Compania aţională de Administrare a Infrastructurii Rutiere REVIZUIRE ORMATIV AD 571 CATALOG DE SOLUŢII DE RAFORSARE A STRUCTURILOR RUTIERE SUPLE ŞI MIXTE PETRU SARCIA DE 115 k PE OSIA SIMPLĂ REDACTAREA II ELABORATOR: SC PRIMACOS GROUP Iunie 2017
C U P R I S 1. PREVEDERI GEERALE 2 2. TERMIOLOGIE. DEFIIŢII 2 3. REFERIŢE 3 4. DETERMIAREA PARAMETRILOR DE STABILIRE A SOLUŢIEI DE RAFORSARE 4 5. STABILIREA SOLUŢIEI TIP DE RAFORSARE 8 PLAŞELE 1...5 11 AEXE AEXA 1 Diagrame pentru determinarea grosimii straturilor bituminoase de ranforsare în funcţie de rigiditatea acestora AEXA 2 Exemplu de calcul 22 1
1. PREVEDERI GEERALE 1.1. Prezentul catalog se referă la soluţiile de ranforsare cu straturi bituminoase a structurilor rutiere suple şi mixte (semirigide). Perioada de valabilitate a acestui catalog este de luni de la data intrării în vigoare. 1.2. Dimensionarea straturilor bituminoase de ranforsare a fost efectuată în conformitate cu prevederile ormativului pentru dimensionarea straturilor bituminoase de ranforsare a structurilor rutiere suple şi semirigide, indicativ AD 550. 1.3. Ranforsările cu straturi bituminoase se includ în activităţile de reparaţii curente a drumurilor publice şi se execută pentru sporirea capacităţii portante a drumurilor. 1.4. ecesitatea ranforsării structurilor rutiere este determinată de starea tehnică a acestora, conform prevederilor instrucţiunilor indicativ CD 155 şi este rezultată în urma unei expertize tehnice. 1.5. Datele referitoare la starea tehnică a drumurilor vor fi extrase din Banca Centrală de Date Tehnice Rutiere şi/sau se vor stabili prin măsurări efectuate pe teren. 1.6. Soluţiile de ranforsare care fac obiectul acestui catalog nu se aplică în cazul ranforsărilor autostrăzilor, drumurilor expres, al drumurilor naţionale europene şi al drumurilor caracterizată prin clasele de trafic T ex-2, respectiv EXCEPŢIOAL, categoria 2. 1.7. Soluțiile tip de ranforsare ale drumurilor caracterizate prin clasele de trafic T ex-1 nu exclud breviarele de calcul ale structurilor rutiere din proiectele tehnice din cadrul fazelor de proiectare. 2. TERMIOLOGIE. DEFIIŢII 2.1. Terminologia utilizată în aceste instrucţiuni este conform STAS 4032/1 şi a referinţelor prezentate la punctul 3. 2.2. Definiţii: Structura rutieră tip - structura rutieră tipizată, destinată utilizării în condiţii specifice (clasa de trafic, zestrea existentă, materiale locale, etc) ; Clasa de trafic clasificare în funcţie de caracteristicile traficului în perioada de perspectivă (volum de trafic de calcul, c şi intensitatea medie zilnică în osii standard de 115 k, MZA OS ); Grupul structurii rutiere clasificare a structurilor rutiere în funcţie de modul de alcătuire al acestora; Clasa de deformabilitate clasificare în funcţie de capacitatea portantă a structurilor rutiere, determinată prin măsurări de deformabilitate ale complexului rutier. 2
