Tratamentele bituminoase - executarea tratamentelor bituminoase asfaltice

TRATAMENTE BITUMINOASE

1. Generalitati

Tratamentele bituminoase sunt invelisuri subtiri, realizate pe suprafata imbracamintilor rutiere, prin stropirea acesteia in mod uniform si continuu cu un liant hidrocarbonat, urmata de o acoperire cu criblura care se fixeaza prin cilindrare.

Se vor prezenta succint tratamentele bituminoase, deoarece, in anumite conditii, ele intra in procesul tehnologic de realizare a imbracamintilor rutiere. De exemplu, imbracamintile bituminoase provizorii sunt de obicei realizate din macadamuri acoperite cu tratamente bituminoase duble sau multiple; de asemenea, macadamurile penetrate (imbracaminti bituminoase usoare) cuprind in procesul  tehnologic si un tratament bituminos de etansare.

Tratamentele bituminoase se executa pentru:

- etansarea suprafetelor poroase;

- marirea rugozitatii suprafetei de rulare;

- intretinerea si regenerarea imbracamintilor rutiere vechi si uzate;

- inchiderea macadamurilor bituminoase.

Ele asigura, de asemenea:

- o buna drenare a apelor de pe suprafata de rulare;

- diminuarea improscarii apelor de pe suprafata de rulare in urma autovehiculelor;

- intreruperea filmului de polei chiar de la formarea sa.

Prin acoperirea suprafetei partii carosabile cu tratamente bituminoase se imbunatateste viabilitatea drumului, insa nu se mareste capacitatea portanta a complexului rutier.

Clasificarea tratamentelor bituminoase se poate face din mai multe puncte de vedere.

Dupa modul de punere in opera a liantului hidrocarbonat, tratamentele bituminoase se pot clasifica astfel:

- tratamente bituminoase executate la cald, care se realizeaza numai pe timp uscat si calduros la o temperatura ambianta de peste +8 °C, folosind bitum incalzit la o temperatura care sa-i asigure o fluiditate corespunzatoare;

- tratamente bituminoase executate la rece, cu bitum taiat sau emulsie bituminoasa cationica, ce se realizeaza Ia o temperatura ambianta de peste +5 °C si se pot aplica si pe suprafete umede, insa nu de ploaie.

Dupa tehnologia de executie se deosebesc :

- tratamente bituminoase simple, care se realizeaza printr-o singura stropire cu liant, urmata de raspandire de criblura si cilindrare;

- tratamente bituminoase duble sau multiple, realizate prin doua sau mai multe stropiri cu liant, urmate fiecare de raspandire de criblura si cilindrare;

- tratamente bituminoase duble inverse, executate prin inversarea ordinii de utilizare a sorturilor de agregat (primul strat se realizeaza cu sorturi mici, iar al doilea cu sorturi imediat superioare);

- tratamente bituminoase intarite, care se executa cu agregate bitumate in prealabil;

- tratamente bituminoase cu agregate anrobate (Trabinsit).

Conditiile de calitate necesare pentru realizarea unor tratamente bituminoase corespunzatoare se refera la caracteristicile materialelor utilizate, dozaj, suprafata stratului suport, tehnologia de executie. Materialele intrebuintate la executarea tratamentelor bituminoase sunt: liantii hidrocarbonati (in general bitumul) si agregatele naturale.

Bitumul poate fi pus in opera sub forma de :

- bitum D 180/200 prin incalzire la 140 160 °C;

- bitum D 80/120 incalzit la 150 160 °C;

- bitum tip DTA 160/200 prin incalzire;

- bitum taiat preparat din bitumurile mentionate mai inainte folosind ca solvent petrosinul in proportie de 22 24 %;

- emulsie bituminoasa cationica, cu rupere rapida, care se pune in opera la temperatura mediului ambiant.

In cazul in care vascozitatea emulsiei este mai mare de 12 °E (grad Engler), se recomanda incalzirea acesteia la 60 70 °C.

Liantul folosit la executarea tratamentelor bituminoase trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii:

- sa fie suficient de fluid, pentru a putea fi pulverizat in vederea acoperirii complete a suprafetei stratului suport;

- sa pastreze o consistenta corespunzatoare dupa aplicare;

- sa prezinte o buna adezivitate fata de agregate;

- sa mentina granulele agregatului lipite intre ele si pe suprafata tratata imediat dupa cilindrare;

- sa nu se desprinda de pe agregate o data cu schimbarea conditiilor atmosferice.

Agregatele naturale care se pot utiliza la realizarea tratamentelor bituminoase sunt: criblurile sau in mod exceptional splitul, agregatele de rau concasate si granulate, agregatele de rau sortate.

Se recomanda ca agregatele sa provina din roci bazice cu structura microcristalina. In cazul rocilor acide, pentru tratamente bituminoase, executate la cald, se recomanda folosirea aditivilor tensioactivi, in scopul ameliorarii adezivitatii la suprafata granulelor.

Agregatele trebuie sa provina din roci dure, sa nu se slefuiasca, sa fie foarte curate sa aiba forma poliedrica si sa aiba o rezistenta ridicata la uzura. Se recomanda un coeficient Los Angeles de maximum 25 %, iar pentru drumurile cu trafic intens sub 15 %.

Granulele lamelare sau aciculare se sfarama in timpul cilindrarii si sub circulatie compromitand lucrarea. Splitul se poate folosi numai pe drumuri cu trafic redus.

Curatenia perfecta a agregatelor este o conditie indispensabila pentru a se realiza o buna adezivitate; granulele cu praf se dezanrobeaza sub actiunea apei, iar in cazul folosirii emulsiilor, praful conduce la ruperea prea rapida a emulsiei.

