valorizarea materialelor locale.doc

Upload: chelemen-marya

Post on 30-Oct-2015

40 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

vALORIZAREA MATERIALELOR LOCALE, CONSTRUCTII DRUMURI

TRANSCRIPT

UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV PROIECT DE DIPLOMA

VALORIZAREA MATERIALELOR LOCALE

Cuprins

1. Cuprins

2. Prefata

3. Introducere

4. Materiale studiate4.1. Fundatiile drumurilor

Materiale nestandardizate

Materiale din afara ariei de aplicare a ghidurilor tehnice

4.2. Imbracamintea rutiera Analiza statusului materialelor cu trimitere la prezentul standard

Materiale din afara normativelor GTR-GTS, NF P 94-102-1 5. Analiza abordarii valorizarii materialelor

5.1. Identificarea factorilor de risc

Stadii ale identificarii si exemple de factori de risc

Incorporarea eterogenitatii materialelor

5.2. Estimarea riscurilor

Identificarea sursei si a materialelor

Studii de laborator

Teste5.3. Implementarea derogarilor

Formularea derogarilor

Validarea derogarilor

6. Anexa 1: Normative si referinte de reglementare

Standarde (Normative) Alte texte de reglementare

7. Anexa 2:continutul unui ghid tehnic si validarea procedurii de catre CFTR

8. Anexa 3: exemple ale aplicarii unei abordari metodice privind valorificarea materialelor locale

2. Prefata

Prezentul ghid face parte dintr-o serie de documente elaborate de CFTR, destinat sa promoveze utilizarea materialelor care nu sunt in mod curent folosite din diverse motive tehnice si istorice in proiectarea structurilor rutiere.

Motivele ce stau la baza acestei abordari sunt:

Salvarea unor anumite resurse naturale;

Promovarea utilizarii materialelor locale;

Cresterea tendintei de reciclare in vederea reducerii cantitatii deseurilor produse de societate.Acest ghid descrie o metoda de studiu genral pentru aceste matreiale (aceste studii fiind realizate in scopuri de initiative locala). Celelalte documente care intra in sfera de aplicare a aceleiasi abordari sunt: Un ghid privind tratamentul solului cu lianti pe baza de ciment , pentru fundatiile drumurilor; Un ghid despre resaparea carosabilului si reciclarea materialelor pe baza de hidrocarburi.

Posibilele utilizari ale castor materiale in domeniul de aplicare a lucrarilor rutiere cuprind constructia de terasamente, straturile de baza si coronamentul. In acest ghid, au fost alese, pentru a limita abordarea celor mai multe posibilitati de valorizare, straturile de baza si coronamentul. Curent, in cultura franceza, care face o distinctive clara intre domeniile de terasamente si lucrarile de infrastructura rutiera, exercitiul este deja oarecum innovator. Cu toate acestea s-a considerat ca abordarile aplicabile tersamentelor erau prea diferite, si prin urmare ele nu vor fi discutate. Ele ar putea totusi, face obiectul unui document separate in caz de nevoie.3. Introducere

De cativa ani, comunitatea tehnica (clientul, managementul constructiilor, firmele de inginerie, antreprenorii) a devenit constienta de necesitatea unei gestionari cat mai rationale si economice a resurselor materiale. Acest lucru ridica in mod normal problema utilizarii unor surse neobisnuite de materiale, inclusiv in industria de co-produse (subproduse), a unor materiale reciclabile si de asemenea a unor materiale naturale.

Inlocuirea agregatelor obisnuite (dure, curate, cu dimensiuni precise, sau bine cunoscute si folosite deja de timp indelungat) cu aceste materiale pentru infrastructura rutiera, este adesea sugerata ca o posibilitate. Totusi, acest proces nu trebuie sa afecteze calitatea sau durabilitatea drumurilor construite in acest mod, si trebuie realizat cu un control al costurilor, fara sa cauzeze o poluare anume la locul de punere in opera.

Prin urmare, sunt necesare studii preliminare extinse, care, la randul lor trebuie efectuate in conformitate cu o oarecare abordare metodica.

Scopul acestui ghid este de a oferi un cadru indicativ, pentru a ghida sectiunea tehnica a acestei abordari si a permite dezvoltarea unui studiu sau a unui program de observare, in masura sa situeze comportarea materialor valorificate in raport cu cele mai apropiate materiale standardizate sau clasificate.

Principalul obstacol in folosirea materialelor locale in ingineria rutiera, consta in faptul ca una sau mai multe caracteristici ale acestora le plaseaza partial sau complet in afara domeniului de aplicare a referintelor tehnice, datorita posibilitatilor si conditiilor de aplicare. Prin urmare, principiile generale ale acestui ghid sunt structurate pe baza acestui cadru de referinta, asa cum este indicat in diagrama 1.

In partea de sus a acestei digrame sunt prezentate domeniile de aplicare acoperite de ghid si cadrul normativ de referinta asociat. Partea de jos releva principalele elemente utilizate pentru a stabili materialele in cauza, care sunt apoi definite mai detaliat in sectiunea 2. Diferitele etape ale studiului in sine, sunt apoi dezvoltate in sectiunea 3.

Ca o concluzie logica a unei astfel de abordari, este elaborarea unui ghid tehnic regional, care sa cuprinda materialele locale in discutie, sub forma de anexa.

In cele din urma, atentia cititorului este atrasa asupra faptului ca abordarea descrisa in acest ghid, nu acopera aspectele de mediu associate cu orice riscuri de poluare ale materialelor, sau legate de aspectul economic al folosirii acestora.