3. REFERIŢE AD 605 20 AD 584 20 AD 550 1999 PD 177 2001 CD 2000 CD 31 2002 CD 155 2001 AD 547 2013 AD 592-20 AD 599-20 AD 540 2003 AD 554 2002 STAS 4032/1-2001 E 026 2004 AD 532 1997 AD 602-20 Mixturi asfaltice executate la cald. Condiţii tehnice privind proiectarea, prepararea şi punerea în operă ormativ pentru determinarea traficului de calcul pentru proiectarea drumurilor din punct de vedere al capacităţii portante şi a capacităţii de circulaţie ormativ pentru dimensionarea straturilor bituminoase de ranforsare a structurilor rutiere suple şi semirigide ( metoda analitică) ormativ pentru dimensionarea sistemelor rutiere suple şi semirigide (metoda analitică) ormativ privind condiţiile de execuţie a îmbrăcăminţilor bituminoase uşoare ormativ pentru determinarea prin deflectografie şi deflectometrie a capacităţii portante a drumurilor cu structuri rutiere suple şi semirigide Instructiuni tehnice pentru determinarea stării tehnice a drumurilor moderne în curs de revizuire ormativ pentru prevenirea şi remedierea defecţiunilor la îmbrăcăminţile rutiere moderne ormativ privind utilizarea geosinteticelor la ranforsarea structurilor rutiere cu straturi asfaltice ormativ pentru întreţinerea drumurilor naţionale pe criterii de performanţă ormativ pentru evaluarea stării de degradare a îmbrăcămintei bituminoase pentru drumuri cu structuri rutiere suple şi semirigide în curs de revizuire ormativ privind administrarea, exploatarea, întreţinerea şi repararea drumurilor publice Lucrări de drumuri. Terminologie. ormativ privind reciclarea la cald a îmbrăcăminţilor rutiere bituminioase ormativ privind reciclarea la rece a îmbrăcăminei rutiere Metode de investigare a traficului rutier 3
4. DETERMIAREA PARAMETRILOR DE STABILIRE A SOLUŢIEI DE RAFORSARE 4.1. Soluţia tip pentru ranforsarea structurilor rutiere suple şi mixte (semirigide) se stabileşte pe baza schemei sinoptice din figura 1, în funcţie de următorii parametri: - clasa de trafic pentru dimensionare; - grupul structurii rutiere; - clasa de deformabilitate; - grosimea totală a straturilor bituminoase existente. 4.2. CLASA DE TRAFIC PETRU DIMESIOARE (Ti) se stabileşte în conformitate cu tabelul 1, astfel: în funcţie de intensitatea medie zilnică a traficului, MZA o.s., exprimată în osii standard de 115 k la mijlocul perioadei de perspectivă, pentru drumuri a căror perioadă de perspectivă este de ani; în funcţie de volumul de trafic de calcul, c/bandă, în milioane de osii standard de 115 k, pentru drumuri a căror perioadă de perspectivă este mai mică de ani. Tabelul 1 CLASA T 4 T 3 T 2 T 1 T 0 T ex-1 T ex-2 DE FOARTE USOR MEDIU GREU FOARTE EXCEPŢIOAL TRAFIC USOR GREU Categoria 1 Categoria 2 MZA o..s. Sub 20 21...50 51...150 151...550 551...1500 1501...5500 Peste 5501 c/bandă Sub 0,03 m.o.s. 0,031...0, 0,1...0,30 0,301...1,00 1,01...3,00 3,01... Peste,01 4.2.1. Intensitatea medie zilnică a traficului la mijlocul perioadei de perspectivă, MZA O.S. se stabileşte pe baza rezultatelor ultimului recensământ general de circulaţie, prin interpolare, considerând evoluţia medie a traficului pe reţeaua de drumuri publice, conform normativului AD 584. În cazul drumurilor în care pe tronsonul analizat nu a funcţionat nici un post de recenzare a traficului este necesar să se efectueze un studiu de circulaţie. 4.2.2. Volumul de trafic de calcul, c se defineşte conform normativului indicativ AD 584, ca numărul de osii standard de 115 k pe banda de circulaţie cea mai solicitatată a unui drum, echivalent vehiculelor fizice grele ce vor utiliza banda de circulaţie în perioada de perspectivă. c se calculează cu următoarea relaţie: c = 6 365 crt p p MZAo. s. unde : 365 numărul de zile calendaristice dintr-un an; c rt coeficientul de repartiţie transversală a traficului pe banda cea mai solicitată, în funcţie de numărul benzilor de circulaţie; p p perioada de perspectivă pentru care se alege soluţia de ranforsare, în ani ; MZA o.s. intensitatea medie zilnică anuală a traficului, exprimată în osii standard, la mijlocul perioadei de perspectivă. 4