In ceea ce priveste granulozitatea, se recomanda ca dimensiunea maxima D si dimensiunea minima d a granulei sa fie cat mai apropiate; astfel, in Franta, se recomanda folosirea criblurilor cu dimensiunile 2,5 5 mm, 5 8 mm, 8 12,5 mm, 12,5 18 mm.

La noi in tara se folosesc sorturile de criblura existente uzual, si anume 3-8, 8-11 si 16-25.

Dozajul de liant trebuie sa fie judicios stabilit pentru a permite o buna acrosare agregatelor, evitand concomitent orice exces de liant care conduce la obtinerea unei suprafete lunecoase, exsudate si deci periculoase pentru circulatie, deoarece favorizeaza derapajul.

In figura 6.30 se prezinta schematic diverse situatii corespunzatoare unor posibile variante ale raportului liant-criblura in cazul tratamentelor bituminoase.

In cazul unei cantitati insuficiente de liant, criblura se va desprinde, iar in cazul supradozarii liantului, se obtine o suprafata lunecoasa care prezinta pericol pentru siguranta circulatiei.

Agregatele trebuie sa aiba o cat mai buna adezivitate fata de liant, pentru a se realiza o perfecta acrosare intre acestea si stratul pe care s-a aplicat tratamentul.

Pentru ameliorarea adezivitatii si in cazul executarii tratamentelor bituminoase, se pot folosi substante tensioactive, cunoscute sub denumirea de aditivi, care actioneaza interfata agregat-liant, imbunatatind anrobarea.

In cazul agregatelor de natura acida se folosesc ca aditivi: amine si poliamine, amidoamine, etc

Exista mai multe procedee de a folosi aditivii, si anume: prin tratarea agregatelor, tratarea liantului si introducerea aditivilor la interfata liant-agregat.

Tratarea agregatelor se realizeaza pe santier sau in cariera si consta in acoperirea uniforma a agregatelor cu o solutie apoasa sau uleioasa de aditiv. Se recomanda ca regatele tratate cu aditivi sa fie folosite cat mai rapid, intrucat aditivii au o durata de pastrare limitata.

O alta metoda de aditivare consta in introducerea aditivului direct in liant in cantitate de 0,2 0,5 % din masa liantului, in acest caz, aditivii trebuie sa reziste la temperaturi ridicate, sa nu se descompuna si sa-si mentina proprietatile initiale.

Introducerea aditivului la interfata liant-agregat se realizeaza prin pulverizarea aditivului in solutie diluata peste liantul stropit, inainte de raspandirea criblurii. Aceasta metoda este usor de aplicat si da rezultate bune.

De asemenea, pentru imbunatatirea caracteristicilor liantului bituminos (in principal a adezivitatii) se poate apela la modificarea bitumului, in acest caz este de regula afectata consistenta liantului si, in consecinta, se impune adoptarea unor temperaturi de punere in opera specifice, rezultate in urma unor studii de laborator, respectiv incercari experimentale.

Avand agregate naturale corespunzatoare si lianti de buna calitate, reusita tratamentelor bituminoase mai depinde de urmatorii factori:

- aplicarea tehnologiei adecvate (repararea si curatarea suprafetei de tratat, stropirea bitumului, asternerea agregatelor, cilindrare etc.), inclusiv intretinerea ulterioara;

- folosirea unor utilaje de mare randament si cu posibilitati de reglare a debitelor pentru agregate si liant in conformitate cu dozajele stabilite de laboratorul de specialitate, in functie de conditiile locale;

- supravegherea permanenta si exercitarea unui control de calitate competent pe fiecare faza din procesul tehnologic;

- efectuarea lucrarilor in perioadele de timp recomandate (cald, uscat etc.), in functie de tipul liantului folosit.

Respectand conditiile mentionate mai sus si tinand seama de dotarile existente actualmente in unitatile de drumuri de la noi din tara, cu o formatie de lucru se pot realiza 2 3 km /zi de tratamente bituminoase de buna calitate sau chiar 6 8 km/zi in cazul utilizarii atelierelor speciale cu utilaje moderne.

Stabilirea dozajelor este o faza importanta, cu implicatii majore in reusita lucrarilor. Pentru obtinerea unor tratamente bituminoase de buna calitate, se recomanda folosirea in exclusivitate a criblurilor. Durata de exploatare a tratamentelor este influentata in mod hotarator de rezistenta la uzura a criblurilor, precum si de modul de fixare a criblurii in liant. Tehnica de executie a tratamentelor bituminoase trebuie sa asigure fixarea fiecarei granule in liantul stropit in prealabil, realizandu-se o cat mai buna adezivitate. Agregatele naturale trebuie sa aiba un ecart cat mai restrans pentru a se evita segregarea.

Ca urmare a studiilor si cercetarilor efectuate in ultimii ani, s-a constatat ca granulele agregatului se astern in pozitii dezordonate, volumul de granule dintre goluri fiind de aproximativ 42 52 %. Dupa cilindrare, ele se asaza in pozitii ceva mai stabile, iar volumul de goluri scade la 30 %. Bitumul umple 60 70 % din aceste goluri, in final rezultand 80 % agregate, 12 14 % bitum si 6 8 % goluri.

Cantitatea de criblura necesara pe 1 m² trebuie calculata astfel incat asternerea sa fie realizata intr-un singur strat, granula langa granula.

Cantitatea de liant necesara depinde de dimensiunea criblurii, de forma ei si de starea suprafetei tratate.

Este necesar ca granulele de criblura sa fie inglobate in bitum pana la 2/3 din inaltimea lor (vezi fig. 6.30).

Dozarea liantului trebuie facuta astfel incat sa fixeze intreaga cantitate de criblura: un dozaj ridicat conduce la exces de bitum, un dozaj scazut de liant determina desprinderea criblurii din tratament.

