Beton rutier

CUPRINS1. Consideraii generale asupra îmbrcminilor rutiere rigide 31.1. Evoluia îmbrcminilor rutiere rigide 41.2. Avantajele i dezavantajele îmbrcminilor rutiere rigide 61.3. Tendine în proiectarea i realizarea îmbrcminilor rutiererigide 82. Materiale utilizate la execuia îmbrcminilor rutieredin beton de ciment 82.1. Agregate naturale 92.2. Cimentul 92.3. Aditivi 162.4. Apa 193. Betoane rutiere 193.1. Clasificare 193.2. Caracteristicile betonului proaspt 203.3. Caracteristicile betonului întrit 253.4. Influena factorilor de compoziie i execuie asupra calitiibetoanelor de cimentrutiere 303.5. Calculul compoziiei betonului de ciment 334. Tehnologia de execuie a îmbrcminilor rutiere din beton de ciment484.1. Pregtirea stratului suport 484.2. Prepararea betonului 504.3. Transportul betonului 554.4. Aternerea i compactarea betonului 574.5. Finisarea, tratarea i protejarea ulterioar a suprafeeiîmbrcminilor din beton de ciment 674.6. Executarea rosturilor 754.7. Condiii de calitate, controlul calitii i recepia lucrrilor 81www.armix.ro1

5. Tipuri speciale de îmbrcmini rutiere rigide 865.1. Îmbrcmini din beton armat 875.2. Îmbrcmini prefabricate din beton de ciment 94www.armix.ro2

1. Consideraii generale asupra îmbrcminilorrutiere rigideCriteriul principal care st la baza clasificrii structurilor rutiere este modul decomportare al acestora sub aciunea încrcrilor. Structurile rutiere a cror îmbrcminteeste format din beton de ciment sau macadam cimentat se încadreaz în categoriastructurilor rutiere rigide.De remarcat este faptul c, în cazul structurilor rutiere rigide, îmbrcminteaconstituie elementul principal i, în consecin, comportarea structurii rutiere în exploatarese confund cu comportarea îmbrcmintei. În general, îmbrcminile rutiere rigide serealizeaz, pe toat limea prii carosabile, sub forma unor dale din beton de ciment, cu ogrosime de 18…25 cm, având rosturi longitudinale între benzile de circulaie, precum irosturi transversale de contracie i dilataie (fig. 1).Fig. 1. Schema în plan a unei îmbrcmini rutiere din beton de ciment.Dala din beton de ciment poate fi realizat dintr-un singur strat sau din doustraturi, cel superior fiind denumit strat de uzur, iar cel inferior, strat de rezisten. Avândwww.armix.ro3

în vedere c în cazul dalelor din beton de ciment repartizarea solicitrilor se realizeaz pe osuprafa mult mai mare decât în cazul îmbrcminilor rutiere executate din mixturiasfaltice, rezult c i deformaiile sub solicitri în cazul acestora sunt mai reduse, ceea ceeste foarte important din punct de vedere al comportrii în exploatare. În mod normal,îmbrcminile rutiere rigide au o durat de exploatare de 20…30 ani, mult mai mare decâtcele bituminoase.Proiectarea i execuia îmbrcminilor rutiere rigide impune cunoaterea tuturoraspectelor complexe care se refer la dimensionarea i alctuirea structurilor rutiere,stabilirea compoziiei betoanelor, pregtirea terenului de fundaie i realizarea straturilorrutiere inferioare, rezolvarea problemei rosturilor, a tehnologiilor de execuie, respectivasigurarea controlului de calitate al lucrrilor.1.1. Evoluia îmbrcminilor rutiere rigideBetonul de ciment, ptruns în domeniul construciilor civile, industriale ihidrotehnice datorit multiplelor avantaje tehnice i economice pe care le prezint, îigsete astzi o larg aplicabilitate i în domeniul construciilor rutiere, atât la realizarealucrrilor de art cât i la realizarea straturilor complexului rutier, în primul rând aîmbrcminilor rutiere i a pistelor pentru aerodromuri.Îmbrcminile rutiere din beton de ciment au aprut în anul 1865 în Scoia. Înanul 1888, s-au executat lucrri asemntoare i în Germania, iar în 1892 în S.U.A. (statulOhio). Cu toate c aceste lucrri se comport foarte bine în exploatare, se constat ostagnare în realizarea acestora pân în anul 1909, când se execut, în Elveia, aproape 3 kmde îmbrcminte rutier din beton de ciment, iar în anul 1914 ali 2,5 km pe acelai drum.Dup o nou perioad de stagnare, abia în anul 1925 se continu realizarea îmbrcminilorrutiere rigide, prin aplicarea lor la construcia autostrzilor în Italia i apoi în Germania. Înperioada 1934…1945, în Germania, s-au realizat 1 860 km de autostrzi cu îmbrcmintedin beton de ciment. De asemenea, îmbrcminile rutiere din beton de ciment îi facapariia în Frana i alte ri ale Europei (fig. 2).Fig. 2. Drum cu îmbrcminte din beton de ciment.Dovedindu-se a fi o soluie avantajoas în anumite condiii tehnice i economice,reeaua rutier cu îmbrcminte din beton de ciment se dezvolt rapid în S.U.A.,ajungându-se pân în anul 1923 la o lungime de 23 000 km.www.armix.ro4

Actualmente, reeaua de drumuri cu sisteme rutiere rigide depete cu mult 200000 km drumuri i autostrzi în S.U.A., reprezentând peste 80 % din reeaua rutierinterstatal i de mare importan, respectiv circa 25 % din reeaua de autostrzi din Franai Anglia, 90 % în Austria etc. În Europa, Germania are cea mai mare reea de drumuri cuîmbrcmini din beton de ciment, cca 3 000 km.În ara noastr, construcia drumurilor cu îmbrcmini din beton de ciment aînceput o dat cu realizarea, în anul 1932, a unui sector pe DN 1, lâng Predeal. Dintredrumurile cu îmbrcmini din beton de ciment, se menioneaz: Bucureti − Geti −Piteti, Adjud − Gh.Gheorghiu Dej, Orova − Domanea, Dej − Vatra Dornei, Lugoj − Ilia(fig. 3). Tehnica noastr rutier actual se bazeaz pe studii i experiene acumulate de-alungul ultimelor decenii, normele i prescripiile tehnice asigurând realizarea unor lucrride bun calitate.Fig. 3. Îmbrcminte din beton de ciment executat în 1964 pe DN 68 A Lugoj−Ilia.La noi în ar, în mod obinuit, s-au realizat urmtoarele tipuri de îmbrcminirutiere rigide:− dale din beton de ciment (fig. 4.a);− macadam cimentat (fig. 4.b).Fig. 4. Exemple de îmbrcmini rutiere rigide aplicate în ara noastr:a – dale din beton de ciment; b – macadam cimentat.www.armix.ro5

Grosimea îmbrcminilor rutiere rigide rezult din calculele de dimensionareefectuate conform prescripiilor tehnice în vigoare.1.2. Avantajele i dezavantajele îmbrcminilor rutiere rigideAlegerea tipului de îmbrcminte pentru construcia, modernizarea sau reabilitareastructurilor rutiere se bazeaz pe calcule tehnice i economice complexe, care scot îneviden avantajele i dezavantajele pe care le prezint îmbrcminile rutiere rigide fa deîmbrcminile rutiere bituminoase.În ceea ce privete îmbrcminile rutiere rigide, studiile efectuate pân în prezentscot în eviden urmtoarele avantaje pe care acestea le prezint fa de îmbrcminilebituminoase:− atest rezistene mecanice mai mari i prin urmare se preteaz pe drumuri cutrafic foarte intens i greu;− sunt rezistente la uzur i la aciunea agenilor atmosferici, fiind indicate înregiuni cu climat umed;− având o culoare deschis, prezint o vizibilitate mai bun, ceea ce permite ocirculaie mai sigur în diferite condiii nefavorabile (noaptea, ploaie, cea etc.);− la temperaturi ridicate ale mediului înconjurtor i sub aciunea traficuluigreu chiar în zonele cu frânri i accelerri dese, nu sunt sensibile la deformaii (vluriri ifgae), cum se constat uneori în cazul îmbrcminilor bituminoase;− au un grad de rugozitate ridicat, asigurând, chiar în condiii de umezire asuprafeei i la viteze mari de circulaie, siguran în exploatare;− nu sunt atacate de carburani i lubrifiani, fiind indicate i pentru locuri deparcare i staionare a autovehiculelor;− permit folosirea în mai mare msur a materialelor locale;− sunt mai avantajoase din punct de vedere energetic, având un consumspecific de energie cu 50…90 % mai mic decât îmbrcminile bituminoase. Acestconsum energetic (exprimat în kilograme conbustibil convenional pe kilometru), stabilitde Institutul de Proiectri Transporturi Auto, Navale i Aeriene (IPTANA) Bucureti princataloagele de sisteme rutiere tip, este în cazul îmbrcminilor din beton de cimentdenumai 351 000 kg c.c./km, fa de cazul îmbrcminilor bituminoase care au un consumde 516 000 kg c.c./km, pentru acelai trafic foarte greu i o parte carosabil de 7 m. Înacest bilan energetic comparativ o influen mare a avut-o principalul consumator deenergie, bitumul, cu 1 750 kg c.c./t fa de ciment 225 kg c.c./t;− pot fi realizate pentru durate de exploatare relativ ridicate (20…30 ani), chiari pentru trafic rutier intens (sectorul DN 6 Orova-Mehadia este în exploatare de peste 60de ani);− necesit un volum de lucrri de întreinere foarte redus i cu cheltuieli mici;− bun parte dintre defeciunile ce apar (cum sunt fisurile i crpturile,decolmatarea rosturilor sau exfolierea suprafeei de rulare) nu deranjeaz desfurareanormal a circulaiei autovehiculelor, în prima faz a evoluiei acestora;− cheltuielile totale de execuie i de întreinere pe perioada lor de exploataresunt mai reduse decât cele aferente soluiilor cu îmbrcmini rutiere nerigide, pentruaceeai perioad de timp i acelai trafic rutier intens i greu.Dezavantajele pe care le prezint îmbrcminile rutiere din beton de ciment fade cele bituminoase sunt urmtoarele:− cheltuielile iniiale de construcie sunt relativ mari;www.armix.ro6

− posibilitile de ranforsare a structurilor rutiere cu îmbrcmini rigide, pentruadaptarea lor la un trafic rutier sporit, impun tehnologii de execuie mai complexe;− existena rosturilor transversale în îmbrcmintea rutier din beton de cimentderanjeaz circulaia autovehiculelor, atât datorit colmatrii în exces a acestora cu masticbituminos, cât i datorit eventualelor tasri ale dalelor provocate de neuniformitateacapacitii portante a terenului de fundare de-a lungul drumului. Din cauza rigiditiidalelor, îmbrcminile din beton de ciment nu pot urma deformaiile straturilor defundaie, iar în cazul unor tasri inegale ale terenului de fundaie, dalele fisureaz,degradându-se;− defeciunile care pot s apar în îmbrcmintea rutier din beton de cimentdin cauza unor eventuale greeli de execuie sau de subdimensionare a structurii rutiere seelimin foarte greu i cu cheltuieli însemnate;− îmbrcmintea rutier din beton de ciment nu se poate da în circulaie decâtdup ce betonul atest rezistene mecanice corespunztoare (de regul 3 sptmâni);− asigurarea condiiilor normale de circulaie pe timp de iarn impune metodede acionare mai anevoioase, având în vedere c nu se recomand utilizarea fondanilorchimici la deszpezire i combaterea poleiului;− nu se preteaz la ameliorri progresive prin consolidri succesive alestructurii rutiere în funcie de necesitile impuse de trafic;− este necesar uneori construirea de variante pentru circulaia curent, care nuse poate desfura normal pe sectorul de drum în timpul execuiei îmbrcmintei dinbeton de ciment.Acceptarea soluiilor tehnice cu privire la alegerea tipului de îmbrcminte sebazeaz pe rezultatele studiului tehnico-economic al efectelor tuturor acestor avantaje idezavantaje pe care le prezint îmbrcminile ruteire rigide fa de cele nerigide.Experiena acumulat în acest domeniu arat c opiunea pentru îmbrcminirutiere din beton de ciment este influenat, în primul rând, de urmtorii factori:− lipsa lianilor hidrocarbonai sau preul ridicat al acestora;− intensitatea i componena traficului rutier; în cazul traficului foarte greu (deexemplu în cazul autostrzilor), rezistenele mecanice ale betonului de ciment asigurrealizarea unor structuri rutiere cu perioad de exploatare mai mare, fr necesitatearanforsrii acestora, precum i economii la materiale datorit reducerii grosimii totale astructurii rutiere;− posibilitatea sau imposibilitatea devierii traficului pe perioada execuieilucrrilor;− dotarea antreprenorilor cu utilajele necesare execuiei lucrrilor;− tradiia existent în ara respectiv.inând seama de realizrile existente la noi în ar, orientarea administraiilor dedrumuri spre aplicarea în cazul modernizrii drumurilor, inclusiv la construcia deautostrzi, a îmbrcminilor rigide poate fi pe deplin justificat, alegerea acestei soluiitrebuind îns adoptat numai în urma unui calcul de rentabilitate bine fundamentat.www.armix.ro7

1.3. Tendine în proiectarea i realizarea îmbrcminilorrutiere rigideCu ocazia congreselor mondiale de drumuri i a diferitelor simpozioaneinternaionale, privind drumurile cu îmbrcmini din beton de ciment, s-au scos în evidenurmtoarele aspecte mai importante în legtur cu realizarea acestor tipuri de îmbrcmini:− s-a extins utilizarea materialelor granulare stabilizate cu liani hidraulici larealizarea stratului suport al îmbrcminilor din beton de ciment. Aceste straturi, frecventfolosite în cazul autostrzilor i drumurilor cu trafic greu, asigur un suport uniform istabil pentru îmbrcminile din beton de ciment, împiedicând tasarea inegal a dalelor imrind durata de exploatare a lucrrilor;− se remarc rezultatele bune obinute în unele ri în domeniulîmbrcminilor din beton de ciment armate continuu, armate dispers cu fibre de oel,betoane precomprimate etc.;− s-au elaborat noi principii i soluii pentru realizarea pistelor din beton deciment pentru aerodromuri;− prin utilizarea antrenorilor de aer, s-au obinut betoane de ciment rezistente laînghe-dezghe i la aciunea fondanilor chimici folosii pentru combaterea poleiului;− se practic introducerea în betoane a superplastifianilor care scurteaz duratade întrire a betonului, ajungându-se ca dup 2…3 zile calea s poat fi dat înexploatare;− utilizarea mainilor cu cofraje glisante pentru punerea în oper a betoanelorîn condiii de calitate mult sporite, cu avantaje economice evidente, a dat un nou avântconstruciei drumurilor cu îmbrcmini din beton de ciment;− rosturile transversale de contracie se execut în general prin tiere;− s-au stabilit noi metode eficiente pentru realizarea rugozitii suprafeei derulare, folosindu-se strierea mecanizat longitudinal sau transversal, clutarea suprafeeibetoanelor cu material pietros rezistent, dezvelirea parial a agregatelor din betonul de lasuprafa etc.;− întreinerea i repararea îmbrcminilor rutiere din beton de ciment s-aîmbogit cu noi tehnologii, urmrindu-se perfecionarea unor metode de ranforsare astructurilor rutiere existente;− în ceea ce privete controlul calitii lucrrilor executate, se noteaz cretereaexigenei în verificarea calitii suprafeei de rulare (planeitate, rugozitate, confort generali confort optic etc.) constatându-se o dotare apreciabil a administraiilor de drumuri cuaparatur de control de mare precizie, de mare productivitate i cu prelucrarea automat adatelor;− cu privire la avantajele economice ale structurilor rutiere rigide fa de celenerigide, se constat c pentru un trafic rutier foarte intens i pentru o durat deexploatare de 30 ani, cheltuielile totale de construcie, întreinere i exploatare pot ajunge,în anumite cazuri, net în favoarea structurilor rutiere rigide, alegerea acestora putând fijustificat, dup caz, chiar i pentru drumuri cu trafic mijlociu.2. Materiale utilizate la execuia îmbrcminilorrutiere din beton de cimentLa realizarea îmbrcminilor rutiere din beton de ciment se utilizeaz urmtoarelemateriale de baz:− agregate naturale neprelucrate (nisip i pietri);www.armix.ro8

− produse de carier prelucrate, sub form de piatr spart i cribluri;− cimenturi de tipuri i mrci obinuite sau speciale;− ap;− aditivi (plastifiani, antrenori de aer etc.);− alte materiale (oel-beton, fibre de oel, materiale pentru rosturi etc.).În funcie de cerinele specifice ale îmbrcminilor rutiere din beton de ciment(rezisten la întindere i uzur, rugozitate sporit, contracie mic, rezisten la înghedezghei sensibilitate redus la efectul fondanilor chimici folosii pentrtu combatereapoleiului), se prezint în continuare cele mai importante caracteristici ale materialelorcomponente, prevzute de prescripiile tehnice de la noi din ar, precum i unele observaiiprivind utilizarea acestor materiale în ri cu experien rutier avansat.2.1. Agregate naturaleLa betoanele rutiere se utilizeaz de obicei agregate naturale grele provenite dinsfrâmarea natural sau din concasarea rocilor.În general, în funcie de clasa tehnic a drumului sau categoria strzii, clasabetonului i considerente economice, în stratul de uzur a îmbrcminilor din beton deciment se utilizeaz nisip i cribluri, iar în stratul de rezisten se utilizeaz nisip i pietrisau piatr spart.Pentru obinerea unor betoane de ciment cât mai rezistente i compacte, agregateletrebuie s provin din cariere i balastiere autorizate, având roci cu caracteristici fizicomecanicecorespunztoare, interzicându-se folosirea agregatelor provenite din rocifeldspatice sau istoase.De asemenea, agregatele utilizate la prepararea betoanelor de ciment rutieretrebuie s aib o anumit form a granulelor, rezistene mecanice mari i o granulozitatebine stabilit, iar pentru agregatele utilizate în stratul de uzur se impun i anumiterezistene la uzur i înghe-dezghe.Mrimea maxim a granulelor agregatelor se limiteaz, în general, la 1/2…1/3 dingrosimea stratului în care sunt folosite (de exemplu 40 mm pentru pietriul folosit la stratulde rezisten de minimum 12 cm grosime).Depozitarea agregatelor se faceseparat pe sorturi (utilizându-se cel puin 3sorturi i interzicându-se folosirea direct abalastului) în condiii care s le fereasc deimpurificare i amestecare.Nisipul folosit la îmbrcminilerutiere, sort granular 0 − 7 sau sortul total încazul aprovizionrii în sorturi separate 0 − 3 i3 − 7 are o granulozitate continu conformfig. 5, în care zona haurat este impusnisipului pentru betonul din stratul de uzur,iar zona delimitat de curbele extreme estecaracteristic nisipului pentru betonul dinstratul de rezisten.Se recomand utilizarea nisipului derâu, cuaros, curat, având granule rotunde,aspre la pipit, care frecate între degete sscârâie.Fig. 5. Zone de granulozitate ale nisipuluipentru îmbrcmini din beton de ciment.www.armix.ro9

În scopul obinerii unor betoane rezistente i lucrabile se limiteaz i coninutul depri fine argiloase din nisip, care trebuie s prezinte un echivalent de nisip EN de minimum85 %.Unele prescripii tehnice (franceze i germane) recomand, pentru corectareagranulozitii nisipului, utilizarea dup caz a nisipului de concasaj sau a cenuilor determocentral (40 kg/m 3 de beton).Pentru îmbrcminile din beton de ciment se folosete pietri sort 7−40, pentrustratul de rezisten, sau sorturile 7−16 i 16−31, la drumuri cu trafic foarte redus, în cazulstratului de uzur.Rezistena la înghe-dezghe a pietriului, exprimat în pierderea fa de masainiial dup ciclurile de înghe-dezghe trebuie s fie de maximum 10 %, iar coninutul depri levigabile se limiteaz la 0,3 %, cu condiia ca în agregatul total s nu depeasc 1 %.Criblura folosit în stratul de uzur, sort 8−16 i 16−25, trebuie s provin dinroci dure, magmatice, omogene i compacte.Granulozitatea agregatului total trebuie s se încadreze în zona haurat din fig.6…9, recomandându-se înscrierea curbei în jumtatea inferioar a zonei respective.Fig. 6. Zona de granulozitate a agregatului din stratul de uzur (îmbrcmini în unul sau doustraturi).Fig. 7. Zona de granulozitate discontinu pentru agregatul din stratul de uzur (îmbrcminiîn unul sau dou straturi).www.armix.ro10

Fig. 8. Zona de granulozitate pentru agregatul din stratul de rezisten sau îmbrcmini întrunsingur strat.Fig. 9. Zona de granulozitate discontinu pentru agregatul din stratul de rezisten sauîmbrcmini într-un singur stratPentru criblura folosit în stratul de uzur la îmbrcminile din beton de cimentde la noi din ar, se prescriu urmtoarele caracteristici fizico-mecanice:− rezistena de rupere la compresiune: minimum 1 500 daN/cm 2 ;− rezistena la uzur cu maina Böhme: maximum 0,1 g/cm 2 ;− rezistena la uzur cu maina Deval (coeficientul de calitate): minimum 13;− rezistena la sfrâmare prin oc: minimum 80 %;− coeficientul de gelivitate: maximum 3 %.De asemenea, se recomand ca rezistena la uzur cu maina Los Angeles sprezinte valori sub 25 %.Piatra spart, sub forma spliturilor, având dimensiunile cuprinse între 8 i 40 mm,se poate utiliza, în cazuri justificate din punct de vedere economic, în locul pietriului,putându-se folosi i amestecuri de nisip, pietri i split sau pietri concasat.Directivele franceze pentru realizarea drumurilor cu îmbrcmini din beton deciment prescriu pentru agregatele mijlocii i mari (pietri sau piatr spart) anumite valoriwww.armix.ro11

limit ale rezistenei la uzur, în funcie de clasa de trafic a drumului respectiv, conformtabelului 1, în care L.A. este coeficientul Los Angeles, M.D.E. este coeficientul micro-Deval umed iar C.P.A. este coeficientul de lefuire accelerat.Rezistenele la uzur ale agregatelor folosite pentru îmbrcmini din beton de cimentTabelul 1.CoeficientulSortulClasa de traficagregatelor Intens Mediu Redus Foarte redusL.A.4 − 202025304020 − 4025303545M.D.E.4 − 20 < 1520253520 − 4020253040C.P.A. − > 0,5 0,45 - -Unele studii efectuate au scos în eviden posibilitatea folosirii, în anumitecondiii, a materialelor locale de bun calitate la realizarea îmbrcminilor rutiere dinbeton de ciment, cu implicaii directe legate de reducerea costului lucrrilor.Din aceste studii au rezultat urmtoarele concluzii privind utilizarea materialelorlocale la prepararea betoanelor de ciment rutiere:− agregatele calcaroase, concasate, având un coeficient Los Angeles de38…44, pot fi folosite cu succes, luându-se ca msur de precauie împiedicareaproducerii unor cantiti prea mari de pri fine prin atriie în timpul manipulrii;− cenuile de termocentral permit reglarea coninutului de pri fine iobinerea unei bune lucrabiliti a betonului;− nisipurile fine, sort 0 - 8, se pot utiliza de asemenea, luându-se unele msuride precauie;− pietriurile silicioase, cu dimensiuni mici, dup concasare pot fi utilizate frdificulti.2.2. CimentulÎn general, pentru execuia îmbrcminilor rutiere din beton de ciment se folosesccimenturi obinuite, îns în rile unde se construiesc multe drumuri i în special autostrzicu îmbrcmini din beton de ciment se utilizeaz cimenturi rutiere speciale, acordându-se oimportan mare alegerii tipului de ciment, pentru a se evita riscurile de fisurare precoce abetonului în prima parte a perioadei de întrire.Principalele cerine impuse cimentului rutier (rezisten mare la întindere icontracie redus) sunt contradictorii având în vedere c prin creterea rezistenelormecanice se mrete i pericolul de fisurare a betonului în perioada de întrire.Din aceast cauz studiile efectuate au scos în eviden necesitatea alegerii unuitip de ciment rutier, cu rezistene macanice medii i priz lent, considerat eficient dinpunct de vedere tehnic pentru a fi utilizat la realizarea îmbrcminilor din beton de ciment.2.2.1. Compoziia mineralogic a cimentuluiAvând în vedere c cele mai importante proprieti ale cimentului sunt determinateîn primul rând de caracteristicile componenilor mineralogici i de proporia în care acetiase regsesc în compoziie, s-a demonstrat experimental c proprietile unui ciment sunt cuaproximaie funcii aditive de compoziie mineralogic, conform expresiei:www.armix.ro12