5
4.2.3. Perioada de perspectivă considerată la stabilirea clasei de trafic este de ani. În cazul drumurilor de interes judeţean şi local (drumuri comunale şi vicinale), perioada de perspectivă poate fi mai mică de ani. 4.2.4. În cazul drumurilor judeţene, comunale şi vicinale, în situtaţia în care pe tronsonul de drum supus ranforsării nu a funcţionat nici un post de recenzare şi nu există nici un post de recenzare, în vederea stabilirii traficului de calcul este necesar să se efectueze un studiu de trafic. În stabilirea traficului de calcul se va lua în considerare în cadrul studiilor de trafic şi posibilitatea de a atrage, ca urmare a îmbunătăţirii condiţiilor de circulaţie a unei părţi din traficul de pe drumurile existente în zonă, precum şi de pe alte căi de comunicaţie. 4.2.5. Pentru drumurile aflate în zone de exploatări forestiere, solicitate de vehicule supraîncărcate, care au o agresivitate sporită asupra structurilor rutiere se vor determina coeficienţi de echivalare specifici, conform normativului indicativ AD 584. 4.3. GRUPUL STRUCTURII RUTIERE (G i ) se stabileşte pe baza alcătuirii acesteia, pe sectoare omogene de drum din punct de vedere al clasei de deformabilitate, conform tabelului 2. Tabelul 2 Grupul de structură rutieră Alcătuire G 1.G 3 G1 G 2.1 G 2.2 G 2.3 G 3 Straturi bituminoase, cm 4 25 4 25 4 25 4 25 min. 6 Macadam, cm - min. 8 min. 8 - - Piatră spartă, cm - max. 15 35 8 45 indiferent Agregate naturale stabilizate cu lianți hidraulici (balast stabilizat), cm - - - - min. Balast, cm min.15 min. indiferent indiferent indiferent 4.3.1. Pentru reţeaua de drumuri naţionale, modul de alcătuire al structurilor rutiere se extrage din Banca Centrală de Date Tehnice Rutiere şi se verifică, după caz, prin sondaje. 4.3.2. Pentru celelalte reţele de drumuri, aceste date se obţin de la Administratorii acestora sau prin sondaje. umărul de sondaje trebuie să fie stabilit astfel încât să reflecte grupul de structură rutieră pentru fiecare sector omogen de drum, din punctul de vedere al deformabilităţii. 4.4. Subclasa e i : GROSIMEA TOTALĂ A STRATURILOR BITUMIOASE EXISTETE se stabileşte pe fiecare sector omogen de drum din punct de vedere al clasei de deformabilitate, pe baza încadrării acestui parametru în limitele prezentate în tabelul 3. Tabelul 3 Subclasa e 1 e 2 e 3 Grosimea totală a straturilor bituminoase existente, cm sub 11-15 peste 15,1 4.4.1. Grosimea straturilor bituminoase existente se determină conform pct. 4.3.1. şi 4.3.2. 4.4.2. În cazul în care datele disponibile pentru acelaşi sector omogen de drum permit încadrarea grosimii totale a straturilor bituminoase existente în două subclase se ia în considerare clasa inferioară. 4.4.3. În cazul în care straturile bituminoase sunt caracterizate prin grosimi totale mai mari de cm şi starea de degradare a suprafeţei de rulare este REA, pentru clase de trafic T 0, T 1 și 6
