sectoarele experimentale 1, 2 și 3, unde înlocuirea pietrei sparte cu balast stabilizat
și mixtură asfaltică reciclată și stabilizată induce o diminuare de aproximativ 30 % a deformațiilor
REZULTATE ALE PROGRAMULUI EXPERIMENTAL PRIVIND EFICIENȚA STRUCTURALĂ
A SECTOARELOR DE DRUMURI REABILITATE PRIN RECICLARE „LA RECE”
75
specifice transversale (850 μstrain – sectorul experimental 1; 605 μstrain – sectorul experimental
2; 597 μstrain – sectorul experimental 3). Aceste rezultate întăresc concluziile preliminare
determinate pe baza datelor prezentate anterior, conform cărora performanțele structurale ale
mixturilor asfaltice învechite prelucrate prin frezare, reciclare și stabilizare sunt comparabile sau
superioare celor ale materialelor clasice pentru construcția drumurilor.
6.5 Distribuția presiunilor la nivelul pământului de fundare
Distribuțiile presiunilor la nivelul pământului de fundare în raport cu numărul de treceri a
ansamblului de rulare a stației de încercări rutiere accelerate sunt prezentate grafic în figura 6.9.
Figura 6.9 Distribuțiile presiunilor la nivelul pământului de fundare
După cum se poate observa, valorile minime ale presiunilor corespund sectoarelor
experimentale 4 și 5 (5,4 kPa și 6,4 kPa), pentru care pământul de fundare a fost stabilizat cu liant
hidraulic rutier. Pentru sectoarele experimentale 1, 2 și 3 pământul de fundare nu a fost îmbunătățit
și, prin urmare, valorile maxime ale presiunilor dezvoltate sunt semnificativ mai mari comparativ
cu cele înregistrate pe sectoarelor 4 și 5. Astfel, pentru sectorul experimental 1 presiunea maximă
este de 9,7 kPa, pentru sectorul experimental 2 - 7,8 kPa, iar pentru sectorul experimental 3 - 7,5
kPa. Diferența dintre cele două seturi de valori se datorează, în principal, proprietăților mecanice
și elastice avantajoase ale pământurilor de fundare stabilizate. Aceste caracteristici au fost
evidențiate în cadrul testelor prezentate în capitolul anterior, conform cărora capacitatea portantă
și modulul de elasticitate a pământurilor stabilizate cresc de aproximativ 10 ori în comparație cu
valorile determinate pentru pământurile nestabilizate (pământ tip 4b).
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
76
6.6 Capacitățile portante ale sectoarelor experimentale, determinate cu
deflectometrul cu pârghie tip Benkelman
Pentru determinarea capacității portante a sectoarelor experimentale s-au realizat măsurători
de deformabilitate la 250000 și 1000000 de treceri cu deflectometrul cu pârghie tip Benkelman.
Caracteristicile deflectometrului cu pârghie Benkelman utilizat în cadrul programului
experimental sunt prezentate schematic în figura 6.10.
Figura 6.10 Deflectometru cu pârghie Benkelman
Capacitățile portante determinate pentru cele 5 sectoare rutiere experimentale, la 250000 și
1000000 de treceri ale ansamblului de rulare, sunt reprezentate grafic în figura 6.11. Valorile
maxime au fost normalizate conform cerințelor aplicate sectoarelor rutiere din România
(magnitudinea încărcării de 57,5 kN și temperatura medie de 20 oC). Conform specificațiilor din
normativul „CD 155 Instrucțiuni tehnice pentru determinarea stării tehnice a drumurilor
moderne” (2001), corespondența dintre volumul traficului simulat și capacitățile portante
determinate la nivelul suprafețelor de rulare indică faptul că toate structurile rutiere analizate au
performanțe structurale „excepționale”. Totodată, în normativul indicat se specifică valoarea
maxim admisibilă a capacității portante de 70 mm/100 pentru sectoarele rutiere cu trafic greu și
trafic foarte greu. După cum se poate observa în figura 6.11, la solicitări din trafic extrem de greu,
sectoarele realizate cu materiale reciclate și stabilizate (sectoarele 2, 3 și 4) au dezvoltat deformații
verticale maxime cuprinse între 25 % și 69 % din valoarea admisibilă indicată în legislația în
vigoare. De asemenea, se poate observa că pentru toate structurile rutiere analizate, deformațiile
verticale la nivelul suprafeței de rulare cresc cu aproximativ 26 % în intervalul 250000 – 1000000
de treceri. Analizând distribuțiile valorilor maxime, per ansamblu, se observă că sectoarele rutiere
realizate cu materiale reciclate și stabilizate prezintă un comportament structural superior celui
caracteristic sectoarelor cu alcătuire clasică.
REZULTATE ALE PROGRAMULUI EXPERIMENTAL PRIVIND EFICIENȚA STRUCTURALĂ
A SECTOARELOR DE DRUMURI REABILITATE PRIN RECICLARE „LA RECE”
77
Figura 6.11 Capacități portante determinate cu deflectometrul cu pârghie Benkelman
6.7 Determinarea rugozităților suprafețelor îmbrăcăminților rutiere ale
sectoarelor experimentale
Rugozitate este o caracteristică de ordin funcțional, pentru orice tip de îmbrăcăminte rutieră,
prin intermediul căreia se asigură aderența în parametri normali dintre pneuri și suprafața drumului
(Burlacu et al., 2016; Burlacu et al., 2018). Asigurarea unei rugozități corespunzătoare conduce la
satisfacerea cerințelor obligatorii ale suprafeței de rulare privind caracteristica antiderapantă,
respectiv componenta de siguranță și confort a circulației.
Rugozitatea unei îmbrăcăminți rutiere poate fi determinată prin două metode experimentale
distincte:
• Rugozitatea SRT (en. Skid resistance test);
• Rugozitatea HS (fr. Hauter de sable).
În cadrul programului experimental au fost utilizate ambele metode de determinare a
rugozității. Metoda SRT constă în convertirea energiei cinetice dezvoltată de pendul prin frecare
cu suprafața de rulare în unități PTV (en. SRT), (Fig. 6.12),
(https://www.precisa.ro/produs/pendul-srt-uta-0190-utest/).
Figura 6.12 Pendul SRT UTA 0190 - UTEST
Rugozitățile sectoarelor experimentale determinate prin metoda SRT sunt prezentate în
tabelele 6.1 - 6.3.
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
78
Tabelul 6.1 Determinarea rugozității prin metoda SRT.
Măsurători inițiale
Sector
Locație în
profil
transversal
Rugozitate [unități PTV] Rugozitate medie
[unități PTV] 1 2 3 4 5
1
Pe urma roții 71 70 71 71 72 71,00
În exteriorul
roții 72 71 72 72 73 72,00
2
Pe urma roții 71 71 72 72 72 71,60
În exteriorul
roții 71 70 71 71 72 71,00
3
Pe urma roții 70 70 70 70 71 70,20
În exteriorul
roții 71 71 72 73 73 72,00
4
Pe urma roții 70 70 71 71 72 70,80
În exteriorul
roții 71 71 71 71 72 71,20
5
Pe urma roții 73 73 74 74 74 73,60
În exteriorul
roții 72 72 72 72 72 72,00
Tabelul 6.2 Determinarea rugozității prin metoda SRT.
Măsurători la 150000 de treceri ale ansamblului de rulare
Sector
Locație în
profil
transversal
Rugozitate [unități PTV] Rugozitate medie
[unități PTV] 1 2 3 4 5
1 Pe urma roții 63 63 63 63 63 63,00
2 Pe urma roții 68 68 68 68 68 68,00
3 Pe urma roții 62 62 62 62 62 62,00
4 Pe urma roții 60 60 60 60 60 60,00
5 Pe urma roții 59 59 59 59 59 59,00
REZULTATE ALE PROGRAMULUI EXPERIMENTAL PRIVIND EFICIENȚA STRUCTURALĂ
A SECTOARELOR DE DRUMURI REABILITATE PRIN RECICLARE „LA RECE”
79
După cum se poate observa în tabelul 6.1, la începutul testării toate valorile rugozității erau
superioare valorii minime admisibile (70 unități PTV) stipulate în standardul AND 605 (2016).
Odată cu creșterea număr de treceri ale ansamblului de rulare, rezistența la aderență scade și,
implicit rugozitatea suprafeței.
Tabelul 6.3 Determinarea rugozității prin metoda SRT.
Măsurători la 250000 de treceri ale ansamblului de rulare
Sector
Locație în
profil
transversal
Rugozitate [unități PTV]
Rugozitate medie
[unități PTV]
1 2 3 4 5
1
Pe urma roții 52 52 52 52 52 52
Pe urma roții 55 56 54 54 55 55
Pe urma roții 53 53 53 53 53 53
2
Pe urma roții 58 58 58 58 58 58
Pe urma roții 64 64 63 63 63 63
Pe urma roții 50 50 51 50 49 50
3
Pe urma roții 55 56 56 56 55 56
Pe urma roții 54 54 54 53 53 54
Pe urma roții 53 53 53 53 53 53
4
Pe urma roții 54 54 54 54 54 54
Pe urma roții 54 54 54 54 54 54
Pe urma roții 56 56 56 55 55 56
5
Pe urma roții 52 53 52 52 53 52
Pe urma roții 51 51 52 52 52 52
Pe urma roții 52 52 53 53 53 53
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
80
Valorile rugozităților determinate prin metoda HS sunt prezentate în tabelele 6.4 – 6.6.