Stabilirea dozajelor pentru tratamentele bituminoase presupune determinarea cantitatilor de agregate naturale si de liant necesare pentru realizarea unui metru patrat de tratament bituminos.

Folosind datele din literatura de specialitate, se vor prezenta cateva metode pentru calculul necesarului de agregate si bitum.

Agregatele naturale necesare pentru realizarea unui metru patrat de tratament bituminos se determina in functie de dimensiunea medie a agregatelor, obtinuta din relatia

[mm]

in care :

A este dimensiunea medie a agregatului, in mm;

d- dimensiunea granulei celei mai mici, in mm;

D - dimensiunea granulei celei mai mari, in mm,

unde d si D se iau pentru ordonatele corespunzand resturilor de 90 % si 10 % ale curbei granulozitate a agregatului considerat.

Se recomanda d = (0,6 0,7)D.

Dupa determinarea valorii lui A (dimensiunea medie a agregatului) se stabile cantitatea de agregate pe 1 m² cu relatia :

[l/m²] (6.43)

in care V este cantitatea de agregate in l/m².

Pentru transformarea in kg/m², densitatea criblurii se ia in general 1450 kg/m². Pentru liant, cantitatea necesara pe 1 m², in prima aproximatie, reprezinta 10 % din volumul de agregate pe metru patrat.

In realitate, la stabilirea cantitatii de liant este necesar sa se ia in considerare si o serie de alti parametri, ca: starea suprafetei imbracamintii, trafic, forma granulelor etc. Exista mai multe relatii care permit calcularea cantitatii de liant pe 1 m², astfel:

L = a + bV [l/m²]          (6.44)

in care :

L este canitatea de liant rezidual, in l/m²;

V - cantitatea de agregate, in l/m²;

a - factor care depinde de starea suprafetei imbracamintii bituminoase, avand urmatoarele valori:

• pentru suprafete inchise a = 0;
• pentru suprafete normale a = 0,2;
• pentru suprafete poroase sau fisurate a = 0,59;

b - factor care depinde de forma granulelor si poate avea urmatoarele valori:

• pentru cribluri b = 0,07;
• pentru granule rotunde b = 0,09.

Dupa Coudre, necesarul de liant se stabileste cu relatia

L = (0,3200,350)    [L/m²] (6.45)

Dozajul de liant trebuie corectat in functie de natura imbracamintei pe care se aplica si de trafic.

In Franta (BLLPC nr. 148/1987) s-a introdus experimental un program de calcul pentru elaborarea dozajelor necesare executarii tratamentelor bituminoase, justificat de urmatoarele considerente:

- stabilirea intr-un mod mai stiintific a dozajelor, ceea ce va face ca forurile de decizie ce nu sunt intotdeauna de specialitate sa ia in considerare mai aprofundat problema tratamentelor bituminoase;

- luarea in considerare, la elaborarea dozajelor, a multiplilor parametri de influenta, unii dintre ei fiind in caz obisnuit uitati sau neglijati;

- obligarea proiectantului de a se informa in scopul de a raspunde la toate problemele ridicate de programul de calcul.

Principalele date cuprinse in program sunt:

- situatia geografica a sectorului de drum pe care urmeaza sa se aplice tratamentul;

- date complete asupra imbracamintii de tratat;

- situatia climaterica, mediul inconjurator;

- traficul, starea stratului suport, profilul longitudinal;

- structura tratamentului bituminos;

- tipul liantului ce se va utiliza;

- caracteristicile agregatelor naturale;

- parametrii privind tehnologia de executie s.a.m.d.

Tinand seama de diversele combinatii ce se pot face, programul indica dozajul de liant in trei variante :

- dozajul de liant de baza (conform directivelor);

- dozajul de liant corectat (corectura facandu-se in functie de parametrii introdusi in calcul);

- dozajul de liant recomandat (care se obtine din liantul corectat rotunjit cu ± 50 g).

Pe baza experientei acumulate, autorii au tras concluzia ca programul va putea fi imbunatatit, ajungandu-se in situatia sa se stabileasca un optim pe baza elementelor obiective privind: structura tratamentelor, tipul liantului si agregatele utilizate, necesare pentru proiectarea tratamente lor bituminoase, in functie de toate situatiile reale existente.

Se subliniaza realitatea confirmata de o experienta indelungata, ca indiferent de metoda de calcul sau modul de stabilire a dozajelor inginerul trebuie sa se orienteze la fata locului si, in functie de conditiile existente, sa stabileasca pe baza de incercari dozajul care sa conduca la obtinerea unei lucrari de cea mai buna calitate.

Cu cat traficul este mai intens, cu atat asezarea granulelor se va face intr-un timp scurt si volumul de goluri minim se va obtine mai repede. Cand traficul este mai redus, volumul minim de goluri se realizeaza mai incet si de aceea este necesar un surplus de bitum pentru a umple golurile existente si pentru a lega mai bine granulele intre ele.

Eseu: Analiza productiei exrcitiului Eseu: Codul bunelor maniere in afacerea calivita - imaginea profesionala

2. Executarea tratamentelor bituminoase

2.1. Tratamente bituminoase simple

Tratamentele bituminoase se pot executa la cald sau la rece.

Tratamentele bituminoase la cald se executa pe timp uscat si calduros, la temperatura mediului ambiant de peste +8 °C, iar cele executate la rece, de obicei cu emulsie bituminoasa cationica, se pot realiza la temperatura aerului de peste +5 °C si pe suprafete umede, dar nu pe ploaie.

Executarea tratamentelor bituminoase cuprinde urmatoarele operatii de baza: pregatirea suprafetei, stropirea bitumului, raspandirea agregatelor si cilindrarea. In figura 6.31 se pot urmari schematic fazele din procesul tehnologic de executie a tratamentelor.