Totusi garantia de natura non-poluanta ale materialelor si existenta reglementarilor relevante, reprezinta o cerinta preliminara inaintea angajamentului de abordare tehnica a valorizarii materialelor locale. In lipsa unei trimiteri catre o reglementare clara, aceasta abordare nu defineste metoda de studiu din punct de vedere al mediului.

In ceea ce priveste aspectul economic, este necesar sa se aiba in vedere faptul ca, costul total de utilizare al acestor materiale s-ar putea sa fie mai mare decat al solutiilor conventionale, iar acceptarea acestui cost suplimentar sa fie suportata de autoritatea competenta. Prin urmare, evaluarea costurilor solutiilor tehnice, va reprezenta o etapa esentiala intre studiu si etapele de utilizare operationala.

Diagrama 1. 4. Materiale Studiate

In Franta , in scopul unei politici globale de investitii si intretinere, proiectarea drumurilor se realizeaza utilizand o metoda unitara, care reprezinta o proiectare a structurii si a materialelor component cu caracteristici fizice si mecanice specificate intr-un cadru tehnic de referinta.

In scopul de a identifica materialele definite ca partial sau complet in afara specificatiilor, este necesar sa ne referim la cadrul de referinta ce face trimitere la aplicatiile mentionate in ghid, adica la utilizarea de materiale pentru producerea straturilor de baza si imbracamintii structurii rutiere.

4.1. Fundatiile drumurilor

Asa cum se explica in ghidul Proiectarea structurilor rutiere, diferitele tehnici referitoare la materialele constituente de baza, sunt clasificate in normative si texte de reglementare (standarde,;vezi lista de standardae din anexa).

Cu referire la aceste texte, materialele pot fi clasificate astfel: Materiale non-standard (nestandardizate);

Materiale care nu se incadreaza in specificatiile ghidului.

Materialele non-standard (nestandardizate)

Conform ghidului mentionat, ascestea sunt materialele care nu sunt clasificate de catre un standard, sau pentru care cel putin una din caracteristici nu indeplineste cerintele standardului.

Ca majoritatea standardelor referitoare la elementele constitutive si la produsele compozite, sunt standardele de clasificare si de definire a categoriei, pentru care pot exista mai multe scenarii posibile, asa cum este aratat in tabelul de mai jos.

StandardSituatia materialelor nestandardizateExemple

Agregate

Produse Cazul 1: nu sunt clasificate in conformitate cu definitia din paragrafului 3.1. al standardului XPP 18540;

Cazul2: nu se incadreaza conform clasificarii in categorii prezentate in sectiunea 7;

Clasificare: in timp ce sectiunile 7.2 si 7.3 ale standardului furnizeaza informatii despre categoriile nespecifice sectiunea 3.20. ale aceluiasi standard, totusi prevad o cerinta referitoare la regulariatatea granulometrica;

IC materialelor aluvionare si marine (sectiunea 7.4.);

Continutul de sulfat solubil din materialele reciclate (sectiunea 7.6.);

Pentru alte caracteristici (intrinseci, forma, curatenie), standardul prevede o categorie nespecifica care permite respectarea, prin includerea unor specificatii adecvate pentru materialul in cauza, specificate in fisa tehnica a produsului (sectiunea 7.1, 7.2, 7.3).

Cazul 3: categoria standardizata de materiale agregate, care nu sunt in conformitate cu clasificarea aleasa in sectiunea constitutiva a standardului de produse.-Deseuri menajere de cenusa: neconformitate cu privire la sursa si metoda de preparare;

-Agregate pentru care valoarea e (indicele porilor) pe una sau mai multe portiuni, este mai mare decat cea prevazuta in standard (caz frecvent intalnit la materialele degradabile si la amestecurile de agregate declasate);

-Ic1.3%;

-Categoria F a sectiunii 7.1. a Standardului Agregate, nu a fost selectata ca posibila constitutive in standardul NFP 98116 Agregate tratate cu Lianti Pe baza de Ciment

Pe baza acestei analize, un material poate fi non-standard (nestandardizat) daca este: In afara definitiei (cazul 1);

In afara clasificarii (cazul 2 si 3).

In conformitate cu standardul de agregate sau in conformitate cu un standard de produs, referitor la tehnica avuta in vedere la obtinerea unui material compozit.

In cazul in care un material se incadreaza in scenariul 1, se pune intrebarea daca acesta poate fi caracterizat potrivit parametrilor din standardul de agregate si daca acestia pot fi completati cu alte criterii referitoare la comportamentul specific al acestuia.

In principiu, doar un singur raspuns pozitiv permite initierea unei abordari privind valorificarea.

Cazurile 2 si 3 depind de standardul in cauza:

Standard aplicabil agregatelor: exista mai multe caracteristici pentru care valorile minime sunt esentiale unei posibile clasificari a materialului. Prin urmare, un material poate fi in afara clasificarii (sau in afara specificatiilor care definesc categoriile standardizate); Standardul produselor: unele categorii definite in standardele aplicabile agregatelor, nu sunt incluse in clasificarea posibilelor elemente constritutive ale materialului compozit. Prin urmare, agregatele care intra sub incidenta acestor categorii sunt in afara specificatiilor pentru tehnica in cauza.

Materialele corespunzatoare cazurilor 2 si 3 sunt vizate in discutiile abordate in prezentul ghid.

Materiale in afara ariei de aplicare a ghidului tehnic

Specificatiile pentru utilizarea agregatelor sunt bazate pe calificarea acestora (rezulta din clasificare) si conditiile de utilizare a acestora (de trafic, pozitia de start din drum, tehnica utilizata). Standardele referitoare la componente si produse nu includ aceste specificatii pentru utilizare.