Tabelul 6.4 Determinarea rugozității prin metoda HS.
Măsurători inițiale
Sector
Locație în
profil
transversal
Volum
nisip
[mm3]
Diametrul măsurat [mm] Media D
[mm]
MTD
[mm] 1 2 3 4
1
Pe urma
roții 25000 195 200 188 191 194 0,85
În
exteriorul
roții
25000 192 198 179 188 189 0,89
2
Pe urma
roții 25000 188 175 190 170 181 0,97
În
exteriorul
roții
25000 191 185 181 187 186 0,92
3
Pe urma
roții 25000 215 208 214 205 211 0,72
În
exteriorul
roții
25000 208 215 204 215 211 0,72
4
Pe urma
roții 25000 204 205 206 200 204 0,77
În
exteriorul
roții
25000 206 189 200 192 197 0,82
5
Pe urma
roții 25000 180 183 178 185 182 0,97
În
exteriorul
roții
25000 195 190 197 193 194 0,85
Tabelul 6.5 Determinarea rugozității prin metoda HS.
Măsurători la 150000 de treceri ale ansamblului de rulare
Sector
Locație în
profil
transversal
Volum
nisip
[mm3]
Diametrul măsurat [mm] Media D
[mm]
MTD
[mm] 1 2 3 4
1 Pe urma
roții 30000 255 260 256 258 257 0,58
2 Pe urma
roții 20000 255 220 233 241 237 0,45
3 Pe urma
roții 19000 237 225 220 228 228 0,47
4 Pe urma
roții 27000 210 185 240 192 207 0,80
5 Pe urma
roții 25000 237 260 280 241 255 0,49
REZULTATE ALE PROGRAMULUI EXPERIMENTAL PRIVIND EFICIENȚA STRUCTURALĂ
A SECTOARELOR DE DRUMURI REABILITATE PRIN RECICLARE „LA RECE”
81
6.8 Concluzii
Corelând rezultatele testelor realizate pe materiale (prezentate în capitolul 5) cu cele
determinate pe structura rutieră (prezentate în capitolul 6) se pot formula următoarele concluzii:
• Modulii de deflecție (elasticitate) a pământului de fundare de tip 4d stabilizat cu liant
hidraulic rutier Dorosol 3 %, determinați cu echipamentului ZORN ZFG 3000 GPS
și placa Lucas sunt de 10 ori mai mari comparativ cu cei ai pământului de fundare
nestabilizat de tip 4b. De asemenea, rezistențele mecanice medii la compresiune
(2,67 MPa) și întindere (0,22 MPa) ale pământului stabilizat, determinate la 28 de
zile, prezintă valori convenabile.
• Caracteristicile granulometrice ale tuturor materialelor stabilizate (pământ tip 4d și
balast) si ale materialelor reciclate și stabilizate (mixtura asfaltică) se încadrează în
limitele impuse în normativele în vigoare. Acest aspect demonstrează faptul că
metodele de stabilizare și reciclare prezentate în acest studiu pot fi implementate
direct pe șantier, fără a fi necesar transportul agregatelor în stații fixe și fără a utiliza
materiale de adaos.
• Caracteristicile mecanice ale materialelor reciclate și stabilizate sunt superioare celor
ale materialelor de construcție clasice, necoezive (piatră spartă și balast), utilizate la
construcția straturilor nelegate din componența structurilor rutiere.
• În ansamblu, valorile maxime și distribuțiile deformațiilor remanente corespund
alcătuirilor structurale ale sectoarelor. Analizând alura profilului transversal complet
al deformațiilor remanente a sectoarelor de pe arealul pistei de încercare se observă
că adâncimea crește odată cu numărul de treceri.
• Analizând componența straturilor prezentată în secțiunea 5.4.1 și valorile ultime ale
deformațiilor specifice, se observă că utilizarea materialelor stabilizate / reciclate nu
influențează starea de degradare dezvoltată la nivelul stratului de uzură ca urmare a
acțiunii traficului rutier.
• Distribuțiile deformațiilor specifice longitudinale urmează același tipar înregistrat
pentru distribuțiile deformațiilor remanente. Ambele seturi de valori demonstrează
că regiunile cele mai susceptibile de apariția degradărilor sunt localizate sub roata
motrice a ansamblului de testare.
• Deformațiile specifice longitudinale maxime înregistrate pe sectorul experimental 1
sunt mai mari, în medie, cu aproximativ 30 % față de valorile înregistrate pe
sectoarele experimentale 2 și 4. Acest fapt se datorează alcătuirilor constructive
avantajoase a sectoarelor 2 și 4, ce permit distribuții convenabile ale eforturilor
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
82
secționale. Aceste sectoare au în componență straturi stabilizate din balast și pământ
(sectorul 4), respectiv mixtură asfaltică reciclată (sectorul 2).
• În cazul sectoarelor 4 și 5 deformațiile specifice transversale prezintă o evoluție
cvasiliniară până la atingerea valorilor maxime. Aceste sectoare au fost realizate cu
straturi de bază clasice de 25 cm din piatră spartă și balast stabilizat.
• În cazul sectoarelor experimentale 1, 2 și 3, curbele ce reprezintă distribuțiile
deformațiilor specifice transversale prezintă două paliere distincte. Primul palier este
caracterizat de o creștere accelerată a deformațiilor specifice, iar cel de al doilea
palier prezintă o creștere constantă a deformațiilor specifice transversale în raport cu
numărul de treceri.
• Pentru sectoarele experimentale realizate cu aceeași alcătuire structurală și pe aceeași
adâncime maximă (sectoarele 4 și 5), înlocuirea pietrei sparte cu balast stabilizat duce
la o scădere de 51 % a valorii maxime înregistrate pentru deformațiile specifice
transversale. Aceeași observație este valabilă și pentru sectoarele experimentale 1, 2
și 3, unde înlocuirea pietrei sparte cu balast stabilizat și mixtură asfaltică reciclată și
stabilizată induce o diminuare de aproximativ 30 % a deformațiilor specifice
transversale.
• Valorile minime ale presiunilor la nivelul patului drumului corespund sectoarelor
experimentale 4 și 5 (5,4 kPa și 6,4 kPa), pentru care pământul de fundare a fost
stabilizat cu liant hidraulic rutier.
• Conform specificațiilor din normativul CD 155-2001, corespondența dintre volumul
traficului simulat și capacitățile portante determinate la nivelul suprafețelor de rulare
indică faptul că toate structurile rutiere analizate au performanțe structurale
„excepționale”.
• Pentru toate structurile rutiere analizate, deformațiile verticale la nivelul suprafeței
de rulare cresc cu aproximativ 26 % în intervalul 250000 – 1000000 de treceri. La
solicitări din trafic extrem de greu, sectoarele realizate cu materiale reciclate și
stabilizate (sectoarele 2, 3 și 4) au dezvoltat deformații verticale maxime cuprinse
între 25 % și 69 % din valoarea admisibilă indicată de legislația în vigoare.
• Evaluarea stării tehnice a structurilor rutiere presupune determinarea rugozități,
deoarece aceasta constituie o caracteristică funcțională a suprafeței de rulare, ce
influențează parametrii de siguranță și confort ai traficului rutier.
• În cazul sectoarelor experimentale evaluate prin metodele SRT și HS rezultatele sunt
comparabile. Astfel, la depășirea pragului de 250000 de treceri sunt necesare lucrări
de întreținere în vederea menținerii în parametri normali a aderenței dintre pneuri și
suprafața de rulare.
MODELAREA NUMERICĂ A COMPORTĂRII SECTOARELOR DE DRUMURI
EXPERIMENTALE LA ACȚIUNEA TRAFICULUI RUTIER
83
Capitolul 7
MODELAREA NUMERICĂ A COMPORTĂRII
SECTOARELOR EXPERIMENTALE DE DRUMURI LA
ACȚIUNEA TRAFICULUI RUTIER
7.1 Introducere
Răspunsul structural al sectoarelor rutiere experimentale la acțiunea traficului a fost
determinat și pe cale numerică, prin simularea testelor accelerate cu ajutorul a două software-uri
dedicate. În acest sens, s-a utilizat programul românesc CALDEROM 2000 (PD 177, 2001),
respectiv programul francez de calcul al structurilor rutiere ALIZE-LCPC (ALIZE-LCPC
Software manual, 2011).
7.2 Definirea modelelor numerice
Pentru fiecare strat din componența sectoarelor experimentale au fost definiți parametrii
necesari structurii de calcul (modulul de elasticitate E, coeficientul lui Poisson υ și grosimea h),
(Fig. 7.1, Tabelele 7.1 – 7.5).
