TEHNOLOGIA DE RECICLARE LA RECE

DESCRIEREA PROCEDEULUI

Procedeul este utilizat la reciclarea straturilor rutiere din beton de ciment si mixturi asfaltice, precum si la o combinatie de mai multe straturi rutiere.
�ntregul proces tehnologic se desfasoara "in situ", cu ajutorul reciclatorului Wirtgen WR 4200. Se realizeaza urmatoarele operatii:
» curatarea suprafetei stratului ce urmeaza a fi reciclat (cu peria mecanica sau jet de aer);
» frezarea si macinarea stratului rutier degradat ;
» asternerea materialului granular de aport (daca este cazul);
» introducerea in malaxor a materialului frezat si a celui de aport;
» malaxarea materialului frezat si a celui de aport impreuna cu bitumul spumat si cu suspensia de ciment in apa;
» repartizarea uniforma si asternerea materialului rezultat;
» compactarea stratului rutier reciclat rezultat.

Atelierul de reciclare este compus din:
» reciclatorul propriu-zis WIRTGEN WR 4200 dotat cu tamburi de frezare si grinda finisoare;
» instalatia de preparare a suspensiei de ciment WM 1000;
» freze - daca situatia din teren impune acest lucru, deoarece reciclatorul are �n componenta sa 3 tamburi de frezare, unul fix si doi mobili , care fac posibila modificarea latimii de lucru;
» atelier de compactare;
» cisterna apa;
» cisterna bitum;
» perie mecanica sau compresor.

Frezarea si reciclarea se poate realiza pana la o adancime de 30 cm.
Latimea de lucru este de maxim 4,2 m si poate fi modificata in timpul executiei.
Bitumul spumat se obtine in camera de expansiune in care se injecteaza bitum fierbinte (170 - 180 C), apa si aer la presiune, astfel incat bitumul expandeaza si �si mareste volumul de peste 8 ori. Produsul obtinut are in componenta sa 0.5 - 5.0 % bitum si 1.5 - 5.5 % ciment. Stratul rutier reciclat se identifica sub titulatura RR (reciclat la rece).


DOMENII DE UTILIZARE

Procedeul de reciclare la rece in situ, cu bitum spumat si suspensie de ciment in apa, realizat cu ajutorul reciclatorului WIRTGEN WR 4200 se poate utiliza ca strat de fundatie, strat de baza sau strat de legatura �n functie de aportul de bitum si ciment si de clasa tehnica a drumului. Procedeul poate fi utilizat in constructia de drumuri, strazi, piste aeroportuare si platforme.


AVANTAJELE RECICLARII LA RECE

Procedeul de reciclare la rece , in situ, cu bitum spumat si suspensie de ciment in apa prezinta o serie de avantaje:
» MEDIUL - Se utilizeaza la maxim materialul din structura rutiera existenta, materialele de aport fiind minime (este redusa productia de agregate);
» Nu este nevoie de utilizarea de gropi de imprumut si gropi de gunoi;
» Transporturile sunt mult reduse fata de solutiile clasice (este redus transportul efectuat de utilajele utilizate in constructii ce au un puternic impact asupra retelei de drumuri si a mediului inconjurator);
» Utilajul WIRTGEN WR 4200 prezinta un grad minim de poluare acceptat de normele tehnice;
» Este redusa productia de mixturi asfaltice( fata de solutiile clasice)
» Siguranta circulatiei : Trenul complet de reciclare ocupa o singura banda a drumului, iar circulatia pe noul strat reciclat poate sa se efectueze dupa cateva ore de la terminarea compactarii.
» Integritatea structurala : Straturile rezultate in urma reciclarii sunt groase, legate, omogene si prezinta o buna conlucrare cu straturile imediat superioare sau inferioare. Fundatia drumului nu este in nici un fel afectata de reciclarea suprastructurii lui. in timpul realizarii acestui procedeu se pot face analize asupra fundatiei si se poate face o observare vizuala a starii acestuia. Umiditatea materialului frezat si a materialului de aport nu prezinta o problema, deoarece se poate regla cantitatea de apa din suspensia de ciment.
» Calitatea materialului rezultat : Toate materialele puse in opera sunt controlate calitativ conform normativelor in vigoare, iar controlul cantitativ este asigurat de calculatoarele aflate in componenta reciclatorului.
» Timpul de lucru : Procedeul este rapid comparativ cu solutiile clasice, ceea ce considera un avantaj prin faptul ca circulatia este deviata mai putin timp.
» Costuri de executie : Reducerea costurilor se obtine �n mod special prin reducerea transporturilor si folosirea materialului deja existent in structura rutiera.