Aceste specificatii sunt prezentate in ghidurile standard aplicate pentru reteau de drumuri nationale si nu exista nici un motiv care sa impiedice clientii, in afara de Stat, sa utilizeze ca o baza, specificatiile din aceste ghiduri (cum este indicat in prefata acestor documente).

Cand categoria/categoriile de clasificare ale unui anumit material nu sunt adecvate pentru utilizarea in cauza, definite pe baza unor paramatri descrisi, materialul este in afara specificatiilor de utilizare, in conformitate cu conditiile de utilizare autorizate de catre ghidurile mentionate.

Aceste materiale sunt vizate pentru a fi abordate de catre prezentul ghid.

4.2. Straturile coronamentului (imbracamintea rutiera)

Stratul superior este stratul de tranzitie intre solul-substrat si fundatia drumului. Acesta serveste 2 scopuri:

In timpul fazei de constructie, protejeaza solul-substrat si stabileste o capacitate portanta si o calitate graduala, permitand astfel traficul vehiculelor pentru realizarea aprovizionarii cu materiale si constructia straturilor carosabilului;

In ceea ce priveste functionarea mecanica a drumului, face posibila omogenizarea si posibila imbunatatire a caracteristicilor de capacitate portanta a substratului platformei drumului, realizand totodata si o protectie impotriva inghetului.Analiza statusului materialelor cu privire la standard

Materialele naturale si produsele industriale fac obiectul unei clasificari definite in standardul NFP 11-300 Clasificarea materialelor care pot fi utilizate in terasamentele infrastructurii rutiere si realizarea coronamentului.

Materialele de origine naturala sunt clasificate pe baza parametrilor de identificare: tip, stare si comportament. Aceste materiale, inclusiv solurile si rocile, sunt impartite in diferite categorii si subcategorii, grupand materialele cu un comportament similar , justificand astfel aplicarea acelorasi conditii de aplicare.

Pentru produsele industriale, clasificate ca F in normativul NFP 11-300, clasificarea este definita in functiie de categoriile de materiale inventariate. Noile categorii sunt enumerate (subcategorii F1 LA F9), fiecare fiind numita in functie de sursa materialelor. Subcategoriile sunt apoi definite si caracterizate prin parametrul (e) considerat a fi semnificativ in ceea ce priveste potentiala aplicare.

Fiecare clasificare a materialelor in categoria F, este insuficienta. Desi caracteristicile lor geotehnice pot fi determinate intr-un mod similar cu cele de origine naturala, identificarea lor ar trebui completata prin alti parametrii specifici (de ex. chimici) care pot avea comportari diferite si care nu sunt actualizati in normativul NFP 11-300.

Prin urmare, aceste materiale se incadreaza in domeniul de aplicare al abordarii de valorificare.

Materiale in afara normativelor GTR-GTS si NF P 94-102-1

Clasificarea realizata in normativul NF P 11-300 nu defineste specificatiile de utilizare pentru aceste materiale, pentru a fi utilizate in special la realizarea coronamentului. Este astfel necesar sa fie consultat Ghidul Tehnic pentru realizarea Terasamentelor si Coronamentului (GTR) pentru a obtine descrierea solutiilor referitoare la conditiile specifice de utilizare pentru fiecare categorie de materiale, in functie de caracteristicile dorite ale substratului si obiectivele la nivel de formare.

Pentru un numar limitat de materiale, GTR nu defineste o solutie de utilizare dar indica notele date in tabelul de mai jos.

Statusul materialelor care se incadreaza in cazul 1, este asociat pe de o parte cu consideratiile economice (materialele nu pot fi utilizate in conditii economice standard) si pe de alta parte cu considerentele tehnice (unele materiale, in raport cu structura lor intrinseca pot duce la potentiale tulburari sub efectul influentelor externe, inghet-dezghet).

Statusul materialelor care intra sub incidenta cazului 2 este legat de posibilele riscuri de umflare ale materialelor tratate, cauzate de prezenta constituentilor chimici din materiale, cum ar fi sulfati sau sulfuri, care pot provova formarea de etringit, o specie de mineral cu umflare mare, distrugand astfel legatura cu cimentul.

Standardul NF P 94-102-1 Sol tratat cu lianti pe baza de ciment combinat cu var daca poate fi aplicat, pentru utilizarea in realizarea coronamentului specifica constituentii care pot fi utilizati in compozitia amestecurilor si defineste o clasificare a materialelor tratate in functie de caracteristicile lor mecanice. Acest normativ este destinat, cu referinta la standardul NF P 11-300, pentru tratarea solurilor (materiale care intra in categoriile A, B, C si D), a rocilor (materiale din categoria R1, R2, R3, R4 si R6) si cenusa zburatoare, clasificat in categoria F2. In principiu, nu se aplica la celelalte categorii de materiale.

Ghidul tehnic pentru tratarea solului cu var si/sau lianti pe baza de ciment (GTS), descrie aplicarea tratamentului tehnic la proiectarea ci constructia straturilor coronamentului. Acest document este destinat pentru tratarea solurilor (materialele care se incadreaza in categoriile A. B.C. si D, definite in normativul NF P 11-300) si in principiu, nu se aplica la celelalte categorii de materiale (materiale stancoase si produse industriale).

Prin urmate, materialele care intra sub incidenta acestor scenarii sunt vizate de abordarea valorificarii, descrisa in acest ghid.