P 3 2 4 ⋅ 3= α ⋅CS + β ⋅CS + γ ⋅CAF + δ C A(1)în care:α, β, γ i δ sunt coeficieni de proporionalitate stabilii statistic;C 3 S, C 2 S, C 4 AF, C 3 A − componeni mineralogici, în %.Pentru alegerea unei compoziii mineralogice a cimentului care s corespundcondiiilor inpuse îmbrcminilor rutiere din beton de ciment, în literatura de specialitateau fost tratate caracteristicile componenilor mineralogici pe compuii chimici individuali(tabelul 2).Comportarea componenilor mineralogici ai cimentuluiTabelul 2CaracteristicaComponentulC 3 S C 2 S C 4 AF C 4 ARezistena mecanic Foarte mare* Iniial mic Medie Mic**Contracia Mic* Medie Medie Mare**Gelivitatea Foarte bun* Bun Slab Foarte slab**Rezistena la uzur Bun* Sczut** Medie MedieModulul de elasticitate Foarte mare* Mediu Mare* MediuViteza de hidratare Moderat* Foarte lent Rapid Foarte rapid**Cldura de hidratare Mare Mic Medie* Foarte mare***Comportri favorabile cimenturilor rutiere.** Comportri nefavorabile cimenturilor rutiere.Din analiza modului de comportare a componenilor mineralogici individuali,prezentat sintetic în tabelul 2, rezult urmtoarele concluzii:− C 3 S (silicatul tricalcic) este cel mai important component, prezentând dintoate punctele de vedere caracteristici optime pentru cimenturile rutiere. Proporia de C 3 Sîn aceste cimenturi se consider c trebuie s fie mai mare de 55 %, recomandabil între 60i 70 %;− prezena unor cantiti mari de C 2 S (silicat bicalcic) este contraindicat încimenturile rutiere;− este necesar s se limiteze strict coninutul de C 3 A (aluminat tricalcic) încomponena cimentului rutier, admiându-se maximum 6 % (10 % în cazulîmbrcminilor revibrate).În aceste condiii se poate aprecia c un ciment rutier trebuie s aibcaracteristicile unui ciment feroportlandalitic, care este capabil s furnizeze rezistenecorespuntoare la compresiune, întindere din încovoiere, la uzur i gelivitate, avândtotodat contracii reduse.2.2.2. Tipuri de ciment utilizate pentru îmbrcmini din beton decimentÎn ara noastr, la primele lucrri rutiere cu îmbrcmini din beton de ciment, s-autilizat cu bune rezultate cimentul de tip Ferrari, având compoziia mineralogic prezentatîn tabelul 3.www.armix.ro13

Compoziia mineralogic a unor tipuri de ciment utilizate pentru betoane rutiereTabelul 3Constitueni mineralogici, în %Tipul de cimentC 3 S C 2 S C 4 AF C 3 AFerrariPortlandaliticRIM 300Portland normalCD 40Tip S.U.A.CPA (Frana)5156584565…7255…6065…70271414305…1017181212> 18Acest ciment rutier a fost realizat pe considerentul c silicatul tricalcic (C 3 S), înproporie de peste 50 %, confer cimentului cele mai mari rezistene mecanice i ocontracie la uscare acceptabil, precum i datorit faptului c tot trioxidul de aluminiu estelegat de C 4 AF (lipsind C 3 A), piatra de ciment rezultat fiind rezistent i la aciunilecorozive.În anul 1941, cu ocazia execuiei noilor îmbrcmini rutiere din beton de cimentpe traseul Bucureti − Gieti − Piteti, cimentul utilizat, de tip portlandalitic, aveacompoziia mineralogic prezentat în tabelul 3.În perioada 1950…1970 cimenturile utilizate în ara noastr la îmbrcminile dinbeton de ciment au fost de tip P z 400, M 400 precum i RIM 300, ultimul fiind folosit încazul drii în exploatare urgent a unor sectoare de drum.Aceste cimenturi, recomandate pân în anul 1975 de instruciunile tehnice de lanoi din ar pentru executarea îmbrcminilor rutiere din beton de ciment, datoritcompoziiei mineralogice, a adaosurilor folosite la mcinarea clincherului, precum idatorit vitezei de întrire mai lente, nu au satisfcut exigenele funcionale ale acestorlucrri rutiere, prezentând rezistene mecanice în general mici la termene scurte, contraciimari, nefiind rezistente la uzur, la înghe-dezghe i la aciunea fondanilor chimici utilizaiîn activitatea de deszpezire a drumurilor.Experimental, în perioada 1968…1979, s-au utilizat pe sectoare de drum de pe DN73 A Braov-Rânov i DN 68 A Lugoj-Ilia, tipuri de cimenturi rutiere speciale produse lafabricile de ciment din Medgidia i “Temelia” - Braov.Studiile efectuate în aceast perioad la noi în ar au scos în evidencaractersiticile deosebite ale cimentului de tip feroportlandalitic prin utilizarea cruia se potrealiza îmbrcmini din beton de ciment cu rezistene superioare la întindere, contracie,uzur, înghe-dezghe etc., concomitent cu o sensibilitate sporit la revibrarea betonului înperioada de priz. Este de remarcat faptul c, în asemenea condiii de execuie, s-au pututrealiza economii de pân la 20 % ciment cu respectarea prescripiilor tehnice impusebetoanelor rutiere.Pe baza acestor experimentri, în anul 1975 a fost standardizat la noi în arcimentul pentru drumuri tip CD 40, la care coninutul de aluminat tricalcic C 3 A este limitatla maximum 6 %.Se remarc din tabelul 3 c noul tip de ciment pentru betoane rutiere utilizat în aranoastr corespunde din punct de vedere al compoziiei mineralogice cimenturilor rutierefranceze.Având în vedere resursele mineralogice extrem de variate din Frana (nisipuri ipietriuri aluvionare, calcare, roci eruptive), prescripiile tehnice din aceast ar prevd caalegerea tipului de ciment, respectiv coninutul de aluminat tricalcic C 3 A, s se fac în> 10-4128< 6< 8< 6www.armix.ro14

funcie de natura agregatelor naturale i temperatura betonului la punerea în oper(tabelul 4), urmrindu-se evitarea riscurilor de fisurare precoce a betonului.Limitarea coninutului de C 3 A din cimentTabelul 4Natura agregatelor naturaleTemperatura maxim a betonului la Coninutul maxim depunerea în oper, t în °CC 3 A, %Roci silicioase ≥ 30 6Roci eruptive30 > t ≥ 25 7< 25 8Roci calcaroase 30 > t ≥ 25 10< 25 12Rezistenele mecanice ale diferitelor tipuri de ciment utilizate la noi în ar i înstrintate, la prepararea betonului de ciment pentru îmbrcminile rutiere sunt prezentateîn tabelul 5.TipulcimentuluiP 40P 45CD 40Z.275Z.375CPA 325CPA 400Rezistene mecanice ale diferitelor tipuri de ciment rutierTabelul 5Rezistena minim, în N/mm 2 , determinat pe mortare plasticearaLa compresiuneLa întindere din încovoiere2 zile 7 zile 28 zile 2 zile 7 zile 28 zileRomânia 17,0 - 40,0 3,0 - 6,0România 20,0 - 45,0 3,5 - 6,5România 15,0 26,0 40,0 3,5 5,0 6,5Germania - 11,0 27,5 - 3,0 5,0Germania 15,0 22,5 37,5 3,0 4,0 6,0Frana - 21,0 32,5 - 4,0 5,5Frana 16,0 31,5 40,0 3,5 5,5 6,5În prezent, la noi în ar se utilizeaz în mod curent cimentul P 45 i P 40.Se observ c rezistenele la întindere din încovoiere, determinate pe mortareplastice, sunt în general mari, depind, la 28 de zile, 6 N/mm 2 , iar rezistenele lacompresiune sunt medii, nedepind 40 N/mm 2 .Cimenturile utilizate, în general de tip portlandalitic, se stabilesc în funcie declasa de rezisten a cimentului. De exemplu, în Germania se utilizeaz cimenturi de clasminim 350, putându-se folosi i cimentul cu rezistene iniiale mari (Z. 450), în perioadelede toamn i primvar, pe vreme rcoroas sau în cazul unor sectoare de drum avândtermenele de execuie scurte.În Frana, clasa cimenturilor rutiere utilizate este în general 45 (exprimat înmegapascali, 1 Mpa = 10 bari = 1 N/mm 2 ) din categoriile CPA, la fabricarea crora selimiteaz coninutul în adaosuri inactive de zguri de furnal sau cenui de termocentral lamaximum 15 %, putându-se utiliza cu precauiile necesare i cimenturi de clase superioare(55) pentru betoanele de ciment folosite la execuia îmbrcminilor rutiere pe sectoare dedrum care trebuie date rapid în exploatare.În general, cimenturile cu adaosuri nu se folosesc în mod curent pentru lucrrirutiere, betoanele preparate cu aceste cimenturi fiind sensibile la fisurare, prezentândcontracii rapide în timpul prizei i având rezistene sczute la uzur.www.armix.ro15

Având în vedere faptul c în compoziia betoanelor utilizate la îmbrcminilerutiere rigide, cimentul intervine într-o cantitate apreciabil (în medie 500 t/km de drum),folosirea unor tipuri speciale de ciment pentru drumuri poate conduce la importanteeconomii în executarea acestor lucrri, prin posibilitatea reducerii dozajului de ciment, încondiiile îmbuntirii simitoare a calitii lucrrilor.2.2.3. Caracteristici specifice impuse cimenturilor rutiereCimenturile utilizate la îmbrcminile rutiere din beton de ciment trebuie sprezinte i anumite caracteristici fizice care s conduc la limitarea fisurrii precoce abetonului datorit fenomenului de contracie în timpul perioadei de priz i întrire, acestfenomen putând produce o fisurare neuniform i necontrolat a îmbrcmintei din betonde ciment înainte de tierea rosturilor de contracie.Aceste caracteristici complementeaz condiia impus proprietilor chimice aleclincherului în a crui compoziie mineralogic se limiteaz coninutul de aluminat tricalcic(C 3 A) dup cum rezult din paragrafele anterioare.Din aceste considerente, priza cimentului pentru drumuri (tip CD 40), determinatcu ajutorul aparatului Vicat, trebuie s fie lent i s nu înceap mai devreme de 1…2 orede la preparare.Unele prescripii tehnice din alte ri stabilesc începutul prizei cimentului înfuncie de temperatura betonului la punerea în oper, de peste dou sau trei ore la 20 °C icel puin una sau dou ore la 30 °C.În ceea ce privete constana de volum, determinat pe turte, acestea nu trebuie sprezinte crpturi de la margine spre centru, caractersitice fenomenului de umflare, iarmrirea de volum msurat la vârful acelor Le Chatelier nu trebuie s fie mai mare de 10 mm.Prescripiile tehnice franceze prevd pe lâng limitarea coninutului de C 3 A încimenturile rutiere i efectuarea unor încercri specifice de fisurare (fisurile din contracietrebuie s se produc dup 15 h) precum i efectuarea unor încercri privind cinetica dehidratare a cimentului, msurând viteza de contracie care trebuie s fie de maximum 10 μmpe metru i pe or, iar valoarea contraciei totale la 28 de zile este limitat sub 800 μm/m.Fineea de mcinare a cimenturilor rutiere, exprimat prin suprafaa specific,trebuie s fie de 2 800…3 500 cm 2 /g sau, în lipsa aparaturii necesare (permeametrulBlaine), se poate determina valoarea restului pe sita de 0,09 mm, care trebuie s fie demaximum 10 %.În marea majoritate a rilor din Europa, fineea de mcinare se limiteaz superiorla maximum 3 000…4 000 cm 2 /g, având în vedere influena acesteia asupra pericoluluifisurrii betonului din contracie, precum i susceptibilitatea cimentului la degradare întimpul depozitrii.Cimentul se livreaz ambalat în saci sau în vrac, în recipiente închise (vagoanespeciale, camioane acoperite echipate corespunztor etc.) i se depoziteaz separat pe tipuri,în spaii închise, ferite de aciunea umezelii, durata depozitrii fiind de maximum 60 de zilede la data expedierii de ctre productor.2.3. AditiviAditivii folosii la prepararea betoanelor de ciment rutiere sunt substane care,adugate în cantiti mici în compoziia betoanelor, pot influena în mod favorabil unelecaracteristici ale betonului proaspt sau întrit, în special lucrabilitatea i rezistenelemecanice în condiii de exploatare, precum i procesele de priz i întrire.www.armix.ro16

Cei mai utilizai aditivi în cazul betoanelor rutiere sunt adaosurile tensioactive:plastifianii i antrenorii de aer.2.3.1. PlastifianiPlastifianii sunt substane care se adsorb la suprafaa particulelor solide imicoreaz tensiunea superficial, determinând fenomene ca: dispersarea, hidratareacimentului i formarea structurii de rezisten.Rolul plastifianilor este de a îmbunti lucrabilitatea betonului proaspt,permiând o reducere a coninutului de ap, respectiv a raportului ap/ciment, la aceeaiconsisten a betonului.În aceste condiii, plastifianii se numesc i reductori de ap i conduc lamicorarea contraciilor precum i la îmbuntirea rezistenelor mecanice, în special arezistenei la înghe-dezghe repetat.De asemenea, efectul de întârziere a întririi betonului, datorat plastifiantului poatefi avantajos în cazul când distana de transport a betonului este mare.Utilizarea plastifianilor apare ca raional în condiiile în care folosirea lor poateconduce la o reducere cu cel puin 30 % a cantitii de ap, obinându-se aceleai rezistenemecanice.Cei mai frecveni plastifiani utilizai în tehnica rutier sunt produi pe baz delignosulfonai. Dozajul de plastifiant este de cca 0,5 % din masa cimentului.Superplastifianii sunt adaosuri tensioactive de mare eficien, mai nou folosii iîn tehnica rutier i care se utilizeaz în cantiti de 1…3 % din masa cimentului, avândrepercusiuni imediate asupra caracteristicilor reologice, a procesului de priz i formriistructurii de rezisten.În prezent, folosirea superplastifianilor a cptat o extindere larg în majoritatearilor dezvoltate, gama mare a superplastifianilor fabricai având la baz rini sintetice(melamina sau naftalina formaldehida sulfonat).Prin utilizarea superplastifianilor în tehnica ruteir se pot obine urmtoarele:− betoane cu lucrabilitate îmbuntit de 3…5 ori, la dozaje de ciment icantiti de ap egale;− betoane cu sporuri de rezisten 30…140 % (la o zi) i de 20…60 % (la 28 dezile) datorit reducerii coninutului de ap, la lucrabilitate i dozaje de ciment egale;− sporirea rezistenei la gelivitate pân la 300 cicluri de înghe-dezghealternativ, datorit reducerii apei de amestecare (A/C = 0,35);− reducerea dozajului de ciment cu 10…30 %, la rezistene i lucrabilitiegale;− realizarea de betoane de mare rezisten în condiii eficiente.2.3.2. Antrenori de aerAntrenorii de aer sunt substane tensioactive care adugate în proporii miciformeaz i antreneaz în masa betonului un numr mare de microbule de aer cudimensiuni cuprinse între 20 i 60 μm, distribuite uniform la distane de 0,1…0,2 mm(fig. 10).În aceste condiii, suprafaa specific a acestor microbule de aer este foarte mare,fiind cuprins între 300 i 600 cm 2 /cm 3 , ceea ce reprezint 100 000…500 000 bule/cm 3 .Antrenorii de aer permit îmbuntirea lucrabilitii betonului proaspt i mrescrezistena betonului la înghe-dezghe. Prezint dezavantajul c reduc pân la 10 %rezistenele mecanice ale betonului.www.armix.ro17

Fig. 10. Distribuia microbulelor de aerîntr-un beton de ciment.Volumul de aer antrenat în beton serecomand s fie cuprins între 3 i 5 % fr sdepeasc valoarea de 6 % din volumul totalal betonului întrit.Un coninut mai mic de 3 % nuasigur protecia antigel, iar un coninut depeste 6 % provoac o scdere important arezistenelor mecanice.Betonul, ca orice material poros(1…3 % volum de aer oclus), comport o reeade vase capilare în general umplute cu ap.Îngheul repetat provoac exfoliereamaterialului de la suprafa i din aproape înaproape, fragmentarea în adâncime.Aditivii antrenori de aer, prin introducerea microbulelor de aer dispersate în masabetonului, întrerup capilaritatea i joac rolul vaselor de expansiune anulând efectulîngheului.De asemenea, microbulele de aer împiedic evaporarea apei necesar hidratriicimentului i opresc ptrunderea apelor agresive, reducând coroziunea produs de fondaniichimici utilizai la lucrrile de combatere a poleiului i zpezii în timpul iernii.Dei prin utilizarea antrenorilor de aer se reduc rezistenele betonului, totui se potobine în final betoane de ciment cu rezistene mecanice i durabilitate bune, prinmicorarea raportului A/C.Prin reducerea tensiunii superficiale datorit prezenei microbulelor de aer, carereduc frecarea între granule, aceti aditivi joac i un rol plastifiant, conferind betonuluiproaspt o lucrabilitate sporit.Determinarea coninutului de aer în beton se face cu aparatur de laboratorstandardizat sau cu metode de antier folosind aparate portabile indicate în prescripiiletehnice din unele ri.Antrenorii de aer au fost utilizai pentru prima oar în anul 1938 în S.U.A. larealizarea îmbrcminilor rutiere din beton de ciment, în prezent utilizarea lor la betoanelede ciment fiind obligatorie în majoritatea rilor.Prescripiile noastre tehnice prevd utilizarea obligatorie în betoanele de cimentrutiere a aditivului mixt (plastifiant i antrenor de aer) denumit DISAN A. Acest aditiv esteobinut din combinarea lignosulfonatului de calciu (plastifiant) cu alchil−aril−sulfonatul desodiu (antrenor de aer).Aditivul DISAN A se utilizeaz în scopul mririi durabilitii betonului (cretereagradului de impermeabilitate i a rezistenei la înghe-dezghe) precum i pentruîmbuntirea lucrabilitii betonului proaspt (reducerea tendinei de segregare a betonuluiîn timpul transportului i punerea uoar în oper).Condiiile tehnice impuse aditivului DISAN A, referitoare la substana uscat la105 °C, sunt urmtoarele:− aspect: praf de culoare cafeniu închis;− substan uscat: min. 92 %;− substane insolubile în ap: max. 2 %;− substane reductoare: max. 5,5 %;− cenu: max. 16 %;− concentraia ionilor de hidrogen: pH = 4,5…5,5.www.armix.ro18

Aditivul DISAN A se ambaleaz în saci de hârtie sau polietilen de 25 kg i sedepoziteaz în încperi închise, ferite de umezeal.2.3.3. Acceleratori de priz i întrireAceti aditivi sunt substane care modific viteza de hidratare i hidroliz acomponenilor mineralogici ai cimentului.Un accelerator cunoscut i des utilizat este clorura de calciu CaCl 2 care sefolosete în proporie de maximum 2…3 % din masa cimentului.În cazul unor dozaje mai mari de 3 % sporete foarte mult contracia i se potmicora rezistenele betonului.Utilizarea acestor acceleratori în cazul execuiei pe timp friguros sau pentru dareaîn exploatare rapid a unor sectoare de drum se face cu precauie, unele prescripii tehnicerecomandând evitarea folosirii lor.2.4. ApaApa necesar fabricrii betoanelor de ciment rutiere trebuie s fie satisfctoareatât cantitativ cât i calitativ.Cantitativ este necesar s se prevad 350 L de ap la 1 m 3 de beton, din care cca1/3 se folosete pentru prepararea betonului, iar celelalte 2/3 se folosesc pentru splareaautobasculantelor, pentru tierea rosturilor etc.Calitatea apei este foarte important, ea putând s influeneze caracteristicilebetonului. Se impune ca srurile dizolvate în ap s fie sub 1 g/L din care mai puin de 0,5 gclorur de calciu, iar coninutul de materii în suspensie trebuie s fie sub 0,5 g/L.În cazul utilizrii apei industriale sau provenite din diferite surse naturale (fântâni,râuri, lacuri), trebuie verificat calitatea apei prin analize de laborator pentru a evitariscurile polurii accidentale cu materii organice, detergeni, argil, huil, ulei, sulfai etc.sau alte substane care pot influena fenomenele de priz i întrire a cimentului, reducândcaracteristicile mecanice ale betonului rutier.3. Betoane rutiere3.1. ClasificareBetoanele de ciment sunt amestecuri bine omogenizate de agregate naturale,ciment i ap care dup întrire dau un material cu aspectul conglomeratului.În betoanele de ciment partea activ este cimentul (liant neorganic) iar parteapractic inert este scheletul mineral format din agregatele naturale (nisip, pietri, piatrspart sau cribluri).În funcie de stratul din îmbrcmintea rutier la care se folosete, se deosebescbetoane pentru straturile de rezisten i betoane pentru stratul de uzur, ultimeleprezentând caracteristici fizico-mecanice superioare.Pentru realizarea îmbrcminilor rutiere rigide se utilizeaz betoane de cimentrutiere, împrite în clase pe baza criteriului rezistenei caracteristice la încovoiere R k înc.Rezistena caracteristic la încovoiere se definete ca valoarea rezistenei sub carese pot întâlni statistic cel mult 5 % din rezultatele obinute prin încercarea la încovoiere, lavârsta de 28 zile a epruvetelor prismatice de beton având dimensiunile 150x150x600 mm,încrcate cu dou fore egale i simetrice (R k înc.150).Clasele de betoane rutiere, natura lor i valorile rezistenelor caracteristice laîncovoiere sunt prezentate în tabelul 6.www.armix.ro19

Clasificarea betonului de ciment rutierClasa de beton rutierR k înc.150[Mpa]BcR 3,5 3,5BcR 4,0 4,0BcR 4,5 4,5BcR 5,0 5,0Tabelul 6Rezistena caracteristic la încovoiere se poate determina i pe prisme de100x100x550 mm, în acest caz valorile acesteia trebuind s fie cel puin egale cu cele dintabelul 7.6.Având în vedere criteriile de clasificare cunoscute ale betoanelor de ciment îngeneral, betoanele destinate îmbrcminilor rutiere trebuie s se încadreze în urmtoarelecategorii ale acestora:− în funcie de densitatea aparent în stare întrit la 28 zile, betoanele rutierefac parte din categoria betoanelor “grele”, având densitatea aparent cuprins între 2 001i 2 500 kg/m 3 ;− în funcie de rezistena caracteristic la încovoiere determinat pe prisme, lavârsta de 28 zile, se utilizeaz curent betoane rutiere având clasa BcR 4,0 i BcR 4,5;− în funcie de rezistena la înghe-dezghe, betoanele rutiere trebuie s prezinteun grad de gelivitate G 100, rezistând la un numr de 100 cicluri de înghe-dezghe.În funcie de clasa tehnic a drumului sau categoria strzii i clasa de trafic, întabelul 7 se dau clasele de betoane recomandate de normativele româneti.3.2. Caracteristicile betonului proasptBetonul proaspt este definit ca starea betonului din momentul amestecriicimentului cu apa i agregatele, pân la începerea prizei cimentului. Ca durat, aceast starea betonului de ciment rutier trebuie s fie mai mare de dou ore.Principala caracteristic a betonului proaspt este lucrabilitatea, celelaltecaracteristici (densitatea aparent, granulozitatea agregatului, începutul de priz, coninutulde aer oclus, coninutul de ap i tendina de separare a apei) determinându-se pe baza unorîncercri i metode cunoscute la care se vor face numai unele sublinieri mai importantespecifice betonului rutier.Determinarea caracteristicilor betonului proaspt se face la un interval demaximum 10 min pentru determinarea lucrabilitii i maximum 30 min pentru celelaltedeterminri, intervalul de timp considerându-se de la descrcarea din betonier sau dinmijlocul de transport.3.2.1. LucrabilitateaLucrabilitatea reprezint proprietatea betonului proaspt de a asigura umplereacofrajelor, ea reprezentând o condiie iniial necesar pentru asigurarea unei structuricompacte a betonului i a unor caracteristici superioare ale betonului întrit.Un beton rutier este lucrabil dac:− rmâne omogen i nu se segreg la manipulare i transport;− se pune uor în oper, necesitând un lucru mecanic redus pentru compactare;− compactarea prin vibrare are o durat mic.www.armix.ro20