STUDII EFECTUATE PE UN SECTOR EXPERIMENTAL (EXECUTAT �N ROM�NIA) DE RECICLARE LA RECE "IN SITU" , CU BITUM SPUMAT SI SUSPENSIE DE CIMENT

Sistemul rutier in acea zona era compus din 30 cm balast si 20 cm beton rutier. Stratul rutier din beton se afla intr-o stare avansata de degradare. Fazele executiei sectorului experimental au constat in:
» verificarea utilajelor utilizate;
» realizarea semnalizarii circulatiei;
» curatarea suprafetei cu peria mecanica;
» frezarea betonului cu ajutorul frezelor WIRTGEN cu latimea tamburilor de 1900 si 2200 mm;
» nivelarea materialului frezat cu ajutorul autogrederului;
» compactarea usoara a materialului frezat;
» asezarea in pozitie de lucru a reciclatorului WIRTGEN 4200 (cu instalatia de preparare a suspensiei de ciment), a cisternei de bitum si a compactoarelor;
» preluarea materialului frezat, introducerea sa in malaxor si adaugarea de bitum spumat si suspensie de ciment in apa;
» malaxarea amestecului;
» asternerea amestecului reciclat rezultat cu grinda finisoare a reciclatorului si precompactarea lui;
» compactarea stratului reciclat cu 3 compactoare, de 13, 18 si respectiv 20 tone;
» darea in circulatie a tronsonului.

Pe tronsonul experimental au fost efectuate urmatoarele determinari:
» compozitia granulometrica a materialului frezat;
» densitatea aparenta a materialului RR;
» absorbtia de apa a materialului RR;
» compozitia materialului reciclat prin extractie;
» caracteristicile bitumului extras (punct de �nmuiere, penetratie la 250C, ductilitate la 250C, punct de rupere Fraass);
» caracteristicile de compactare a materialului reciclat RR (umiditatea optima de compactare si a densitatii maxime in stare uscata);
» grade de compactare prin metoda inlocuirii de volum;
» rezistenta la compresiune pe carote extrase din stratul reciclat RR (probe la 7 zile);
» capacitate portanta cu echipamentul Phonix Design FWD.

Analizele efectuate asupra testelor de capacitate portanta pe sectorul experimental au dus la concluzia ca peste stratul reciclat la rece este nevoie de asternerea unui strat de mixtura asfaltica cu grosimea de 4 cm. La aceasta concluzie s-a ajuns lu�ndu-se �n considerare clasa tehnica a drumului si conditiile de trafic din zona. Capacitatea portanta a stratului rutier reciclat la rece este foarte buna, fiind comparabila cu portanta unui strat de legatura din mixtura asfaltica. Functie de clasa drumului si de reteta stabilita, noul strat se acopera cu un strat de mixtura asfaltica sau cu un tratament bituminos. �n cazul tronsonului experimental solutia aleasa a fost asternerea peste stratul reciclat a 4 cm de uzura BA16.
Determinarile efectuate au aratat ca materialul rezultat este unul rezistent, stabil si omogen.

Tabel 1. Centralizarea incercarilor de laborator pe probe prelevate de pe sectorul experimental

Nr. crt. INCERCAREA RECICLAT LA RECE MATERIAL FREZAT, INAINTE DE RECICLARE DUPA RECICLARE I II III 0 1 2 3 1 Compozitie granulometrica, T (%) 31,5 98,4 94,4 97,1 100 25 92,7 91,6 92,1 95,5 16 84,8 83,0 84,5 84,6 8 63,4 68,1 64,4 65,1 4 37,4 50,0 46,2 47,3 1 35,8 24,2 22,4 28,6 0,63 11,2 16,2 15,7 21,5 0,2 5,6 6,6 6,2 10,9 0,09 4,1 4,5 3,8 6,6 2 Continut bitum, (%) - 4,3 3 Densitate aparenta, (kg/m3) - 1989 (cil. Marshall) 2130 (carote la 7 zile de la turnare) 4 Absorbtie de apa, (%) - 13 5 Densitate max. in stare uscata, (g/m3) � incercarea PROCTOR modificat - 2,130 6 Umidit. optima de compactare, (%) - 8,2 7 Grad compactare pe teren, prin metoda inlocuirii de volum cf. STAS 1913/15-76, (%) - 99,1 100,9 100,0 101,5 8 Rezistenta la compresiune, (N/mm2) - 2,7 3,0 2,0 (pe carote prelev. din teren la varsta de 7 zile)

CONCLUZII

Experienta în domeniul reciclarii la rece “in situ” cu bitum spumat si suspensie de ciment a firmei WIRTGEN, precum si analizele efectuate de catre ROMSTRADE SRL asupra tronsonului experimental efectuat, au dus la concluzia ca stratul rutier realizat este unul ieftin , durabil, rezistent, ce poate fi utilizat‚ în conditii diferite de lucru si în timp scurt.

Indiferent de stratul rutier reciclat, peste materialul frezat introdus în malaxor se adauga suspensie de ciment în apa si bitum spumat. Stratul rutier reciclat se poate identifica prin simbolul RR (reciclat la rece). Firma ROMSTRADE SRL realizeaza acest tip de reciclare cu utilajul WIRTGEN WR 4200.

Produsul rezultat în urma reciclarii este unul de tip hibrid ce poate fi comparat atât cu o mixtura asfaltica, cât si cu un material granular stabilizat cu ciment. Comportarea catre unul din cele doua produse de comparatie este data de aportul de ciment si bitum. Din punct de vedere al compozitiei, materialul reciclat nu poate fi încadrat în prevederile SR 174-1/2002 (strat de legatura), SR 7970/2001 (strat de baza) si STAS 10473-1/1987(balast stabilizat).

Procedeul de reciclare la rece, “in situ”, cu bitum spumat si suspensie de ciment revolutioneaza procedeele clasice, si tinând cont de avantajele amintite anterior este o alternativa viabila pentru reabilitarea drumurilor din tara noastra.