T ex-1 se ia în considerare o subclasă inferioară faţă de cea stabilită pe baza grosimii totale a straturilor bituminoase existente. 4.5. CLASA DE DEFORMABILITATE (C i ) se stabileşte pe baza deflexiunii caracteristice (d c ), în conformitate cu tabelul 4. Tabelul 4 Clasa de deformabilitate C 1 C 2 C 3 C 4 C 5 d c 0,01 mm 0... 50 51... 75 76... 0 1... 5 6... 150 4.5.1. Pentru stabilirea clasei de deformabilitate a complexului rutier pot fi utilizate rezultatele măsurărilor de deflectometrie sau deflectografie efectuate în scopul stabilirii stării tehnice a drumului supus studiilor, cu condiţia ca acestea să nu aibă o vechime mai mare de 2 ani. 4.5.2. În cazul în care nu există rezultate ale unor măsurări de deformabilitate este necesar să se efectueze un studiu pentru stabilirea clasei de deformabilitate prin deflectometrie sau deflectografie, în conformitate cu prevederile instrucţiunilor tehnice indicativ CD 155 şi normativului indicativ CD 31. 4.5.3. Măsurările de deformabilitate se pot face utilizând: - echipamente dinamice, de tipul deflectometrelor cu sarcină dinamică, în conformitate cu instrucţiunile proprii, dacă respectă reglementările europene, inclusiv cele din ţara noastră; - echipamente statice, de tipul deflectometrelor cu pârghie Benkelman, în conformitate cu Instrucţiunile tehnice departamentale pentru determinarea prin deflectografie şi deflectometrie a capacităţii portante a drumurilor cu structuri rutiere suple, indicativ CD 31-2002; 4.5.4. Metodologiile de măsurare şi de interpretare a datelor, inclusiv stabilirea deflexiunii caracteristice sunt prezentate în instrucţiunile tehnice indicativ CD 155 şi în normativul indicativ CD 31. 4.5.5. Deflexiunile caracteristice prezentate în tabelul 4 sunt corespunzătoare: tehnicii de măsurare în regim dinamic, temperaturii de referinţă de 20 C şi perioadelor din an în care complexul rutier funcţionează în condiţii defavorabile, motiv pentru care: - deflexiunile măsurate în regim static (cu deflectometrul cu pârghie Benkelman) se vor transforma în deflexiuni corespunzătoare tehnicii de măsurare cu echipamente dinamice, conform normativului indicativ CD 31; - deflexiunile măsurate la temperatura θ C, specifică condiţiilor de măsurare din teren vor fi corectate şi aduse la temperatura de 20 C, astfel: dacă măsurările se fac cu echipamente statice (Benkelman), conform normativului CD 31; dacă măsurările se fac cu echipamente dinamice se va utiliza următoarea relaţie de calcul: 1 d 1 c,20 = d1 c, θ θ 1+ 0.451 log 20 - dacă deflexiunea se măsoară în alte perioade decât cele în care complexul rutier lucrează în condiţii defavorabile, respectiv: primăvara după dezgheţ sau cel mult 15 zile după perioada ploilor de primăvară şi toamna, după minim 15 zile de la debutul ploilor de toamnă, indiferent de 7
Tabelul 5 Tipul structurii rutiere tehnica de măsurare utilizată, valorile deformaţiei elastice (deflexiuni) se corectează, utilizând coeficienţii de corecţie conform tabelului 5. Rambleu Tip climatic I II III Tipul profilului transversal La nivelul terenului sau debleu, profil mixt Rambleu La nivelul terenului sau debleu, profil mixt Rambleu La nivelul terenului sau debleu, profil mixt Coeficienți de corecție ai deflexiunii măsurate Suplă 1,00 1, 1,30 1,50 1,50 1,60 Mixtă (semirigidă) 1, 1,20 1, 1,20 1, 1,20 4.5.6. Prelucrarea statistică a deflexiunilor se efectuează pe sectoare omogene, astfel încât coeficientul de variaţie să nu depăşească 30%. În acest scop este necesară analizarea variaţiei în lungime a deflexiunilor şi depistarea valorilor singulare (maximale) care indică anomalii locale de drenaj sau defecte localizate ale complexului rutier (în special, grosimi reduse ale structurii rutiere). Apariţia unor porţiuni caracterizate prin valori maxime de deflexiune impune studii suplimentare pentru stabilirea cauzelor apariţiei acestora, în scopul alegerii măsurilor de reparaţie. 