Pregatirea suprafetei pentru tratamente consta, in general, in repararea tuturor degradarilor existente si curatarea ei temeinica de orice murdarie.

Pe suprafetele imbracamintilor bituminoase, care prezinta diferite defectiuni, se vor executa reparatiile necesare cu mixtura asfaltica, cu cel putin doua saptamani inainte de executarea tratamentului. Se trece apoi la curatarea suprafetelor cu ajutorul maturilor mecanice, care asigura indepartarea argilei, pamantului, impuritatilor, prafului etc. Aceasta operatie este deosebit de importanta, intrucat pe suprafete murdare aderenta liantului este necorespunzatoare, ceea ce va conduce la nereusita tratamentului.

Stropirea bitumului in cantitate de 0,8 1,2 kg/m² se va face cu ajutorul autostropitorului de bitum, care trebuie sa asigure o stropire cat mai uniforma si continua, in figura 6.32 se prezinta repartitia corecta a liantului in timpul stropirii.

Stropirea liantului se face prin duze cu fanta de 2,5 mm sau 4 mm in functie de viteza autostropitorului si de cantitatea de bitum necesara la executarea tratamentului.

In timpul stropirii bitumului, autostropitorul se va deplasa cu o viteza de 4,5 7 km/h si se vor folosi de obicei duzele cu fanta de 2,5 mm. Se recomanda ca duzele sa se plaseze la o inaltime de 20 25 cm deasupra suprafetei de stropit, pentru ca raspandirea bitumului sa fie cat mai putin influentata de vant.

Temperatura bitumului cald D 180/200 la stropire va fi cuprinsa intre 140 si 160 °C.

Pentru mentinerea temperaturii pe timpul transportului, autostropitoarele au rezervorul izolat termic si sunt prevazute cu arzatoare care permit incalzirea bitumului la nevoie.

Operatiei de stropire a bitumului trebuie sa i se acorde o importanta deosebita intrucat de uniformitatea stropirii si de cantitatea de liant stropita depinde in mare masura reusita tratamentelor.

Raspandirea criblurii 3 8 mm sau 8 16 mm in cantitate de 10 15 kg/m², respectiv 14 18 kg/m², trebuie sa urmeze imediat in urma stropirii bitumului cald. In acest scop, se folosesc de regula raspanditoarele mecanice, adaptate la autobasculante.

Raspandirea agregatelor trebuie sa fie cat mai uniforma si in conformitate cu dozajul stabilit.

Cilindrarea se executa cu compactorul cu pneuri, presiunea din pneuri fiind de 5 8 atm. Se poate folosi si compactorul cu rulouri netede de 60 100 kN cu care se efectueaza In general 3 4 treceri pe aceeasi suprafata, evitandu-se o cilindrare prea puternica pentru a nu sfarama agregatele. Cilindrarea se va face de la margini spre axa.

Dupa cilindrare, in unele tari se folosesc masini aspiratoare, care culeg criblura nefixata prin cilindrare (criblura alergatoare).

Deschiderea circulatiei se va face dupa racirea bitumului, in timpul primelor 24 h, viteza vehiculelor trebuie sa fie redusa sub 30 km/h pentru a se evita spargerea parbrizele prin lovire cu eventuala criblura neaderenta si improscata de rotile autovehiculelor in viteza.

Controlul calitatii lucrarilor trebuie sa se faca in timpul executiei, corectandu-se imediat orice defectiune.

La executia tratamentelor bituminoase este necesar sa se verifice de catre laboratorul de santier:

- penetratia bitumului si temperatura de stropire;

- granulozitatea agregatelor;

- respectarea dozajelor pentru liant si agregate.

Dozajul de liant se poate verifica punand pe suprafata imbracamintei o placa metalica sau un carton cu o suprafata de 1 m , cantarita in prealabil, care dupa stropire se recantareste, diferenta de masa constituind cantitatea de liant pe 1 m².

Verificarea cantitatii de agregate asternute pe 1 m² se face prin strangerea criblurii raspandite pe suprafata curata si cantarirea acesteia, rezultatul comparandu-se cu dozajul prescris.

Se va da o atentie deosebita, inainte de inceperea lucrarii, operatiei de etalonare a autostropitorului de bitum si raspanditorului de criblura, folosindu-se duzele si vitezele indicate in cartile tehnice ale utilajelor respective, pentru obtinerea cantitatii de liant care trebuie stropita pe 1 m² de suprafata.

Urmarirea comportarii tratamentelor este absolut necesara, deoarece asfaltizarea tratamentelor se definitiveaza prin actiunea combinata a traficului si a caldurii solare.

Eventualele defectiuni care apar (portiuni sarace in bitum, suprafete de pe care s-a dezlipit criblura (pelada, suprafete exsudate etc.) se vor reface imediat, folosindu-se tehnologii adecvate.

Portiunile cu liant insuficient (sarace in bitum), care se recunosc prin persistenta starii de umezeala timp mai indelungat dupa ploi, se vor etansa cu un tratament de inchidere; corectarile se vor face folosindu-se dispozitivele de stropire manuala a bitumului.

Portiunile cu exces de bitum (suprafete exsudate) se acopera cu nisip de concasaj sau criblura pentru saturarea liantului, cu precizarea ca la asternere se folosesc numai cantitati mici de criblura pe metru patrat, care pot fi fixate in timp scurt.

Tratamentele bituminoase la rece se executa cu emulsii bituminoase cationice, ruperea rapida, cu un continut minim de 60 % bitum D 180/200.

Dozajele si cantitatile de materiale necesare pentru executarea tratamentelor emulsie bituminoasa sunt:

- emulsie bituminoasa cationica 1,3 2,1 kg/m², ceea ce revine la 0,8 1,2 kg/ bitum rezidual;

- criblura 8 16 mm, in cantitate de 14 18 kg/m².