Conditii de utilizareExemple de materiale studiate

Cazul 1: materiale neutilizabile in mod normal la realizarea straturilor coronamentului; Soluri fine A3 si A4 (a se vedea ghidul CFTR); Materiale sensibile la apa;

Materiale pietroase:R 13s, R31, R32, R5;

Produse industriale;

Potasiu de sist F4;

Fosfogips F5;

Cenusa menajera F62 si F63;

Materiale rezultate din demolare F72 si F73;

Cazul 2: fara solutii care implica tratament cu lianti pe baza de ciment.Produse industriale: Carbuni de mina de sist F3;

Cenusa menajera de incinerator F61;

Zgura de furnal.

5. Analiza abordarii valorizarii materialelor

Avand in vedere ca respectarea tuturor cerintelor cu referire la calitatile necesare, face posibila obtinerea pe baza unui numar minim de studii preliminare, a unor materiale care garanteaza calitatea de utilizare pentru structura in cauza, abaterea de la una din specificatii in functie de situatiile descrise in sectiunea anterioara conduce la incertitudine asupra comportamentului si un risc variat de deteriorare prematura a structurii.

Abordarea metodica se bazeaza pe identificarea factorilor de risc si pe evaluarea importantei consecintelor acestui factor asupra proprietatii materialului compozit (prin compararea materialului studiat cu materiale asemanatoare clasificate conform standardelor) si pe cele ale structurii care le contine.(diagrama 2).

Scop: metodologia descrisa ar trebuie sa faca posibila furnizarea de informatii necesare pentru crearae si validarea ghidului tehnic.

Evolutii

Rezumatele datelor necesare pentru descrierea reasurselor (contextual geologic pentru materialele naturale, procesele pentru produsele industriale, etc.), producerea materialelor (extractie si metode de producere), etc.) si cele necesare pentru clasificarea lor (caracterizare din punct de vedere al valorilor medii si de dispersie, cu privire la un cadru normativ de referinta, etc.).

Studii ale caracteristicilor de limitare conform situatiei de utilizare si demonstrarea proprietatilor fizice in cauza, care reprezinta factorii de risc.

Elaborarea programului de studiu pentru a masura sensibilitatea proprietatilor materialului compozit in raport cu factorul de risc cu indicatii pentru fiecare tehnica tehnica in parte.

Interpretatrea rezultatelor in ceea ce priveste cadrul de referinta.

Descrierea parametrilor de definire a sitului experimental (tehnica, pozitia straturilor, traficul). Caracterizarea sitului (locatie, data constructiei, mediu, inclusiv aspectele hidrogeologice, structura teoretica si substratul).

Verificarea conformitatii materialului furnizat cu materialul care se inscrie in abordarea propusa (sursa, productie, caracteristici). Controlul calitatii conformitatii materialelor composite folosite (productie si stabilirea contolului calitatii). Observatii privind conditiile de construire.

Definirea programului de monitorizare a comportamentului intrinsec al materialului si comportamentul sau in alcatuirea carosabilului pe zona experimentala (determinarea principalilor parametric, alegerea instrumentelor, ghid referitor la monitorizarea parametrilor in timp, etc.).

Cadrul de referinta in conformitate cu tehnicile utilizate.

Interpretare.

Definitia posibilitatilor si conditiilor de utilizare pentru fiecare tehnica, rezultand:

Din aplicarea cadrului national de referinta;

Noi posibilitati care decurg din testarile mentionate, daca sunt necesare, conditii specifice referitoare la executie.

5.1. Identificarea factorilor de risc

Stadii de identificare a factorilor de risc

Acesta identificare a factorilor de risc este rezultatul studierii:

Proprietatii/proprietatilor materialului compozit, datorita deficientelor caracteristicilor materialelor locale care se incadreaza in prezenta abordare;

Posibilele defecte care rezulta din aceasta prorietate/proprietati.Pentru a ilustra acest studiu, cateva exemple sunt prezentate in tabelul de mai jos.

Posibilele defecte asociate cu caracteristicile limitate ale agregatului utilizat, reprezinta un factor de risc pentru care trebuie studiata influenta asupra tuturor proprietatilor amestecului.

Incorporarea eterogenitatii materialului

Principalul factor care limiteaza valorificarea materialelor, este in mod frecvent eterogenitatea. Proiectarea drumurilor se poate adapta la deficientele caracteristicilor geometrice, fizice sau chimice ale materialelor, dar nu se poate ocupa de eterogenitatea excesiva. Esecurile in incercarile anterioare de valorificare a materialelor locale au fost frecvent datorate acestui factor, in comparatie cu defectele cauzate de alta caracteristica.

Totusi, este important sa subliniem faptul ca eterogenitatea materialului nu este considerata un factor de risc, in acest caz.

De aceea pentru aplicarea abordarii valorificarii materialelor locale, va fi necesar sa se asigure de dinainte faptul ca materialul este suficient de omogen in ceea ce priveste utilizarile preconizate, sau ca se poate omogeniza din punct de vedere tehnic si financiar.

Caracteristica limitativa a materialuluiRiscProprietatile materialului compozit care depind de tehnica utilizata/posibile defecteExemple de materiale

Rezistenta mecanicaVariatie gradataMateriale tratate cu lianti pe baza de ciment:

-caracteristicile mecanice ale materialelor;

-comportarea la interfata cu structura;

Materiale netratate:

-susceptibilitate la apa, stabilitate;

-sensibilitate la inghet;Calcar moale

Forma.

Forma unghiulara.

Fluenta.Frecare interna redusa.Agregate tratate cu lianti bituminosi, clasificate conform GNT:

-rigidizare;-performanta.Unele aluviuni sau materiale asemenatoare.