Figura 7.1 Caracteristicile solidului multistrat
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
84
Tabelul 7.1 Parametrii structurii de calcul pentru sectorul experimental 1
Strat E [MPa] υ h [cm]
1 3600 0,350 5
2 3000 0,350 6
3 500 0,250 20
4 161 0,270 20
5 74 0,420 semi-finit
Tabelul 7.2 Parametrii structurii de calcul pentru sectorul experimental 2
Strat E [MPa] υ h [cm]
1 3600 0,350 5
2 3000 0,350 6
3 1200 0,250 20
4 161 0,270 20
5 74 0,420 semi-finit
Tabelul 7.3 Parametrii structurii de calcul pentru sectorul experimental 3
Strat E [MPa] υ h [cm]
1 3600 0,350 5
2 3000 0,350 6
3 1200 0,250 20
4 161 0,270 20
5 74 0,420 semi-finit
MODELAREA NUMERICĂ A COMPORTĂRII SECTOARELOR DE DRUMURI
EXPERIMENTALE LA ACȚIUNEA TRAFICULUI RUTIER
85
Tabelul 7.4 Parametrii structurii de calcul pentru sectorul experimental 4
Strat E [MPa] υ h [cm]
1 3935 0,350 19
2 1000 0,250 25
3 300 0,270 25
4 270 0,270 20
5 74 0,420 semi-finit
Tabelul 7.5 Parametrii structurii de calcul pentru sectorul experimental 5
Strat E [MPa] υ h [cm]
1 3935 0,350 19
2 500 0,250 25
3 300 0,270 25
4 270 0,270 20
5 74 0,420 semi-finit
7.3 Definirea ipotezelor de calcul pentru analiza numerică
Așa cum s-a menționat, ambele programe de analiză numerică utilizează metoda multistrat
Burmister (Dorobanțu și Andrei, 2015). Pentru aplicarea metodei Burmister în cadrul analizelor
numerice au fost admise următoarele simplificări și ipoteze de calcul:
• Toate materialele din care sunt construite straturile sunt considerate izotrope,
omogene și elastice;
• Straturile superioare sunt infinite în plan orizontal, dar au o grosime finită, iar stratul
inferior (pământul de fundare) este infinit în ambele planuri (orizontal și vertical);
• Încărcarea este de natură statică;
• Eforturile tangențiale sunt nule la suprafața stratului superior;
• Eforturile normale sunt nule în afara zonei încărcate, precum și la adâncime infinită
în stratul ultim;
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
86
• Condițiile de continuitate dintre straturi au fost formulate în 5 variante distincte (Fig.
7.2):
➢ Calderom 2000 - toate interfețele definite prin aderență totală, iar
caracteristicele de deformabilitate modelate conform specificului
structurilor rutiere din Romania;
➢ Alize varianta 1 – toate interfețele definite prin aderență totală, iar
caracteristicele de deformabilitate modelate conform specificului
structurilor rutiere din Romania;
➢ Alize varianta 2 – interfața îmbrăcăminte asfaltică - strat inferior
definită de 1/2 aderență și 1/2 lunecare, iar caracteristicele de
deformabilitate modelate conform specificului structurilor rutiere din
Romania;
➢ Alize varianta 3 – toate interfețele definite prin aderență totală, iar
caracteristicele de deformabilitate modelate conform specificului
structurilor rutiere din Franța.
➢ Alize varianta 4 – interfața îmbrăcăminte asfaltică - strat de baza
definită de 1/2 aderență și 1/2 lunecare, iar caracteristicele de
deformabilitate modelate conform structurilor rutiere din Franța.
Figura 7.2 Interfețe definite în programele de analiză numerică Calderom 2000 și Alize
7.4 Condiții de încărcare
Sarcina transmisă prin pneuri a fost asimilată cu o încărcare liniară și punctiformă, cu
repetare delimitată de perimetrul circular descris de circumferința roților (Fig. 7.3).
Figura 7.3 Încărcare liniar uniformă pe perimetrul circular descris de circumferința pneului
MODELAREA NUMERICĂ A COMPORTĂRII SECTOARELOR DE DRUMURI
EXPERIMENTALE LA ACȚIUNEA TRAFICULUI RUTIER
87
Condițiile de rezemare și încărcare au fost definite într-un reper cartezian general (O, X, Y,
Z) cu axa OZ descendentă (Fig. 7.4). În figura 7.5 este ilustrat reperul local (O’, X1, Y1, Z1), unde
O’Z1 se obține prin translarea axei OZ în punctul O’ (O’ – punct de monitorizare).
Figura 7.4 Reper cartezian general
Figura 7.5 Reper cartezian local
Analiza numerică prin metoda Burmister s-a realizat pentru fiecare încărcare în parte, prin
permutarea repetată a datelor de calcul în reperul cartezian local. Fiecare reper cartezian local
constituie un sistem axial simetric centrat pe încărcare. În ambele programe de analiză numerică
reperele axiale nu sunt definite de utilizator, ci reprezintă un instrument de calcul independent.
7.5 Notații și convenții de semne
Efortul axial N(x) pe fiecare strat al structurii rutiere se calculează ca sumă algebrică a
proiecțiilor, pe axa stratului, ale forțelor aflate pe una din cele două părți delimitate de secțiunea
(x). În ambele programe de analiză numerică (Calderom 2000 și Alize) se consideră pozitiv efortul
axial care supune la compresiune secțiunea (x) și negativ efortul de sens contrar. Aceeași convenție
de semne se păstrează și în cazul în care aria finită a stratului analizat se reduce la o arie
infinitezimală din jurul unui punct (determinarea tensiunilor în punctele de monitorizare). Astfel,
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
88
în cadrul analizei s-au utilizat următoarele notații (conform reperelor carteziene ilustrate în figurile
7.3 și 7.4):
• σα – tensiune într-un punct de monitorizare situat pe direcția α (cu α = X, Y sau Z);
• σαβ - tensiune într-un punct de monitorizare situat pe planul normal paralel cu Oα
după direcția Oβ (cu α = X, Y sau Z si β = X, Y sau Zα = β);
• σi - tensiune orizontală extremă (cu i = 1 pentru tensiune maximă si cu i = 2 pentru
tensiune minimă);
• ɛσ - deformație specifică măsurată într-un punct situat pe direcția σ (cu σ = X, Y sau
Z);
• ɛαβ – deformație specifică măsurată într-un punct situat pe un plan paralel cu Oαβ;
• ɛi – deformație specifică extremă măsurată într-un punct situat pe direcția orizontală
(cu i = 1 pentru tensiune maximă si cu i = 2 pentru tensiune minimă).
7.6 Limitările modelelor numerice
Principala limitare impusă în ambele programe de analiză numerică se referă la numărul
maxim de straturi. Sectoarele experimentale analizate conțin maxim 5 straturi, iar numărul maxim
impus în interfața de analiză este de 10 straturi. Acest aspect a permis divizarea unor straturi în
două corpuri solide elastice identice. Astfel, prin compararea rezultatelor determinate pe sectoare
identice, analizate unitar și prin divizarea straturilor, s-a stabilit criteriul de convergență a analizei
numerice de 2 %.
7.7 Echivalarea traficului simulat cu traficul real în cale curentă
Echivalarea traficului simulat cu traficul real în cale curentă s-a realizat prin aplicarea
egalității descrise de ecuația 7.1 (Cososchi și alții, 2009).
2 ·N ·P · 𝑛1
𝑛2 =
𝛼∗𝑁𝑟
𝜇𝑖 (7.1)
Unde:
• N – numărul rotațiilor grinzii de rulare;
• P – sarcina transmisă de roata dublă a instalației;
• n1 – numărul de treceri ale roții duble pe fâșia cea mai solicitată a pistei inelare;
• n2 – numărul de treceri ale roții duble pe un profil transversal al pistei inelare;
*Pentru circulația pe aceeași urmă se adoptă n1 = n2.
• α – raportul vehiculelor pe un sens de circulație;
• Nr – numărul de vehicule reale.
*Se consideră vehiculul greu autocamionul precum si vehiculele derivate cu 3 osii, având
încărcarea de 62 kN (osie simplă) + 2 · 80 kN (osie dublă), iar influența osiei duble se
consideră 1,15 · 80 kN.
MODELAREA NUMERICĂ A COMPORTĂRII SECTOARELOR DE DRUMURI
EXPERIMENTALE LA ACȚIUNEA TRAFICULUI RUTIER
89
• μi – numărul de treceri pentru o suprapunere a amprentei; se stabilește conform tabelului 7.6
Tabelul 7.6 Numărul de treceri ale vehiculelor pentru o suprapunere a amprentelor
Categoria vehiculului
Sarcina pe osie Numărul de
treceri pentru o
suprapunere 𝜇 kPa kN
Vehicul cu osie simplă și roți
simple 5…10 22.5…45.5 6,25
Vehicul cu osie simplă și roți
duble
≤10 ≤45,5 2,95
10…20 45,5…91,0 2,64
20…30 91,0…135,0 2,37
Vehicul cu osii tandem și roți
simple
≤10 ≤45,5 4,05
10…15 45,5…68,0 2,73
Vehicul cu osii tandem și roți
duble
10…15 45,5…68,0 1,13
15…20 68,0…90,5 1,93
20…50 90,5…227 1,03
Valorile traficului real, reprezentate prin numărul de treceri ale vehiculelor grele asimilate
traficului simulat în stație sunt listate în tabelul 7.7.