Lucrabilitatea betonului proaspt se poate determina prin urmtoarele trei metode,prevzute de prescripiile tehnice de la noi din ar:− metoda tasrii;− metoda gradului de compactare;− metoda de remodelare VE - BE.Ultimele dou metode se aplic numai betoanelor de ciment rutiere la caredimensiunea maxim a agregatelor este de 40 mm.Metoda tasrii const în msurarea tasrii în centimetri a betonului proaspt subgreutatea proprie, având forma iniial a unui trunchi de con (fig. 11).Fig. 11. Metoda tasrii (trunchiului de con).Trunchiul de con are înlimea de 30 cm, iar diametrul de 10 respectiv 20 cm, încazul betoanelor de ciment rutiere uzuale, având dimensiunea maxim a agregatelor de 40 mm.Metoda de determinare a gradului de compactare (denumit în literatura despecialitate Walz) const în stabilirea raportului dintre înlimea iniial a betonuluiintrodus într-un recipient de o form dat (200 x 200 x 400 mm) i înlimea betonuluicompactat prin vibrare în recipientul respectiv.Gradul de compactare G c se calculeaz cu formula:h1 400G c = =(2)h2400 − sîn care:h 1 este înlimea interioar a recipientului, în mm;h 2 − înlimea betonului compactat, în mm;s – valoarea medie a distanei între suprafaa betonului compactat i margineasuperioar a recipientului, în mm.Metoda de remodelare VE − BE const în stabilirea duratei de timp (în secunde)cu ajutorul unui aparat tip VE − BE (consistometru) în care proba de beton proaspt, turnatîntr-un tipar tronconic, se remodeleaz sub efectul vibrrii cu ajutorul unei mase vibratoare(adic trece de la forma iniial la o form final convenit având suprafaa orizontal).Funcie de tasare, grad de compactare sau timp de remodelare VE – BE, betoanelede clasific în categorii de lucrabilitate conform tabelului 8.www.armix.ro21

Categoria de lucrabilitatea betonului proasptL 0L 1L 2L 3L 4Clasificarea betoanelor de ciment dup lucrabilitateTasareaconului, cm--1…45…910…15Grad decompactare, G c> 1,451,26…1,451,11…1,251,04…1,10< 1,04RemodelareaVE-BE, s30…2120…1110…5< 5-Tabelul 8.ObservaiiFoarte vârtosVârtosSlab plasticPlasticFluidLucrabilitatea este o caracteristic general a betonului proaspt fiind influenatde factorii de compoziie (dozajul de liant, raportul A/C, cantitatea, mrimea i naturaagregatelor, adaosuri plastifiante etc.).Un beton de ciment fluid nu este lucrabil, având o tendin pronunat desegregare, iar un beton vârtos este lucrabil în condiiile utilizrii unor mijloace decompactare puternice.Lucrabilitatea se poate îmbunti prin urmtoarele msuri:− creterea dozajului de ciment pân la o anumit limit i pstrarea raportuluiA/C constant;− utilizarea adaosurilor plastifiante;− micorarea cantitii de ap la amestecare;− mrirea suprafeei specifice a cimentului sau a agregatelor naturale (cretereaconinutului de pri fine, utilizarea de agregate concasate).În condiiile asigurrii unor caracteristici specifice corespunztoare betoanelor deciment rutiere i în funcie de modul de punere în oper a acestora i distana de transport,lucrabilitatea betoanelor rutiere se înscrie în categoriile L 1 i L 2 , având consistene vârtoasepân la slab plastice.În general, prescripiile tehnice din diferite ri recomand pentru lucrabilitateabetoanelor rutiere valori ale tasrii conului cuprinse între 1 i 5 cm, respectiv o consistenvârtoas, alegerea ei practic fcându-se pe baza unor încercri legate de factorii decompoziie i în special în funcie de modul de punere în oper i compactare a betonului.3.2.2. Densitatea aparentStabilirea acestei caracteristici const în determinarea masei unei probe de betonproaspt i raportarea acesteia la volumul aparent al probei respective în stare compactatprin vibrare.Densitatea aparent a betonului proaspt, ρ a , se calculeaz cu formula:în care:m − mρ a = 1[kg/m 3 ] (3)Vm 1 este masa recipientului umplut cu beton proaspt (tipar + beton), în kg;m − masa recipientului gol, în kg;V – volumul interior al recipientului, în m 3 .Recipientul metalic, de form cilindric sau paralelipipedic, are dimensiunile înfuncie de dimensiunea maxim a granulelor agregatelor din beton, conform tabelului 9.www.armix.ro22

Dimensiunile recipientului pentru determinarea densitii aparente a betonului proasptTabelul 9Dimensiunile interioare ale recipientului mm Diametrul maxim alVolumulrecipientului, dm 3laturagranulei agregatului,diametrulînlimeaseciuniid max. , mm1 108 - 109 3,152 136 - 137 7,15 185 - 186 1610 234 - 235 31,516 * - 200 400 (40)* Se recomand cu prioritateÎn cazul betoanelor de ciment rutiere, densitatea aparent a betonului proaspt estede min. 2 400 kg/m 3 pentru betonul folosit la stratul de rezisten i de min. 2 450 kg/m 3pentru cel folosit la stratul de uzur, cunoaterea acestei caracteristici fiind importantdatorit influenei acesteia asupra structurii i caracteristicilor betonului întrit(compactitate, rezistene mecanice, gelivitate).3.2.3. Compoziia realCompoziia real a betonului proaspt se determin în scopul verificrii cantitilorprescrise de materiale componente, considerându-se cunoscute dozajul de ciment icantitatea de ap folosit la prepararea betonului.Este de menionat c pentru verificarea dozajului de ciment direct pe betoaneproaspete, pân în prezent nu au fost elaborate metode de control care s fie utilizate peantierele de construcii rutiere.Verificarea granulozitii agregatelor prevzut de prescripiile tehnice de la noidin ar const în evaluarea coninutului relativ de nisip fin cu dimensiuni sub 3,15 mm.Proba de beton, la care s-a determinat densitatea aparent ρ a conform relaiei 3, sesupune cernerii sub jet de ap pe ciurul de 3,15 mm, iar agregatele rezultate se usuc.Coninutul relativ de agregate fine, având granule cu diamentrul maxim de 3,15 mmp 3 se calculeaz cu relaia:Ag − 200mp 3 = ⋅100[%] (4)Agîn care:Ag este masa agregatului total (în stare uscat) prevzut prin compoziie, pentru1 m 3 de beton, în kg;m − masa agregatelor cu d max > 3,15 mm (rmase pe ciur), în kg;200 − raportul dintre volumul de 1 m 3 de beton i volumul ocupat de 12 kg debeton (greutatea probei încercate), considerat având densitatea de 2 400 kg/m 3 .Metoda poate fi aplicat i pentru determinarea cantitii relative de agregate i dealte dimensiuni, prin utilizarea unui ciur corespunztor, sau pentru reconstituirea curbei degranulozitate a agregatelor din beton.Verificarea coninutului de ap din betonul proaspt A se bazeaz pe utilizarearelaiilor:www.armix.ro23

sau:mbp− mbu% A = ⋅100 [%] (5)mbp% AA = ⋅ ρa[kg/m 3 sau L/m 3 ] (6)100în care:% A este coninutul procentual de ap;m bp − masa betonului proaspt, supus încercrii de laborator, în g;m bu − masa materialului rezultat dup uscarea betonului, în g;A − coninutul de ap din betonul proaspt, în L/m 3 ;ρ a − densitatea aparent a betonului proaspt determinat conform pct. 3.2.2.,în kg/m 3 .Având în vedere efectele majore pe care coninutul de ap i, legat de acesta,raportul ap/ciment, realizate la prepararea betoanelor rutiere, le au asupra tuturorcaracteristicilor betonului proaspt i întrit, este necesar s se organizeze astfel activitateade fabricare a betonului încât cantitatea de ap i raportul A/C s fie controlate zilnic irespectate riguros.3.2.4. Tendina de separare a apeiPrin separarea apei la betonul proaspt se înelege proprietatea betonului de a cedao parte din excesul de ap la suprafaa lui.Cantitatea de ap separat, pe unitatea de suprafa, T s , în cazul unei probe debeton proaspt, pregtit în anumite condiii într-un vas cilindric, este dat de relaia:VsTs = S[cm3 /cm 2 ] (7)în care:V s este volumul apei separate, extras la suprafaa betonului, la anumite intervalede timp, în cm 3 ;S − aria suprafeei betonului proaspt, în cm 2 .Cantitatea de ap separat, în procente (%T sa ), se poate determina cu relaia:Vs% Tsa = ⋅100 [%] (8)Aunde A este cantitatea total de ap din proba de beton, determinat conform relaiilor 5 i6, în cm 3 .Având în vedere c în cazul îmbrcminilor rutiere din beton de ciment,producerea acestui fenomen poate provoca reducerea unor rezistene fizico-mecanicetocmai la nivelul suprafeei de rulare, unde acioneaz pneurile autovehiculelor i o serie deageni exteriori (precipitaii, diferene de temperatur etc.) verificarea acestei caracteristici abetonului proaspt este foarte important i mai ales msurile de prevenire sunt deosebit denecesare.www.armix.ro24

3.2.5. Volumul de aer oclusÎn cazul betoanelor de ciment rutiere, la care s-au utilizat adaosuri antrenoare deaer, în scopul îmbuntirii lucrabilitii i a rezistenelor la înghe-dezghe, volumul de aeroclus din betonul proaspt se poate determina prin diferite metode bazate pe principiuleliminrii aerului din betonul proaspt cu ajutorul apei.Volumul de aer oclus se determin pe baza relaiei:în care:V −VV =1 aer ⋅100 [%] (9)VV este volumul probei de beton luat pentru determinare, în cm 3 ;V 1 − volumul betonului dup eliminarea aerului, în cm 3 .În cazul betoanelor de cimet rutiere se urmrete ca volumul de aer oclus s fiecuprins între 3 i 6 %, un coninut mai mic neprotejând betonul la înghe-dezghe, iar unconinut mai mare provocând scderi importante ale rezistenelor betonului.Volumul de aer oclus din beton scade o dat cu creterea duratelor de amestecare,de transport i de vibrare.3.3. Caracteristicile betonului întritDintre caracteristicile fizico-mecanice ale betonului întrit, prezentate în literaturade specialitate i în prescripiile tehnice de la noi din ar, se subliniaz în cele ce urmeazcâteva dintre acestea, considerate mai importante pentru betoanele de ciment utilizate laîmbrcminile rutiere, i anume:− densitatea aparent;− compactitatea i porozitatea;− rezistena la compresiune;− rezistena la întindere;− gelivitatea sau rezistena la înghe-dezghe;− contracia betonului.3.3.1. Densitatea aparentDensitatea aparent a betonului întrit (masa unitii de volum inclusiv golurile) sedetermin pe epruvete cubice, prismatice sau cilindrice precum i pe buci sau caroteextrase din îmbrcmintea rutier.Densitatea aparent a betonului întrit se obine din relaia:în care:m'ρ = ⋅1000 [kg/m 3 ] (10)Vapρ ap este densitatea aparent a betonului întrit;m' − masa epruvetei, în kg;V − volumul epruvetei, în dm 3 .În cazul betoanelor de ciment rutiere densitatea aparent a betonului întrit trebuies fie mai mare de 2 200 kg/m 3 .www.armix.ro25

3.3.2. Compactitatea i porozitateaPrin compactitatea betonului întrit, C, se înelege raportul dintre densitateaaparent ρ ap i densitatea absolut ρ:ρ apC = ⋅100[%] (11)ρiar porozitatea total este dat de relaia:ρ apP = 100 − C = (1 − ) ⋅100[%] (12)ρCompactitatea betonului întrit, respectiv porozitatea, sunt caracteistici importanteîn cazul betonului rutier deoarece influeneaz alte proprieti ale betonului, în specialrezistena la înghe-dezghe, rezistenele mecanice, rezistena la aciunea fondanilorchimici etc. Compactitatea betonului depinde de factorii de compoziie i de modul depunere în oper a betonului.În general, un beton rutier se consider compact când porozitatea total estecuprins între 5 i 7 %.3.3.3. Rezistena la compresiuneDeterminarea rezistenei la compresiune a betonului întrit constituie principalulcriteriu de apreciere a calitii unui beton i se poate efectua nedistructiv prin intermediulmetodelor ultrasonice i mecanice sau pe epruvete de diferite forme i mrimi prelevate dinbetonul proaspt sau îmbrcminte.Rezistena la compresiune R c este dat de relaia:în care:PR c = [N/mm 2 ] (13)AP este fora de rupere, citit la manometrul presei hidraulice, în N;A − aria nominal a suprafeei de referin, msurat pe epruvet, în mm 2 .Pentru obinerea unor rezistene comparabile i pentru determinarea mrciibetonului, atât în cazul încercrilor preliminare, cât i în cazul încercrilor de control iverificare a calitii betonului, se utilizeaz epruvete cubice cu latura de 10, 14, 20 sau 30 cm.Epruvetele (dimensiuni, tolerane, mod de prelevare, preparare i pstrare) precum i modulde încercare a lor, trebuie s respecte prescripiile tehnice în vigoare.La noi în ar, se folosete drept criteriu pentru calitatea betonului, rezistena lacompresiune centric pe epruvete cubice cu latura de 20 cm, pstrate în regim mixt,încercate dup 28 de zile de la preparare (R b sau R 28 ).3.3.4. Rezistena la întindereÎn cazul îmbrcminilor rutiere din beton de ciment rezistena la întindere abetonului, care este cea mai mic dintre rezistenele sale mecanice, este hotrâtoare pentrudurabilitatea lucrrilor.www.armix.ro26

Determinarea rezistenei la întindere a betonului se face prin metode indirecteutilizând încercarea la despicare sau încercarea la încovoiere.Încercarea la despicare utilizeaz epruvete în form de cuburi sau fragmente deprism precum i carote cilindrice extrase din îmbrcmintea rutier, folosindu-se aceeaiaparatur ca în cazul încercrii la compresiune, transmiterea încrcrii fcându-se în lungula dou generatoare diametral opuse.Rezistena la întindere din despicare, R td , se calculeaz cu relaia:în care:R td2P= [N/mm 2 ] (14)πAP este fora de rupere, în N;A − mrimea seciunii verticale de rupere a epruvetei sau a carotei, în mm 2 .Rezistena la întindere prin încovoiere se determin pe epruvete prismatice de 100x 100 x 550 mm i pe fragmentele de prism rezultate de la încercarea prismelor întregiprin aplicarea, în mod uniform cresctor, a unei singure fore în mijlocul distanei dintrecele dou reazeme semicirculare (fig. 7.12).Fig.12. Schema încercrii la întindere prin încovoiere.Rezistena la întindere prin încovoiere se calculeaz cu relaia:− pentru betoane cu agregate grele:P LR t = 0,875[N/mm 2 ] (15)2b h− pentru betoane cu agregate uoare:P LR t = 0,925[N/mm 2 ] (16)2b hîn care: P este fora de rupere, în N;L − distana dintre reazeme, în mm;b − limea medie a seciunii transversale, în mm;h − înlimea medie a seciunii transversale, în mm.www.armix.ro27

3.3.5. Determinarea rezistenei la încovoiereDeterminarea rezistenei la încovoiere pe prisme 100 × 100 × 550 mm se faceprin aplicarea în mod uniform a unei singure încrcri la mijlocul epruvetei aezate pe doureazeme semicirculare (fig. 13).Rezistena la încovoiere se calculeaz cu relaia:P LRinc= 1,5 [N/mm 2 ] (17)2b hîn care P, L , b i h au aceeai semnificaie ca la pct.3.3.4.Determinarea rezistenei la încovoiere pe prisme 150 × 150 × 600 mm se faceprin aplicarea în mod uniform i continuu a dou fore egale i simetrice, amplasate latreimea deschiderii dintre cele dou reazeme circulare pe care se sprijin prisma (fig. 13).Fig.13. Schema de determinare a rezistenei la încovoiereRezistena la încovoiere R înc se calculeaz cu relaia:P LR inc = [N/mm 2 ] (18)2b hîn care P, L , b i h au aceeai semnificaie ca la pct.7.3.3.4.Rezistena caracteristic la încovoierebetonului. Aceasta se calculeaz cu relaia:R inck servete la determinarea claseiîn care:Rkinc= R − t ⋅ S [N/mm 2 ] (19)incincR inc este rezistena la încovoiere medie a celor n rezultate analizate, în N/mm 2 ;t − parametru statistic (coeficientul Student);www.armix.ro28

S inc − abaterea medie ptratic a rezistenelor la încovoiere, sau abaterea standard,calculat cu relaia 7.20, în N/mm 2 .Sinc=1n −1n( Rinc− Rinc)12[N/mm 2 ] (20)Relaia 7.20 este echivalent cu relaia 7.21 care prezint faciliti de aplicare:= 1 2 1 R − ( R ) 2S inc−1 incinc [N/mm 2 ] (21)n nSub aciunea încrcrilor repetate, betonul de ciment se rupe la valori aleeforturilor unitare mai mici decât cele rezultate din încrcri statice de scurt durat.Reducerea rezistenelor betonului se datoreaz influenei pe care o exercit încrcrilerepetate asupra procesului de microfisurare a betonului.În cazul betoanelor rutiere se ia în considerare acest fenomen la calculul dedimensionare a dalelor, prin reducerea rezistenei admisibile la întindere din încovoiere prinaplicarea unui coeficient cu valori cuprinse în intervalul 0,6…0,7, în funcie de frecvenaîncrcrilor (intensitatea traficului rutier).3.3.6. GelivitateaGelivitatea sau rezistena la înghe-dezghe a unui beton se definete prin numrulmaxim de cicluri de înghe-dezghe succesive, pe care epruvetele de beton, începând cu ovârst de cel puin 28 zile de la preparare, pot s le suporte fr s sufere o reducere arezistenei la compresiune i o pierdere în mas mai mare de 25 % respectiv 5 %, fa deepruvetele martor (metoda distructiv).De asemenea, aceasta poate fi definit prin numrul maxim de cicluri de înghedezghesuccesive, pe care epruvetele pot s le suporte fr s sufere modificri alestructurii, care s reduc modulul de elasticitate dinamic cu mai mult de 15 % (metodanedistructiv).Rezistena la înghe-dezghe a betoanelor de ciment din stratul de uzur alîmbrcminilor rutiere, având în vedere condiiile specifice de exploatare, trebuie s fiefoarte mare, gradul de gelivitate fiind superior lui G 100.3.3.7. Contracia betonuluiContracia betonului reprezint micorarea în timp a volumului betonului cândacesta se întrete în aer i se stabilete prin msurarea distanelor între repere fixate peepruvete prismatice, pstrate la temperatur i umiditate constante.Contracia betonului la o vârst oarecare t, notat ε c , se calculeaz cu relaia:în care:δ 0 −δtε c = [mm/m] (22)L0δ 0 este distana între repere la 7 zile, în mm;δ t − distana pe microcomparator la timpul t, în mm;www.armix.ro29

L 0 − distana între reperele epruvetei, în m.Contracia are consecine negative asupra betoanelor de ciment rutiere, în practicutilizându-se diferite procedee pentru micorarea ei prin reducerea raportului A/C, pstrareaîn regim umed, revibrare etc.3.4. Influena factorilor de compoziie i execuie asupra calitiibetoanelor de ciment rutiereBetoanele de ciment care se utilizeaz pentru realizarea îmbrcminilor rutieretrebuie s îndeplineasc în general aceleai condiii tehnice ca i betoanele folosite curent laconstruciile civile i industriale. Având îns în vedere faptul c îmbrcminile rutiere dinbeton de ciment se caracterizeaz printr-o suprafa mare în raport cu volumul de betonfolosit i c acestea sunt solicitate atât de încrcrile dinamice date de trafic cât i defactorii climaterici (variaii mari de temperatur i de umiditate), caracteristici zoneigeografice în care se afl situat drumul respectiv, este necesar ca la alctuirea betoanelor ipunerea lor în oper s se adopte unele soluii specifice care s conduc în final laobinerea unor îmbrcmini rutiere rezistente i durabile.Calitatea betoanelor de ciment rutiere este influenat în acest sens de urmtoriifactori:− agregatele utilizate (granulozitate, form, mrime, natura suprafeei, roc etc.);− tipul i dozajul de ciment;− apa de amestecare, respectiv raportul A/C;− utilizarea adaosurilor plastifiante i antrenorilor de aer;− modul de compactare a betonului;− protejarea betonului în perioada de priz i întrire.3.4.1. Influena agregatelor naturaleAgregatele naturale influeneaz caracteristicile betonului de ciment pringranulozitate, forma i dimensiunea maxim a granulelor, natura suprafeei granulelor,natura rocii, prezena impuritilor etc.Granulozitatea agregatelor prezint o importan deosebit pentru caracteristicilebetonului de ciment, întrucât influeneaz volumul de goluri de care depinde dozajul deciment, cantitatea de ap, lucrabilitatea, rezistenele mecanice, gelivitatea etc.Granulozitile diferite, prezentate înfig.14., influeneaz rezistenele betonului deciment în msura în care asigur ocompactitate maxim i o cantitate de ap deamestecare mic la aceleai condiii delucrabilitate. Se constat c, la dozaje egale deciment, rezistena betonului crete o dat cucantitatea de agregat mare din beton (curba D),în comparaie cu un agregat care are multparte fin (curba F). Aceast comportare seexplic prin faptul c fraciunea fin necesitmai mult ap de amestecare la aceeailucrabilitate, iar creterea cantitii de approduce înfoierea nisipului care determin oreducere a dozajului real de ciment i aFig. 14. Influena granulozitii agregatelorasupra rezistenei la compresiune a betonuluide ciment.www.armix.ro30

densitii aparente, rezultând un beton mai poros i cu rezistene mecanice mai mici.De asemenea, din fig. 15 rezult c prin creterea de la 2 la 9 % a coninutului departe fin sub 0,25 mm, în cazul meninerii aceleiai lucrabiliti, rezistenele mecanice alebetonului prezint scderi considerabile cuprinse între 25 i 30 %.Fig. 15. Influena coninutului de praf asupra rezistenelor mecanice ale betonului de ciment.Trebuie menionat totui faptul c fraciunile fine sub 0,25 mm nu pot lipsi dincompoziia betonului, având în vedere faptul c, pân la anumite limite, favorizeazlucrabilitatea betonului.Se recomand ca fraciunea fin a agregatului natural împreun cu cantitatea deciment s asigure un coninut optim de parte fin total în masa betonului, cum se indicinformativ în tabelul 10.Dozajul de ciment,kg/m 3 betonConinutul recomandat de parte fin în betoanele de cimentFraciunea fin din agregatelenaturale având d