Dozajul de emulsie se va mari cu 15 % cand tratamentul se executa pe o imbracaminte bituminoasa deschisa si cu 5 10 % cand criblurile sunt poroase.

Tehnologia de executie a tratamentelor bituminoase realizate cu emulsie este similara cu cea a tratamentelor executate la cald.

Tratamentele executate cu emulsie bituminoasa cationica prezinta urmatoarele avantaje:

- se evita dificultatile privind incalzirea bitumului la temperaturi de 160 180 °C, emulsiile putand fi stropite la temperatura ambianta;

- emulsia se poate stropi mai uniform, evitandu-se aparitia suprafetelor siroite datorita infundarii duzelor;

- emulsia se poate doza mai usor si mai exact;

- se pot folosi pentru acoperire si agregate umede;

- se obtine o buna adezivitate si pe agregate provenite din roci de natura acida;

- se pot executa tratamente cand temperatura aerului este peste +5 °C si pe suprafete umede, dar nu pe ploaie;

- circulatia se poate deschide dupa 2 3 h de Ia executarea tratamentului;

- consumul de energie este mai redus;

- emulsia patrunde in fisuri si crapaturi si le colmateaza;

- se obtine o usoara reprofilare a suprafetei tratate, prin acumularea emulsiei in micile denivelari si, in consecinta, retinerea unei cantitati mai mari de criblura.

Pentru executarea tratamentelor bituminoase, actualmente se utilizeaza frecvent echipamente complexe care, printr-o singura trecere, realizeaza stropirea liantului, raspandirea agregatului si o precompactare. Atat stropitorul de bitum, cat si raspanditorul de agregate sunt montate pe acelasi autovehicul, dotat cu echipamente electronice de comanda si control, care permit o dozare foarte exacta a materialelor, inclusiv modificarea dozajului in functie de necesitati. De asemenea, se poate varia latimea fasiei din partea carosabila pe care se executa tratamentul bituminos, instalatia putand fi utilizata si pentru efectuarea unor corecturi pe suprafete izolate, fasii inguste etc. Raspandirea agregatului se face imediat dupa stropirea liantului, la cea 1,0 m distanta. Asemenea instalatii dispun, de regula, si de un set de rulouri usoare, care realizeaza o precilindrare a tratamentului bituminos. Utilizarea acestora asigura realizarea unor lucrari de foarte buna calitate in conditii de mare productivitate.

2.2. Tratamente bituminoase duble

Tratamentele bituminoase executate in doua reprize succesive se numesc tra­tamente bituminoase duble. Se proiecteaza si se executa frecvent pentru protejarea si etansarea macadamurilor.

Tehnologia de executie a acestora este urmatoarea :

- macadamul realizat corect, verificat si curatat perfect de praf si noroi, se amorseaza cu 0,7 1,0 kg/m² bitum;

- se executa prima stropire cu 1,75 2,25 kg/m² bitum D 80/120, urmata imediat de o acoperire cu 20 25 kg/m² criblura 8 16 mm, care apoi se cilindreaza;

- dupa indepartarea criblurii alergatoare se procedeaza la o a doua stropire cu bitum D 180/200 in cantitate de 1,2 1,5 kg/m², urmata de asternerea criblurii 3 8 mm in cantitate de 15 20 kg/m²; se continua cilindrarea (3 4 treceri pe acelasi loc) pana la fixarea criblurii.

Tratamentul se tine sub observatie, urmand ca orice defectiune ce apare sa fie remediata cat mai operativ.

2.3.Tratamente bituminoase intarite

Tratamentele bituminoase intarite se executa pe macadamuri sau pe imbracamint bituminoase degradate, cu criblura anrobata in prealabil cu 4,5 5 % bitum.

Anrobarea criblurii se realizeaza in fabricile de mixturi asfaltice. Temperaturi criblurii si a bitumului va fi de 120 150 °C la criblura mare si 160 170 °C la cribluri marunta.

Cilindrarea trebuie terminata inainte ca temperatura criblurii anrobate sa scada sub 80°C.

Tratamentele bituminoase intarite pe macadamuri se executa astfel:

- se curata macadamul realizat corect, dupa regulile tehnice consacrate;

- suprafata macadamului se amorseaza cu 0,7 1,0 kg/m² bitum;

- se asterne apoi criblura 3 8 mm sau 3 16 mm, anrobata cu 4,5 5 % - bitum D 80/120, in cantitate de 40 50 kg/m² si se cilindreaza;

- inchiderea se executa cu un tratament bituminos (1,0 1,2 kg/m² bitum D 180/200 si 15 kg/m² criblura 3 8 mm) sau cu nisip bitumat cu 2 3 % bitum.

Tratamentele intarite se folosesc din ce in ce mai rar, deoarece din punct de veder al costului difera foarte putin de covoarele asfaltice, care in schimb sunt superioare dii punct de vedere calitativ.

2.4.Tratamente bituminoase cu agregate anrobate in situ (Trabinsit)

Unul dintre inconvenientele tratamentelor bituminoase este faptul ca, prin circulatia autovehiculelor, mai ales cu viteze mari, criblura neaderenta la suprafata tratata poat fi aruncata in spatele autovehiculului in deplasare sau lateral acestuia, putand astfel lovi si sparge parbrizul unui alt autovehicul din apropiere. Pe langa solutiile de diminuare acestui inconvenient prin aspirarea criblurii alergatoare cu echipamente speciale sau preanrobarea agregatelor utilizate, tratamentele bituminoase cu agregate anrobate in situ, denumite si "Trabinsit', constituie o varianta alternativa.