Tabelul 7.7 Numărul de treceri ale vehiculelor pentru o suprapunere a amprentelor
Trafic simulat
Treceri ansamblu rulare
Trafic real
Treceri vehicul greu în cale curentă
Număr de rotații Număr de treceri pe
aceeași urmă Pe sens de circulație
Pe ambele sensuri de
circulație
50000 100000 241190 482380
100000 200000 482380 964760
150000 300000 964760 1929520
200000 400000 1205950 2411900
250000 500000 1447140 2894280
300000 600000 1688330 3376660
350000 700000 1915860 3831720
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
90
7.8 Rezultatele analizei numerice a sectoarelor experimentale
Rezultatele obținute pe cale numerică (tensiunile normale maxime, deformațiile specifice
transversale și longitudinale maxime) sunt prezentate grupat în tabelul 7.7. Variația stării de
tensiuni – deformații specifice pe adâncimea sectoarelor experimentale, precum și parametrii de
calcul impuși pentru fiecare situație analizată sunt prezentate în cadrul Anexei A.
Tabelul 7.8 Rezultate numerice
Program,
variantă
de calcul
Tensiuni și
deformații
specifice
Sectorul 1 Sectorul 2 Sectorul 3 Sectorul 4 Sectorul 5
Val
ori
Cal
der
om
2000
ℇr
[microdef] 195 81,6 81,6 80,4 119
σt
[MPa] - 0,295 0,295 0,089 -
ℇz
[microdef] 497 390 390 140 159
Val
ori
Ali
ze
var
ianta
1
ℇr
[microdef] 194,7 81,6 81,6 80,3 119
σt
[MPa] - 0,294 0,294 0,090 -
ℇz
[microdef] 496,6 390,9 390,9 145,2 163,1
Val
ori
Ali
ze
var
ianta
2
ℇr
[microdef] 346,4 224,8 224,8 149,9 185,5
σt
[MPa] - 0,521 0,521 0,209 -
ℇz
[microdef] 218,0 171,7 171,7 81,7 91,7
Val
ori
Ali
ze
var
ianta
3
ℇr
[microdef] - 35,9 35,9 8,0 -
σt
[MPa] - 1,60 1,60 0,683 -
ℇz
[microdef] - 40,9 40,9 61,8 -
Val
ori
Ali
ze
var
ianta
4
ℇr
[microdef] - 21,7 21,7 33,0 -
σt
[MPa] - 1,292 1,292 0,963 -
ℇz
[microdef] - 118,9 118,9 23,7 -
7.9 Studiu comparativ între rezultatele obținute pe cale experimentală și
rezultatele obținute pe cale numerică
Valorile maxime ale deformațiilor specifice longitudinale la baza straturilor bituminoase și
valorile maxime ale deformațiilor specifice transversale la nivelul straturilor stabilizate obținute
MODELAREA NUMERICĂ A COMPORTĂRII SECTOARELOR DE DRUMURI
EXPERIMENTALE LA ACȚIUNEA TRAFICULUI RUTIER
91
pe cale experimentală au fost comparate cu valorile obținute pe cale numerică. Pentru fiecare sector
experimental se prezintă analiza comparativă a valorilor în figurile 7.7 - 7.16.
Figura 7.7 Grafic comparativ între valorile maxime ale deformațiilor specifice longitudinale obținute pe
cale experimentală și pe cale numerică – Sectorul experimental nr.1
Figura 7.8 Grafic comparativ între valorile maxime ale deformațiilor specifice longitudinale obținute pe
cale experimentală și pe cale numerică – Sectorul experimental nr.2
Figura 7.9 Grafic comparativ între valorile maxime ale deformațiilor specifice longitudinale obținute pe
cale experimentală și pe cale numerică – Sectorul experimental nr.3
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
92
Figura 7.10 Grafic comparativ între valorile maxime ale deformațiilor specifice longitudinale obținute pe
cale experimentală și pe cale numerică – Sectorul experimental nr.4
Figura 7.11 Grafic comparativ între valorile maxime ale deformațiilor specifice longitudinale obținute pe
cale experimentală și pe cale numerică – Sectorul experimental nr.5
Figura 7.12 Grafic comparativ între valorile maxime ale deformațiilor specifice transversale obținute pe
cale experimentală și pe cale numerică – Sectorul experimental nr.1
MODELAREA NUMERICĂ A COMPORTĂRII SECTOARELOR DE DRUMURI
EXPERIMENTALE LA ACȚIUNEA TRAFICULUI RUTIER
93
Figura 7.13 Grafic comparativ între valorile maxime ale deformațiilor specifice transversale obținute pe
cale experimentală și pe cale numerică – Sectorul experimental nr.2
Figura 7.14 Grafic comparativ între valorile maxime ale deformațiilor specifice transversale obținute pe
cale experimentală și pe cale numerică – Sectorul experimental nr.3
Figura 7.15 Grafic comparativ între valorile maxime ale deformațiilor specifice transversale obținute pe
cale experimentală și pe cale numerică – Sectorul experimental nr.4
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
94
Figura 7.16 Grafic comparativ între valorile maxime ale deformațiilor specifice transversale obținute pe
cale experimentală și pe cale numerică – Sectorul experimental nr.5
7.10 Concluzii
Corelând rezultatele testelor realizate pe structura rutieră (pe materialele componente și per
ansamblu) cu cele obținute prin intermediul analizelor numerice se pot formula următoarele
concluzii:
• Prin cercetarea experimentală întreprinsă și analiza numerică în programele de calcul
Calderom 2000 și Alize, s-a putut constata faptul că rezultatele privind
dimensionarea sectoarelor rutiere experimentale și răspunsul structural al acestora la
solicitările din trafic constituie o garanție obiectivă privind implementarea în țara
noastră a structurilor rutiere în a căror componență se regăsesc materiale reciclate și
stabilizate .
• Ambele programe de analiză numerică utilizează metoda multistrat Burmister.
Astfel, problema echilibrului limită dintre solide elastice suprapuse se rezolvă prin
asimilarea cu două straturi, primul de grosime finită, iar al doilea de grosime
semifinită. În această abordare stratul superior (sau straturile, după caz) nu mai este
o placă subțire (aspect comun al metodelor analitice ce au precedat metodei
Burmister) ci un strat în care eforturile și curburile (deformata) la fața superioară și
inferioară, sunt diferite.
• Deși ambele programe de analiză a structurilor rutiere utilizează metoda Burmister,
rezultatele obținute diferă. Acest aspect se datorează condițiilor de continuitate dintre
straturi care, în cazul programului Alize pot fi modelate distinct pentru fiecare
interfață.
• Discrepanțele dintre rezultatele obținute în urma modelărilor numerice realizate cu
programe similare și bazate pe metoda Burmister sunt întâlnite des în practica
comună de proiectare a structurilor rutiere elastice. Astfel, în marea majoritate a
țărilor europene, rezultatele obținute în urma proiectării sunt comparate cu cele
MODELAREA NUMERICĂ A COMPORTĂRII SECTOARELOR DE DRUMURI
EXPERIMENTALE LA ACȚIUNEA TRAFICULUI RUTIER
95
existente în bazele de date ale administratorilor rutieri. Spre exemplu, în țările anglo-
saxone, rezultatele teoretice se compară cu rezultatele experimentale existente din
testarea celor 1500 de sectoare experimentale ce constituie baza de date comună a
administratorilor rutieri. Pentru validarea datelor de proiectare se acceptă o variație
de maxim 5 % față de datele experimentale de referință. Pe de altă parte, în țările
latine, se realizează determinări de laborator pe diverse tipuri de mixturi asfaltice și
se compară rezultatele cu cele obținute teoretic prin proiectarea mixturii din straturile
bituminoase. Dacă rezultatele sunt asemănătoare pentru două tipuri distincte de
mixturi se reia calculul. (Dorobanțu și Andrei, 2015)
• În funcție de parametrii analizați, un sector experimental poate fi modelat în variante
multiple, iar validitatea rezultatelor poate fi probată doar pe cale experimentală.
Metodele de analiză exemplificate în acest studiu comparativ sunt clare și bine
susținute matematic pentru sisteme rutiere a căror straturi au o comportare liniar
elastică.
• Analizând valorile maxime ale deformațiilor specifice longitudinale, se observă că
pentru toate sectoarele rutiere, analiza numerică bazată pe programul Alize, în cea
de a doua variantă, a furnizat rezultatele cele mai apropiate de cele experimentale. În
această abordare, interfața de la baza îmbrăcăminţii asfaltice constă în strat de baza
definit de 1/2 aderență și 1/2 lunecare, iar caracteristice de deformabilitate au fost
modelate conform specificului structurilor rutiere din Romania.
• Analizând valorile maxime ale deformațiilor specifice transversale, se observă că
pentru primul sector rutier analiza numerică în programul românesc Calderom 2000
a furnizat rezultate asemănătoare cu cele determinate pe cale experimentală. În
această abordare, toate interfețele au fost definite prin aderență totală, iar
caracteristicele de deformabilitate au fost modelate conform specificului structurilor
rutiere din Romania. În cazul sectoarelor rutiere 2, 3, 4 și 5, analiza numerică în
programul Alize, în prima variantă, a furnizat rezultatele cele mai apropiate de cele
obținute pe cale experimentală. În această abordare, toate interfețele au fost definite
prin aderență totală, iar caracteristicele de deformabilitate au fost modelate conform
specificului structurilor rutiere din Romania.