Fig. 16. Influena coninutului de nisip asupra caracteristicilor betonului de ciment.a – D max = 22 mm; b – D max = 40 mm.De asemenea, pentru obinerea unei suprafee specifice acceptabile a nisipului,majoritatea prescripiilor tehnice prevd condiii severe în acest sens, prin limitareaconinutului de pri fine în nisipul utilizat la betoanele rutiere din stratul de uzur, în cadrulunor zone de granulozitate prezentate în fig. 17.Fig. 17. Zone de granulozitate prescrise pentru nisipul utilizat în cazul betoanelor rutiere:a − în SUA (AASHTO); b − în Frana; c – în Germania.Fraciunea intermediar a curbei de granulozitate a agregatelor (sort 7−16), deijoac un rol mai mic în obinerea unor betoane de calitate, influeneaz caracteristicilebetonului proaspt prin:− tendina mare de segregare;− variaia lucrabilitii la un coninut redus de ap.Fraciunea mare a agregatelor (pietriul, criblurile sau piatra spart) prezint oimportan mai mare întrucât de ele depind rezistenele mecanice i, în special, în cazulbetoanelor rutiere din stratul de uzur, rezistena la uzur i uurina de tiere a rosturilor istriurilor betonului. Aceste materiale este necesar s nu fie gelive, s nu se umfle înprezena apei i s nu conin elemente alterate.Una dintre caracteristicile cu o larg întrebuinare pentru aprecierea calitiigranulozitii agregatelor, utilizat în cazul betoanelor de ciment, este modulul de finee M fdefinit de Abrams i exprimat prin relaia:www.armix.ro32

nrii=1M f =(23)100în care:r i este cantitatea de agregate, exprimat în %, rest pe sita sau ciurul cu numrul deochiuri i (de exemplu în cazul unui sistem Tyler unde n = 7, diametrele utilizate sunt de 0,2;1; 3; 7; 15; 30 i 70 mm);n − numrul de site i ciururi utilizate la determinarea granulozitii agregatelor.Pentru betoanele rutiere valorile recomandate ale modulului de finee sunt înfuncie de diametrul maxim al granulelor agregatului D max i de dozajul de cimentpreconizat s se utilizeze la realizarea betonului (tabelul 11).Modulul de finee recomandat pentru agregatele utilizate la betoanele rutiereTabelul 11Modulul de fineeDozaj de ciment, kg/m 3 D max = 30 mm D max = 40 mm3003504005,605,755,905,956,106,20Unele prescripii recomand pentru nisip un modul de finee cuprins între 2,5 i3,0; sitele utilizate pentru determinarea granulozitii au ochiuri ptrate, cu dimensiunile0,15; 0,3; 0,6; 1,2; 2,4 i 4,8 mm.Prescripiile tehnice franceze admit pentru nisip variaii ale modulului de finee demaximum ± 0,4.Cu cât valoarea modulului de finee este mai mare, agregatul natural prezint ogranulozitate lipsit de pri fine, ceea ce conduce la obinerea unui beton puin lucrabil, cutendina de separare a apei i sensibil la cele mai mici variaii ale coninutului de ap.Un modul de finee sczut atest un agregat natural cu multe pri fine, având osuprafa specific mare, care conduce la un consum ridicat de ciment i la contracii mari.Studiile efectuate de Laboratorul depoduri i osele din Paris au scos în evideninfluena raportului dintre fraciunile mici icele grosiere ale agregatelor utilizate laprepararea betoanelor respective, putându-sestabili pe baza unor încercri valoarea optim aacestora (fig. 18).La prepararea betoanelor de cimentrutiere, în afar de agregatele cu granulozitatecontinu, utilizate în marea majoritate a rilor,se pot folosi i agregate cu granulozitatediscontinu, la care lipsete unul sau maimulte sorturi elementare (de exemplu sortFig. 18. Influena raportului nisip/pietri ipiatr spart asupra lucrabilitii betonului deciment.2−8). În practic, în funcie de caracteristicilematerialelor existente în zon, se utilizeazagregate la care dimensiunea maxim a unuiwww.armix.ro33

1 1sort este ... din dimensiunea maxim a sorturilor superioare folosite, iar raportul5 10D max /d min pentru un sort granular se alege egal cu 2.Datorit cantitii insuficiente de pri fine, betoanele cu granulozitate discontinuau lucrabilitate redus i necesit o energie mare la compactare, ele prezentând însavantajul unor dozaje reduse de ciment i posibilitatea obinerii în anumite condiiitehnologice a unor rezistene mecanice ridicate i contracii mici.Forma granulelor folosite la prepararea betoanelor rutiere, în special a agregateloravând dimensiuni peste 7 mm, dei acestea au un rol mai mic decât nisipul în realizareaunui beton de bun calitate, influeneaz lucrabilitatea i compactitatea betoanelor întrucâtmodific suprafaa specific a agregatelor i volumul de goluri din beton.Prin utilizarea formelor lamelare i aciculare, din cauza suprafeei specifice mari,se obin betoane dificil de compactat i cu rezistene mecanice reduse. De asemenea,utilizarea pietrei sparte lamelare conduce la dificulti în operaiile de tiere a rosturilor,când se pot provoca, datorit lor, tirbiri ale muchiilor dalelor din beton.Din aceste motive se recomand ca agregatele folosite s aib o form a granulelorcare s respecte condiiile tehnice impuse, respectiv s aib raportul între dimensiunilegranulelor de 1 : 0,66 : 0,33.Forma granulelor poate fi apreciat global prin determinarea coeficientuluivolumic mediu C v dat de relaia:în care:Cv=π6nVi=1d3imaxV este volumul total real al agregatelor, în cm 3 ;d imax − diametrul maximal unui sort elementar i, în cm;n − numrul de sorturi.(24)Din punct de vedere al formei granulelor, agregatele utilizate pentru betoanetrebuie s prezinte un coeficient volumic mediu mai mare de 0,2.Dimensiunea maxim a granulelor influeneaz caracteristicile betonului,limitarea practic a diametrului maxim al acestora la 25 mm respectiv 40 mm, în funcie degrosimea stratului de beton, conducând la obinerea unor rezistene mecanicecorespunztoare cu asigurarea lucrabilitii necesare inându-se seama i de caracteristicilei performanele utilajelor de rspândire, aternere i vibrare a betonului la punerea înoper.Natura suprafeei granulelor în cazul unor agregate cu suprafaa rugoas,influeneaz pozitiv aderena pietrei de ciment i contribuie la îmbuntireacaracteristicilor betonului, în special a rezistenei la întindere, dup cum rezult din curbelecaracteristice prezentate în fig. 19, recomandându-se din acest punct de vedere utilizareaagregatelor concasate (cribluri, piatr spart, balast concasat) la prepararea betoanelor deciment, în special în stratul de uzur al îmbrcminilor rutiere.Se menioneaz c betoanele de ciment preparate cu piatr spart, la acelai raportA/C, prezint rezistene mecanice cu 10 % mai mari decât betoanele de ciment la care s-auutilizat pietriuri.www.armix.ro34

Fig. 19. Influena naturii suprafeei agregatului asupra rezistenei la întindere a betonului deciment: a – agregate concasate (cribluri); b − agregate naturale (pietri)Utilizarea agregatelor concasate, în special în stratul de uzur al îmbrcminilorrutiere din beton de ciment, prezint urmtoarele avantaje:− se obin betoane cu rezistene la întindere mai mari;− rezistena la uzur a betonului este mult sporit;− rugozitatea suprafeei îmbrcmintei este mare;− aprovizionate din resurse locale, betoanele obinute pot fi eficiente i dinpunct de vedere economic.În ceea ce privete îns utilizarea nisipului de concasaj, acesta, dei mreterezistena la întindere a betonului, prin suprafaa specific mare, înrutete lucrabilitateabetonului proaspt i mrete necesarul de ap la amestecare, din acest punct de vederefiind preferate nisipurile naturale.Roca utilizat este în general de natur eruptiv, dar se pot întrebuina i agregatede natur calcaroas, având în vedere faptul c folosirea lor în betoanele de ciment asigurrezistene corespunztoare datorit aderenei mai bune a pastei de ciment la suprafaaagregatelor. Experienele franceze au scos în eviden c rezistenele la întindere dinîncovoiere ale betoanelor rutiere preparate cu agregate calcaroase sunt cu 20…30 % maimari decât în cazul folosirii agregatelor silicioase curente.De asemenea, întrebuinarea agregatelor calcaroase prezint interes în cazulîmbrcminilor rutiere, deoarece conduce la scderea coeficientului de dilataie fa debetoanele cu agregate silicioase, iar tierea rosturilor i a striurilor este mai uoar.Impuritile agregatului, reflectate prin coninutul de pri levigabile, mic, argile,crbune, pirit, sruri solubile etc., influeneaz nefavorabil rezistenele mecanice alebetoanelor de ciment, micorând calitatea i durabilitatea îmbrcminilor rutiere.Coninutul de pri levigabile influeneaz rezistenele betonului i de aceea selimiteaz la maximum 3 %. Din acest punct de vedere, prescripiile tehnice franceze prevdpentru nisipuri un echivalent de nisip de minimum 75…80 %, în funcie de trafic.Splarea agregatelor are un efect major asupra calitii betonului rutier,rezistenele putând spori în aceste condiii cu pân la 30…50 %.www.armix.ro35

3.4.2. Influena cimentuluiCimentul influeneaz caracteristicile betonului atât prin calitate (marcacimentului, natura chimico-mineralogic, finee de mcinare) cât i prin cantitate, respectivprin dozajul de ciment utilizat.Marca cimentului influeneaz pân la anumite valori rezistenele mecanice alebetonului dup cum rezult din fig. 20.Fig. 20. Influena mrcii i dozajului de ciment asupra rezistenei la compresiune a betonuluide ciment.Tipul cimentului utilizat la realizarea îmbrcminilor rutiere din beton de cimentinflueneaz caracteristicile betonului prin natura chimico-mineralogic a componenilor,consideraiile privind alegerea unui anumit tip de ciment rutier fiind prezentate în cadrulparagrafului 7.2.2, din care rezult c majoritatea prescripiilor trehnice limiteaz coninutulde aluminat tricalcic, în scopul obinerii unor betoane rutiere cu caracteristici superioare înceea ce privete rezistenele la întindere, uzur, gelivitate i prezentând contracii reduse.Fineea de mcinare a cimentului, prin valoarea suprafeei specifice a acestuia,influeneaz favorabil rezistena la întindere a betonului dup cum rezult din fig. 21, însdin acest punct de vedere trebuie s se considere anumite limite, avându-se în vedere cprin mrirea fineei de mcinare se ating i valori mari ale contraciei, pus în eviden prinmodificarea regimului termic exemplificat în fig. 22.Fig. 21. Influena fineei de mcinare a cimentului asupra rezistenei la întindere a betonuluide ciment.www.armix.ro36

Fig. 22. Influena fineei de mcinare a cimentului asupra cantitii de cldur degajat înperioada de priz i întrire a betonului de ciment.Se menioneaz c o suprafa specific mare a cimentului, dei conduce la osporire a rezistenelor mecanice, determin creterea vitezei reaciilor de hidratare i aconinutului de ap necesar, care faciliteaz apariia tensiunilor interne, a microfisurilor iporilor, deteriorând caracteristicile specifice betoanelor rutiere (contracii reduse, rezistenla înghe-dezghe etc.)Din fig. 21 i 22 rezult c la o cretere a valorii fineei de mcinare de la 2 250 la 4200 cm 2 /g rezistena la întindere crete relativ puin, cu aproximativ 1 N/mm 2 , la 28 zile dela preparare, îns cantitatea de cldur degajat înc din prima zi atinge valori duble, ceeace favorizeaz în final apariia fisurilor de contracie.Dozajul de ciment, prin creterea sa pân la anumite valori, influeneaz favorabilmajoritatea caracteristicilor betoanelor de ciment, astfel:− lucrabilitatea betonului proaspt se îmbuntete la meninerea unui raportA/C constant;− densitatea aparent a betonului, care devine maxim la valori ale dozajului deciment cuprinse între 300 i 500 kg/m 3 (fig. 23);Fig. 23. Influena dozajului de ciment asupra densitii aparente a betonului de ciment.www.armix.ro37

− rezistena la compresiune a betonului, la care valorile maxime ale raportuluiR b /dozaj, apare la dozaje cuprinse între 300 i 400 kg/m 3 (tabelul 12);Variaia rezistenei la compresiune i întindere a betonuluiîn funcie de dozajul de cimentTabelul 12Dozajul de ciment, kg/m 3 100 200 300 400 600 800R b /dozajR ti /dozaj0,300,070,540,1250,880,1300,770,1200,690,0880,550,065− rezistena la întindere din încovoiere, crete mai puin decât rezistena lacompresiune datorit sporirii efectului fisurrii din contracie o dat cu mrirea dozajuluide ciment, raportul R ti /dozaj fiind maxim la dozaje cuprinse între 200 i 400 kg/m 3(tabelul 7.12).Contracia betonului este îns influenat negativ de creterea dozajului de ciment,rezultând din cele de mai înainte c cea mai economic utilizare a cimentului se obine încazul unor dozaje sub 400 kg/m 3 , practic la realizarea betoanelor rutiere folosindu-se dozajeminime de 300 kg/m 3 i, orientativ, de 330 kg/m 3 în cazul stratului de rezisten i de 350 kg/m 3în cazul stratului de uzur.3.4.3. Influena apei de amestecareInfluena apei de amestecare asupra caracteristicilor betonului de ciment esteesenial i poate fi pus în eviden prin raportul ap-ciment. Dac dozajele de ciment iagregate rmân constante, o dat cu creterea raportului A/C, cele mai importantecarateristici ale betoanelor rutiere (rezistenele mecanice, compactitatea etc.) scad, iarcontracia la uscare crete.Dependena rezistenei la compresiune a betonului, R b , fa de raportul A/C a fostpus în eviden de Skramtaev care, pornind de la studiile lui Bolomey, a stabiliturmtoarea relaie între cele dou mrimi:în care: C Rb = K ⋅ Rc − 0, 5(25) A R c este marca cimentului;K − coeficient experimental egal cu 0,5 pentru pietri i 0,55 pentru piatr spart.Prelucrarea unui numr însemnat de date experimentale, referitoare la dependenadintre raportul A/C i rezistena la compresiune a betonului, arat c rezultatele seîncadreaz într-un domeniu delimitat de cele dou curbe din fig. 24.În fig. 25 este prezentat variaia rezistenei la compresiune a betonului R b înfuncie de raportul A/C, pentru acelai tip i dozaj de ciment.Rezistenele maxime se obin în domeniul betoanelor vârtoase. Dac raportul A/Ceste sub valoarea optim, rezult un beton prea vârtos care nu se poate compacta i rmâneporos, iar dac raportul A/C depete valoarea optim, piatra de ciment este foarte poroasi cu multe canale capilare deschise spre exterior datorit evaporrii apei; în ambele situaiirezistenele mecanice i celelalte caracteristici ale betonului fiind mai sczute.Pentru a obine betoane rutiere cu caracteristici superioare, raportul A/C trebuieredus la minimum necesar asigurrii lucrabilitii corespunztoare mijloacelor dewww.armix.ro38

compactare, printr-o granulozitate corespunztoare a agregatelor, prin folosirea adaosurilorplastifiante i prin asigurarea compactrii cu mijloace mecanice puternice.Fig. 24. Influena raportului ap-ciment asupra mrcii betonului de ciment.Fig. 25. Influena raportului ap-ciment i a modului de compactare asupra rezistenei lacompresiune a betonului de ciment.3.4.4. Influena aditivilorEfectele adaosurilor plastifiante i antrenorilor de aer asupra caracteristicilorbetoanelor de ciment au fost prezentate în cadrul pct. 2.3.Dintre efectele mai importante ale aditivilor plastifiani i în special aleantrenorilor de aer, privind caracteristicile specifice betoanelor de ciment utilizate laîmbrcmini rutiere, se menioneaz: îmbuntirea substanial a lucrabilitii betonuluiproaspt cu reducerea concomitent a raportului A/C, creterea rezistenei la înghe-dezghei îmbuntirea rezistenelor mecanice ale betonului întrit, efecte care amelioreazesenial comportarea în timp i durabilitatea îmbrcminilor rutiere din beton de ciment.Folosirea superplastifianilor accelereaz întrirea betonului care dup 2…3 zileatest rezistene suficient de mari pentru a permite darea în exploatare a îmbrcminilorrutiere astfel realizate.www.armix.ro39

Menionm rolul important al antrenorilor de aer în realizarea unui volum degoluri optim în masa betonului sub form de microbule uniform distribuite, care conferbetonului rutier caracteristici superioare de lucrabilitate i rezisten la înghe-dezghe.Influena utilizrii antrenorilor de aer asupra volumului de goluri din masabetonului prezentat în fig. 26 scoate în eviden posibilitatea reducerii raportului A/C cuefecte majore asupra celorlalte caracteristici ale betoanelor rutiere.În diagramele din fig. 26 se observ c pentru obinerea unui volum de golurioptim în masa betonului de 5 %, prin utilizarea unor adaosuri antrenoare de aer de 0,5 % i1 % din masa cimentului, raportul A/C se reduce de la 0,46 la 0,41.De asemenea, din fig. 27 rezult c folosirea antrenorilor de aer devine eficientpentru o anumit granulozitate a agregatului natural cu o suprafa specific mai mare de 3m 2 /kg, pentru care volumul de goluri în masa betonului crete de la 2 la 4 %.Fig. 26. Influena antrenorilor de aer asupra raportului ap-ciment.Fig. 27. Influena antrenorilor de aer asupra volumului de goluri din betonul de ciment.www.armix.ro40

3.4.5. Influena modului de compactareDintre factorii tehnologici de execuie, o importan deosebit pentru realizareaunor îmbrcmini rutiere de bun calitate îl prezint modul de compactare a betonului.Modul de compactare a betonului proaspt influeneaz în cea mai mare msurgradul de compactare al betonului i prin aceasta toate caracteristicile fizico-mecanice alebetonului întrit (fig.28).Tehnologiile moderne de execuie a îmbrcminilor rutiere din beton de ciment sebazeaz pe procedeul de compactare prin vibrare a betoanelor vârtoase.În timpul vibrrii, coeziuneaamestecului de beton proaspt i frecrileinterioare sunt anulate, betonulcomportându-se ca un lichid care umple cuuurin spaiul dintr-un tipar i eliminaerul oclus la amestecare. Sub efectulvibrrii, spaiile dintre granulele de diferitemrimi se reduc la minimum, printr-oaezare raional mai stabil a acestora,obinându-se în acest fel un beton compact,bine îndesat i cu puine goluri rezultate înurma proceselor tehnologice anterioare.Rezistenele mecanice alebetonului compactat prin vibrare suntFig. 28. Influena modului de compactare asuprarezistenei la compresiune a betonului de ciment.Fig. 29. Influena parametrilor de vibrare asuprarezistenei betonului de ciment.influenate de durata de vibrare, frecvenavibrrii precum i de amplitudinea iacceleraia oscilaiilor; aceste influene suntprezentate în fig. 29.Parametrii de vibrare ai utilajelorfolosite (frecven, amplitudine, vitez devibrare, acceleraie i durat) se coreleazîntre ei, în funcie de granulozitateaagregatelor i lucrabilitatea betonului.Vibrarea betonului în condiiileprescrise de durat (30 s maximum),frecven (50…200 Hz) i amplitudine(0,1…0,6 mm), conduce la obinerea unorîmbrcmini rutiere rezistente lamultiplele solicitri la care sunt supuseacestea în exploatare.Revibrarea betonului rutier înperioada de priz (vibrarea repetat) esteun procedeu tehnologic care conduce larealizarea unei creteri a gradului decompactare, însoit de intensificarea proceselor de hidratare i de anulare a tensiunilorinterne generate de contracia iniial a cimentului. Ca urmare a acestui fapt, se obine oîmbuntire esenial a caracteristicilor chimice i fizico-mecanice ale pietrei de ciment,respectiv ale betonului, cum sunt: sporirea rezistenelor mecanice, reducerea deformaiilordin contracie, mrirea impermeabilitii, ameliorarea rezistenelor la înghe-dezghe,mrirea durabilitii etc. Se menioneaz faptul c prin revibrarea betonului în perioada dewww.armix.ro41

priz se amelioreaz rezistena la oboseal (în special cea la întindere) întrucât se evitapariia i dezvoltarea microfisurilor din perioada iniial de întrire. În funcie de naturamineralogic a cimentului, de compoziia betonului, de regimul i de criteriile de revibrareale betonului, se pot obine sporuri de rezistene de 10…25 % i reducerea contraciei cu15…40 %. Aceste rezultate permit realizarea unor importante diminuri a costuluilucrrilor rutiere, având în vedere c se poate obine reducerea cu 10…15 % a dozajului deciment fa de prevederile normelor tehnice cunoscute, iar efectele revibrrii se resimt peaproape întreaga perioad de exploatare a îmbrcminilor rutiere executate din beton deciment, împiedicând sau întârziind apariia unor degradri.3.4.6. Influena protejrii suprafeei betonului proasptMeninerea betonului în anumite condiii dup punerea în oper reprezint onecesitate pentru asigurarea unei întriri corespunztoare, influena umiditii itemperaturii fiind esenial pentru obinerea unor betoane rutiere de calitate.Umiditatea are rolul de a asigura hidratarea în continuare a cimentului i de aîmpiedica deformaiile de contracie la uscare.Mediul înconjurtor prin temperatura t, umiditatea relativ a aerului u i vitezavântului v influeneaz pierderile de ap p ce se produc prin evaporare la suprafaabetonului proaspt (fig. 30).a b cFig. 30. Influena condiiilor exterioare asupra pierderii de ap la suprafaa betonului rutier: a- influena temperaturii; b - influena uniditii; c - influena vântului.Protejarea betonului proaspt turnat în îmbrcmintea rutier cere o ateniedeosebit din partea constructorului avându-se în vedere influena acesteia asupra calitiibetonului întrit. Netratarea corespunztoare a betonului în prima perioad de întrire, înprimul rând prin neasigurarea umiditii permanente a suprafeei acestuia, conduce laobinerea unor rezistene mecanice mult sczute, în special în stratul de uzur alîmbrcminilor din beton de ciment, precum i la apariia fisurilor i crpturilor decontracie. Modul de variaie a valorii rezistenei la compresiune a betonului în funcie deaceast protejare ulterioar este indicat în fig. 31 (pentru un caz experimental dat),cunoscându-se c mediul de pstrare influeneaz i rezistenele la întindere, acestea fiindreduse în cazul betoanelor pstrate în mediu uscat datorit faptului c în beton se nasctensiuni de contracie mult sporite.În ceea ce privete temperaturile efective de lucru, prescripiile noastre tehniceprevd executarea betoanelor rutiere la temperaturi de peste + 5 °C, sub aceast temperaturreaciile de hidratare devenind foarte lente, iar îngheul provocând degradarea suprafeeibetonului i scderea rezistenelor mecanice. Prescripiile tehnice franceze limiteaz iwww.armix.ro42

temperaturile maxime la punerea în oper (+ 30 °C) pentru evitarea evaporrii excesive aapei i diminuarea contraciilor.Fig. 31. Influena modului de protejare a betonului asupra rezistenei la compresiune.3.5. Calculul compoziiei betonului de cimentStabilirea corect a compoziiei betoanelor de ciment reprezint un elementesenial menit s asigure lucrabilitatea acestuia, precum i rezistena i durabilitateanecesar îmbrcminilor rutiere din beton de ciment, în condiiile utilizrii unei cantiti deciment cât mai reduse.Stabilirea compoziiei betonului se face pe baza analizei materialelor componentei a studiilor preliminare efectuate de ctre un laborator de specialitate i cuprinde douetape:− evaluarea dozajelor pentru materialele componente;− definitivarea compoziiei pe baz de încercri preliminare.Pentru stabilirea compoziiei betoanelor rutiere se vor avea în vedere precizrileprescripiilor tehnice specifice de la noi din ar, referitoare la:− clasa betonului, în funcie de stratul în care acesta se utilizeaz, categoriadrumului i clasa traficului ;− tipul de ciment ( P 40, P 45 sau CD 40); se poate utiliza i alt tip de ciment cuavizul unui institut de cercetri de specialitate, cu acordul beneficiarului si proiectantului;− natura agregatelor naturale.Dozajul cimentului se va înscrie în limitele din tabelul 13.Cantitatea de ciment în funcie de clasa betonuluiTabelul 13.Tipul cimentului U.M. Cantitatea Clasa betonuluiCD 40 sau P 45 kg/m 3 350 … 370 BcR 5,0CD 40 sau P 45 kg/m 3 330 … 350 BcR 4,5P 40 kg/m 3 350 … 370 BcR 4,5P 40 kg/m 3 330 … 350 BcR 4,0P 40 kg/m 3 310 … 330 BcR 3,5Granulozitatea agregatului total se realizeaz cu sorturile de agregate prevzute denormativul C22 – 92, astfel încât aceasta s se înscrie în zonele din fig. 6 … 9.www.armix.ro43