Tehnologia de executie comporta urmatoarele faze :

- suprafata de tratat se pregateste dupa regulile stabilite pentru executare tratamentelor bituminoase (reparatii, curatare, semnalizare etc.);

- pe suprafata pregatita se raspandesc agregatele naturale (criblura 8-16 sau pietris 7-15) in cantitate de 13 15 kg/m². Raspanditorul de agregate nu se deplaseaza ca in cazul tratamentelor obisnuite, cu spatele in directia de asternere (mers inapoi), ci el circula in mod normal (mers inainte), fapt ce constituie un avantaj in modul de lucru al soferului. Agregatele trebuie dozate si asternute astfel incat sa se asigure asezarea granulelor unele langa altele, realizandu-se un covor de agregate uniform si continuu;

- peste covorul de agregate naturale se stropeste emulsia bituminoasa cationica cu rupere rapida, in cantitate de 1,5 2,0 kg/m², astfel incat sa se acopere intreaga suprafata a agregatelor si suprafata de tratat ce apare intre golurile dintre agregate. Se obtine astfel o "legare' completa a agregatelor de suprafata tratata si intre ele;

- in scopul maririi coeziunii si rezistentei invelisului astfel format se asterne intre golurile dintre agregate un sort de agregate marunte (criblura 3-8 sau nisip grauntos 3-7), in cantitate de cca. 5 kg/m²;

- cilindrarea se executa cu compactoare cu pneuri sau, in lipsa acestora, cu compactoare cu rulouri netede. Prin cilindrare se fixeaza criblura de suprafata tratata si simpaneaza agregatele naturale de baza cu agregate naturale marunte, fapt ce mareste rezistenta tratamentului si ii confera un aspect de mozaic uniform, compact si stabil.

Ruperea emulsiei bituminoase conduce la intarirea tratamentului, care se poate da in circulatie dupa 2 3 ore de la executie.

Pentru reusita lucrarilor se va avea in vedere respectarea tuturor conditiilor genera­le prevazute pentru executarea tratamentelor bituminoase, in plus se mentioneaza necesi­tatea ca stropirea emulsiei bituminoase sa se faca prin curgere obisnuita, stropirea sub presiune determinand indepartarea de pe suprafata tratata a agregatelor raspandite anterior.

impanarea cu agregate marunte nu este absolut necesara, aceasta faza putand fi eliminata din procesul tehnologic.

Este necesar ca sectoarele executate sa fie tinute sub observatie timp de 3 4 saptamani dupa terminarea lucrarilor, eventualele defectiuni care pot sa apara trebuind sa fie reparate.

2.5. Tratamente bituminoase duble inverse

Tratamentul bituminos dublu invers se recomanda pentru tratarea imbracamintilor rutiere din beton de ciment exfoliate sau cu fisuri si crapaturi mici, precum si a suprafetelor slefuite, in general se aplica tehnologia de executie clasica a tratamentelor bituminoase, principalele faze din procesul tehnologic fiind urmatoarele:

- colmatarea fisurilor, crapaturilor si rosturilor, precum si repararea suprafetelor
degradate;

- curatarea perfecta a suprafetei de tratat;

- stropirea bitumului;

- raspandirea primului strat de agregat (criblura 3-8);

- cilindrarea cu compactoare cu pneuri (3 4 treceri pe aceeasi suprafata);
- indepartarea criblurii in exces si remedierea eventualelor defectiuni;

- stropirea din nou cu liant a suprafetei;

- raspandirea celui de-al doilea strat de agregat (criblura 8-16);

- cilindrarea cu compactoare cu pneuri.

Darea in exploatare se poate face dupa cateva ore de Ia terminarea lucrarilor. Dozajele recomandate sunt date in tabelul 6.8.

Tabelul 6.8

Dozaje pentru tratamente bituminoase duble inverse

Se recomanda ca dozajul de lucru sa fie definitivat pe santier, pe sectoare de incercare, luandu-se astfel in considerare conditiile reale de lucru.

Prin aplicarea tratamentelor bituminoase duble inverse pe imbracamintile din beton de ciment se obtin urmatoarele efecte:

- suprafata tratata este rugoasa, sporind gradul de siguranta a circulatiei, prin cresterea aderentei dintre pneu si suprafata de rulare;

- se obtine o buna etansare a imbracamintei;

- se evita extinderea defectiunilor (agravarea exfolierilor sau cresterea deschi­derii fisurilor si crapaturilor).

Solutia aplicata a dat rezultate bune.

2.6. Tratamente bituminoase pe drumuri cu trafic intens

Tratamentele bituminoase destinate drumurilor cu trafic intens trebuie sa fie rezistente in mod deosebit la uzura, ceea ce se poate realiza prin folosirea unor agregate de foarte buna calitate, care sa nu se slefuiasca sub circulatie si sa aiba un coeficient de uzura Los Angeles in jur de 8 % (se reaminteste ca pentru celelalte tratamente se admit materiale cu un coeficient Los Angeles pana la 25 %). De asemenea, tratamentele destinate dru­murilor cu trafic intens trebuie sa prezinte o rugozitate ridicata si sa-si mentina aceasta rugozitate un timp cat mai indelungat. Pentru realizarea unor tratamente rezistente si rugoase s-a aplicat in Franta urmatoarea tehnologie:

- ca liant s-a utilizat bitum fluxat cu 5 % elastomeri care amelioreaza coeziunea liantului, imbunatatind astfel fixarea criblurii mai ales pe timp friguros;

- ca agregate naturale s-au intrebuintat doua sorturi de criblura si anume 10-14 si 4-6 foarte rezistente la uzura (Los Angeles).

Dozajele recomandate sunt urmatoarele:

- bitum fluxat cu elastomeri:       1,4 kg/m²;

- criblura 10 -14 mm:       18,0 kg/m²;

- criblura 46 mm:     6,0 kg/m².