CuratenieSusceptibilitate la apaMateriale netratate:-stabilitate.Materiale argiloase

Elemente cu continut chimic reactivUmflareMatriale legate cu lianti pe baza de ciment:

-performanta mecanica a materialului;Stabilitatea structurii.Anumite produse industriale.

Dintre aceste optiuni, trebuie remarcat faptul ca metoda de refolosire prin asezare in stiva, ofera o metoda conventionala care face posibila amestecarea acestor materiale stivuite in una sau mai multe faze. Mai devreme in cazul unui deposit de materiale naturale, gestionarea operatiunii poate rezolva partial aceasta problema, fie prin mijloace de extractie specifice a zonelor omogene de depunere naturala sau, pe de alta parte, prin intermediul unei extractii simultane in zone cu diferite caracteristici, realizandu-se astfel o mixture in primele faze de productie. In orice caz, efectul omogenitatii obtinut prin intermediul amestecarii ramane dificil de tsabilit si necesita un numar mare de identificari sau chiar teste la scara.

In sfarsit, in cazul materialelor eterogene, va fi necesara testarea materialelor si selectarea valorilor caracteristicilor limita pentru aplicarea abordarii, caracteristici care vor fi cele mai defavorabile si nu valoarea medie obtinuta.

5.2. Evaluarea riscurilor

Evaluarea riscurilor presupune:

O buna cunoastere a caracteristicilor agregatelor, sau a sub-produselor industriale;

Un studiu de laborator al proprietatilor care caracterizeaza materialul compozit, inclusiv al agregatelor si al produselor secundare;

Un test pe teren pentru a observa comportarea materialului compozit in situ (in timpul folosirii si in timp).

Identificarea surselor si materialelor

Categoriile de materiale vizate de acest ghid sunt supuse la o varietate foarte larga de procese de productie. Metoda de identificare trebuie sa fie prevazuta in concordanta cu aceste procese.

In orice caz, principiul consta in producerea unei descriei complete a sursei si/sau procesului de productie, identificarea paramatrilor care pot varia in functie de caracteristicile materialului la sfarsitul procesului de productie si efectuarea testelor pe materiale folosite pentru a determina pozitia si dispersia caracteristicilor.

Daca cererea maxima a materialului este destinata in folosirea pentru straturile superioare sau straturile de baza ale carosabilului, procesul de identificare in general ramane neschimbat. Diferenta va consta doar in ceea ce priveste valoarea si dispersia caracteristicilor, deoarece cerintele sunt mai mari pentru cazul din urma.

Materiale dintr-o sursa geologica

Aceasta categorie include majoritatea materialelor obtinute din cariere. Sursa este o formatiune geologica, care este in totalitate naturala si din care se pot extrage materiale. Acest materialeste tratat intr-o fabrica de productie de unde reiese produsul final (in urma operatiunilor de strivire, spalare, etc.).

Trei cazuri principale sunt intalnite:

Resursa ce urmeaza a fi valorificata este o formatiune geologica extrasa din mai multe cariere. In acest caz, identificarea implica o descriere geologica si geotehnica a acestei formatiuni, astfel incat sa fie posibile metodele de extractie si producere , rezultand in final valorificarea materialului. Sunt descrise pe de o parte caracteristicile comune ale carierelor vizate sip e de alta parte, diferentele, oferind o privire de ansamblu asupraeterogenitatilor intalnite. Aceasta identificare este completata cu o plaja de valori pentru caracteristicile produsului, definite pe baza testelor esalonate in timp; Resursa este o formatiune geologica extrasa intr-o singura cariera. In acest caz, identificarea consta in esenta in descrierea depozitului natural si a metodelor de productie si de control, in concordanta cu ceea ce este stipulate in sectiunea 3A a anexei C a volumului 23 a CCTG. In acest caz, in mod asemanator identificarea este completata cu rezultatele testelor esalonate in timp si care definesc variatia caracteristicilor produsului.;

Resursa se gaseste intr-o anumita zona a carierei (de exemplu, partea superioara a unei cariere de agregate vulvanice). In acest caz identificarea include o scurta descriere a depozitului natural si o fisa geologica precisa a ariei in discutie, inclusiv o serie de planuri ale sitului. Extractia propriu-zisa, procesul de productie, controlul calitatii, metodele de gestionare pentru materialele obtinute din aceasta zona trebuie descrise. Identificarea este completata de testele esalonate pe o perioada mai indelungata in timp.

In orice caz, daca se intentioneaza utilizarea produsului sub forma de agregate pentru fundatia drumului, producatorul intocmeste o fisa a produsului FTP (in conformitate cu definitia standardizata) in care prezinta caracteristicile produsului cu un accent special de caracteristica din care reiese neconformitatea materialului.

Un caz specific trebuie de asemenea mentionat:o formatiune geologica conventionala intalnita pe un viitor amplasament de drum dintr-o regiune anume, trebuie valorizata, fie pentru straturile superioare fie pentru cele inferioare ale unui drum. De fapt, acest caz este similar cu cel mentionat anterior in cazul unei formatiuni geologice extrasa din mai multe cariere. Cu toate acestea, trebuie adaugat un studiu specific descrierilor caracteristicilor generale, studiu efectuat fie prin foraj fie prin alcatuirea unui profil geologic si geotehnic a ariei in discutie, care sa indice organizarea depozitului natural si variatia caracteristicilor materialului.