La prepararea betoanelor de ciment rutiere se va utilza în mod obligatoriu aditivulDISAN A (eventual FLUBET pentru locuri de staionare, platforme de parcare sausupralrgiri în curbe).La executarea straturilor de rezisten se pot folosi pentru betoane de clas BcR3,5 i BcR 4,0 ca materiale de adaos cenua de termocentral sau zgura granulat, cantitateade ciment putându-se reduce în acest caz cu cel mult 40 kg când se utilizeaz cenu,respectiv 20 kg când se utilizeaz zgur.3.5.1. Evaluarea dozajelor de materialeDozajele medii de ciment C' pentru betoanele rutiere obinuite, de la care începîncercrile preliminare se vor înscrie în limitele din tabelul 13.Raportul A/C are urmtoarele valori maxime:− 0,45 pentru betoane cu granulozitate continu;− 0,47 pentru betoane cu granulozitate discontinu;− 0,52 pentru betoane cu adaos de cenu de termocentral.Cantitatea de ap A´ se calculeaz aplicând relaia:( A/C) C'A' = × , [ kg/m 3 ] (26)relaia:În aceast cantitate este inclus i cantitatea de soluie de aditiv.Cantitatea de soluie de aditiv DISAN A D, de concentraie 10 % se calculeaz cup × c'D = , [ kg/m 3 ] (27)10în care p reprezint procentajul de aditiv din masa cimentului.În continuare se poate calcula cantitatea de ap de amestecare (fr soluie deaditiv ) - A´ef .= A' −D, [ kg/m 3 ] (28)A' efCantitatea de agregate naturale în stare uscat A' g se determin cu relaia: C' A' g = ag1000 − − A′− P, [ kg/m 3 ] (29) cîn care ρ ag este densitatea aparent a agregatelor naturale (orientativ 2,7 kg/dm 3 );ρ c − densitatea cimentului (ρ c = 3,0 kg/dm 3 );P − volumul de aer oclus, în dm 3 /m 3 ( orientativ 35 în cazul utilizrii aditivilorantrenori de aer).Pe baza valorii A' g se calculeaz dozajul corespunztor fiecrui agregat componental agregatului total, inând seama de proporiile necesare asigurrii unei granuloziticorespunztoare.Se calculeaz densitatea aparent a betonului proaspt corespunztoarecompoziiei iniiale, cu relaia:www.armix.ro44

′ = C′+ A′+ ′ , [ kg/m 3 ] (30)b A gÎn vederea efecturii încercrilor preliminare se pregtete o cantitate de agregateuscate, pe sorturi, necesar preparrii unui volum de beton de cel puin 1,5 ori mai maredecât volumul epruvetelor ce urmeaz a fi preparate.3.5.2. Încercri preliminarePentru stabilirea compoziiei de baz necesar verificrii rezistenelor mecaniceale betonului se procedeaz în felul urmtor:− se prepar un amestec informativ de beton de cca. 60 litri, luând înconsiderare cantitile de ciment, agregate naturale i soluia de aditiv calculate (C' A' g iD);− apa de amestecare calculat cu relaia 28 se dozeaz treptat, începând cucantitatea de 0,6 l (corespunztoare arjei de 60 l), pân la obinerea lucrabilitiiprescrise, fr a depi raportul A/C prevzut; cantitatea de ap astfel determinat estecantitatea necesar de ap A ef . Dac raportul A/C real, astfel obinut (inând seama i desoluia de aditiv) depete valorile maxime admise se va recalcula o alt curbgranulometric i, eventual un alt dozaj de aditiv;− se determin caracteristicile betonului proaspt (lucrabilitatea, densitateaaparent i coninutul de aer oclus).În situaia în care densitatea aparent a betonului proaspt ρ b se abate cu mai multde ±20 kg/m 3 fa de densitatea aparent calculat cu relaia 30, se recalculeaz compoziiaefectiv a betonului prin înmulirea cantitilor de ciment C', de agregate naturale A' g i apA' utilizate efectiv, cu raportul dintre densitatea aparent determinat prin încercri ρ b i cealuat iniial în considerare ρ' b . Se obin astfel valorile corectate pentru dozajele de ciment,agregate naturale i ap:C = C'⋅, [ kg/m 3 ] (31)b' bbA g = A′g ⋅ , [ kg/m 3 ] (32)'bbbA = A′⋅ , [ kg/m 3 ] (33)'Pentru verificarea rezistenelor mecanice se prepar câte 2 amestecuri (arje) debeton de câte 60 l fiecare, pentru fiecare din urmtoarele compoziii:− compoziie de baz rezultat conform procedurii descrise mai sus;− copmpoziie având dozajul de ciment sporit cu 10 kg/m 3 fa de cel alcompoziiei de baz, dar meninând constante cantitile de ap i agregate naturale;− o compoziie având dozajul de ciment redus cu 10 kg/m 3 , în aceleai condiii.Din fiecare amestec de beton se prepar câte 6 epruvete prismatice de150×150×600 mm i 6 epruvete cubice cu latura de 141 (150) mm. Aceste epruvete seîncearc la vârsta de 28 de zile, rezultatele obinute servind la definitivarea compoziieibetonului.www.armix.ro45

Pentru interpretarea rezultatelor se va proceda astfel:− rezistena medie la compresiune, obinut pentru fiecare compoziie în urmaîncercrilor efectuate pe cuburi sau fragmente de prisme cu latura seciunii de 150 mm, secorecteaz inând seama de rezistena normat a cimentului utilizat R c normat i rezistenaefeciv la compresiune la vârsta de 28 de zile a acestuia R c efectiv obinut aplicând relaia:R28b corectat28 R= Rb, [N/mm 2 ] (34)Rc normatc efectiv− se adopt compoziia pentru care, cu dozajul minim de ciment, rezistenelebetonului la încovoiere i orientativ la compresiune, sunt mai mari sau cel puin egale cuvalorile indicate în tabelul 14 (majorate cu 10% fa de valorile din tabelul 14 pentrusiguran).Clasa de betonCaracteristicile mecanice ale betonului de cimentkRinc.150N/mm 2BcR 5,0 5,5 50,0BcR 4,5 4,9 44,5BcR 4,0 4,4 39,0BcR 3,5 3,8 34,0Tabelul 14R cN/mm 2Pe parcursul producerii betonului se vor face corecii ale compoziiei inând seamade rezultatele încercrilor privind umiditatea i granulozitatea agregatelor naturale, astfel:− cantitile corespunztoare diferitelor sorturi de agregate se vor corecta astfelîncât s se asigure respectarea granulozitaii adoptate pentru agregatul total;− în funcie de umiditatea efectiv W a diferitelor sorturi de agregate, se varecalcula cantitatea de agregate ce trebuie introdus la prepararea betonului, cu ajutorulrelaiei:( W )Ag.umed = Ag.uscat1 + , [ kg/m 3 ] (35)Drept urmare, cantitatea de ap de amestecare se va corecta prin scderea valoriicorespunztoare umiditii agregatelor naturale.3.5.3. Alte metode pentru calculul compoziiei betonului de cimentLiteratura de specialitate indic i alte metode, proceduri i recomandri cu privirela calculul compoziiei betoanelor rutiere dintre care au cunoscut o larg rspândire metodaTexas i recomandrile AASHO.Prescripiile tehnice franceze prevd stabilirea compoziiei betoanelor rutiere pebaza cercetrii proporiilor optime ale diferitelor sorturi de agregate i estimriicaracteristicilor betoanelor proaspete i întrite, în funcie de influena variaiilor dozajuluide nisip i ap asupra acestora. Studiul compoziiei betoanelor pornete de la alegereainiial a dozajului de ciment (C = 330 kg/m 3 ), a raportului pietri/piatr spartwww.armix.ro46

P = 0 , 6...1,0i a dozajului de ap (A = 160 L/m 3 ), stabilindu-se compoziia optim pe S baza lucrabilitii i rezistenei la întindere prescrise.Metoda const în parcurgerea urmtoarelor trei etape, prezentate în fig. 32:− se stabilete lucrabilitatea optim, pentru dozaje de ap i ciment constante,Nprin variaia raportului nisip/pietri + piatr spart, = variabil (fig. 32, a);P + S− se stabilesc cantitile necesare de ap de amestecare i antrenori de aer,Nmeninându-se constant raportul stabilit mai înainte ca optim, pentru a obine unP + Sbeton cu lucrabilitatea necesar i volumul de aer oclus dorit (3…5 %) (fig. 32, b);− se evalueaz rezistenele medii la întindere ale betonului la 7 i 28 zile,pentru diferite compoziii în funcie de factorii stabilii anterior la care, fa de compoziiaNde baz, variaz raportul cu ± 10 L/m 3 (fig. 32, c).P + SFig. 32. Grafic pentru conducerea studiului de stabilire a compoziieibetoanelor rutiere.Rezistenele medii la întindere din încovoiere la 28 zile trebuie s fie mai mari de5,5 N/mm 2 .Se consider c cea mai bun compoziie a betonului este aceea care permite micivariaii ale dozajului de nisip i ap (frecvent întâlnite în practic) fr modificri notabileale caracteristicilor betonului proaspt i întrit (lucrabilitate i rezistene mecanice). Încazul când nu se obin rezistenele dorite se urmrete creterea dozajului de ciment,folosirea unui aditiv mai eficient, sau se aleg alte agregate i alt tip de ciment.www.armix.ro47

În tabelul 15 se prezint câteva exemple privind compoziia betoanelor de cimentrealizate pentru îmbrcmini rutiere în Frana, la care s-au utilizat plastifiani i antrenoride aer.Compoziia unor betoane rutiere din FranaAgregate, în kg/m 3Nisip Pietri Piatr spartSort 0-0,2 Sort 0-5 4-20 Sort 5-20 Sort 20-4040 580 686 - 660- 710 - 530 600105 715 - 470 620100 600 - 595 505Cimentkg/m 3330300300330ApL/m 3150146145165Tabelul 15R tiN/mm 26,05,47,25,54. Tehnologia de execuie a îmbrcminilor rutiere dinbeton de cimentExecuia îmbrcminilor rutiere din beton de ciment se caracterizeaz prinvolumul mare de materiale care se manipuleaz i se pun în oper, ceea ce impunemecanizarea proceselor tehnologice.De asemenea, organizarea acestor procese trebuie s aib în vedere caracterulliniar i continuu al lucrrilor, urmrindu-se asigurarea uniformitii în aprovizionareamaterialelor necesare, la prepararea i transportul betonului, precum i la punerea în oper aacestuia.Funcie de gradul de mecanizare sau de automatizare atins pe antierele rutiere,respectiv de utilajele de care se dispune, se deosebesc mai multe procedee sau fluxuritehnologice de execuie a îmbrcminilor rutiere din beton de ciment. În toate cazurileîns, fazele de execuie principale sunt aproape aceleai:− pregtirea stratului suport;− prepararea betonului;− transportul betonului;− aternerea i compactarea betonului;− executarea rosturilor;− finisarea, protejarea i tratarea ulterioar a betonului;− controlul calitii i recepia lucrrilor.În cadrul paragrafelor urmtoare se prezint în mod special tehnologia tradiionalde execuie a îmbrcminilor rutiere din beton de ciment artat schematic în fig. 33,fcându-se unele completri i observaii privind tehnologia modern în curs de introducerela noi în ar (centrale automate pentru prepararea betonului, maini cu cofraje glisante,execuia prin tiere a rosturilor de contracie, strierea i clutarea suprafeelor etc.).4.1. Pregtirea stratului suportÎmbrcminile rutiere din beton de ciment se realizeaz în general pe un strat defundaie alctuit din balast, care uneori poate fi stabilizat cu ciment, pe o pietruire vechereprofilat etc. Metodele de dimensionare a structurilor rutiere rigide scot în eviden faptulc grosimea fundaiilor la îmbrcminile rutiere realizate din beton de ciment nu intervineîn mod hotrâtor în atingerea unei capaciti portante stabilite pentru complexul rutier,www.armix.ro48

straturile din materiale granulare având în primul rând un rol de protecie a stratului dinbeton de ciment, rol anticontaminant, antigel, anticapilar i de egalizare a suprafeei suport.Fig. 33. Principalele faze de realizare a îmbrcminilor rutiere din beton de ciment, executateîn dou straturi.Uniformitatea stratului suport din punct de vedere al capacitii portante estehotrâtoare pentru buna comportare în exploatare a îmbrcminilor din beton de ciment,verificarea acesteia fcându-se prin msurarea deflexiunilor sau prin încercarea cu placa.Înaintea punerii în oper a betonului se efectueaz verificarea elementelorgeometrice ale fundaiei i calitatea materialelor granulare utilizate.Verificarea se refer la respectarea limii prescrise a fundaiei, a pantelor în profiltransversal i a declivitii în profil longitudinal al suprafeei, acestea din urm trebuind sfie aceleai cu cele ale îmbrcmintei. Se verific, cu ajutorul aparatului de nivel, cotelefundaiei în axa drumului. Toate lucrrile de remediere a stratului suport (reprofilri,scarificri, completri sau compactri) se fac, pentru fiecare band care se betoneaz, cuzâteva zile înaintea începerii execuiei îmbrcmintei, astfel încât s se asigure frontul delucru corespunztor ritmului de turnare a betonului.www.armix.ro49

În cazul realizrii stratului suport din materiale stabilizate cu ciment, având învedere posibilitatea asigurrii unui contact direct dintre dala de beton de ciment i suprafaastratului suport, nu este necesar s se atearn stratul de nisip de egalizare.Denivelrile locale admisibile în profil transversal, prevzute de prescripiilenoastre tehnice penru fundaie, sunt cu ± 5 cm diferite de cele admise pentru îmbrcminteadin beton de ciment, iar în profil longitudinal, sub dreptarul de 3 m sunt de maximum 2 cm.În ceea ce privete calitatea materialului utilizat la realizarea stratului de fundaie,se menioneaz faptul c în cazul îmbrcminilor din beton de ciment se are în vedereeliminarea posibilitii de producere a fenomenului de pompaj - a apariiei prin rosturile icrpturile îmbrcmintei a materialului fin din acest strat - care este generat de trei factoriprincipali: traficul greu, materialul fin din fundaie i prezena apei. Dac fundaia nu esteconstituit din materiale granulare stabilizate cu liani, se recomand ca materialul granulars conin cel mult 50 % granule fine cu diametrul sub 0,1 mm.Pentru asigurarea unei circulaii de antier normale, în perioada execuieiîmbrcmintei din beton de ciment pe drumuri cu dou benzi de circulaie, este necesar sse prevad în documentaia tehnic, platforme de încruciare care vor fi amplasate peambele pri ale drumului la distana de maximum 150 m, având o lungime de 24…30 m io lime de 5,50 m.În cazul modernizrii unor drumuri existente, pentru asigurarea circulaiei publicepe perioada execuiei îmbrcmintei din beton de ciment, inând seama c se realizeaz oband din îmbrcminte pe un sens cu o lungime de 2…3 km, este necesar s se studieze încadrul proiectului posibilitatea devierii circulaiei publice pe alte trasee sau s se prevaddrumuri tehnologice provizorii separate, soluie ce prezint îns dezavantajul ocuprii deterenuri. O soluie care ar putea asigura circulaia în dou sensuri o reprezint balastareaîntregii platforme, care îns va trebui mrit la 10,60 m în loc de 9 m cât este cea uzual.În orice caz, alegerea soluiei privind asigurarea circulaiei publice va trebui srezulte dintr-un studiu tehnico-economic comparativ care s ia în considerare atât costullucrrilor suplimentare necesare, cât i costul transporturilor publice efectuate pe alte traseesau în condiiile restriciilor de circulaie pe antier.4.2. Prepararea betonuluiPrepararea betonului de ciment presupune o serie de operaii tehnologice legate dedepozitarea i stocarea materialelor necesare, dozarea i amestecarea lor în betoniere,operaii care reprezint tot atâtea puncte asupra crora trebuie s se îndrepte ateniaexecutantului în activitatea permanent i obligatorie de control al calitii lucrrilor înstaia de preparare a betoanelor de ciment.4.2.1. Depozitarea materialelorLa organizarea centralelor pentru betoane se asigur depozitarea corespunztoare amaterialelor pentru a nu permite degradarea, alterarea, amestecarea sau murdrirea acestora.În acest scop, depozitarea agregatelor se face pe platforme betonate, special amenajate,depozitele diverselor sorturi desprindu-se între ele prin perei. Platformele se amplaseazcât mai aproape de centrala pentru prepararea betoanelor, asigurându-se acces direct laaceasta în cazul alimentrii betonierelor cu ajutorul unor autoutilaje încrctoare demateriale.Având în vedere c aprovizionarea, manipularea i mai ales depozitareaagregatelor contribuie la crearea condiiilor de evitare a segregrii, se recomand acordareaunei atenii deosebite acestei operaii, aplicându-se tehnologia indicat în fig. 34.www.armix.ro50

Fig. 34. Tehnologia depozitrii agregatelor.Cimentul se depoziteaz în apropierea centralei pentru prepararea betoanelor, înmagazii sau silozuri metalice verticale, etane, în care acesta este ferit de alterare i înprimul rând de posibilitatea de umezire. Aditivii necesari se depoziteaz sub form desoluii în cisterne speciale.Se recomand construirea unui castel de ap, la care se va asigura o diferen denivel de peste 5 m fa de nivelul apometrelor centrale sau, dup posibiliti, se recomandrealizarea unui racord la reeaua public de ap potabil.Este obligatorie organizarea i efectuarea unui control permanent al calitiimaterialelor din depozite, respectiv al condiiilor de depozitare existente pe antier.4.2.2. Organizarea preparrii betoanelorPrepararea betonului pentru executarea îmbrcmintei rutiere din beton de cimentse face în centrale pentru betoane, amplasate astfel ca transportul materialelor de la surspân la central, precum i transportul betonului de la central la lucrare, s fie cel maieconomic.În cazul transportului materialelor necesare pe calea ferat, staia de primiretrebuie s se stabileasc, pe baza unor studii tehnico-economice, în centrul de greutate alunui sector de 20…30 km. Alegerea amplasamentului optim dintre mai multeamplasamente posibile, având la baz i alte criterii economice suplimentare fa de celeamintite, se poate face i cu ajutorul unor programe cu prelucrare automat a datelor.Organizarea general a lucrrilor de preparare i transport ale betoanelor poate firealizat în mai multe variante, dintre care se amintesc urmtoarele:− prepararea betonului în centrale fixe, transportul betonului la locul de punereîn oper asigurându-se cu autobasculante sau autobetoniere, conform schemei din fig. 35;− prepararea betonului în instalaii mobile la locul de punere în oper, conformschemei din fig. 35.www.armix.ro51

Fig.35. Organizarea procesului tehnologic de preparare i transport al betonului, în cazulcentralelor fixe.Centralele fixe pentru preparare betoanelor de ciment utilizate cu prioritate pemarile antiere de drumuri (peste 95 % din situaii) prezint avantajul unui control mai bunal calitii betoanelor preparate, distana de transport a betonului fiind îns limitat.Prin adoptarea soluiei cu central fix pentru prepararea betoanelor se asigurdepozitarea corespunztoare a tuturor materialelor, folosirea raional a utilajelor sauinstalaiilor de apropiere a materialelor la betoniere, utilizarea dozatoarelor automate demateriale, folosirea unui laborator central pentru controlul calitii betoanelor, amenajareadrumurilor interioare i de legtur, construcia cldirilor administrative i sociale,asigurarea unei surse economice de ap i energie etc.Locul de amplasare a centralelor pentru prepararea betoanelor trebuie scorespund ca spaiu, s fie cât mai aproape de sursa de ap i asigurat contra inundaiilor,iar distana fa de punctul cel mai îndeprtat de turnare s fie de maximum 10…25 km,asigurându-se o vitez medie de circulaie pentru transportul betonului de 30…60 km/h.În cazul în care distanele de transport sunt mai mari de 15 km, se folosescautobetoniere, prepararea betonului fcându-se în timpul transportului. Autobetonierelesunt încrcate în staie cu amestecul uscat de agregate i ciment, apa introducându-se întimpul transportului.Pentru prepararea betoanelor de ciment se folosesc de regul betoniere cufuncionare discontinu i amestecare forat.Numrul de betoniere i capacitatea acestora se alege astfel încât s se asigurepunerea în oper în mod continuu a cantitilor de betoane necesare în funcie de tipulutilajului folosit la aternere, respectiv de productivitatea acestuia, care depinde de limeade betonare i viteza de înaintare.În tabelul 16 sunt prezentate capacitile necesare ale unei centrale pentru betoaneîn cazul unei limi de betonare de 3,5 m, cu o grosime a dalei de beton de 20 cm, în funciede tipul utilajului folosit la aternerea betonului.În prezent, pe antierele de autostrzi se folosesc betoniere având capaciti maride malaxare în jur de 1 000 L, care asigur o productivitate a centralei pentru betoane de700… 3 000 m 3 /zi, respectiv 100…400 m 3 /h i chiar mai mari.www.armix.ro52

Capacitatea centralelor pentru prepararea betoanelor de cimentTabelul 16Capacitatea centraleiCaracteristicile utilajului de punere în operm 3 /h Tip Viteza de lucru maxim m/min15…2030…4080…100Vibrofinisor cu longrine fixeVibrofinisor cu enileMain cu cofraje glisante0,51,82,8În fig. 36 se prezint o central pentru betoane, având producia orar de 100 m 3beton proaspt, la care se disting în prim plan dozatoarele de agregate i benziletransportoare spre betonier. Betoniera este de tip special în contra curent cu ax orizontal.În spate se gsesc silozurile de ciment care folosesc sistemul de transport pneumatic.Întreaga staie este prevzut cu telecomand electro-pneumatic.Fig. 36. Central de mare productivitate pentru prepararea betoanelor.Pe marile antiere rutiere în ultima perioad au început s se utilizeze centraleautomatizate pentru prepararea betonului dotate cu utilaje i aparatur de comand icontrol care permit automatizarea întregului proces tehnologic de preparare a betonului încondiii de calitate superioar.În general, o central automatizat de mare capacitate cuprinde urmtoarele grupede instalaii:− instalaii de primire i depozitare a materialelor, asigurându-se capaciti destocare de 500 t pentru fiecare sort de agregate i de 50…100 t pentru ciment;− grup de dozare a agregatelor, cimentului, apei i soluiilor de aditivi, la carerespectarea dozajelor de fabricaie se asigur automat;− instalaie de malaxare cu una sau mai multe betoniere de mare capacitate;− punct de comand pentru servirea întregii centrale, având funcioanreaautomat sau semiautomat.Aceste avantaje ale preparrii betoanelor de ciment de bun calitate, prinasigurarea automatizrii întregului proces tehnologic i a controlului acestuia, conduc laalegerea cu prioritate a centralelor fixe automatizate, în cadrul organizrii antierelorrutiere.www.armix.ro53

Instalaiile mobile pentru prepararea betonului la faa locului din fig. 37 seutilizeaz în cazul distanelor mari de transport, de peste 30 km, care nu pot fi acoperite cuajutorul mijloacelor de transport uzuale datorit riscului de întrire i segregare a betonuluiproaspt.Fig. 37. Schema preparrii betonului în instalaii mobile.Prepararea betonului la faa locului în instalaii mobile prezint dezavantajul cnecesit manevrarea unei mari cantiti de materiale pe platforme intermediare i nu seasigur o calitate superioar a betonului, datorit dispersrii operaiilor i posibilitilorreduse de automatizare i control.4.2.3. Procesul tehnologic de preparare a betonuluiCompoziia betonului (dozajul de fabricaie) se determin pe baza analizeimaterialelor utilizate i a încercrilor preliminare, efectuate de un laborator de specialitate,prezentate în cadrul pct. 3.5. Micile abateri ale granulozitii agregatelor componenteprecum i variaia umiditii lor vor fi luate în considerare zilnic de laboratorul de antierpentru stabilirea arjelor, astfel încât compoziia betonului dat prin dozajele de fabricaies fie meninut pe toat perioada de execuie a lucrrilor, respectiv pân la schimbareaacesteia, dup caz.Procesul tehnologic de preparare a betonului cuprinde o amestecare la uscat aagregatului natural i cimentului, dup care se introduce în acelai timp apa i soluia deaditiv în toba betonierei, efectuându-se o nou amestecare. Fiecare betonier trebuie dotatcu rezervoare închise pentru soluia de aditivi, amplasate pe platforma betonierei i cudozator special pentru soluie.Dozarea agregatului i a cimentului se impune a se realiza gravimetric, iar apa, cudozatorul de ap, pe baza msurrii volumului sau a debitului.Pentru a asigura uniformitatea granulozitii agregatelor, trebuie s se asigurecântrirea separat a acestora pe sorturi.Dozarea cantitii de ap necesar la amestecare este cea mai important operaiela prepararea betonului, ea influenând hotrâtor calitatea betonului prin modificarearaportului A/C i a lucrabilitii.www.armix.ro54