• Din toate cazurile analizate, doar un singur set de rezultate furnizat de programul
românesc de dimensionare a structurilor rutiere coincide cu valorile determinate pe
cale experimentală. Acest aspect indică o limitare a acestui software cu privire la
capacitatea de modelare numerică a structurilor rutiere realizate cu materiale
reciclate și stabilizate. În cazul programului francez, Alize, nu există această limitare.
Prin urmare, în funcție de datele de intrare și de tipul conlucrării dintre straturi, pentru
fiecare sector experimental analizat a fost identificat un set de rezultate numerice
corespunzător valorilor determinate pe cale experimentală.
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
96
Capitolul 8
CONCLUZII GENERALE. CONTRIBUȚII PERSONALE.
VALORIFICAREA REZULTATELOR PROGRAMULUI
DOCTORAL
8.1 Concluzii generale
➢ Drumurile reprezintă o invenție complementară a roții. Prin urmare, evoluția drumurilor
și, implicit, a structurilor rutiere a fost, de-a lungul istoriei, urmată și condiționată în mod
direct de dezvoltarea mijloacelor de transport.
➢ În anul 1900, Frederick Warren realizează, pentru prima dată în lume, o rețetă pentru
betonul asfaltic. Acest nou material a revoluționat tehnica rutieră, fiind adoptat rapid de
către toate administrațiile rutiere din SUA și Europa. De-a lungul secolului XX betonul
asfaltic este perfecționat continuu, fiind dezvoltate rețete distincte pentru condiții
climatice și de trafic variate.
➢ Până la începutul secolului XX, structurile rutiere au fost realizate după premisele și
conceptele clasice, formulate în secolele XVIII și XIX de către cei trei pioneri ai industriei
rutiere, Trésaguet, Telford și McAdam.
➢ Structura rutieră modernă reprezintă un ansamblu de straturi dimensionate în funcție de
intensitatea traficului preconizat și executate de la partea inferioară a drumului spre
suprafață. Principalii factori care determină selecția unui anumit tip de structură rutieră
sunt reprezentați de trafic și de materialele din zonă. Prin determinarea relației dintre cei
doi factori se pot dezvolta alcătuiri economice ale straturilor rutiere, atât în ceea ce
privește grosimea cât și tipul de materiale utilizate. Tipul structurii, precum și alcătuirea
straturilor rutiere se selectează în conformitate cu traficul preconizat pe toată durata de
serviciu a drumului și cu proprietățile terenului de fundare.
CONCLUZII GENERALE. CONTRIBUȚII PERSONALE.
VALORIFICAREA REZULTATELOR PROGRAMULUI DOCTORAL
97
➢ În cadrul capitolului 3 s-au prezentat premisele și factorii care au determinat apariția și
dezvoltarea testelor efectuate pe sectoare de drum experimentale. Deși importanța acestor
teste a fost conștientizată încă din perioada interbelică (Congresul IV AIPCR de la Sevilia
- 1926), implementarea propriu zisă a fost întârziată de declanșarea celui de al doilea
război mondial. După finalizarea războiului, SUA au preluat strategiile formulate anterior
la congresele mondiale de drumuri, realizând concomitent atât extinderea rețelei rutiere
prin metode clasice, cât și numeroase programe de cercetare pentru dezvoltarea
structurilor moderne de drumuri.
➢ În cadrul capitolului 3, au fost descrise cronologic cele mai semnificative studii
experimentale desfășurate pe sectoare de drum realizate cu materiale reciclate și/sau
stabilizate. Rezultatele remarcabile obținute în cadrul acestor studii, au fundamentat
fezabilitatea programului experimental descris în cadrul capitolelor 5, 6 și 7. Astfel,
pornind de la rețetele dezvoltate anterior, s-a urmărit utilizarea materialului reciclat
(mixtură asfaltică îmbătrânită) în procent de 100 % din componența straturilor de bază,
fără a utiliza alte materiale de adaos, în afară de agentul de stabilizare.
➢ Pe baza unor cercetări experimentale sistematice și prin folosirea unor tehnologii
moderne, se pot aduce în stadiul de utilizare materiale frezate, reciclate și stabilizate.
Straturile rutiere realizate cu acest tip de materiale pot prezenta un comportament
structural asemănător sau mai avantajos comparativ cu cel al straturilor prezentate în
capitolul 4. Acest considerent a stat la baza studiului experimental și numeric prezentat
în cadrul capitolelor 5, 6, 7 și Anexa A.
➢ Pentru a evalua performanțele structurilor rutiere în a căror componență se regăsesc
straturi realizate cu materiale reciclate și stabilizate a fost proiectat și desfășurat un
program experimental complex în cadrul stației pilot pentru încercarea accelerată a
structurilor rutiere ALT-LIRA ”prof. univ. emerit ing. Dimitrie Atanasiu”, a Facultății de
Construcții și Instalații Iași. În acest sens, arealul stației pilot a găzduit 3 structuri rutiere
semirigide cu strat de bază din amestecuri stabilizate cu lianți hidraulici rutieri și 2
structuri rutiere suple cu strat de fundație din piatră spartă (structuri clasice pentru rețeaua
rutieră din Romania). Primele 3 structuri rutiere au fost pre-dimensionate conform
cerințelor aferente drumurilor ce comportă un trafic cel mult mediu (drumuri cu două
benzi de circulație), iar ultimele 2 structuri rutiere sunt specifice drumurilor cu un trafic
cel puțin mediu.
➢ Conform legislației în vigoare din domeniul rutier, pentru fiecare material component al
structurilor rutiere (clasic sau reciclat) s-au realizat o serie de analize geotehnice și
mecanice de laborator, precum și teste in-situ. Rezultatele obținute în urma acestor analize
au validat materialele folosite, prin comparație cu valorile minimale ale caracteristicilor
fizice, mecanice și elastice stipulate în standardele românești. Totodată, aceste rezultate
au reliefat proprietățile avantajoase ale materialelor reciclate și stabilizate, superioare
celor ale materialelor clasice utilizate în tehnica rutieră curentă. Astfel, analizând
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
98
rezultatele deduse din suita de teste realizate în etapa de construire și instrumentare a
structurilor rutiere se pot formula următoarele concluzii:
• Mixtura asfaltică frezată reciclată la rece cu liant hidraulic rutier poate fi o soluție
viabilă și eficientă pentru înlocuirea unui strat de bază sau de fundație din agregate
naturale;
• Evaluarea experimentală a calității patului drumului, realizată cu deflectometrul
dinamic ușor GPS ZORN ZFG 3000 și placa statică Lucas, a oferit rezultate
convenabile, în special pentru pământul stabilizat cu liant hidraulic. Capacitatea
portantă a pământului stabilizat a fost de peste zece ori mai mare comparativ cu
cea a pământului natural (la 7 zile după execuție);
• Materialul reciclabil (mixtura asfaltică) prezintă o curbă granulometrică
asemănătoare cu cele de referință. Acest rezultat dovedește că este posibilă
obținerea acestor caracteristici particulare de clasificare in-situ, fără a adăuga
materiale suplimentare, cu excepția agentul de reciclare;
• Evoluția în timp a rezistențelor la compresiune și întindere ale mixturii asfaltice
frezate și stabilizate și ale balastului stabilizat prezintă o tendință ascendentă
pronunțată, iar valorile ultime ale acestor caracteristici mecanice sunt superioare
celor ale materialelor de construcție necoezive (piatră spartă, balast, etc).
➢ Capitolul 6 a avut ca obiectiv principal prezentarea rezultatelor programului
experimental, raportate la parametrii ce caracterizează comportamentul structural la
diferite nivele de trafic ale sectoarelor de drum realizate cu materiale reciclate și
stabilizate. Corelând rezultatele testelor realizate pe materiale (prezentate în capitolul 5)
cu cele determinate pe structura rutieră (prezentate în capitolul 6) se pot formula
următoarele concluzii:
• Modulii de deflecție (elasticitate) a pământului de fundare de tip 4d stabilizat cu
liant hidraulic rutier Dorosol 3 %, determinați cu echipamentului ZORN ZFG
3000 GPS și placa Lucas sunt de 10 ori mai mari comparativ cu cei ai pământului
de fundare nestabilizat de tip 4b. De asemenea, rezistențele mecanice medii la
compresiune (2,67 MPa) și întindere (0,22 MPa) ale pământului stabilizat,
determinate la 28 de zile, prezintă valori convenabile.
• Caracteristicile granulometrice ale tuturor materialelor stabilizate (pământ tip 4d
și balast) si ale materialelor reciclate și stabilizate (mixtura asfaltică) se încadrează
în limitele impuse în normativele în vigoare. Acest aspect demonstrează faptul că
metodele de stabilizare și reciclare prezentate în acest studiu pot fi implementate
direct pe șantier, fără a fi necesar transportul agregatelor în stații fixe și fără a
utiliza materiale de adaos.
CONCLUZII GENERALE. CONTRIBUȚII PERSONALE.
VALORIFICAREA REZULTATELOR PROGRAMULUI DOCTORAL
99
• Caracteristicile mecanice ale materialelor reciclate și stabilizate sunt superioare
celor ale materialelor de construcție clasice, necoezive (piatră spartă și balast),
utilizate la construcția straturilor nelegate din componența structurilor rutiere.