Materiale dintr-o sursa industriala

Acesta categorie poate include sub-produse industriale, precum si produse obtinute in urma unui process de reciclare, cu conditia ca acestea sa fi fost produse recent (spre deosebire de materialele care sunt depozitate pentru o lunga perioada de timp apoi supuse procesului de productie, rezultand apoi produsele finale). In acest caz, sursa este determinata de un proces industrial si parametrii principali ai sursei influenteaza caracteristicile materialului ce urmeaza a fi valorizat; caracteristicile materialului final vor fi influentate atat de proprietatile materialului de la inceputul procesului cat si de setarile instalatiei industriale.

La sfarsitul procesului, materialul este tratat intr-o fabrica de productie unde produsul final (obtinut prin spalare, strivire, tratare) este obtinut si urmeaza a fi folosit in proiectarea drumurilor.

De fapt, in functie de scopul procesului industrial, de a produce materie prima sau de a prelucra deseuri, modalitatea de abordare este cu totul alta.

In primul caz, scopul secventei industriale este de a asigura calitatea ceruta pentru produsul final.

Prin urmare, abaterile in ceea ce priveste aportul de material sau modul de operare a productiei au un impact essential asupra variatiilor caracteristicilor produsului obtinut.

In cel de-al doilea caz, scopul procesului industrial este de a elimina deseurile. Acesta este datorat exclusiv determinarii de crestere a ratei de reciclare, iar aportul de material si modul de operare al procesului de productie poate fi adaptat astfel incat sa se obtina o serie de caracteristici minime,prevenind astfel posibilitatea aruncarii materialului. In unele cazuri favorabile, aceste adaptari pot merge dincolo de scopul propus pentru a permite producerea de materiale cu proprietati imbunatatite.

In ambele cazuri, controlul caracteristicilor (chimice, mineralogice, geotehnice, etc.) materialului ce urmeaza a fi valorificat, in ceea ce priveste valorile obtinute, fluctuatiile, valorile limita, necesita: Calificarea materiei prime inaintea procesului industrial;

Cunoasterea procesului industrial si descrierea clara (inclusiv procedurile de colectare in cazul deseurilor); acelasi lucru este valabil si pentru tratamentele specifice suferite de material inainte de furnizare;

Parametrii procesului care provoaca variatii in caracteristicile materialului (abateri asociate materialului, proceselor-procedurilor de productie, etc.) trebuie foarte bine cunoscuti si studiati; Organizarea managementului loturilor de materiale obtinute, pentru a permite o identificare ulterioara;

Monitorizarea detaliata a caracteristicilor materialului studiat, in special a caracteristicilor rzultate din neconformitatea produsului.Exemple de procese industrialeExemple de materiale ce pot fi valorificateExemple de parametrii care influenteaza caracteristicile materialului ce urmeaza a fi valorificat

Parametrii asociati cu materia primaParametrii asociati cu tipul de proces si ajustarile ulterioare

Producerea otelului sau fonteiZguraContinutul de minereu de fier, var, ipsos si alte substanteSetarile in functie compozitia de otel si fonta

Eliminarea deseurilor din constructiiProduce reciclate in urma demolarilorTipul si caracteristicile structurilor demolateProcesul de demolareSelectia la sursa sau nu

Modul de alegere al deseurilor ajunse la statia industriala

Eliminarea deseurilor de uz casnicCenusa obtinuta in gospodariiTipul si omogenitatea deseuluiTipul de cuptor

Materiale de la o sursa de stocare

Asa cum s-a mentionat in sectiunea anterioara, scopul unei industrii este de produce un produs principal. Din acest motiv, valorificarea produselor secundare din aceasta industrie este de interes doar daca este permis de conditiile economice actuale si de conditiile tehnice. Altfel, produsele secundare sunt stocate, de obicei in vecinatatea zonei de productie. In aceasta etapa, produsele la diferite stadii sunt stivuite sau plasate alaturat, fara o organizare anume.

In acest fel, stocurile sterile sunt constituite in timp (si in unele cazuri continua sa se constituie) si includ o proportie deloc neglijabila de materiale vizate de aceasta abordare. Exemplele includ o concentrare de minereuri de sist, halde de zgura, excedent de cariera, cenusa menajera, stocuri de nisip de turnatorie, etc.

Ca o regula generala, nu este posibil sa se prevada caracteristicile materialului in orice punct din stoc. Procedura de indepartare a stocului se realizeaza in loturi dupa ce s-a facut in prealabil s-a realizat o omogenizare prin amestecare si prelucrare. In acest caz, unitatea de baza pe care se face identificarea, devine un lot constituit in acest fel. Numai dupa o prelucrare statistica a rezultatelor obtinute pe o perioada semnificativa de timp in care se realizaeza operarea stocului in conformitate cu aceasta procedura, poate fi posibila obtinerea unor valori representative ale caracteristicilor si dispersia lor in intreaga gramada.

Prin urmare, controlul caracteristicilor (chimice, mineralogice, geotehnice, etc.) materialului indepartat din stoc, necesita determinartea valorilor limita, dispersiei, fluctuatiilor, etc:

Procesul de indepartare din stoc, omogenizarea loturilor, tratamentele aplicate materialului trebuie cunoscut foarte bine;

Caracteristicile fiecarui lot sunt supuse unui numar mare de masuratori si sunt monitorizate atent (fisa tehnica a produsului); caracteristicile care cauzeaza neconformitatea trebuie indicate;

Trebuie realizat un management eficient al materialelor care sa permita identificarea ulterioara.

Studii de laborator

Acestea constau in verificarea impactului caracteristicii care confera materialului natura de neconformitate, de neincadare in specificatii. Aceasta verificare se face in conformitate cu metodele aplicabile in situatia respectiva.