De asemenea, scderea densitii în grmad a nisipului în funcie de umiditate(înfoierea nisipului) este important i trebuie luat în considerare la dozarea exact icorect a nisipului i a apei în beton.Din aceast cauz, pe antier este necesar s se cunoasc permanent umiditateaagregatelor, precum i lucrabilitatea betonului proaspt obinut, atât la preparare cât i lalocul de punere în oper, folosindu-se metode rapide de determinare a acestor caracteristicicu o aparatur simpl.Umiditatea agregatelor se poate determina cu ajutorul sondei electronice cuneutroni sau cu alte tipuri de aparate.De asemenea, la instalaiile moderne de fabricare, pentru cunoaterea lucrabilitiiobinute (caracterizat de omogenitate i consisten), se utilizeaz înregistrarea permanenta puterii absorbite a motorului electric al betonierei (consumul de curent), care scade pemsur ce amestecul de beton se omogenizeaz.La instalaia de dozare se vor afia dozajele de fabricaie pentru fiecare sort deagregate, ciment, ap de amestecare, inclusiv umiditatea agregatelor, pentru 1 m 3 de betoni pentru fiecare tip de betonier în funcie de capacitatea acesteia.Durata de amestecare a componenilor betonului în betonier se determin dinmomentul terminrii introducerii tuturor componenilor în toba betonierei pân înmomentul începerii descrcrii tobei i se stabilete de laboratorul de antier prin încercrifcute la începerea lucrrilor, astfel încât s se obin o bun omogenizare a betonului.Durata de amestecare este în funcie de lucrabilitatea prescris a betonului i de tipulbetonierei, fiind mai mare în cazul betoanelor vârtoase sau care conin cantiti mari depri fine (2…4 min.). Durata minim de amestecare a unei arje într-o betonier cuamestec forat este de 50 s, iar în cazul celor cu cdere liber, de 120 s.La orice oprire a betonierelor pentru o perioad de peste o or, se efectueazsplarea acestora pentru evitarea întririi betonului rmas în tob i deteriorrii paletelor.Se menioneaz c din punct de vedere al preparrii i punerii în oper, executareaîmbrcminilor rutiere din beton de ciment într-un singur strat poate fi mai avantajoasdecât în cazul când îmbrcmintea se realizeaz în dou straturi (uzur i rezisten) cucaliti diferite, datorit utilizrii unui singur dozaj la fabricaie i folosirii unui singur utilajla aternere.4.3. Transportul betonuluiBetonul preparat în centrale fixe se transport la locul de punere în oper, deregul, cu autobasculante, ferite de condiiile atmosferice defavorabile (ploaie, vânt, soare),la distana maxim de 10 km pe drumuri pe care se asigur o vitez de circulaie de celpuin 30 km/h, urmrindu-se evitarea segregrii i uscrii excesive a betonului. Realizareaacestor condiii impuse de prescripiile în vigoare este de cele mai multe ori legat demultiple dificulti organizatorice, de aceea se recomand ca în cazurile frecvente detransport al betonului la distane mai mari s se foloseasc autoagitatoare sau autobetonierecu dispozitive de amestecare în timpul transportului. Modul de transport al betonului iunele caracteristici ale autovehiculelor utilizate frecvent la noi în ar sunt prezentate întabelul 17. Având în vedere faptul c descrcarea betonului din mijloacele de transport nuse poate face în general prin spate (pentru a nu degrada stratul suport sau din cauza stratuluianterior aternut), autobasculantele trebuie s aib un sistem de descrcare lateral, fiindrecomandate din acest punct de vedere autobetonierele la care descrcarea se poate asiguraprintr-un jgheab. Transportul betonului trebuie s se fac în toate cazurile cu autovehiculewww.armix.ro55

care au obloanele închise etan. În caz c se constat segregarea betonului în timpultransportului, acesta se va reamesteca obligatoriu înainte de punerea în oper.Tipul de autovehicule utilizate la transportul betonului de cimentTabelul 17Tipul autovehicululuiCaracteristiciDistane maxime km Capaciti m 3AutobasculantAutoagitatorAutobetonier1010…15Peste 155,0…8,02,0…3,04,0…6,0Timpul care se scurge de la prepararea betonului pentru straturile de rezisten ipân la completa finisare a suprafeei stratului de uzur trebuie s nu depeasc cu maimult de o or durata începutului prizei cimentului.În unele ri se recomand ca durata între prepararea betonului i aternere s nudepeasc 45 min, în cazul folosirii autobasculantelor, sau 1 h i 30 minute, în cazulfolosirii autobetonierelor pentru transportul betonului.Dac distana de transport este mai mare de 3 km se recomand s se foloseasc olegtur radiotelefonic între centrala pentru prepararea betonului i locul de punere înoper, pentru a se evita staionri mari care pot conduce la deprecierea unor cantiti maride beton în cazul defectrii utilajelor de aternere sau altor condiii neprevzute (intemperii,blocri de circulaie etc.).Organizarea transportului betonului este o operaie important în cazulîmbrcminilor rutiere, stagnrile la prepararea sau punerea în oper din cauza lipsei demijloace de transport având implicaii majore asupra ritmului de lucru i calitiiîmbrcmintei realizate.Numrul necesar de autobasculante pentru transportul betonului se stabilete astfelîncât s se asigure punerea în oper în mod continuu a cantitii de beton preparat i sepoate estima teoretic cu relaia:în care:unde:TN = (36)n⋅CN este numrul teoretic de autobasculante necesare;T − producia zilnic a centralei pentru betoane, în t;C − capacitatea util a autobasculantei (adaptat la capacitatea betonierei), în t;tn = 0 ,33+0,04d(se adopt un numr întreg)t este timpul de lucru al unei autobasculante într-o zi (8…10 h);d − distana medie de transport, în km.În aceast relaie s-a luat în considerare un timp de ateptare de 12 min la staia debetoane i de 8 min la aternere, precum i o vitez medie de transport de 50 km/h.Fa de numrul de autobasculante teoretic estimat cu relaia 36, practic se prevdsuplimentar cu 10 % mai multe autobasculante.www.armix.ro56

4.4. Aternerea i compactarea betonuluiPunerea în oper a betonului de ciment în cazul îmbrcminilor rutiere se facefolosind diferite metode i tipuri de utilaje pentru aternere, compactare i nivelare care sealeg în funcie de o serie de factori dintre care se amintesc: importana drumului, ritmul debetonare i volumul betonului pus în oper, gradul de uniformitate dorit i spaiul lateralnecesar fa de limea de betonare (tabelul 18).Diferite caracteristici tehnologice privind punerea în oper a betonului rutierTabelul 18Tipul utilajului de aternere i compactareCaracteristica tehnologicLimea maxim de lucru, mSistemul de ghidareSpaiul lateral minim necesar, mViteza teoretic maxim de înaintare, m/minRandamentul teoretic maxim, m/8 hRandamentul mediu practic, m/8 hModul de vibrareFrecvena de vibrare, HzCantitatea de beton pus în oper, m 3 /hNecesarul de mijloace de transport albetonului, autobasculante/kilometruMuncitori necesari pentru punerea în oper abetonului, numr/or i kilometruCu cofrajefixe5Longrine0,500,5…0,7290100…150Grind5010…150,572Cu enile5Cale de rularepentru enile0,75…1,001,8870200…250Grind50…6620…30130Main cucofrajeglisante8…15Fir lateralLaser2,40…3,002,8…31 350350…450Special100…20080Din punct de vedere tehnologic se deosebesc urmtoarele dou metode de punereîn oper a betonului de ciment:− cu cofraje fixe (longrine, ine, borduri etc.);− cu cofraje glisante (maini speciale).În primul caz, executarea îmbrcminilor rutiere din beton de ciment se face însistemul clasic (tradiional), prin care betonul este aternut în cofraje laterale fixe alctuitede obicei din longrine metalice, ce delimiteaz limea i grosimea dalei din beton, cofrajecare se înltur numai dup întrirea betonului. Aceast metod are dezavantajul uneiproductiviti reduse i unui necesar mare de for de munc.Mainile cu cofraje glisante sunt utilaje moderne de mare productivitate, introduseîn ultima perioad pe marile antiere rutiere fiind cele mai bine adaptate tehnologiilor derealizare a îmbrcminilor din beton de ciment; aceste maini vor fi prezentate în cadrulunui paragraf separat.În general, aternerea betonului se poate face manual sau cu repartizatoaremecanice, iar compactarea betoanelor se face prin vibrare folosind grinzi sau plcivibratoare, pervibratoare, vibrofinisoare sau dispozitive speciale ale mainilor cu cofrajeglisante.Pe antierele mici la care se pun în oper între 30 i 50 m 3 de beton pe zi, sau încazul unor suprafee reduse, la care folosirea utilajelor nu este justificat din punct devedere tehnico-economic (curbe cu raze foarte mici, decliviti mari peste posibilitile delucru ale utilajelor, platforme sau locuri de parcare cu suprafee mici i izolate, alei etc.)aternerea se poate face manual, iar compactarea se asigur cu ajutorul unei plci sau grinzi218www.armix.ro57

vibratoare, având 3 000 vibraii/minut i frecven de 48 Hz. Cu acest sistem se pot realizape zi între 50 i 80 m de îmbrcminte de 3,50 m lime i 0,16…0,20 m grosime.Pe antierele mijlocii (120…150 m 3 de beton pe zi) aternerea betonului se face curepartizatorul mecanic, iar compactarea i nivelarea cu ajutorul vibrofinisorului. Ambeleutilaje au limea maxim de lucru de 5 m.Repartizatorul este un utilaj autopropulsat cu deplasarea pe ine care preia betonuldin mijloacele de transport prin intermediul unui buncr de primire (frontal sau lateral) i-ldistribuie pe întreaga lime de betonare la grosimea prescris, prin intermediul unui axorizontal cu palete sau nec.Vibrofinisorul este un utilaj autopropulsat care se deplaseaz pe ine sau enile cuo vitez maxim de lucru de 0,7…1,4 m/min, execut un complex de operaii de nivelare,compactare i finisare a betonulu i se compune din urmtoarele dispozitive:− roata de nivelare, care asigur nivelarea iniial a betonului proaspt;− dispozitiv de vibrare care realizeaz compactarea betonului, putând fi cuvibrare intern (previbratoare cu 10 000 vibraii/minut, suspendate pe o platform iamplasate la 50…75 cm distan unele de altele în funcie de efectul de compactareobinut, folosite în cazul grosimilor mari ale stratului de beton) sau cu vibrare de suprafa(grind sau plac vibratoare cu 2 000…4 000 vibraii/minut i frecven de 50 Hz, folositefrecvent în cazul grosimilor mici, sub 20 cm);− grinzi finisoare vibratoare, oscilante sau statice, care pot avea i micareoblic, pentru a asigura uniformitatea suprafeei în profil longitudinal.În cazul îmbrcminilor rutiere din beton de ciment executate în dou straturi suntnecesare repartizatoare i vibrofinisoare separate pentru fiecare din straturi, îns pentrustaii de betoane cu capaciti mici de preparare se pot folosi aceleai utilaje pentru ambelestraturi. În aceast situaie dup aternerea i compactarea stratului de rezisten pe 50…60 m,grupul de utilaje revine i se aterne stratul de uzur, urmrindu-se ca betonul din stratulinferior s fie acoperit în maximum o or de la aternere de ctre betonul din stratulsuperior, pentru a se evita pierdereaapei prin evaporare sau începerea prizeiînainte de compactare.Un atelier modern de mainifolosit la punerea în oper a betoanelorrutiere cuprinde pe lâng utilajeledescrise mai înainte (repartizatoare ivibrofinisoare) i alte utilaje saudispozitive ce acioneaz în lan (fig.38) asigurând urmtoarele operaii:− realizarea rosturilor decontracie prin vibrare sau tiere;− nivelarea suprafeei ieliminarea denivelrilor ce pot apreaîn urma vibrofinisoruluii i execuieirosturilor (în care caz se utilizeazgrinzi vibratoare oblice);− finisarea betonului i realizarearugozitii suprafeei de rulare;− protejarea betonului împotrivasoarelui i ploii;Fig. 38. Realizarea îmbrcminilor din beton deciment pe calea unidirecional a unei autostrzi.www.armix.ro58

− tratarea suprafeei prin diferite procedee de protecie etc.Ansamblul de utilaje permite executarea tuturor lucrrilor necesare realizriiîmbrcminilor din beton de ciment, cu o mare productivitate i la un înalt nivel de calitate.4.4.1. Lucrri pregtitoarePrescripiile tehnice de la noi din ar privind realizarea îmbrcminilor rutieredin beton de ciment prevd ca înainte de începerea turnrii betonului din stratul derezisten, s se execute o serie de lucrri premergtoare (fig. 39). Una dintre aceste lucrrieste execuia benzilor din mortar de ciment pentru montarea longrinelor cu ajutorul crorase asigur executarea corect a îmbrcmintei rutiere la cotele i cu elementele geometriceprescrise în documentaia tehnic, privind grosimea i limea dalelor.Pentru aceasta se traseaz linia axei drumului i a marginii prii carosabile, cecoincide cu feele interioare ale longrinelor pe care se vor deplasa utilajele de aternere icompactare a betonului. Aceste linii se materializeaz pe teren prin rui metalici plantaidin maximum 50 în 50 m i sfoar. Se sap în exteriorul liniilor trasate, în stratul defundaie, un nule cu adâncimea de circa 5 cm, în care se va executa banda din mortar deciment peste care se vor aeza longrinele metalice. Limea benzilor va fi de cel puin 25cm, iar mortarul se realizeaz cu un dozaj de 160 kg ciment/m 3 nisip. Dup aternere,benzile din mortar se niveleaz astfel încât s asigure sprijinirea longrinelor pe toatsuprafaa tlpii lor, pentru a evita deformarea lor sub greutatea utilajului i producerea înconsecin a unor denivelri locale ale suprafeei de rulare a îmbrcmintei. Dac situaia ocere, în general în cazul unor îmbrcmini cu o grosime de peste 20 cm, benzile se executîntre cofraje, din mortar sau chiar beton de ciment.Fig. 39. Lucrrile pregtitoare necesare înaintea punerii în oper a betonului rutier.Abaterile la execuia benzilor din mortar privind cotele în plan vertical idenivelrile admisibile în sens longitudinal sunt aceleai cu cele ale îmbrcmintei dinbeton de ciment. În profil transversal, abaterile trebuie s asigure limea de turnare a daleide beton în limitele ± 15 mm.Dup întrirea mortarului din benzi (cel puin 7 zile de la turnare) se monteazlongrinele care joac un rol de cofraj lateral pentru betonul proaspt. Longrinele sunt deobicei metalice (profile laminate rigide cu talp având L = 3 m, h = 0,20 m i b = 0,25 m),iar în cazul curbelor se pot folosi longrine din lemn sau borduri din beton. Acestea trebuiepermanent controlate pentru a nu se utiliza longrine deformate i vor fi curate de betonulturnat anterior.www.armix.ro59

Longrinele aliniate se fixeaz pe banda din mortar prin crampoane de oel i seîmbin între ele prin eclise astfel încât s nu se poat deplasa sub greutatea vibrofinisorului.Peste longrine se monteaz inele, care joac rol de cale de rulare pentru utilajele deaternere i compactare a betonului. Dup montare, se verific poziia longrinelor i ainelor, abaterile de montaj trebuind s se înscrie în abaterile limit date pentruîmbrcminile din beton de ciment.Între longrinele montate, pe fundaia în prealabil umezit, se aterne un strat denisip de egalizare a suprafeei acesteia, care se cilindreaz, verificându-se suprafaa lui cuun ablon chertat la margini, prin alunecarea acestuia pe inele longrinelor (fig. 40).Grosimea stratului de nisip va fi de 2 cm dup cilindrare, admiându-se abateri de ± 5 mm.Fig. 40. Detaliu privind montarea longrinelor.Pentru a împiedica scurgerea pastei de ciment i unirea betonului cu stratul defundaie, suprafaa stratului de nisip se acoper cu hârtie Kraft, hârtie de ambalaj, sau cufolii de polietilen, într-un singur strat, petrecerile fâiilor fiind de 10 cm în senslongitudinal i de 20 cm la capete în sens transversal.Feele verticale interioare ale longrinelor se ung cu ulei pentru a împiedicaaderena betonului turnat la acestea.Se menioneaz c tehnologia de punere în oper a betonului rutier descris maisus, presupune foarte multe operaii manuale, greu de executat, cu un consum mare demanoper (realizarea benzilor din mortar sub longrine; montarea, demontarea, curarea itransportul longrinelor; aternerea stratului de nisip i a hârtiei sau foliei înaintea turnriibetonului), din acest punct de vedere fiind indicate noi tehnologii i utilaje moderne care sconduc la creterea productivitii muncii i reducerea costului lucrrilor de acest gen.4.4.2. Punerea în oper a betonuluiDup executarea lucrrilor pregtitoare descrise mai înainte, betonul pentru stratulde rezisten se descarc între longrine peste folia de polietilen sau hârtia aternut înprealabil. Betonul se basculeaz în 2-3 locuri, în funcie de capacitatea mijlocului detransport. Pentru evitarea cderii betonului peste longrine în timpul basculrii, se va aezapeste longrine, sub oblonul lateral al basculantei, un plan înclinat mobil, astfel încât betonulce se basculeaz lateral s fie dirijat cât mai departe de longrin, aa cum se arat în fig. 41.Grmezile de beton se atern între longrine cu ajutorul paletelor de la ruloulrepartizatorului mecanic, urmrindu-se repartizarea uniform a betonului, astfel ca dupvibrare s se ajung la cota prescris a îmbrcmintei. Grosimea stratului înainte decompactare prin vibrare se va determina prin încercri, aceasta fiind de regul cu circa25 % mai mare decât grosimea stratului compactat.www.armix.ro60

Fig. 41. Bascularea lateral a betonului proaspt.Compactarea betonului se realizeaz cu ajutorul vibrofinisoarelor a cror grindvibratoare are limea de 0,4…0,5 m, vibrând cu o frecven de 2 500…5 500vibraii/minut, i cu amplitudinea de 0,4 mm, viteza de înaintare a vibrofinisorului fiind decirca 0,75 m/min. Betonul se vibreaz cel puin prin dou treceri ale vibrofinisorului, duratade vibrare pe acelai loc fiind de circa 30 s.Între cele dou vibrri, se efectueaz controlul calitii stratului de beton,efectuându-se corecturile sau remedierile necesare. Marginile de lâng longrine ale stratuluide rezisten se vor compacta suplimentar dup vibrare, cu ajutorul unor maiuri metalicesau plci vibratoare.Se menioneaz c pe suprafaa stratului de rezisten se aaz ancorele din oelbetoncu care se armeaz rostul longitudinal de contact, înfigându-se ciocurile lor în betonulproaspt. Jumtatea ancorei care va fi introdus în betonul turnat în cea de a doua band decirculaie, vecin celei executate anterior, va fi lipit de longrin, pentru ca dupdemontarea longrinei, s se poat dezdoi i întinde ancora, fr inflexiuni, peste stratul derezisten al celei de a doua benzi de circulaie.Distana dintre ancore în lungul drumului este de 1 m.Stratul de uzur al îmbrcmintei rutiere se aterne peste cel de rezisten, imediatdup executarea acestuia, adic peste betonul proaspt vibrat se descarc i se împrtiebetonul stratului de uzur, în acelai fel ca la stratul de rezisten. Pentru aternerea icompactarea lui se utilizeaz un repartizator i un vibrofinisor, altele decât cele utilizate lastratul de rezisten. Dup compactarea suplimentar a zonelor marginale ale stratului deuzur, executat ca mai înainte, se controleaz planeitatea suprafeei realizate cu ajutoruldreptarului de 3 m, efectuându-se coreciile necesare, înaintea unei a doua vibrri abetonului stratului de uzur. În final, suprafaa betonului trebuie s apar bine închis iuniform ca aspect.Nu este indicat închiderea suprafeei prin aplicarea de mortar de ciment saupudrare cu ciment.Executarea straturilor de uzur i rezisten se efectueaz în lungul drumului, frîntrerupere, prin realizarea concomitent a celor dou straturi care compun îmbrcmintearutier.Longrinele dinspre acostament se pot demonta dup 24 h de la execuiaîmbrcmintei, iar cele dinspre ax dup 48 h.Îmbrcminile din beton de ciment se execut la temperatura efectiv de lucru decel puin + 5 °C. Sub aceast temperatur, dar numai pân la - 5 °C, în mod excepional,pentru cantiti reduse se pot executa lucrri numai dac se asigur msuri speciale în ceeawww.armix.ro61

ce privete prepararea i protejarea betonului contra îngheului, pe întreaga durat a prizei iîntririi lui, pân se atinge o rezisten de minimum 50 % din marc.4.4.3. Maini cu cofraje glisantePân în jurul anilor 1960, punerea în oper a betonului de ciment dinîmbrcminile rutiere se fcea folosind vibrofinisoare i cofraje fixe, cu o echip de15…20 muncitori realizându-se maximum 250…300 m de cale pe zi. Dezavantajele acesteitehnologii menionate în paragraful anterior au condus la necesitatea înlocuirii ei cu altemetode mai perfecionate.Mainile cu cofraje glisante au fost folosite la început pentru pentru realizareadiferitelor tipuri de canale, borduri, trotuare, rigole, piste pentru cicliti, parapete pentrusigurana circulaiei la autostrzi etc.Având în vedere marile avantaje ale acestei metode (economie de for de munci o productivitate mare, calitate i precizie sporit în execuie asigurat printr-un sistem deghidare automat de direcie i nivel, posibiliti de punere în oper a unor cantiti mari debeton, realizându-se cu 2 000 m 3 beton peste 1 km de cale pe zi), mainile cu cofrajeglisante au început s se foloseasc tot mai mult pe marile antiere rutiere, la început înS.U.A. (1955), iar pe baza experienei americane i în celelalte ri din Europa, în perioada1960…1962 în Anglia, Belgia, Frana, U.R.S.S., Germania, Cehoslovacia, iar în ultimaperioad în Austria, Elveia i în alte ri, fiind considerate în prezent cele mai eficientemaini de punere în oper a betoanelor rutiere.În prezent, exist dou familii de maini cu cofraje glisante, utilizate în funcie delimea i grosimea îmbrcmintei rutiere. De menionat este faptul c prin folosirea acestormaini se pot realiza numai îmbrcmini rutiere într-un singur strat.Astfel, în cazul limilor de peste 6 m, la autostrzi, se folosesc maini mari detipul prezentat în fig. 42.În cazul limilor mai reduse, având îns posibilitatea de a realiza straturi degrosimi pân la 30…45 cm, se folosesc maini cu cofraje glisante de tip mic (fig. 43).Fig. 42. Main cu cofraje glisante la execuia îmbrcmintei din beton de ciment la oautostrad.www.armix.ro62

Fig. 43. Main cu cofraje glisante de tip mic.Mainile cu cofraje glisante prezint urmtoarele caracteristici legate de punerea înoper a betonului din îmbrcminile rutiere:− asiul mainii este montat pe 2 sau 4 enile, prin intermediul a 4 suspensiihidraulice;− limea de lucru maxim este de 15 m;− viteza de înaintare este de 1,5…2,0 m/min (max 3 m/min);− vibrarea betonului se face de obicei cu o baterie de pervibratoare;− cofrajele laterale glisante, putând avea diferite forme în profil transversal,sunt montate între enile i au o lungime de 4 m;− betonul este mulat între stratul suport, cofrajele laterale i superioare alemainii;− ghidarea mainii se face automat;− echipamentele mainii sunt acionate hidraulic.Toate mainile cu cofraje glisante fabricate în prezent sunt automatizate icomandate electronic, având sistemul de control integrat în echipamentul de baz almainii.Principiile de funcionare i alctuirea schematic a mainilor cu cofraje glisantesunt prezentate în fig. 44 i 45.Fig. 44. Schema de funcionare a unei maini cu cofraje glisante tip “Autograde”:1 - rspânditor mecanic cu nec elicoidal; 2 - plac de nivelare primar a betonului;3 - pervibratoare; 4 - plac de nivelare secundar a betonului; 5 i 6 - grinzi de nivelareoscilante transversal; 7 - plac de finisare suspendat.www.armix.ro63