Procesul tehnologic este cel obisnuit: s-a stropit intai bitumul, apoi s-a raspandit criblura 10 14 mm in cantitate de 18 kg/m² si s-a compactat prin doua treceri ale compactorului cu pneuri, apoi s-a raspandit criblura mica, sortul 4-6, in cantitate de 6,0 kg/m², cilindrandu-se in continuare prin patru treceri ale compactorului cu pneuri, pentru a se realiza fixarea si aderarea celor doua sorturi de criblura la suprafata suport.

Scheletul mineral al tratamentului bituminos in acest proces tehnologic il repre­zinta criblura 10 14 mm, iar criblura 4 6 mm are rolul de a bloca criblura mare.

Se subliniaza, ca un progres in tehnologia tratamentelor bituminoase, folosirea unei masini aspiratoare de mare capacitate, care aduna prin aspiratie granulele de criblura nefixate sau insuficient fixate.

Observatiile facute dupa 1 an de la darea in circulatie, desi autostrada pe care s-a aplicat tratamentul a suportat un trafic mediu zilnic de 20 000 de autovehicule, au aratat ca tratamentul se prezinta foarte bine.

6.4. Slamul bituminos

Unul dintre procedeele mai moderne de tratare a imbracamintilor rutiere poroase consta in acoperirea acestora cu slam bituminos.

Slamul bituminos clasic este un amestec de nisip cu emulsie bituminoasa, care se raspandeste in stare fluida pe o suprafata in prealabil pregatita in vederea obtinerii unui invelis subtire continuu, cu grosimea intre 3 si 7 mm.

Avantajul procedeului consta in faptul ca, datorita proprietatilor cunoscute ale emulsiilor, se obtine un mortar asfaltic foarte fluid, cu mare adezivitate, care se intareste rapid pe suprafata partii carosabile si permite darea in circulatie a sectorului la un interval de timp foarte scurt dupa asternere. Slamul bituminos se prepara dintr-un amestec de nisip de concasaj, nisip natural si emulsie bituminoasa cationica cu rupere lenta, astfel incat agregatul total sa se inscrie in zona de granulozitate din figura 6.33.

Experimental s-a stabilit ca pentru obtinerea unui slam de buna calitate este ne­cesar sa se realizeze un procent de bitum rezidual de 7,8 9 % din masa totala.

Pentru umezirea agregatului natural se utilizeaza apa in proportie de 10 % din masa agregatului. Se adauga, de asemenea, aditiv in proportie de 0,5 % raportat la masa agregatului uscat, care regleaza timpul de rupere al emulsiei la 6 min.

Prepararea slamului bituminos se face in instalatii speciale, montate pe un auto­vehicul, formate, in principiu, din: rezervor pentru apa, rezervor de emulsie, buncare pentru nisip, distribuitor de apa, distribuitor de emulsie.

Prin amestecarea componentilor intr-un malaxor cu snec elicoidal se obtine un mortar asfaltic in stare fluida, care este distribuit imediat, direct pe suprafata de tratat, dozajul mediu fiind de circa 10 11 kg mortar pe 1 m².

Dupa ruperea emulsiei, apa se evapora rapid in conditii atmosferice normale. In principiu, acest invelis nu necesita cilindrare; totusi, in intersectii cu circulatie mare, in viraje etc. se recomanda o cilindrare prin cateva treceri cu compactorul cu rulouri netede.

Slamul bituminos se foloseste in tehnica rutiera in urmatoarele scopuri:

- etansarea stratului de rulare poros al imbracamintilor existente;

- tratarea imbracamintilor .din beton de ciment sau a pistelor de aterizare vechi si care sunt poroase;

- protejarea impotriva infiltrarii apei in straturile de baza sau in straturile de legatura, care urmeaza sa fie acoperite ulterior;

- intretinerea strazilor in orase, inlocuind tratamentele bituminoase.
Slamul bituminos astfel realizat prezinta urmatoarele avantaje:

- se poate prepara foarte repede si poate fi pus in opera usor si pe suprafete mari;

- permite darea in circulatie a sectorului executat intr-un timp relativ scurt;

- poate fi aplicat la temperaturi ale mediului ambiant de peste +4 °C;

- nu necesita utilaje de compactare, deoarece, dupa ruperea emulsiei, invelisul subtire obtinut este uniform si nu exista pericolul unei compactari neregulate sub circulatie;

- cantitatea de materiale folosita pe metru patrat este mai redusa decat cea necesara in cazul tratamentelor bituminoase;

- asigura o foarte buna acrosare cu imbracamintea bituminoasa pe care a fost asternut;

- prezinta o buna rugozitate pentru viteze pana la 60 km/h, datorita granulelor de nisip aspre si colturoase din componenta sa;

- nu exista pericolul de a deranja circulatia, datorita uscarii rapide si inexistei granulelor mari, care in cazul tratamentelor bituminoase pot provoca prin improscare spargerea parbrizelor.

Se precizeaza ca, la fel ca tratamentele bituminoase, aceste invelisuri nu contribuie nici la reprofilarea si nici la ranforsarea imbracamintilor pe care se astern.

Slamul bituminos realizat dupa tehnologia aratata mai sus s-a utilizat la noi in in anul 1971.

6.5. Straturi bituminoase foarte subtiri

Tehnologia slamului bituminos a evoluat prin introducerea sorturilor mai ma agregat (de exemplu 3-5 sau 5-11) in compozitia mixturii asfaltice. Tehnologiile de realizare a acestor straturi bituminoase foarte subtiri sunt foarte diversificate, in principiu ele se bazeaza, pe prepararea mixturii asfaltice la rece, la fata locului, in instalatii complexe de foarte mare productivitate, si asternerea acesteia pe suprafata de tratat, pregatita prealabil prin reparare, curatare si spalare cu jet de apa sub presiune.