4.5.7. Deflexiunea caracteristică, d c, a fiecărui sector omogen de drum se analizează împreună cu rezultatele examinării vizuale a suprafeţei stratului de rulare, fiind necesar să existe o concordanţă între aceasta şi grupul de structură rutieră, regimul hidrologic al complexului rutier şi starea de degradare a îmbrăcămintei bituminoase. În cazul în care nu există această concordanţă este necesar să se efectueze studii suplimentare (sondaje privind alcătuirea structurii rutiere, calitatea pământului de fundare prin analize geotehnice, etc.) pentru stabilirea modului în care deflexiunea caracteristică reflectă clasa de deformabilitate respectivă, putându-se adopta o clasă de deformabilitate superioară. 4.5.8. Deflexiuni caracteristice mai mari de 150 în 0,01 mm pot fi întâlnite pe unele sectoare de drum, caracterizate prin condiţii hidrologice defavorabile, determinate de o capacitate portantă redusă a pământului de fundare. Pe aceste sectoare este necesar să se efectueze un studiu geotehnic, pentru stabilirea cauzelor care au condus la această deformabilitate a complexului rutier şi a măsurilor optime de drenare a apei din pământul de fundare. 5. STABILIREA SOLUŢIEI TIP DE RAFORSARE 5.1. Grosimile straturilor bituminoase de ranforsare pentru structuri rutiere suple şi mixte (semirigide), cu agregate naturale stabilizate cu lianți hidraulici în alcătuire, dimensionate pentru clasele de trafic: T ex-1... T 4 sunt prezentate în Planşele 1 5. 5.2. Datele de intrare utilizate pentru alegerea soluţiei de ranforsare sunt: - grupul structurii rutiere, G 1...G 3; - clasa de trafic pentru dimensionare, T ex-1...t 4 ; - clasa de deformabilitate, C 1...C 5 ; - subclasa grosimii totale a straturilor bituminoase, e 1...e 3. 8
5.3. Pentru structurile rutiere care fac parte din grupul de structuri rutiere G3, mixte (semirigide), cu agregate naturale stabilizate cu lianți hidraulici în alcătuire, a căror îmbrăcăminte bituminoasă prezintă defecţiuni datorate procesului de fisurare termică, la stabilirea soluţiei optime de ranforsare nu a fost luat în considerare procesul de degradare reflectivă. În vederea încetinirii manifestării acestui proces este necesar să se prevadă şi o soluţie antifisură, în conformitate cu prevederile normativului AD 592. 5.4. Straturile bituminoase de ranforsare trebuie să respecte condiţiile de calitate prevăzute în normativul Mixturi asfaltice executate la cald. Condiţii tehnice privind proiectarea, prepararea şi punerea în operă, indicativ AD 605. 5.5. Aplicarea soluţiilor tip de ranforsare cu straturi bituminoase implică repararea degradărilor existente în stratul de rulare, în conformitate cu prevederile normativelor indicativ AD 547 şi indicativ AD 554. Dacă degradările stratului de rulare sunt accentuate se propune reciclarea mixturii existente pe o grosime de minim cm şi acoperirea acestui strat cu soluţiile prezentate în planşe. 