• În ansamblu, valorile maxime și distribuțiile deformațiilor remanente corespund
alcătuirilor structurale ale sectoarelor. Analizând alura profilului transversal
complet al deformațiilor remanente a sectoarelor de pe arealul pistei de încercare
se observă că adâncimea crește odată cu numărul de treceri.
• Analizând componența straturilor prezentată în secțiunea 5.4.1 și valorile ultime
ale deformațiilor specifice, se observă că utilizarea materialelor stabilizate /
reciclate nu influențează starea de degradare dezvoltată la nivelul stratului de
uzură ca urmare a acțiunii traficului rutier.
• Distribuțiile deformațiilor specifice longitudinale urmează același tipar înregistrat
pentru distribuțiile deformațiilor remanente. Ambele seturi de valori
demonstrează că regiunile cele mai susceptibile de apariție a degradărilor sunt
localizate sub roata motrice a ansamblului de testare.
• Deformațiile specifice longitudinale maxime înregistrate pe sectorul experimental
1 sunt mai mari, în medie, cu aproximativ 30 % față de valorile înregistrate pe
sectoarele experimentale 2 și 4. Acest fapt se datorează alcătuirilor constructive
avantajoase a sectoarelor 2 și 4, ce permit distribuții convenabile ale eforturilor
secționale. Aceste sectoare au în componență straturi stabilizate din balast și
pământ (sectorul 4), respectiv mixtură asfaltică reciclată (sectorul 2).
• În cazul sectoarelor 4 și 5 deformațiile specifice transversale prezintă o evoluție
cvasiliniară până la atingerea valorilor maxime. Aceste sectoare au fost realizate
cu straturi de bază clasice de 25 cm din piatră spartă și balast stabilizat.
• În cazul sectoarelor experimentale 1, 2 și 3, curbele ce reprezintă distribuțiile
deformațiilor specifice transversale prezintă două paliere distincte. Primul palier
este caracterizat de o creștere accelerată a deformațiilor specifice, iar cel de al
doilea palier prezintă o creștere constantă a deformațiilor specifice transversale în
raport cu numărul de treceri.
• Pentru sectoarele experimentale realizate cu aceeași alcătuire structurală și pe
aceeași adâncime maximă (sectoarele 4 și 5), înlocuirea pietrei sparte cu balast
stabilizat conduce la o scădere de 51 % a valorii maxime înregistrate pentru
deformațiile specifice transversale. Aceeași observație este valabilă și pentru
sectoarele experimentale 1, 2 și 3, unde înlocuirea pietrei sparte cu balast stabilizat
și mixtură asfaltică reciclată și stabilizată are ca efect o diminuare de aproximativ
30 % a deformațiilor specifice transversale.
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
100
• Valorile minime ale presiunilor la nivelul patului drumului corespund sectoarelor
experimentale 4 și 5 (5,4 kPa și 6,4 kPa), pentru care pământul de fundare a fost
stabilizat cu liant hidraulic rutier.
• Conform specificațiilor din normativul CD 155-2001, corespondența dintre
volumul traficului simulat și capacitățile portante determinate la nivelul
suprafețelor de rulare indică faptul că toate structurile rutiere analizate au
performanțe structurale „excepționale”.
• Pentru toate structurile rutiere analizate, deformațiile verticale la nivelul
suprafeței de rulare cresc cu aproximativ 26 % în intervalul 250000 – 1000000 de
treceri. La solicitări din trafic extrem de greu, sectoarele realizate cu materiale
reciclate și stabilizate (sectoarele 2, 3 și 4) au dezvoltat deformații verticale
maxime cuprinse între 25 % și 69 % din valoarea admisibilă indicată de legislația
în vigoare.
• Evaluarea stării tehnice a structurilor rutiere presupune determinarea rugozități,
deoarece aceasta constituie o caracteristică funcțională a suprafeței de rulare, ce
influențează parametrii de siguranță și confort ai traficului rutier.
• În cazul sectoarelor experimentale evaluate prin metodele SRT și HS rezultatele
sunt comparabile. Astfel, la depășirea pragului de 250000 de treceri sunt necesare
lucrări de întreținere în vederea menținerii în parametri normali a aderenței dintre
pneuri și suprafața de rulare.
➢ Capitolul 7 a avut ca obiectiv principal prezentarea rezultatelor analizelor numerice,
raportate la parametrii ce caracterizează comportamentul structural la diferite nivele de
trafic, al sectoarelor de drum realizate cu materiale reciclate și stabilizate. Corelând
rezultatele testelor realizate pe structura rutieră (pe materialele componente și per
ansamblu) cu cele obținute prin intermediul analizelor numerice se pot formula
următoarele concluzii:
• Prin cercetarea experimentală întreprinsă și analiza numerică în programele de
calcul Calderom 2000 și Alize, s-a putut constata faptul că rezultatele privind
dimensionarea sectoarelor rutiere experimentale și răspunsul structural al acestora
la solicitările din trafic constituie o garanție obiectivă privind implementarea în
țara noastră a structurilor rutiere în a căror componență se regăsesc materiale
reciclate și stabilizate .
• Ambele programe de analiză numerică utilizează metoda multistrat Burmister.
Astfel, problema echilibrului limită dintre solide elastice suprapuse se rezolvă prin
asimilarea cu două straturi, primul de grosime finită, iar al doilea de grosime
semifinită. În această abordare stratul superior (sau straturile, după caz) nu mai
este o placă subțire (aspect comun al metodelor analitice ce au precedat metoda
CONCLUZII GENERALE. CONTRIBUȚII PERSONALE.
VALORIFICAREA REZULTATELOR PROGRAMULUI DOCTORAL
101
Burmister) ci un strat în care eforturile și curburile (deformata) la fața superioară
și inferioară, sunt diferite.
• Deși ambele programe de analiză a structurilor rutiere utilizează metoda
Burmister, rezultatele obținute diferă. Acest aspect se datorează condițiilor de
continuitate dintre straturi care, în cazul programului Alizee pot fi modelate
distinct pentru fiecare interfață.
• Discrepanțele dintre rezultatele obținute în urma modelărilor numerice realizate
cu programe similare și bazate pe metoda Burmister sunt întâlnite des în practica
comună de proiectare a structurilor rutiere elastice. Astfel, în marea majoritate a
țărilor europene, rezultatele obținute în urma proiectării sunt comparate cu cele
existente în bazele de date ale administratorilor rutieri. Spre exemplu, în țările
anglo-saxone, rezultatele teoretice se compară cu rezultatele experimentale
existente din testarea celor 1500 de sectoare experimentale ce constituie baza de
date comună a administratorilor rutieri. Pentru validarea datelor de proiectare se
acceptă o variație de maxim 5 % față de datele experimentale de referință. Pe de
altă parte, în țările latine, se realizează determinări de laborator pe diverse tipuri
de mixturi asfaltice și se compară rezultatele cu cele obținute teoretic prin
proiectarea mixturii din straturile bituminoase. Dacă rezultatele sunt asemănătoare
pentru două tipuri distincte de mixturi se reia calculul. (Dorobanțu și Andrei,
2015)
• În funcție de parametrii analizați, un sector experimental poate fi modelat în
variante multiple, iar validitatea rezultatelor poate fi probată doar pe cale
experimentală. Metodele de analiză exemplificate în studiile comparative
prezentate sunt clare și bine susținute matematic pentru sisteme rutiere ale căror
straturi au o comportare liniar elastică.
• Analizând valorile maxime ale deformațiilor specifice longitudinale, se observă
că pentru toate sectoarele rutiere, analiza numerică bazată pe programul Alize, în
cea de a doua variantă, a furnizat rezultatele cele mai apropiate de cele
experimentale. În această abordare, interfața de la baza îmbrăcăminții asfaltice
constă în strat de baza definit de 1/2 aderență și 1/2 lunecare, iar caracteristicile
de deformabilitate au fost modelate conform specificului structurilor rutiere din
Romania.
• Analizând valorile maxime ale deformațiilor specifice transversale, se observă că
pentru primul sector rutier analiza numerică în programul românesc Calderom
2000 a furnizat rezultate asemănătoare cu cele determinate pe cale experimentală.
În această abordare, toate interfețele au fost definite prin aderență totală, iar
caracteristicele de deformabilitate au fost modelate conform specificului
structurilor rutiere din Romania. În cazul sectoarelor rutiere 2, 3, 4 și 5, analiza
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
102
numerică în programul Alize, în prima variantă, a furnizat rezultatele cele mai
apropiate de cele obținute pe cale experimentală. În această abordare, toate
interfețele au fost definite prin aderență totală, iar caracteristicele de
deformabilitate au fost modelate conform specificului structurilor rutiere din
Romania.
• Din toate cazurile analizate, doar un singur set de rezultate furnizat de programul
românesc de dimensionare a structurilor rutiere coincide cu valorile determinate
pe cale experimentală.
8.2 Contribuții personale
Pe baza concluziilor prezentate, se pot sintetiza următoarele contribuții personale, în raport
cu domeniul studiat:
➢ Descrierea cronologică a evenimentelor care au marcat evoluția drumurilor, de la primele
structuri de drumuri romane, până la structurile rutiere moderne.