Metodele de analiza in laborator difera in functie de tehnica. Principalele aspecte ale celor referitoare la materialele tratate cu lianti pe vaza de ciment, materiale acoperite la cald sau rece, agregate pe sorturi netratate, sunt date in cele ce urmeaza.

Tinta este ca proprietatile mixturilor produse in acest fel sa fie in conformitate cu cele specificate in primul rand in ghidurile de aplicare pentru fundatiile drumurilor si in al doilea rand in GTR si GTS pentru straturile coronamentului.

In orice caz, o atentie deosebita trebuie acordata la alegerea probelor pe care vor fi effectuate aceste studii, in scopul de a se asigura ca acestea sunt representative cu privire la toate materialele sin sursa, sau de preferat in raport cu cea mai putin favorabila valoare intalnita in sursa (a se vedea Incorporarea eterogenitatii materialului). Ele vor suferi o caracterizare completa la sosirea in laborator.

Materiale netratate sau tratate cu var, al caror scop principal este folosirea in straturile coronamentului

Un material netratat poate fi folosit in straturile superioare ale carosabilului, daca caracteristicile proprii cu privire la nesensibilitatea la apa, Dmax, rezistenta la traficul de constructie, si daca este cazul, nesensibilitate la inghet pentru regiunile in care acest fenomen este de luat in consideratie, sunt satisfacute.

Studiile de laborator constau in evaluarea comportamentului materialului in timpul utilizarii sale si determinarea referintelor de compactare WOPN si OPN. Este necesara determinarea curbelor Proctor normale si curbele IPI la diferite continuturi de apa in raport cu continutul de apa naturala masurat in timpul identificarii. In cazul materialelor degradabile coeficientul de fragmentare si degradare vor fi determinati.

In regiunile in care se manifesta fenomenul de inghet, riscul degradarii materialului prin fragmentare si degradare, sau prin umflare in timpul fazei de inghet si reducere a capacitatii portante in timpul fazei de dezghet, va fi evaluat prin teste de susceptibilitate la inghet (standard NF P 18-593) si alunecare la inghet 0/20 (standard NF P 98-234-2).

O tehnica frecvent intalnita pentru a imbunatatii materialele este tratarea acestora cu var. Incorporarea varului in materiale induce in mod normal 2 actiuni:

O actiune imediata care produce, pe de o parte, o scadere o continutului initial de apa si pe de alta parte o modificare a caracteristicilor privind fractiunea de argila (cresterea limitei de plasticitate). Aceasta actiune care imbunatateste un material, inutilizabil ca atare si il face potrivit pentru a fi utilizat in general, produce un material similar cu cel netratat. O actiune pe termen lung care produce caracteristici mecanice ridicate in materiale cu continut mineral argilos (de exemplu, A, F3 sau F4). Un efect puzzolanic se dezvolta in functie de cinetica si rezultatele nivelurilor de performanta mecanica raman scazute. In etapa de studiu, este dificil de evaluat performantele asteptate, din cauza unor lungi performante setate.

Studiile de laborator aplicate constructiei de coronamente tratate cu var, ar trebui sa faca posibil de verificat faptul ca prprietatile materialului/amestecului cu liant sunt in conformitate cu cele specificate in articolul C1- 3.6.1. a standardului GTS.

In ceea ce priveste materialele tratate cu var si lianti pe baza de ciment ( a se vedea sectiunea de mai jos), un nivel 2 de studiu ar trebui realizat in conformitate cu cele specificate in normativul NF P 94-102-2.

Materiale netratate al caror scop preconizat de utilizare este realizarea straturilor coronamentului

Utilizarea materialelor locale ca agregate netratate pentru fundatii rutiere implica 3 etape:

Caracterizarea agregatelor;

Caracterizarea agregatelor sortate netratate;

Verificarea comportamentelor prin intermediul experimentelor in situ.

Caracterizarea agregatelor

Agregatele trebuie caracterizate prin parametrii definiti in standardele corespunzatoare, care trateaza agregatele pentru fundatiile rutiere.

Caracterizareaagregatelor sortate netratate

Caracteristicile agregatelor sortate netratate folosite in fundatiile drumurilor sunt definite in normativul NF P 98-129.

Studiul agregatelor sortate netratate ar trebui realizat conform normativului NF P 98-125 Agregate sortate netratate Metodologia studiului de laborator, folosind optiunea de studiu la scara larga, care include:

Identificarea agregatelor;

Verificarea conformitatii sortarii in functie de cale specificate in caietul de sarcini;

Verificarea caracteristicilor de compactare (testul Proctor modificat, nivelul optim de compactare-testul Proctor modificat);

Daca este necesar, verificarea rezistentei la inghet prin testul de alunecare la inghet (NF P 98 234-2).

Informatii suplimentare asupra comportamentului de compactare se pot obtine si prin parametrilor obtinuti in urma tesului de vibripersare (VCPC, normativ NF P 98-231-3).

In cazul materialelor moi si degradabile, studiul trebuie completat cu teste efectuate pe materiale cu acelasi grad de compactare ca si in situ, (unde se poate obtine un anumit grad de finite, in functie de metoda utilizata pentru asternere si compactare).

Pentru materialele pentru care una sau mai multe caracteristici nu sunt conforme cu specificatiile prezentului standard, in test permite realizarea de progrese reale in cunoasterea comportamentului materialului: consta in repetarea testului de incarcare triaxiala (TCR, normativ NF P 98-235-1). Este folosit pentru determinarea comportamentului reversibil al agregatelor netratate ( comportament elastic) si de asemenea, deformarea permanenta, la sarcini ciclice representative a sarcinilor aplicate efectiv pe carosabil.