5.6. În grosimile straturilor bituminoase de ranforsare nu este inclusă grosimea stratului bituminos necesar reprofilării suprafeţei de rulare (pentru realizarea pantei longitudinale şi transversale în conformitate cu prevederile proiectului). 5.7. În planşele 1...5, care conţin soluţii tip de ranforsare pentru structuri rutiere suple şi mixte (semirigide), cu agregate naturale stabilizate cu lianți hidraulici în alcătuire, sunt prezentate următoarele abrevieri: simbol, pentru situaţia în care structura rutieră existentă nu necesită ranforsare, având capacitatea de a prelua numărul de solicitări corespunzător traficului de calcul; simbol, pentru situaţia în care structura rutieră existentă necesită grosimi ale straturilor bituminoase de ranforsare mai mari de 19 cm. Se impune adoptarea unui alt tip de soluţie de ranforsare (de exemplu, o îmbrăcăminte din beton de ciment) sau refacerea structurii rutiere; simbol, pentru situaţia în care se prevede o soluţie constructivă de ranforsare. 5.8. Pe sectoarele de drum care nu necesită ranforsare se vor aplica următoarele măsuri de îmbunătăţire a indicatorilor de performanţă: planeitate, rugozitate şi stare de degradare : - repararea degradărilor existente şi aplicarea uneia din următoarele soluţii: tratament bituminos sau strat bituminos foarte subţire, respectând condiţiile specifice fiecărei tehnologii; - refacerea prin reciclare insitu a stratului de rulare/îmbrăcămintei bituminoase şi acoperirea cu straturi bituminoase foarte subţiri/covor bituminos/straturi asfaltice, respectând condiţiile specifice fiecărei tehnologii. 5.9. Straturile bituminoase de ranforsare prezentate în Planşele 1...5 sunt dimensionate utilizând următoarele valori ale modulilor de elasticitate dinamici: Tabelul 6 Valoare Strat de ranforsare Strat de uzură MAS Strat de legătură BAD 20 Strat de bază AB 31,5 Modul de elasticitate dinamic, MPa 3300 3000 5000 9
În straturile de ranforsare pot fi utilizate şi alte tipuri de mixturi asfaltice, conform normativului indicativ AD 605. În cazul în care se vor prevedea în straturile de ranforsare, mixturi asfaltice cu caracteristici superioare (de exemplu: mixturi cu bitum de clasă 35/50), care prezintă moduli de elasticitate dinamici mai mari cu până la 50% faţă de valorile curente, grosimile acestor straturi se reduc, conform diagramelor 1...5 din AEXA I. AEXA 2 prezintă un exemplu de calcul pentru această situaţie.
11
13
15
AEXA 1 Diagrame pentru determinarea grosimii straturilor bituminoase de ranforsare în funcţie de rigiditatea acestora
C* 1 Diagrama 1 REDUCEREA GROSIMII DE RAFORSARE PETRU STRUCTURILE RUTIERE SUPLE DI GRUPUL G1 C 2 C 3 C 4 C 5 e 1 e 2 e 3 e 1 e 2 e 3 e 1 e 2 e 3 e 1 e 2 e 3 e 1 e 2 e 3 T0 18 e e2 e3 Cresterea rigiditatii straturilor asfaltice cu x % 18 Cresterea rigiditatii straturilor asfaltice cu x % e2, e3 R R R T1 C C 17 15 13 11 Cresterea rigiditatii straturilor asflatice cu x % 18 15 9 6 e2 e3 Cresterea rigiditatii straturilor asfaltice cu x % T2 C C C 8 6 e2 e3 C Cresterea rigiditatii straturilor asfaltice cu x % T3 C C C T4 C C R - ecesita alt tip de solutie de ranforsare sau refacera structurii rutiere C - u este cazul - u necesita ranforsare 17