➢ Prezentarea alcătuirilor structurale a drumurilor utilizate în perioada Romană, în timpul
Evului Mediu, pe perioada Renașterii (structura Trésaguet, structura Telford și structura
McAdam), în perioada interbelică și în prezent.
➢ Identificarea celor mai reprezentative lucrări de specialitate, din domeniul reciclării
mixturilor bituminoase îmbătrânite, prin prezentarea listei bibliografice.
➢ Elaborarea unui studiu de sinteză structurat pe două paliere care să prezinte cele mai
relevante teste realizate pe sectoare de drum experimentale și să descrie succint rezultatele
promovate de diverse echipe de cercetare, implicate în caracterizarea răspunsului
structural al sectoarelor de drum în a căror componență se regăsesc materiale reciclate
și/sau stabilizate.
➢ Descrierea materialelor clasice și moderne utilizate la construcția sectoarelor rutiere.
➢ Identificarea și descrierea elementelor constructive ale ansamblelor de testare a
structurilor rutiere, de tip „stație pilot”.
➢ Conceperea și elaborarea unui program experimental ce a avut ca obiectiv principal
caracterizarea răspunsului structural la acțiunea traficului ale sectoarelor de drumuri
realizate cu materiale reciclate și/sau stabilizate. În cadrul studiilor experimentale, se pot
distinge următoarele activități specifice și contribuții:
• Proiectarea unor configurații variate de structuri rutiere semirigide și suple, în a
căror componență se regăsesc materiale reciclate și/sau stabilizate.
• Evaluarea pământului de fundare existent în stația pilot ALT-LIRA.
CONCLUZII GENERALE. CONTRIBUȚII PERSONALE.
VALORIFICAREA REZULTATELOR PROGRAMULUI DOCTORAL
103
• Stabilizarea pământului de fundare provenit din două gropi de împrumut,
excavate în afara amplasamentului.
• Realizarea unei suite de teste pentru determinarea caracteristicilor
granulometrice și de compactare, a modulilor de elasticitate și a capacității
portante ale pământurilor de fundare stabilizate și nestabilizate.
• Construirea sectoarelor experimentale în arealul stației pilot ALT-LIRA,
utilizând tehnici de punere în operă clasice și moderne.
• Reciclarea și stabilizarea unor mixturi asfaltice îmbătrânite conform metodei de
reciclare „la rece”.
• Realizarea unei suite de teste pentru determinarea caracteristicilor
granulometrice și de compactare, modulilor de elasticitate și capacității portante
ale mixturilor reciclate și stabilizate.
• Instrumentarea straturilor din componența sectoarelor rutiere experimentale.
• Adaptarea parametrilor de testare la caracteristicile traficului rutier din România.
• Simularea traficului din cale reală prin parcurgerea a 1000000 de treceri cu
sarcina osiei standard de 115 kN, la o viteză medie de 20 km/h.
• Analiza variațiilor parametrilor definitorii ai comportamentului structural ale
sectoarelor de drumuri experimentale: deformații remanente, deformațiilor
specifice transversale, deformațiilor specifice longitudinale, capacități portante
și presiuni la nivelul pământului de fundare.
➢ Identificarea metodelor de modelare și analiză ce furnizează rezultate cât mai apropiate
de cele determinate pe cale experimentală.
➢ Realizarea unor analize numerice cu scopul de a verifica și valida rezultatele obținute pe
cale experimentală;
➢ Realizarea unui studiu comparativ între rezultatele numerice obținute prin utilizarea a
două tipuri distincte de programe de calcul a structurilor rutiere.
➢ Realizarea unui studiu comparativ între rezultatele obținute pe baza analizei numerice și
a celor furnizate pe baza programului experimental.
8.3 Valorificarea rezultatelor programului de doctorat
Pe parcursul programului doctoral, activitatea de cercetare desfășurată s-a valorificat în
următoarele moduri:
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
104
➢ Participarea, în calitate de membru, la activitatea de cercetare desfășurată în cadrul unui
proiect național:
"Contract nr. 466P/22.03.2017 – Studii și cercetări prin încercări accelerate în Stația
de încercări accelerate din cadrul Facultății de Construcții și Instalații a structurilor rutiere
sustenabile realizate cu amestecuri stabilizate cu lianți hidraulici rutieri produși de Holcim
România și utilizați la modernizarea și consolidarea de drumuri"
➢ Publicarea, în calitate de autor sau coautor, a unui număr de 7 de lucrări științifice, astfel:
Lucrări publicate în reviste cotate ISI cu factor de impact ridicat (zona roșie, FI: 4,419)
(1)
1. Ungureanu D, Țăranu N, Hoha D, Zghibarcea Ș, Isopescu DN, Boboc V, Oprișan G,
Scutaru MC, Boboc A, Hudișteanu I (2020) Accelerated testng of a recycled road structure
made with reclaimed asphalt pavement material, 262, 120658.
Lucrări în curs de publicare în reviste/volume ISI Proceedings (1):
1. Hoha D, Țăranu N, Ungureanu D, Boboc V, Isopescu DN, Pleșcan EL, Boboc A,
Scutaru MC, Domnița LI (2019) Investigations regarding the degradation state of a
Romanian country road, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering,
Volume 789, International Conference CIBv2019 Civil Engineering and Building Services
1-2 November 2019, Brașov, Romania, 789, 012024.
Lucrări publicate în reviste BDI (3):
1. Boboc V, Boboc A, Hoha D, The analysis of road traffic on Calea Unirii Street în Suceava
City, Bulletin of the Transilvania University of Braşov, Vol. 10 (59), No. 1, 2017.
2. Hoha D, Boboc V, Boboc A, The behaviour of a flexible road pavement under accelerated
loading test, Bulletin of the Transilvania University of Braşov, Vol. 10 (60), No. 1, 2018.
3. Hoha D, Țăranu N, Ungureanu D, Boboc A, Isopescu DN, Boboc V, Accelerated testing
of road structures made of traditional and recyclable materials. Experimental set-up, The
Bulletin of the Polytechnic Institute of Jassy, Construction, Architecture Section, Vol.
65(69), No. 3, pp 147-160.
Lucrări publicate în volume ale conferințelor naționale (2):
1. Hoha D, Încercarea accelerată a structurilor rutiere, Creații Universitare – Al XI-lea
Simpozion Național, Iași, 1 iunie 2018.
2. Hoha D, Boboc V, Boboc A, Evaluarea stării tehnice a unui tronson de drum RO-LTPP în
timp, Al XV-lea Congres Național de Drumuri și Poduri din România, Iași, 19-22
septembrie 2018
➢ Contribuții la elaborarea unor materiale didactice la disciplinele de drumuri din cadrul
Facultății de Construcții și Instalații Iași.
BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ
105
BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ
1. AASHTO (1998) Guide for Design of Pavement Structures. AASHTO Rigid Pavement vol.
2.
2. ALIZE-LCPC Software manual, version 1.3 (2011), disponibil on-line la: http://www.alize-
lcpc.com/documents/ALIZE-MU-V130-GB.pdf.
3. Al-Khateeb GG (2020) Traffic and pavement engineering. Editura CRC Press.
4. AND 530 (2012) Instrucțiuni privind controlul calității terasamentelor, Anexa 4 – Metode
rapide de teren pentru estimarea capacității portante și a gradului de compactare (in
Romanian).
5. AND 532 (1997) Normativ privind reciclarea la rece a îmbrăcămintei rutiere (in Romanian).
6. AND 605 (2016) Normativ privind mixturile asfaltice executate la cald. Condiții tehnice de
proiectare, preparare și punere în operă a mixturilor asfaltice (in Romanian).
7. Andrei R, Stoica C (2014) Drumurile în concepția generației actuale. Editura Societății
Academice ― Matei - Teiu Botez, Iași.
8. Anon (2014) The strain gauge. Dokuz Eylul University
(http://web.deu.edu.tr/mechatronics/TUR/strain_gauge.htm).
9. APDP–AND (2002) În memoria drumurilor. Ed. Indesit – Bucureşti.
10. ASTM D1195 / D1195M – 09 (2015) Standard test method for repetitive static plate load tests
of soils and flexible pavement components, for use in evaluation and design of airport and
highway pavements.
11. ASTM D1196 / D1196M – 12 (2016) Standard Test Method for Nonrepetitive Static Plate
Load Tests of Soils and Flexible Pavement Components, for Use in Evaluation and Design of
Airport and Highway Pavements.
12. Blanchard AH (1919) American Highway Engineers Handbook. J. Wiley and Sons Edit. New
York - SUA.
13. Brockenbrough RL (2009) Highway engineering handbook. Editura McGraw-Hill, USA.
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
106
14. Burlacu AF, Răcănel C, Burlacu A (2016) The influence of road materials characteristics on
road safety. Romanian Journal of Materials, 46, 4, 552-559.
15. Burlacu A, Burlacu AF, Răcănel C (2018) Road safety management in Romania. 5th
International Conference on Road and Rail Infrastructure (CETRA), Zadar, CROATIA.
16. CD 148 (2003) Ghid privind tehnologia de execuție a straturilor de fundație din balast (in
Romanian).