Fig. 45. Schema de funcionare a unei maini cu cofraje glisante tip “Günter undZimmerman”: 1 - pervibratoare; 2 - tub vibrant transversal; 3 - plac de împingere (mulare);4 - plac de nivelare suspendat; 5 - plac de vibrare auxiliar.La ambele tipuri de maini, vibrarea este asigurat în masa betonului cu ajutorulunor baterii de pervibratoare, considerate mai eficiente decât vibrarea de suprafa.Descrcarea betonului se face de obicei direct pe stratul suport în dou cordoaneîn cazul limilor mari (fig. 42). Stratul suport trebuie s fie umezit în prealabil pentru a nuse pierde apa din betonul proaspt.Aternerea betonului se asigur pe întreaga lime de betonare cu ajutorul unuicrucior cu deplasare transversal sau, mai frecvent, cu ajutorul unui repartizator cu necelicoidal.La maina cu cofraje glisante din fig. 44, pentru a regla grosimea betonuluinevibrat, între rspânditorul cu nec i bateriile de pervibratoare s-a prevzut o plactransversal de nivelare primar a betonului.Compactarea betonului se bazeaz pe fenomenul de tixotropie a betonului,generat prin intermediul pervibratoarelor i a tubului vibrator transversal (fig. 45), carelichefiaz masa betonului, ceea ce îi permite s ia forma cofrajului.Pervibratoarele (electrice sau hidraulice) sunt amplasate în partea din fa amainii, la o înlime situat în treimea superioar a stratului din beton i la distane întreele în profil transversal de 50 cm, distana ultimului pervibrator fa de marginea cofrajuluifiind de 15 cm.În cazul unor dale groase, de peste 25 cm, planul de vibrare se situeaz în mijloculstratului din beton.Frecvena de vibrare poate fi modificat în funcie de gradul de lucrabilitate albetonului proaspt aternut i de viteza de lucru a mainii.Caracteristicile optime pentru vibrarea betonului, având frecvene cuprinse între180 i 250 Hz, cu amplitudini de 0,7…1,2 mm, corespund unei viteze de înaintare a mainiicu cofraje glisante de 0,9…1,8 m/min.În exploatarea mainii este necesar s se observe starea de funcionare apervibratoarelor, iar în cazul defectrii unuia dintre acestea, aspect care se constat prinlipsa apariiei la suprafaa betonului a bulelor de aer, este necesar s se înlocuiasc cât mairepede pervibratorul ieit din funcie.Nivelarea betonului, respectiv modelarea acestuia dup forma cofrajelor mainiiîn scopul obinerii unui strat din beton compact de o anumit grosime, se realizeazfolosind una din urmtoarele metode:www.armix.ro64

− prin mulare cu ajutorul unei plci superioare cu împingere hidraulic (fig. 45)având limea de 1,8 m. În acest caz, grosimea stratului de beton vibrat din faa plciitrebuie s fie mai mare decât grosimea betonului compactat;− prin nivelarea mecanic cu ajutorul unei plci vibratoare i a unor grinzi denivelare oscilante transversal (fig. 44).În urma compactrii i nivelrii betonului, dup înaintarea cofrajelor o dat cumaina, banda de beton prezint suprafeele laterale verticale, fr a mai necesita susinerealor.Finisarea suprafeei se realizeaz cu ajutorul unor plci suspendate în spatelemainii cu cofraje glisante (fig. 46).Pentru a permite dispozitivelor de aternere, compactare i nivelare a betonului,menionate mai înainte, s funcioneze în condiii optime asigurând o uniformitatecorespunztoare îmbrcmintei din beton de ciment, maina cu cofraje glisante este ghidatca direcie i înlime, prin intermediul unui sistem de referin i a unor palpatori ceacioneaz automat asupra organelor de comand ale dispozitivelor respective i enilelormainii.Fig. 46. Plac suspendat pentru finisarea îmbrcmintei rutiere.Ghidarea mainii cu cofraje glisante se poate face în funcie de sistemul dereferin utilizat, care poate fi:− stratul suport, în care caz uniformitatea i cotele cilor de rulare ale enilelortrebuie s fie corespunztoare (denivelri sub 1 cm msurate cu dreptarul de 3 m), iarlungimea enilelor sau distanele între acestea în lungul drumului trebuie s fie suficientde mari (8…9 m) pentru a se putea folosi “calarea” proprie a mainii;− banda alturat, realizat în prealabil, în cazul lrgirii sau realizriidrumurilor cu mai multe benzi;− aparatur folosind laserul;− firul întins în lungul drumului.Acest ultim sistem de referin este cel mai utilizat, el constând din unul sau doufire, puternic întinse i susinute de stâlpi metalici înfipi în teren în afara gabarituluimainii cu cofraje glisante. Stâlpii se fixeaz la distane de 10 m în aliniament, care sereduc pân la 1…5 m în curbe. Fixarea stâlpilor se face de un topometru folosind aparaturadecvat.www.armix.ro65

Palpatorii pot fi sub form de furculi (fig. 47), care funcioneaz pe bazamodificrii unui câmp magnetic i se folosesc la mainile cu plac de împingere pentrunivelare, sau pot fi sub form de tij (fig. 48).Fig. 47. Ghidarea mainii cu cofraje glisante,folosind palpatori tip “furculi”.Fig. 48. Schema unui palpatorsub form de tij.Având în vedere aceste sisteme ale mainii cu cofraje glisante, este necesar s seasigure un spaiu liber lateral de 2…3 m, necesar pentru calea de rulare i montareasistemului de referin, spaiu mai mare decât în cazul tehnologiei clasice.Viteza de lucru a mainilor cu cofraje glisante a ajuns la 120 m/h, deci 900…1 200m de cale din beton pe zi, randament ce nu poate fi mrit din cauza productivitii limitatechiar i a celor mai mari staii de fabricare automatizat a betoanelor de ciment.De asemenea, acest randament este limitat i de posibilitile de organizare optima transportului betonului preparat, datorit greutilor întâmpinate la asigurarea numruluii capacitii necesare a mijloacelor de transport al betonului din staie la locul de punere înoper.Având în vedere c executarea îmbrcminilor rutiere folosind mainile cu cofrajeglisante necesit realizarea unor betoane de ciment cu caracteistici cât mai uniforme în ceeace privete raportul A/C i lucrabilitatea, prepararea betonului trebuie s se fac în centraleautomatizate care pot asigura obinerea unor betoane de bun calitate.În cazul acestei tehnologii de execuie se recomand verificarea ulterioar arealizrii elementelor geometrice i planeitatea suprafeei de rulare, executându-seremedierile necesare, inclusiv cele cu privire la realizarea rugozitii geometrice.Avantajele adoptrii tehnologiei de execuie folosind mainile cu cofraje glisantesunt:− se lucreaz cu o singur main având toate utilajele de compactare, nivelarea betonului i tierea rosturilor dirijate de un singur mainist, mrindu-se considerabilproductivitatea muncii prin reducerea numrului mecanicilor i muncitorilor;− nu necesit aezarea longrinelor i inelor, operaie care consum un volummare de munc manual;− maina are o vitez sporit de execuie a lucrrilor, realizându-le în maremsur concomitent;− se obin lucrri de calitate sporit comparativ cu tehnologiile clasice;− asigur mecanizarea i modernizarea în general a execuiei îmbrcminilorwww.armix.ro66

− rutiere din beton de ciment, fiind folosite în mod eficient pe marile antierecare necesit punerea în oper a unui volum de beton de peste 100 000 m 3 .Fa de aceste avantaje, se constat i urmtoarele dezavantaje:− realizarea ghidajului mainii pe o suprafa de referin perfect amenajat sauprin fire de ghidare întinse anterior este destul de anevoioas;− valoarea mainii este mult mai mare decât a atelierului de utilaje folosit încazul tehnologiei clasice de execuie (de 2,5…3 ori);− nu se pot realiza îmbrcmini rutiere în dou straturi;− maina nu permite întoarceri i noi treceri peste un sector odat executat;− la volum relativ mic nu se recomand din punct de vedere economicutilizarea mainii cu cofraje glisante, iar la lucrri de volum mare este necesar organizareaunei centrale pentru prepararea betoanelor de mare capacitate.Având în vedere avantajele i dezavantajele utilizrii mainilor cu cofraje glisanterezult c acestea sunt eficiente numai în anumite cazuri, de aceea decizia folosirii lor laconstrucia îmbrcminilor rutiere din beton de ciment trebuie adoptat dup o temeinicanaliz tehnico-econimic.4.4.4. Revibrarea betonuluiMetoda de compactare prin revibrarea betonului în perioada de priz, prezintavantaje economice deosebite datorit rezistenelor mecanice îmbuntite ale betoanelor,respectiv datorit crerii unor posibiliti de economisire a materialeor, în primul rând acimentului.Revibrarea betonului în perioada de priz nu impune probleme deosebite deorganizare a execuiei lucrrilor, aceasta realizându-se printr-o nou trecere avibrofinisorului pe sectoare de îmbrcminte din beton de ciment proaspt executat.Regimul cel mai eficient de vibrare s-a dovedit a fi urmtorul:− revibrarea s se efectueze la mijlocul perioadei de priz a cimentului;− frecvena oscilaiilor în ipoteza unui contact perfect cu betonul este de 2 800vibraii/minut;− amplitudinea oscilaiilor este de 0,17…0,18 mm;− viteza de înaintare a vibrofinisorului în timpul revibrrii betonului este 1,00m/min, revenind fiecrui punct din masa betonului un timp de vibrare de 30 s.Tehnologia revibrrii betonului poate s fie eficient în anumite condiii.4.5. Finisarea, tratarea i protejarea ulterioar a suprafeeiîmbrcminilor din beton de cimentImediat dup aternerea i compactarea betonului de ciment din îmbrcminilerutiere, se execut un complex de operaii tehnologice prin care se urmrete asigurareaplaneitii i rugozitii suprafeei de rulare, realizarea rosturilor necesare, precum iprotecia suprafeei stratului de uzur, operaie care asigur în final obinerea uneiîmbrcmini de bun calitate.În fig. 49 este prezentat schema unui complex de utilaje prin care se asigur pelâng aternerea, compactarea i nivelarea betonului i operaiile de finisare, tratare iprotejare ulterioar a suprafeei îmbrcmintei rutiere executate.www.armix.ro67

Fig. 49. Schema utilajelor care se folosesc la execuia îmbrcminilor din beton de cimentrealizate într-un singur strat: 1 - utilaj de aternere, compactare i nivelare; 2 - utilaj cuplatform pentru montarea ancorelor; 3 - nivelator finisor; 4 - utilaj de finisare; 5 - trecere cumtura; 6 - corturi de lucru; 7 - corturi de protecie; 8 - dispozitiv pentru aplicarea produselorde protecie; 9 - utilaj pentru tierea rosturilor transversale i longitudinale.4.5.1. Finisarea suprafeei de rularePentru obinerea unei planeiti corespunztoare a suprafeei de rulare, prescripiiletehnice de la noi din ar recomand ca denivelrile longitudinale constatate la suprafaastratului de uzur s se elimine cu ajutorul unui rulou metalic, având o lungime de 4 m,diametrul de 20…25 cm i o mas de 200 kg, acesta rostogolindu-se pe suprafaa betonuluiproaspt în sens perpendicular pe axa drumului, fr a lovi longrinele.Operaia de finisare se consider terminat atunci când ruloul este în contact directcu suprafaa betonului pe toat lungimea lui, în deplasarea acestuia pe întreaga lime abenzii din beton executate. În zilele clduroase, când suprafaa ruloului se usuc cu ocaziaîntreruperilor de lucru, aceasta va fi curat i umezit prin stropire, operaii care se vorrealiza din afara suprafeei betonate, interzicându-se stropirea betonului proaspt pentru anu se spla cimentul de la suprafa.Dup executarea acestei operaii, suprafaa betonului se finiseaz cu dricametalic i mistria (fig. 50), acordându-se o atenie deosebit finisrii stratului de uzur lamarginile benzii din beton i pe lungimearosturilor, unde posibilitatea apariiei unordenivelri este mai mare i unde trebuie s seasigure eliminarea eventualelor bavuri dinbeton de peste longrine, care pot conduce larupturi în muchiile dalelor dup demontarealongrinelor.În rile cu tehnologie avansat,pentru asigurarea planeitii suprafeei derulare, în special în lungul drumului, finisarease realizeaz cu ajutorul unor utilaje având ogrind finisoare oblic sau paralel cu axadrumului (aceast ultim soluie este mai rarfolosit). Grinda finisoare execut operaia denivelare pe întreaga lime a benzii de betonturnat, utilajul acionând de obicei în urmavibrofinisorului la o distan de peste 6 m deacesta.Grinda de finisare este susinut de uncadru cu roi i este dispus în plan având ooblicitate de 30 ° fa de axa benzii.Fig. 50. Executarea operaiilor de finisaremanual a suprafeei de rulare.www.armix.ro68

4.5.2. Asigurarea rugozitiiÎn urma aciunii utilajelor de aternere, compactare i nivelare-finisare, suprafaabetonului din stratul de uzur trebuie tratat astfel încât s se obin o îmbrcminte avândsuprafaa rugoas, cu caracteristici antiderapante.Suprafaa de rulare a îmbrcminilor din beton de ciment sub aciunea traficuluise poate lefui, devenind alunecoas i prezentând, în special pe timp umed, pericol dederapare.lefuirea suprafeei este favorizat de existena în compoziia betonului a unoragregate de tipul bazaltului sau a rocilor calcaroase care se lustruiesc uor, precum i agranulelor de pietri neconcasat care prezint o lefuire natural.Din aceast cauz, înc în timpul execuiei îmbrcminilor din beton de ciment sefolosesc diferite procedee de îmbuntire a rugozitii dintre care se amintesc în ordine:mturarea sau perierea transversal, strierea transversal sau longitudinal, clutajulsuprafeei, dezvelirea agregatelor i altele.Mturarea suprafeei îndeprteaz mortarul în exces de la suprafaa betonului,rezultat din vibrare, obinându-se o macrostructur corespunztoare a suprafeei betonului.Se recomand, în acest caz, perierea suprafeei betonului proaspt cu ajutorul unor periipiassava, în direcie perpendicular pe axa drumului.În acelai scop, exist posibilitatea utilizrii unor perii de sârm, mturi cu fire dinmateriale plastice sau greble metalice, având diametrul firelor sau dinilor de maximum5…6 mm, iar intervalul între ele de 15…20 mm, sau utilizându-se o pânz de iut de1,65…3,00 m lime, montat transversal pe pasarel rulant (fig. 51).Fig. 51. Asigurarea rugozitii suprafeei betonului proaspt cu ajutorul pânzei de iut.Strierea suprafeei este un procedeu mai eficient i mai durabil în timp, putânduserealiza transversal sau longitudinal pe suprafaa îmbrcmintei din beton de ciment,caracteristicile de rugozitate ale suprafeei striate (rugozitate geometric, coeficient defrecare longitudinal) fiind superioare fa de procedeele anterioare, dup cum rezult i dinfig. 52.Strierea transversal prin tierea betonului în curs de întrire este unul dinprocedeele cele mai rspândite pe plan mondial.Lucrrile se pot efectua cu ajutorul unei maini de tiat rosturi la care se adapteazun echipament de striere sau cu ajutorul unor maini care sunt montate pe roi i suntghidate prin fir ca direcie i nivel.www.armix.ro69

Fig. 52. Valoarea coeficientului de frecare longitudinal în funcie de procedeul folosit pentruasigurarea rugozitii.Fig. 53. Striuri transversale realizate pe suprafaa betonului.De asemenea, pentru strierea betonului se folosesc utilaje speciale care dispun deun set de discuri circulare având coroana din diamante sau oel. Acest tip de utilaj poateexecuta concomitent 20…22 de strieri, pe o lime de 30…60 cm, striurile realizate având2,5…3,0 mm adâncime i 5,0…7,5 mm lime.Cercetri franceze au stabilit c distana optim între striuri, calculat pe bazaelementelor eficacitate-cost, este de 100 mm, iar adânciturile se recomand s fie în formde V, rotunjite la partea inferiaor.Eficiena strierii transversale este dubl deoarece:− mrete capacitatea drenant a suprafeei de rulare, diminuând grosimeapeliculei de ap;− faciliteaz evacuarea apei de sub anvelopele autovehiculelor suplinindeventuala lips a sculpturilor pneurilor.www.armix.ro70

Strierea longitudinal se execut, de asemenea, prin tierea betonului cu utilajespeciale având cuite din diamant sau oel dur, cu ajutorul crora se realizeaz striuriparalele cu axa drumului, de 2…3 mm lime i 4…5 mm adâncime, cele mai eficientefiind cele care au distana între ele redus, de 25 mm.În fig. 54 este prezentat comparativ rugozitatea suprafeei betonului obinut încazul folosirii strierii transversale sau longitudinale, pentru acelai randament al utilajului(volum de beton dislocat egal). Se poate constata c rugozitatea suprafeei, msurat princoeficientul de frecare longitudinal, la viteze de circulaie cuprinse între 40 i 80 km/h estemai mare în cazul strierii longitudinale. Din acest punct de vedere i luând în considerarecostul mai ridicat al strierii transversale, strierea longitudinal poate fi mai eficient.Fig. 54. Comparaie între strierea transversal i cea longitudinal.În unele ri îns, se apreciaz c strierea longitudinal provoac asupraautovehiculelor un efect neplcut de erpuire i poate favoriza, în anumite condiii,formarea fgaelor longitudinale pe suprafaa îmbrcmintei.Se poate meniona de asemenea, c toate tipurile de striere provoac cretereazgomotului produs de pneuri.Procedeul prin striere se recomand în cazul betoanelor de ciment ce coninagregate mai puin dure în stratul de uzur.Clutajul este un procedeu aplicat pentru prima dat în Belgia, care const înînfigerea în stratul de uzur al betonului proaspt, prin vibrare, a unor agregate naturale dinroci dure eruptive. Se obine astfel o macrotextur a suprafeei, care confer îmbrcminteicaliti drenante i antiderapante superioare, la toate vitezele de circulaie i care se meninîn timp (fig. 55).− Operaia de clutaj se poate realiza cu ajutorul unui utilaj complex adaptat lamaina cu cofraje glisante (fig. 56) care se compune din urmtoarele pri:− buncre pentru agregate (de regul criblur 16-25);− distribuitor de criblur;− plac vibratoare;www.armix.ro71

− echipament de dozare i stropire a materialelor de protecie a suprafeei;− dispozitiv pentru tierea rosturilor.Fig. 55. Aspect al suprafeei îmbrcminteirutiere realizat prin clutarea betonului.Fig. 56. Utilaj pentru clutarea suprafeeibetonului proaspt.Avantajul economic al acestui procedeu const în faptul c permite utilizarea înmasa betonului de ciment a agregatelor naturale locale având un coeficient de uzur mare(calcare), rezistena stratului de uzur fiind asigurat de ctre materialul dur folosit pentruclutaj.Dezvelirea parial a agregatelor naturale din stratul de rulare în scopul obineriiunei macrorugoziti const în stropirea cu ap a betonului proaspt înainte de începutulîntririi, mturarea sau extragerea mortarului de la suprafaa betonului fr a scoateagregatele (fig. 57).Utilajul folosit pentru operaia dedezvelire a agregatelor se compune dinurmtoarele echipamente:− asiu automotor care poatecircula pe ine sau adaptat la maina cucofraje glisante având ghidaj electronicpentru nivel;− mtur rotativ cu ax orizontalavând fire de nylon i dispozitiv de udare iîndeprtare a mortarului fluid de la suprafaastratului;− dispozitiv de rspândire amaterialelor de protecie.În exploatarea îmbrcminilor rutieredin beton de ciment sunt cunoscute i alteFig. 57. Aspect al îmbrcmintei rutiererealizat prin dezvelirea parial a agregatelor.procedee de asigurare a rugozitii suprafeei de rulare, folosind diferite procedee mecanice(buciardarea, sablarea etc.) sau aplicarea unor tratamente rugoase cu liani bituminoispeciali i elastomeri sau cu liani sintetici (rini epoxidice).În toate cazurile, se urmrete obinerea unei rugoziti geometrice msurat prinmetoda înlimii de nisip, având HS > 0,8 mm sau a unui coeficient de frecare longitudinalmsurat cu pneu neted, roat blocat, suprafa umed, V = 80 km/h, având valori mai maride 0,3…0,4.www.armix.ro72

4.5.3. Protejarea suprafeei betonuluiNecesitatea de a asigura o protecie corespunztoare a suprafeei betonuluiproaspt este legat de influena factorilor climaterici i a condiiilor meteorologice asupracaracteristicilor betonului (aciunea direct a soarelui i a temperaturii ridicate, umiditateasczut a aerului, vânt, ploaie etc.), urmrindu-se în special diminuarea pierderilor de apprin evaporare.Sunt cunoscute mai multe procedee de protejare a betonului proaspt care serealizeaz în diferite faze de execuie a îmbrcmintei rutiere, folosind:− acoperiuri (ferme, corturi, umbrare), în timpul realizrii îmbrcmintei;− pelicule de protecie;− materiale umede.Acoperiurile de lucru sau de protecie se realizeaz din materiale de culoaredeschis (prelate sau folie din polietilen opac) care se fixeaz pe cadre de susineremetalice sau din lemn i care se deplaseaz (gliseaz) cu ajutorul roilor pe longrine.Aceste acoperiuri se monteaz imediat dup terminarea finisrii suprafeeibetonului, asigurând protecia betonului proaspt în prima faz de întrire a acestuia iîmpiedicând evaporarea apei provocat de vânt i cldura soarelui.Acoperiurile de protecie, în cazul în care au lungimi suficient de mari (50…100 m),pot fi folosite i în cazul intemperiilor (ploaie) împiedicând tergerea rosturilor i striurilor,splarea mortarului de ciment i prbuirea marginilor dalelor realizate cu cofraje glisante.Peliculele de protecie, soluie frecvent utilizat în toate rile, se aplic dup 3…5ore de la aternere, când suprafaa betonului s-a zvântat i i-a pierdut luciul, având un rolimportant în meninerea umiditii betonului în timpul prizei i întririi.Prescripiile tehnice de la noi din ar prevd posibilitatea aplicrii unuia dinurmtoarele materiale de protecie:− folie de polietilen, timp de 10 zile;− pelicul de emulsie de parafin (300 g/m 2 );− pelicul de bitum tiat (0,5 kg/m 2 );− pelicul de emulsie bituminoas cationic.Aplicarea peliculei de protecie se face prin stropire, folosind un pulverizatormanual sau dispozitive automatizate adaptate utilajelor de striere a suprafeei betonului saumainilor cu cofraje glisante (fig. 58).Fig. 58. Utilaj pentru aplicarea peliculei de protecie.www.armix.ro73

În ambele cazuri este necesar s se controleze frecvent: aspectul suprafeei,dozajul i uniformitatea rspândirii materialului de protecie.Materialul aplicat formez la suprafaa betonului o pelicul etan, impermeabil,care asigur o protecie eficace, reinând peste 95 % din apa care ar putea s se evapore dinbeton în lipsa acestei pelicule.Prescripiile tehnice franceze prevd utilizarea unor materiale de protecie deculoare alb, pentru a se putea controla uniformitatea i omogenitatea rspândirii i pentru alimita absorbia cldurii din razele solare. Dozajul utilizat este de 150 g/m 2 .În cazul îmbrcminilor realizate cu ajutorul mainii cu cofraje glisante, sau încazul cofrajelor fixe dup demontarea longrinelor, aplicarea peliculei de protecie trebuie sse fac i pe prile laterale ale dalei din beton.Aplicarea peliculei de protecie pe suprafaa betonului rutier este o operaie foarteimportant care trebuie realizat cu mult atenie, având în vedere c o execuie îngrijitpermite evitarea apariiei fisurilor premature de contracie i obinerea unei rezistene bunea betonului din stratul de uzur.În cazul unor condiii atmosferice nefavorabile (ploaie, timp foarte cald sau vântuscat puternic) se poate mri dozajul din materialul de protecie, sau va trebui s se repetela 24…48 h aplicarea peliculei de protecie.Aplicarea de materiale umede, care se menin în aceast stare prin stropire cu aptimp de mai multe zile, este o metod mai costisitoare care necesit mult manoper itransportul unei mari cantiti de ap.Prescripiile tehnice de la noi din ar prevd ca peste peliculele de protecie cubitum sau emulsie bituminoas, având în vedere culoarea neagr a acestora s se aplice unstrat de nisip în grosime de 1,5 cm sau, în lipsa acestei pelicule, s se acopere suprafaabetonului cu un strat de nisip în grosime de 3 cm, care se menine umed timp de 10 zile.Pe perioada de întrire a betonului pân la darea în circulaie a îmbrcmintei seiau msuri de interzicere a circulaiei autovehiculelor pe suprafaa acesteia.Prescripiile tehnice de la noi din ar prevd c îmbrcminile din beton deciment noi se pot da în circulaie atunci când s-au realizat cel puin 80 % din rezisteneleprescrise la 28 de zile.Stabilirea perioadei de întrire P a betonului la diferite temperaturi ale mediuluiînconjurtor T m , pentru atingerea procentului de rezisten β fa de clasa prescris, se poateface i cu ajutorul unor grafice întocmite în acest scop (fig. 59).De obicei dup 14 zile se poate deschide circulaia pentru autoturisme.Fig. 59. Grafic pentru stabilirea perioadei de întrire a betonului în funcie de temperatur.www.armix.ro74