Dozajul materialelor componente ale mixturii asfaltice se stabileste in laborator functie de caracteristicile acestora, de performantele tehnice impuse pentru lucrarea executat si de caracteristicile stratului suport. O astfel de mixtura asfaltica, care s-a aplicat cu rezultate deosebite si in tara noastra dupa anul 1994, are in componenta urmatoarele materiale:

- nisip de concasaj 0-3;

- cribluri 3-8 si 8-11;

- filer de calcar;

- ciment;

- apa de umezire;

- emulsie bituminoasa cationica cu rupere Jenta pe baza de bitum modificat cu
polimeri.

Agregatele naturale trebuie sa provina din roci dure, cu rezistenta mare la slefuire (uzura Los Angeles mox 18 %), neadmitandu-se corpuri straine sau elemente argiloase.

Filerul trebuie sa corespunda ca finete de macinare si compozitie chimica.

Cimentul are rolul de a regla viteza de rupere a emulsiei bituminoase si se adauga in proportie de 2 3 % din masa agregatelor.

Apa utilizata pentru preumezire trebuie sa fie curata si lipsita de impuritati.

Emulsia bituminoasa cationica cu rupere lenta, preparata pe baza de bitum mo­dificat cu polimeri, trebuie sa aiba, in general, urmatoarea compozitie:

- bitum D 80/120:   60,0 65,0 %;

- latex:                          1,0 3,0%;

- emulgatori:   1,5 2,0%;

- acid clorhidric:          1,5 2,0 %;

- apa:   rest pana la 100 %.
Caracteristicile emulsiei bituminoase sunt date in tabelul 6.9

Tabelul 6.9

Caracteristicile emulsiei bituminoase

In tabelul 6.10 se prezinta doua dozaje informative, aplicate pentru prepararea mixturii asfaltice, pentru stratul de egalizare, respectiv pentru stratul de uzura.

Tabelul 6.10

Dozaje pentru mixtura asfaltica

Zonele de granulozitate pentru agregatul corespunzator mixturilor asfaltice utili­zate in cele doua straturi sunt prezentate in figurile 6.34 si 6.35.

Mixtura asfaltica obtinuta trebuie sa fie fluida si omogena, apa eliminata din compozitie sa fie limpede, timpul de eliminare fiind de 15 20 minute de la punerea in opera.

Fabricarea si punerea in opera a mixturii asfaltice se realizeaza cu utilaje speciale, de tipul combinei prezentate schematic in figura 6.36.

Combina este un utilaj mobil care permite prepararea si asternerea continua a mixturii asfaltice cu o viteza de 3,0 km/h.

In functie de planeitatea suprafetei se apreciaza necesitatea stratului de reprofilare, care se poate realiza cu mixtura asfaltica in cazul in care denivelarile nu depasesc 2 cm sau cu un alt tip de mixtura asfaltica in cazul in care acestea au amplitudini mai mari. Evident, se poate renunta la stratul de reprofilare daca suprafata stratului suport are o planeitate corespunzatoare.

In vederea executarii straturilor bituminoase foarte subtiri, se repara defectiunile existente si suprafata partii carosabile se curata foarte bine prin spalare cu jet de apa sub presiune. Apoi se amorseaza suprafata de asternere cu emulsie bituminoasa cationica cu rupere rapida, in cantitate de 0,5 0,7 kg/m², in functie de starea acesteia.

Stratul de egalizare se poate da in circulatie dupa 20 de minute de la asternere. Dupa o perioada de 3 7 zile (in functie de temperatura mediului ambiant), necesara pentru evaporarea completa a apei din mixtura asfaltica, se poate executa stratul de uzura, parcurgandu-se urmatoarele faze:

- curatarea suprafetei stratului suport cu perii mecanice (daca este cazul);

- spalarea suprafetei cu jet de apa sub presiune;
- asternerea stratului de uzura in grosime maxima de 1 ,5 cm.

Se mentioneaza necesitatea ca agregatul pentru stratul de uzura sa se incadreze strict in limitele de granulozitate prevazute, in caz contrar impunandu-se reciuruirea acestuia pentru eliminarea materialului necorespunzator.

Dupa 30 de minute de la asternere se poate deschide circulatia.

Aceasta tehnologie se poate aplica atat pe structurile rutiere cu imbracaminti bituminoase, cat si pe cele cu imbracaminti din beton de ciment sau pavaje, in urmatoarele scopuri:

Intretinerea drumurilor in localitati si in afara acestora, inclusiv in cazul unui
trafic intens si foarte greu;

-intretinerea pistelor de aviatie;

- strat de uzura pentru benzile de stationare accidentala sau parcajele de pe autostrazi;

- locuri de parcare pe suprafete mari, platforme de stationare in incinte industriale, suprafete pe terenuri de sport.

Defectiunile pe care aplicarea acestei tehnologii le poate remedia sunt :

- suprafete poroase, alunecoase sau fisurate datorita fenomenului de imbatranire
a stratului de uzura, in cazul imbracamintilor bituminoase;

- suprafete poroase, exfoliate, fisurate, slefuite si cu decolmatari de rosturi in
cazul imbracamintilor din beton de ciment.

Se subliniaza faptul ca, in ceea ce priveste planeitatea, se poate asigura preluarea unor denivelari in profil longitudinal si transversal de pana la 2 cm. Nu se recomanda aplicarea acestei tehnologii pentru situatiile in care denivelarile suprafetei sunt provocate de fenomenul de fluaj al imbracamintei bituminoase.

La fel ca si tratamentele bituminoase, straturile bituminoase foarte subtiri se pot aplica numai pe structuri rutiere cu capacitate portanta corespunzatoare. Ele nu maresc capacitatea portanta a structurii rutiere si nu corecteaza substantial profilurile transversal si longitudinal ale drumului.