17. CD 155 (2001) Instrucțiuni tehnice pentru determinarea stării tehnice a drumurilor moderne
(in Romanian).
18. Chrisholm H (2015) The Encyclopedia Britannica, Volume 5. Editura Arkose Press, UK.
19. Cososchi B, Taranu N, Zarojanu HG, Andrei R, Boboc V, Muscalu M, Banu OM (2009) D3.2
Accelerated load testing 1-200K passes.
20. Delatte NJ (2014) Concrete pavement design, construction and performance. Editura CRC
Press.
21. Domitrovic J, Rukavina T, Lenart S (2019) Effect of freeze-thaw cycles on the resilient moduli
and permanent deformation of RAP/natural aggregate unbound base mixtures, Transportation
Geotechnics, 18, 83-91.
22. Dorobanţu S (2009) AIPCR: 100 de ani de la constituire. Revista "Drumuri Poduri Nr.73.
23. Dorobanțu S și Andrei R (2015) Evoluția principiilor de alcătuire și dimensionare a
structurilor rutiere. Editura Societății Academice „Matei-Teiu Botez”, Iași.
24. Doroport - Fișa tehnică de produs (2020), disponibilă on-line la:
https://www.holcim.ro/sites/romania/files/documents/10.01_Doroport_RO_fisa_tehnica_0.p
df.
25. Dorosol - Fișa tehnică de produs 015-07/166, 2020.
26. Drakos C (2005) Pavement Design Principles. University of Florida USA.
27. Dynatest PAST 2 - Fișa tehnică de produs (2020), disponibilă on-line la:
http://files.eltronic.dk/dynatest/Website/PAST.pdf.
28. Dynatest SOPT 68A - Fișa tehnică de produs (2020), disponibilă on-line la:
http://files.eltronic.dk/dynatest/Website/PAST.pdf.
29. Echipament ZORN ZFG pentru determinarea caracteristicilor mecanice in situ (2007),
Agrementul Tehnic 004-07/919-2007.
BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ
107
30. Erkens S, Liu X, Anupam K, Yiqiu T (2016) Functional pavement design. Editura CRC Press,
China.
31. Giurgiutiu V (2015) Structural health monitoring of aerospace composites. Elsevier,
Amsterdam, Holland.
32. Hindley M (2017) Destination Casablanca: Exile, Espionage, and the Battle for North Africa
in World War II. Editura PublicAffairs.
33. Hoffmann K (1989) An introduction to measurements using strain gauges. HBM Publication,
Darmstadt, Germany.
34. Hoppe EJ, Lane SG, Fitch M, Shetty S (2015) Feasibility of reclaimed asphalt pavement
(RAP) use as road base and subbase material Report No. VCTIR 15-R6, available online at:
http://www.trb.org/Materials/Blurbs/171992.aspx.
35. Hubbart CC (2017) Causes of defects and deteriorations in asphalt pavements: Thesis. Editura
Forgotten Books.
36. https://www.spatiulconstruit.ro/gama-de-produse/geotextile-netesute-din-polipropilena-si-
poliester-pentru-separare-filtrare-protectie-mecanica-ranforsare-si-drenaj/339.
37. https://tineri.md/foto-construit-pe-timpul-lui-ferdinand-i-drumul-pavat-din-centrul-orasului-
falesti-este-o-atractie-turistica/.
38. https://www.tudelft.nl/en/ceg/about-faculty/departments/engineering-structures/sections-
labs/pavement-engineering/research/accelerated-pavement-testing/.
39. Jones D, Harvey J, Mateos A, Al-Qadi I (2012) Advances in pavement design through full-
scale accelerated pavement testing. CRC Press Taylor & Francis, Netherlands.
40. Kumar RS (2018) Pavement design. Editura Universities Press.
41. Locander R (2009) Analysis of using reclaimed asphalt pavement (RAP) as a base course
material Research Report No. 2009-5, available online at:
https://www.codot.gov/programs/research/pdfs/2009/rapbase.pdf/view.
42. Lucaci G, Costescu I, Belc F (2000) Construcția drumurilor. Editura Tehnică, București.
43. Lucaci G, Belc F, Bancea C, Costescu C (2010) Drumuri. Elemente de proiectare. Editura
Politehnica.
44. Mallick RB, El-Korchi T (2017) Pavement Engineering: Principles and Practice, Third
Edition. CRC Press Taylor & Francis, Boca Raton, USA.
SOLUȚII EFICIENTE DIN MATERIALE RECICLABILE PENTRU STRUCTURI RUTIERE
108
45. McGarrah EJ (2007) Evaluation of current practices of reclaimed asphalt pavement/virgin
aggregate as base course material Report No. WA-RD 713.1, available online at:
https://www.wsdot.wa.gov/Research/Reports/700/713.1.htm.
46. NP 075 (2002) Normativ pentru utilizarea materialelor geosintetice la lucrările de construcții
47. Overy R (1918) World War I From Sarajevo to Versailles. Edit. Dorling Kindersley Ltd.
48. Papagiannakis AT și Masad EA (2008) Pavement design and materials. Editura Wiley.
49. PD 177 (2001) Normativ pentru dimensionarea structurilor rutiere suple si semirigide (metoda
analitica), (in Romanian).
50. Răcănel I (1987) Drumuri moderne. Racordări cu clotoida. Editura Tehnică, București.
51. Răcănel C, Burlacu A (2014) Laboratory studies concerning „warm mix” technology applied
to asphalt mixtures with local limestone aggregates for base course. Sustainability, eco-
efficiency and conservation in transportation infrastructure asset management, 139-145.
52. Romanescu C și Răcănel C (2003) Reologia lianților bituminoși și a mixturilor asfaltice.
Editura Matrix Rom, București.
53. Rogers M și Enright B (2016) Highway engineering. Third Edition. Editura John Wiley &
Sons Inc.
54. SR 1913/13 (1983) Teren de fundare. Determinarea caracteristicilor de compactare.
Încercarea Proctor (in Romanian).
55. SR 8942/6 (1975) Încercarea la compresiune monoaxială (in Romanian).
56. SR EN 1097-6 (2013) Încercări pentru determinarea caracteristicilor mecanice şi fizice ale
agregatelor. Partea 6: Determinarea densităţii şi a absorbţiei de apă a granulelor (in
Romanian).
57. SR EN 12697-6 (2012) Mixturi asfaltice. Metode de încercare pentru mixturi asfaltice
preparate la cald. Partea 6: Determinarea densității aparente a epruvetelor bituminoase (in
Romanian).
58. SR EN 12697-8 (2004) Mixturi asfaltice. Metode de încercare pentru mixturi asfaltice
preparate la cald. Partea 8: Determinarea caracteristicilor volumetrice ale epruvetelor
bituminoase (in Romanian).
59. SR EN 12697-22+A1 (2007) Mixturi asfaltice. Metode de încercare pentru mixturi asfaltice
preparate la cald. Partea 22: Încercare de ornieraj (in Romanian).
BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ
109
60. SR EN 12967-34 (2012) Mixturi asfaltice. Metode de încercare pentru mixturi preparate la
cald. Partea 34: Încercarea Marshall (in Romanian).
61. SR EN 13036-1 (2010) Caracteristici ale suprafeței drumurilor și aeroporturilor. Metode de
încercare. Partea 1: Măsurarea adâncimii macrotexturii suprafeței îmbrăcămintei, prin tehnica
volumetrică a petei.
62. SR EN 13108/1-2006+AC (2008) Mixturi asfaltice. Specificații pentru materiale. Partea 1:
Betoane asfaltice (in Romanian).
63. SR EN 13242+A1 (2009) Agregate din materiale nelegate sau legate hidraulic pentru utilizare
în inginerie civilă și în construcția de drumuri (in Romanian).
64. SR EN 13282/1 (2013) Lianți hidraulici rutieri. Partea 1: Întărirea rapidă a lianților hidraulici
rutieri. Compoziție, specificații și criterii de conformitate (in Romanian).
65. STAS 2914 (1984) Lucrări de drumuri. Terasamente. Condiții tehnice generale de calitate (in
Romanian).
66. STAS 6400 (1984) Lucrări de drumuri. Straturi de bază și de fundație. Condiții tehnice
generale de calitate (in Romanian).
67. STAS 10473/1 (1987) Straturi din agregate naturale sau pământuri stabilizate cu ciment (in
Romanian).
68. Ungureanu D, Țăranu N, Hoha D, Zghibarcea Ș, Isopescu DN, Boboc V, Oprișan G, Scutaru
MC, Boboc A, Hudișteanu I (2020) Accelerated testng of a recycled road structure made with
reclaimed asphalt pavement material, 262, 120658.
69. Ungureanu R, Răcănel C, Grisic G (2018) Hot asphalt mixture containing waste products. 5th
International Conference on Road and Rail Infrastructure (CETRA), Zadar, CROATIA.
70. Viatop Premium – Fișa tehnică de produs (2020), disponibilă on-line la:
https://www.jrs.eu/jrsAssets/docs/strassenbau/produktflyer/en/viatop-premium-
productflyer.pdf.
71. Ward-Perkins B (2008) Căderea Romei si sfârșitul civilizației. Editura ALL.
72. Wheel (2010). Wikipedia Encyclopedia.