O anexa informativa a standardului Agregate sortate netratate Metodologia studiului de laborator (NF P 98-125) defineste o metoda de studiu a caracteristicilor mecanice ale agregatelor sortate netratate supuse repetat la testul de incarcare triaxiala. Aceasta caracterizare se bazeaza pe determinarea a 2 parametri mecanici:

Modulul de elasticitate Ec; Deformatia caracteristica pemanenta A1c;

Sunt propuse 2 proceduri de studiu:

Studiu pe scara larga, in care valorile EC si A1C sunt determinate pentru trei valori in functie de continutul de apa si trei valori pentru materialul in stare uscata, in masura sa se evalueze sensibilitatea parametrilor mecanici la variatii ale continutului de apa si a nivelului de compactare; Un studiu la scara redusa, in care EC si A1C sunt determinati in urma a 2 teste, la w=wopm-2% si d=0.97Dopm.

Rezultatele obtinute sunt folosite pentru caracterizarea materialelor in 4 categorii de performanta mecanica (C1-> C4) in functie de valorile obtinute pentru EC si A1C. Performanta minima ce trebuie obtinuta pentru ca un agregat sortat netratat sa fie folosit pentru fundatiile drumurilor, este C2 pentru straturile de baza si C3 in celelalte cazuri (stratul de fundare).

Potrivit parametrilor care sunt neconformi si in afara specificatiile, testul repetat la incarcare triaxiala, trebuie realizat fie la scara larga fie la scara redusa. In cazul studiului la scara larga, cele trei valori obtinute in stare umeda si densitatea in stare uscata luate in considerare, ar trebui sa cuprinda valorile celor 3 parametri necesari in cazul drumurilor. In cazul studiului la scara redusa, 2 teste sunt realizate la w=wopm-2% si d=0.97Dopm. Diferitele cazuri avute in vedere sunt schematizate in tabelul de mai jos.

In final, in completarea testelor de referinta pe agregate obisnuite si agregate sortate netratate, teste specifice pentru determinarea factorilor de risc pot fi efectuate, de exemplu pentru continutul de sulfat solubil, continutul de var, stabilitatea dimensionala a agregatelor, etc.Caracteristici neconforme sau in afara specificatiilor, caracteristici intrinseci sau de productieContinutul studiiior TCR

Caracteristici mecanice: Los Angeles (La), Micro-Deval (MDE)Studiu la scara larga TCR, in ceea ce priveste susceptibilitatea parametrilor Ec si A1C in functie de continutul de apa (sensibilitatea la apa a materialelor)

ClasificareStudiu la scara larga TCR, in ceea ce priveste susceptibilitatea parametrilor Ec si A1C in functie de continutul de apa (sensibilitatea la apa a materialelor)

Forma: exfoliereStudiu la scara larga TCR, in ceea ce priveste susceptibilitatea parametrilor Ec si A1C in functie de densitatea in stare uscata

Curatenia de nisip, Studiu la scara larga TCR, in ceea ce priveste susceptibilitatea parametrilor Ec si A1C in functie de continutul de apa

AngularitateStudiul la scara redusa TCR

Nivelul de compactareStudiu la scara larga, in special in ceea ce priveste susceptibilitatea parametrilor Ec si A1C obtinuti in stare uscata

Materiale tratate cu lianti pe baza de ciment, al caror principal scop este folosirea in straturile superioare ale structurilor rutiere

Performantele materiilor prime consolidate cu var, pot fi crescute considerabil cu tratamente cu lianti pe baza de ciment.

Pentru utilizarea in straturi tratate cu lianti pe baza de ciment, performanta mecanica minima ce poate fi obtinuta in studiul de laborator este aceea a zonei 5 a diagramei Rt/E (a se vedea paragraful 7.4 din normativul NF P 94-102-1)

In timp ce recomnadarile din GTS si din normativul NF P 94-102-1 sunt aplicabile pentru unele materiale, utilizarea lor poate fi extinsa si la materiale aditionale, mentionate in paragraful 2.2.2. al prezentului ghid, cu conditia ca parametrii ce le caracterizeaza sa fie compatibili cu cele considerate a fi representative pentru tratamentul respectiv.

Studiile de laborator aplicate in cazul constructiilor coronamentului cu straturi legate cu lianti pe baza de ciment, ar trebui sa faca posibil de verificat faptul ca proprietatile materialului/amestecului cu liant sunt conforme cu privire la cele specificate in paragraful C1 3.6.2. al GTS.

Studiile tratamentelor implica in mod necesar doua etape cronologice:

Evaluarea capacitatii de pretare la tratament;

Formularea studiului.

Evaluarea capacitatii de pretare a materialului la tratament

Pentru unele materiale, asocierea cu un produs de tratament poate avea un efect negativ asupra procedurii de stabilizare cu ciment. Pentru a evalua riscul de comportament anormal al unui material tratat si inaintea initierii formularii studiilor pentru a releva daca un sol este adecvat pentru tratament, trebuie cercetat normativul NF P 94-100, unde se gasesc specificate procedurile si modul de interpretare al rezultatelor obtinute.

Scopul acestui test rapid este de a se asigura ca materialul tratat cu lianti pe baza de var sau ciment, cu o formulare predefinita, prezinta, dupa compactare si in conformitate cu o stabilitate dimensionala si mecanica, un comportament asemanator specificatiilor cerute.

Testul este interpretat conform criteriilor prezentate mai jos:Pretabilitatea materialelorVolumul de umflare Gv (%)Rezistenta Rtb (MPa)

Potrivit Gv5 sau0.2

Incert 5