Diagrama 2 REDUCEREA GROSIMII DE RAFORSARE PETRU STRUCTURILE RUTIERE SUPLE DI GRUPUL G 2.1 C* 1 C 3 C 2 C 4 C 5 e 1 e 2 e 3 e 1 e 2 e 3 e 1 e 2 e 3 e 1 e 2 e 3 e 1 e 2 e 3 T0 18 e e2 e3 Cresterea rigiditatii straturilor asfaltice cu x % 18 Cresterea rigiditatii straturilor asfaltice cu x %, e2, e3 R R R T1 C C 8 e2 Cresterea rigiditatii straturilor asflatice cu x % 18 e2 Cresterea rigiditatii straturilor asfaltice cu x % T2 C C 8 6 e2 C Cresterea rigiditatii straturilor asfaltice cu x % T3 C C T4 C R - ecesita alt tip de solutie de ranforsare sau refacera structurii rutiere C - u este cazul - u necesita ranforsare 18
Diagrama 3 REDUCEREA GROSIMII DE RAFORSARE PETRU STRUCTURILE RUTIERE SUPLE DI GRUPUL G 2.2 C* 1 C 2 C 3 C 4 C 5 e 1 e 2 e 3 e 1 e 2 e 3 e 1 e 2 e 3 e 1 e 2 e 3 e 1 e 2 e 3 T0 8 e e2, e3 Cresterea rigiditatii straturilor asfaltice cu x % 18 Cresterea rigiditatii straturilor asfaltice cu x %, e2, e3 R R R T1 C.5 9.5 9 8.5 8 Cresterea rigiditatii straturilor asflatice cu x % 13 11 9 8 Cresterea rigiditatii straturilor asfaltice cu x % T2 C C C T3 C T4 C R - ecesita alt tip de solutie de ranforsare sau refacera structurii rutiere C - u este cazul - u necesita ranforsare 19
C* 1 Diagrama 4 REDUCEREA GROSIMII DE RAFORSARE PETRU STRUCTURILE RUTIERE SUPLE DI GRUPUL G 2.3 C 2 C 3 C 4 C 5 e 1 e 2 e 3 e 1 e 2 e 3 e 1 e 2 e 3 e 1 e 2 e 3 e 1 e 2 e 3 20 18 15, e2 e2 13 e e3 e3 11 T0 R R R Cresterea rigiditatii straturilor asfaltice cu x % Cresterea rigiditatii straturilor asfaltice cu x % T1 C C 13 11 9 8 e2 Cresterea rigiditatii straturilor asflatice cu x % 8 e2 Cresterea rigiditatii straturilor asfaltice cu x % T2 C C C T3 C C T4 C R - ecesita alt tip de solutie de ranforsare sau refacera structurii rutiere C - u este cazul - u necesita ranforsare 20
C* 1 Diagrama 5 REDUCEREA GROSIMII DE RAFORSARE PETRU STRUCTURILE RUTIERE MIXTE DI GRUPUL G 3 C 2 C 3 C 4 C 5 e 1 e 2 e 3 e 1 e 2 e 3 e 1 e 2 e 3 e 1 e 2 e 3 e 1 e 2 e 3 T0 8 e2 e e3 Cresterea rigiditatii straturilor asfaltice cu x % 15 13 11, e2 e3 Cresterea rigiditatii straturilor asfaltice cu x % R R R T1 C C 13 11 9 8 Cresterea rigiditatii straturilor asflatice cu x % 8 Cresterea rigiditatii straturilor asfaltice cu x % T2 C C C T3 C C T4 C R - ecesita alt tip de solutie de ranforsare sau refacera structurii rutiere C - u este cazul - u necesita ranforsare 21
AEXA 2 EXEMPLU DE CALCUL Algoritm de calcul pentru reducerea grosimii straturilor bituminoase pentru o structură rutieră, dacă valorile modulii mixturilor asfaltice din straturile de ranforsare sunt superioare celor luate în calcul la stabilirea soluţiilor tip de ranforsare 22
AEXA 2 EXEMPLU DE CALCUL A.2.1. Anexa 2 prezintă algoritmul de calcul pentru reducerea grosimii straturilor bituminoase pentru o structură rutieră dacă modulii mixturilor asfaltice din straturile de ranforsare cresc faţă de valorile curente prezentate în normativul de dimensionare PD 177-2001. A.2.2. Etape de calcul: Pasul 1 Starea reală a drumului O structură rutieră alcătuită din cm mixtură asfaltică şi 25 cm balast urmează a fi ranforsată, pentru a prelua traficul de calcul în perioada de perspectivă 2015-2025. Valoarea MZA la mijlocul perioadei de perspectivă, anul 2020 este de 455 osii standard de 115 k. Drumul a fost recent măsurat cu un deflectometru cu sarcină dinamică şi în urma prelucrării datelor s-a stabilit că valoarea deflexiunii caracteristice, d c, este de 4 (în 0,01 mm). Pasul 2 Stabilirea soluţiei de ranforsare Parametrii implicaţi în alegerea soluţiei tip de ranforsare sunt: - clasa de trafic pentru dimensionare. Conform datelor prezentate la pasul 1, clasa de trafic în care se încadrează drumul pentru dimensionare este T 1 (conform tabelului 1); - grupul structurii rutiere Drumul analizat se încadrează în grupul G1( conform tabelului 2); - clasa de deformabilitate Conform tabelului 4, clasa de deformabilitate pentru drumul supus studiilor este C 5 (conform tabelului 5); - grosimea totală a straturilor bituminoase existente Conform tabelului 3, subclasa grosimea totală a straturilor bituminoase existente pentru drumul supus studiilor este e 2 (conform tabelului 3); Soluţia de ranforsare tip pentru situaţia prezentată este conform Planşei 1: 4 cm strat de uzură (MAS ) + 5 cm strat de legătură (BAD 20) + 8 cm mixtură asfaltică (AB 31,5). Pasul 3 Stabilirea finală a soluţiei de ranforsare Dacă mixturile asfaltice din straturile de ranforsare au performanţe tehnice superioare celor clasice, grosimea straturilor bituminoase de ranforsare (4+5+8) se poate reduce, conform următorului algoritm: a) Straturile bituminoase de ranforsare prezentate în Planşele 1...5 sunt dimensionate utilizând următoarele valori ale modulilor de elasticitate dinamici : Strat de uzură Strat de legătură Strat de bază Strat de ranforsare MAS BAD 20 AB 31,5 Modul de elasticitate dinamic, MPa 3300 3000 5000 23
b) Utilizarea unor bitumuri de clasă 35/50 în reţeta mixturilor asfaltice vor determina creşterea performanţelor tehnice a acestora, respectiv creşterea valorilor modulilor de elasticitate dinamici. Spre exemplu, considerăm pe baza reţetelor obţinute de un laborator autorizat, creşterea modulilor mixturii asfaltice MAS de la 3300 MPa la 3850 MPa, iar a mixturii din stratul de bază, AB 31,5 de la 5000 la 5800. Aceste creşteri ale rigidităţii vor determina reducerea grosimii straturilor bituminoase de ranforsare. c) Pentru a stabili grosimea finală de ranforsare se determină: - modulul de elasticitate dinamic ponderat al straturilor de ranforsare, considerând modulii de elasticitate dinamici clasici, prevăzuţi la punctul a). Acesta este: 1/ 3 ( Ei xhi ) 3 3 1/ 3 1/ 3 1/ 3 i 3300 x4 + 3000 x5 + 5000 x8 Em = = 3938MPa h = i 4 + 5 + 8 i - modulul de elasticitate dinamic ponderat al straturilor de ranforsare, considerând modulii de elasticitate dinamici obţinuţi în laboratorul autorizat. Acesta este: 1/ 3 ( Ei xhi ) 3 1/ 3 1/ 3 1/ 3 3 i 3850 x4 + 3000 x5 + 5800 x8 Em = = 4399MPa h = i 4 + 5 + 8 i - se stabileşte procentul cu care a crescut modulul ponderat al straturilor asfaltice în cazul folosirii mixturilor asfaltice cu moduli ridicaţi [(4399 3938) /3938 ] x0 = 11,7% ( se poate aproxima la %) - în diagrama 1, la celula corespunzătoare parametrilor: T1, C 5, şi e 2, se intră pe abscisa graficului cu %, se ridică până la intersecţia liniei corespunzătoare situaţiei existente e 2 şi se determină valoarea corespunzătoare pe ordonata graficului, h necesar final de ranforsare, în acest caz de cm. - În situaţia studiată, grosimea finală a straturilor bituminoase de ranforsare este de cm. Alegerea tipului straturilor bituminoase de ranforsare se face ţinând cont de condiţia : modulul echivalent al acestor straturi să fie de minim 4395 MPa. 24
A.2.3 Se propune următoarea soluţie finală de ranforsare: 4 cm MAS + cm AB 31,5 25