4.6. Executarea rosturilorÎmbrcminile din beton de ciment se realizeaz, de obicei, din daledreptunghiulare, separate între ele prin rosturi, care se amenajeaz la execuia lucrrilor.Scopul principal al acestor rosturi este de a evita apariia necontrolat a fisurilor icrpturilor în îmbrcminte, în special datorit contraciei din timpul întririi betonuluiprecum i datorit diferitelor solicitri la care sunt supuse îmbrcminile rutiere în timpulexploatrii (aciunea traficului, variaiile de temperatur zilnice sau sezoniere etc.).În funcie de rolul pe care îl îndeplinesc, tehnologia de execuie a rosturilor estediferit, cele mai importante fiind rosturile transversale de contracie.4.6.1. Clasificarea rosturilorRosturile îmbrcminilor din beton de ciment se pot clasifica dup mai multecriterii.Dup modul de dispunere în plan, se deosebesc:− rosturi longitudinale, care coincid cu axa cii sau sunt paralele cu aceasta;− rosturi transversale, care sunt perpendiculare sau înclinate fa de axa cii.Dup rolul îndeplinit, rosturile pot fi:− rosturi de contact (de construcie), care separ dalele realizate din betoane devârste diferite;− rosturi de dilataie, care permit deplasarea dalelor sub efectul variaiilorsezoniere ale temperaturii, evitând eforturile de compresiune ridicate i posibilitateaflambrii dalelor;− rosturi de contracie care localizeaz i dirijeaz apariia fisurilor datoritcontraciei betonului în perioada de întrire a acestuia;− rosturi de încovoiere, care localizeaz fisurile cauzate de eforturile deîncovoiere din variaiile zilnice de temperatur i din trafic, precum i pe cele cauzate detasarea neuniform a stratului suport.Prescripiile tehnice de la noi din ar foloseau pentru ultimele dou tipuri derosturi termenul de rosturi de "contracie-încovoiere", în lucrarea de fa ele fiind numiterosturi de "contracie".Dup modul de execuie, fa de grosimea dalei, se deosebesc:− rosturi complete, care se execut pe întreaga grosime a îmbrcmintei dinbeton i separ dalele adiacente (de regul rosturi de dilataie i de contact);− rosturi pariale sau de suprafa, care se execut numai pe o anumit grosimea dalei (de obicei rosturi de contracie, executate în stratul de uzur, sau pe 1/3 dingrosimea dalei).Dup modul de amenajare, rosturile pot fi:− rosturi amenajate, care sunt prevzute cu dispozitive de transmitere aîncrcrilor de la o dal la alta (gujoane, armturi);− rosturi libere, neamenajate.4.6.2. Rosturi de contactRosturile de contact pot fi longitudinale (de construcie) când rezult dinnecesitatea realizrii îmbrcmintei în benzi de lime limitat, în funcie de tipul utilajuluifolosit la aternerea i compactarea betonului, sau pot fi transversale (de lucru) în cazulcând se întrerupe turnarea betonului.www.armix.ro75

Rosturile de contact (atât cele de construcie cât i cele de lucru) se execut peîntreaga grosime a îmbrcmintei din beton.Pe suprafaa vertical a rostului se aplic o pelicul de bitum tiat sau emulsiebituminoas, peste care se va lipi o fâie de carton bitumat sau folie de polietilen.La drumurile i strzile de categoria I i II, precum i la pistele de aviaie, parteasuperioar a rostului de contact se taie pe o adâncime de 30 mm i o lime de 8…10 mm,pentru facilitarea colmatrii.Rosturile longitudinale de contact se prevd, în general, amenajate cu ancore dinoel-beton cu diametrul de 10…15 mm, cu lungimi de 0,60…1,00 m, încastrate în ambeledale la distane de 1,00…1,50 m pentru a preveni deplasarea lateral a acestora.Prescripiile noastre tehnice prevd ca ancorele s fie confecionate din OB 37,φ 10 mm cu ciocuri i lungimea de 1,00 m, iar distana între ancore în lungul rostului seprevede de 1,00 m (fig. 60)Fig. 60. Amenajarea rosturilor de contact longitudinale.Ancorele se îndoaie la jumtatea lungimii în unghi de 90 °, iar o jumtate dinancor se va proteja, înfurându-se în 2…3 straturi de hârtie sau folie de polietilen, pentrua nu adera la beton i pentru a se putea dezlipi uor de marginea primei benzi turnate.Jumtatea neprotejat a ancorei se înfige în beton, perpendicular pe rostullongitudinal, iar jumtatea protejat a ancorei se lipete de longrin, pentru ca dupdemontarea longrinei s se poat dezdoi i întinde peste stratul de rezisten al celei de adoua benzi.4.6.3. Rosturi de dilataieÎn tehnica rutier mondial nu s-a ajuns înc la o concepie unitar în ceea ceprivete rosturile de dilataie la îmbrcminile din beton de ciment, în unele ri distanawww.armix.ro76

între aceste rosturi fiind de 70…100 m, în funcie de grosimea dalelor, iar în alte ri seprevd distane mai mari, de peste 100 m.Cele mai avansate metode prevd eliminarea total a acestor rosturi de dilataie(S.U.A. Anglia, Belgia, Germania etc.), bazându-se pe faptul c în perioada dilatriibetonului, lipsa rosturilor de dilataie conduce la apariia unor eforturi de compresiune înîmbrcmintea rutier, care pot micora eforturile de întidere din încovoiere rezultate subaciunea traficului.Cu ocazia temperaturilor mari din vara anului 1976 s-a reconfirmat comportareabun a îmbrcminilor din beton de ciment realizate fr rosturi de dilataie.Obligativitatea realizrii rosturilor de dilataie apare ca necesar în dreptullucrrilor fixe, la capetele tablierelor sau plcilor de racordare ale viaductelor, pasajelor ipodurilor, unde pot aprea împingeri periculoase din dilatarea betonului.De asemenea, în unele ri (Anglia, Frana) se prevd rosturi de dilataie în cazulexecuiei lucrrilor în perioada noiembrie - martie, sau în cazul turnrii betonului pe timpfriguros, la temperaturi sub 5 °C.Prescripiile tehnice de la noi din ar prevd necesitatea executrii rosturilor dedilataie transversale la distane de 100 m i longitudinale, în cazul pieelor, interseciilor,platformelor care au limi mari, de peste 100 m. În acest ultim caz rostul de dilataie seexecut la mijlocul limii, în locul unui rost de contracie.Rosturile de dilataie se execut pe toat limea cii i pe întreaga grosime aîmbrcmintei, limea rostului i materialele folosite trebuind s permit dilatareabetonului din dale în lungul drumului.Limea rostului de dilataie este prevzut în diferite ri de 18…20 mm sau chiarmai mare.Rosturile de dilataie amenajate cu sau fr gujoane se pot executa în dou feluri:− prin introducerea pe grosimea stratului de rezisten a unei scânduri din lemnde esen moale sau a unui înlocuitor (PFL sau PAL), care rmâne în lucrare, având rolul dea prelua eforturile din dilataia termic a betonului (fig. 61, a). Înainte de introducerea înoper a scândurii, aceasta se pstreaz în ap timp de 10…24 h.Amenajarea rostului în stratul de uzur pe grosimea acestuia se poate realiza prinintroducerea în prealabil în rost a unei garnituri metalice de 18…20 mm grosime care seextrage dup aternerea, compactarea i priza betonului sau prin executarea rostului înstratul de uzur prin tierea ulterioar a betonului întrit din stratul de uzur pe o lime cu2 mm mai mare decât grosimea scândurii. Golul realizat în stratul de uzur se colmateazcu mastic bituminos, având o compoziie adecvat, sau cu alte materiale de colmatareelastice (neopren, tuburi flexibile din cauciuc etc.);− prin folosirea unui rost lateral prefabricat care se aaz înainte de betonare pelocul respectiv, eliminând operaia de colmatare ulterioar a rostului. Se folosete oscândur având la partea superioar o reea de sârm ars, fixat cu ajutorul unor cuie,care constituie armtura de susinere a masticului bituminos (fig. 61, b).În cazul frecvent al executrii îmbrcmintei într-un singur strat, rostul se executsimilar (fig. 62), tierea prii superioare a rostului realizându-se cu o lime de 20…25 mm,pe o adâncime de 30 mm.În exploatarea îmbrcminilor rutiere din beton de ciment se va acorda o ateniedeosebit întreinerii corespunztoare a rosturilor de dilataie, având în vedere c existenaîn acestea a unor materiale dure, ce pot fi introduse accidental în rosturi sub circulaie,blocheaz funcionarea lor, nepermiând dilatarea normal a dalelor, aspect ce poateprovoca spargerea sau fisurarea dalelor.www.armix.ro77

Fig. 61. Amenajarea rosturilor de dilataie la îmbrcmini în dou straturi:a − cu scândur; b − prefabricat.Fig. 62. Rost de dilataie la îmbrcmini într-un strat.4.6.4. Rosturi de contracieRosturile de contracie sunt cele mai importante dintre toate rosturileîmbrcminilor din beton de ciment, având în vedere c ele sunt numeroase i nu pot fievitate în cazul betonului nearmat.Distana dintre rosturile de contracie transversale prevzut în majoritatea riloreste de 4…6 m, în general mai mic de 25 h (h - grosimea dalei), întreruperea dalei fiindrealizat pe 1/3…1/4 din grosimea total a dalei sau, în cazul execuiei într-un singur strat,pe 1/4…1/5 din grosimea dalei. Unele prescripii tehnice strine admit chiar 1/5 dingrosimea dalei, dar minimum 5 cm.În ceea ce privete rosturile de contracie longitudinale, prescripiile tehnice de lanoi din ar prevd ca ele s se execute în cazul când banda de beton se toarn cu o limemai mare de 5,0 m, realizându-se pe axa acesteia.Rosturile de contracie transversale se execut fie perpendicular pe axa drumului,fie cu o înclinare de 1/6 fa de poziia perpendicular.În cazul execuiei rosturilor perpendicular pe axa drumului, rosturile din cele doubenzi alturate vor fi în continuare (fr decalare), iar în cazul execuiei înclinate, rosturiledin cele dou benzi vor fi simetrice fa de axa drumului.www.armix.ro78

Se prefer execuia înclinat a rosturilor transversale pentru a evita fenomenul derezonan al autovehiculelor i producerea zgomotelor din circulaie.În ceea ce privete tehnologia de execuie a rosturilor de contracie se menioneazdou metode:− prin vibrare;− prin tiere.Rosturile vibrate se realizeaz prin introducerea unei fâii de carton bitumat saufolie de polietilen în betonul proaspt al stratului de uzur cu ajutorul unui cuit vibrator.Pe lama cuitului vibrator se îmbrac fâia de carton sau polietilen i se introduceprin vibrare în betonul proaspt pe întreaga lime i grosime a stratului de uzur. Cuitul seridic apoi, fr a se opri vibrarea, fâia de carton sau polietilen rmânând înglobatvertical în beton.În lipsa cuitului vibrator, fâia de carton poate fi înglobat în stratrul de uzur cuajutorul unei rigle, care se aaz pe suprafaa stratului de rezisten vibrat, având fâia decarton pe faa vertical dinspre sensul de turnare. În acest caz se aterne betonul de uzur idup prima vibrare a stratului de uzur se extrage rigla, fâia de carton rmânând în beton,i se completeaz manual cu beton golul rmas. Dup compactarea suplimentar lâng rostcu ajutorul unei plci vibratoare stratul de uzur se vibreaz a doua oar, trecându-se cuvibrofinisorul fr oprire peste rost.Metoda de realizare a rosturilor de contracie prin vibrare în betonul proasptprezint avantajul c aceste rosturi nu se mai colmateaz i se elimin posibilitatea apariieipremature i necontrolate a fisurilor din contracia betonului, în timpul realizriiîmbrcmintei, îns calitatea execuiei este deficitar având în vedere necesitatea finisrii,de multe ori manual, a suprafeei stratului de uzur în dreptul acestor rosturi.Rosturile tiate se execut în betonul întrit, cu ajutorul unei maini pentru tiatrosturi. Tierea rosturilor este prevzut a se face la un interval de 6 pân la 72 h de lapunerea în oper a betonului.Stabilirea perioadei optime pentru tierea betonului întrit este deosebit deimportant datorit multiplelor cauze care favorizeaz apariia fisurilor din contracie. Eatrebuie s se execute înainte ca betonul s fi suferit o contracie prea mare.În cazul unor condiii favorabile apariiei fisurilor ca de exemplu: folosirea unorcimenturi cu contracii mari, agregate cu multe pri fine, raport A/C mare, lipsa protejriisuprafeei, temperaturi ridicate ale mediului, vânt, grosimi mari ale dalei din beton etc.,tierea rosturilor este necesar s se fac la un interval redus (6…10 h de la turnareabetonului).Betonul pus în oper dimineaa este cel mai sensibil la apariia fenomenului decontracie, deoarece perioadei de degajare maxim a cldurii din procesul de hidratare acimentului, i se suprapun temperaturile mai mari din timpul zilei. În unele ri se foloseteîn acest caz procedeul rcirii betonului, prin utilizarea apei de amestecare adus la otemperatur joas.Unele prescripii tehnice recomand tierea decalat a rosturilor de contracieîncepând cu distane între ele de 15 m, ulterior tindu-se rosturile la 5 m.Prescripiile tehnice de la noi din ar prevd tierea rosturilor de contracie înbetonul întrit al stratului de uzur, la un interval de 8…24 h de la punerea în oper, limeafiind de 8…10 mm (fig. 63).Pentru a favoriza apariia fisurii în betonul de rezisten, când h 1 ≥ 2h 2 se folosetela partea inferioar a îmbrcmintei un element necompresibil, sub form de T (din materialplastic sau tabl) sau sub form triunghiular (din lemn sau beton).www.armix.ro79

Fig. 63. Rosturi de contracie.Mainile speciale folosite pentru tierea rosturilor sunt prevzute cu discuri avândcoroana din diamant, corindon sau alte abrazive (carbur de siliciu).La toate tipurile de maini pentru tierea rosturilor de contracie, este necesar ocantitate mare de ap, atât pentru operaia de tiere propriu-zis, cât i pentru splarearosturilor, ultima operaie fiind esenial pentru asigurarea aderenei materialului folositpentru colmatare.Pentru utilizarea eficient a produselor de colmatare se practic tierea rosturilorde contracie cu limi diferite pe înlimea acestora, rezultând seciunile din fig. 64.Studii franceze au scos în eviden randamentele i duratele de exploatare pentrudiferite tipuri de discuri conform tabelului 19.De asemenea, din aceste studii a rezultat c viteza de lucru i durata de exploatarea discurilor depinde de natura agregatelor minerale utilizate în betonul de ciment al stratuluide uzur. În tabelul 20 sunt prezentate aceste valori, în cazul rosturilor transversale având5 cm adâncime i 4 mm lime, tiate cu o main cu disc cu diamant.Se constat c întrebuinarea agregatelor calcaroase la realizarea betoanelor rutiereprezint interes în cazul executrii prin tiere a rosturilor de contracie (calcarele conducândla scderea coeficientului de dilataie i la mrirea rezistenei la întindere a betonului).www.armix.ro80

abFig. 64. Seciuni transversale prin rosturi de contracie:a − colmatare cu mastic bituminos; b − colmatare cu materiale elastice i mastic.Randamente de tiere a rosturilor de contracieTabelul 19Tipul discului Timpul de tiere a unui rost de 8 m,minuteLungimea de exploatare a unui disc,mCu diamanteCu abrazivi12…1520…25200…22025…30Influena agregatelor naturale la tierea rosturilorTabelul 20Natura agregatelorLungimea de exploatare a unuiViteza medie de lucru, m/minnaturaledisc, mSilexGranitBazaltPorfirCalcar1,001,501,501,752,5080…300300…600500…900600…1 0001 000…3 000Colmatarea rosturilor de contracie în cazul executrii lor prin tiere se realizeazprin umplerea lor pân la suprafaa îmbrcmintei cu materiale elastice i adezive lasuprafaa betonului, care s permit dilatarea i contracia betonului i s asigureimpermeabilitatea rostului.Se cunosc diferite tehnologii i materiale pentru colmatarea rosturilor decontracie:− cu masticuri bituminoase turnate la cald;− cu produse de punere în oper la rece (paste pe baz de elastomeri sau riniepoxidice);− cu produse prefabricate care se introduc în rost (neopren, cauciuc etc.).www.armix.ro81

Folosirea materialelor din cauciuc de diferite forme (tuburi sau nururi de cauciuc)a condus la obinerea unor rezultate foarte bune, metoda fiind aplicabil atât la construciaîmbrcminilor rutiere din beton de ciment, cât i ulterior în cazul întreinerii acestora.Tubul de cauciuc trebuie s aib un diametru exterior de 1,15…1,40 orideschiderea rostului pentru a fi bine fixat în rost, în care se introduce prin presare sau prinloviri mecanice.Soluia prezint avantaje având în vedere c tubul de cauciuc, fixat bine întrepereii rostului, realizeaz o bun etanare a acestuia, iar volumul de materiale de colmatarecare se toarn deasupra tubului este mai redus. Se elimin astfel în mare msur defeciuneacauzat de masticul în exces la rosturi în cazul dilatrii betonului, iar dac masticul esteîndeprtat de circulaie, rostul rmâne în continuare etan.La noi în ar se utilizeaz un mastic bituminos având urmtoarea compoziie:− bitum D 81/120 40 %;− deeuri de cauciuc 8 %;− fibre textile 4 %;− praf de azbest 48 %.Prepararea masticului se face în instalaii mobile, înclzindu-se mai întâi bitumulla 180…200 °C, dup care se introduc treptat celelalte componente ale masticului, operaiadurând 3…4 h.Avantajele realizrii rosturilor de contracie prin tiere sunt legate de mecanizareaexecuiei lucrrilor i de calitatea superioar obinut prin aceast metod, rosturile obinutefiind uniforme, cu muchii bine conturate.4.6.5. Rosturi amenajateAmenajarea rosturilor de dilataie sau de contracie cu gujoane sau armturi esteprevzut de unele prescripii tehnice în cazul drumurilor cu trafic intens i greu sau încazul când stratul suport nu este executat din materiale stabilizate i unde se poatemanifesta fenomenul de pompaj.Acest tip de amenajare asigur transmiterea în bune condiii a eforturilor dintr-odal în alta, în cazul solicitrilor la încovoiere din încrcrile verticale ale circulaieiautovehiculelor, facilitând conlucrarea acestora pe toat durata exploatrii.În fig. 65 este prezentat amenajarea unui rost de dilataie cu gujoane, conformprescripiilor tehnice de la noi din ar.Fig. 65. Amenajarea rosturilor de dilataie cu gujoane.www.armix.ro82

Gujoanele se monteaz paralel cu axa longitudinal a dalelor, la distane variabilede 30…40 cm i mai reduse la margini. Pentru pstrarea cu precizie a poziiei lor în timpuloperaiilor de turnare a betonului, gujoanele se monteaz în panouri (fig. 66).Fig. 66. Îmbrcminte rutier cu ancore în rostul de contact longitudinal i armarea rosturilortransversale.Fig. 67. Dispozitiv pentru introducereaarmturilor în rosturi.Nerespectarea paralelismului întregujoane antreneaz eforturi de întindere mariîn beton, ajungându-se la fisurarea dalei laextremitatea gujoanelor. Gujoanele seîncastreaz, alternativ, în una din dale i sedeplaseaz liber în cealalt; partea din gujoncare se deplaseaz se unge cu bitum pentru aîmpiedica aderena betonului. Cursagujoanelor se asigur prin prevederea unormanoane având diametrul cu 3…4 mm maimare decât al gujoanelor; spaiul liber de 2 cmadâncime, asigurat de manon, se umple cupâsl, câli sau plut.În fig. 67 este prezentat un utilaj careasigur mecanizarea lucrrilor de montare aarmturilor la rosturile transversale decontracie. Se folosesc armturi din oel-betoncu diametrul de 25…30 mm i lungimi de45…50 cm.Introducerea armturilor se face prinvibrare în betonul proaspt.4.7. Condiii de calitate, controlul calitii i recepia lucrrilor4.7.1. Condiii de calitateCondiiile prevzute de prescripiile tehnice de la noi din ar privind elementelegeometrice ale îmbrcminilor din beton de ciment sunt urmtoarele:− grosimea îmbrcmintei rezult din calcule de dimensionare i trebuie s fiede minimum 18 cm. Grosimea stratului de uzur trebuie s fie de 6 cm;www.armix.ro83

− limea de turnare a dalei de beton poate fi de 2,50…8,50 m. Abaterea limiteste de ± 15 mm;− profilul transversal se realizeaz sub form de acoperi cu dou pante alecror valori trebuie s fie de 2 % pentru drumuri în aliniament i în curbe frsupraînlri, strzi, bretele i ci de rulare ale aerodromurilor i de 1…1,5 % pentru pistede aerodromuri. Profilul transversal al unei ci unidirecionale la autostrzi trebuie s aibo pant unic de 2 %. Abaterea limit la pant este de ± 0,4 %. Pentru drumuri cu curbesupraînlate i pentru platforme de parcare, panta transversal este cea dat în proiect.Abaterea limit este de ± 4 mm/m cu condiia asigurrii pantei de scurgere a apelor;− în profilul longitudinal al drumului proiectat, abaterea limit local la coteleîmbrcmintei din beton de ciment, în ax, sunt ± 10 mm la autostrzi, piste deaerodromuri, drumuri i strzi de clasa tehnic sau categoria I i II i ± 20…30 mm pentrualte clase tehnice sau categorii de drumuri i strzi.Condiiile de calitate privind regularitatea suprafeei de rulare sunt urmtoarele:− denivelrile locale admisibile în profil longitudinal, msurate sub o lat de 3m lungime, pe fiecare band de beton sunt de 4 mm pentru viteze de proiectare mai maride 100 km/h, 5 mm pentru viteze de proiectare de 50…100 km/h i 6 mm pentru viteze deproiectare mai mici de 50 km/h;− abaterile maxime admisibile la cotele îmbrcmintei în axa benzii fa decotele din proiect sunt de ± 10…30 mm, în funcie de categoria drumului sau strzii;− denivelrile locale admisibile în sens transversal, msurate sub lata de 3 mlungime, sunt de ± 4 mm;− denivelrile locale admisibile între dou benzi de beton adiacente, la rostullongitudinal de contact, sunt de 2 mm;− denivelrile locale la rosturile transversale nu se admit la autostrzi, piste deaerodromuri, cu Vp > 100 km/h, iar pentru alte drumuri i strzi se admit denivelri de 2 mm.4.7.2. Controlul calitii lucrrilorÎn primul rând, se accentueaz importana utilizrii unor materiale componente alebetoanelor de ciment rutiere, de o calitate corespunztoare, conform prescripiilor tehniceprezentate în paragraful 2. Calitatea acestora trebuie urmrit ritmic pe toat durataexecuiei lucrrilor pentru a putea lua msurile corespunztoare în caz de necesitate.De asemenea, zilnic se efectueaz i controlul calitii betonului.Pentru controlul calitii lucrrilor la realizarea betoanelor de ciment rutiere, pelâng fiecare staie de betoane trebuie s funcioneze un laborator de antier, dotat cupersonal de specialitate i aparatur de laborator necesar controlului calitii materialelorcomponente ale betonului (ciment, agregate, ap) i a execuiei betonului.Pe marile antiere rutiere, pe lâng laboratoarele de antier, beneficiarul are unlaborator de control care colaboreaz cu constructorul la verificarea i asigurarea calitiilucrrilor.De regul, constructorul i beneficiarul fixeaz trei posturi de supraveghere acalitii lucrrilor cu betoane rutiere:− în staia de betoane (unde se urmrete calitatea materialelor i preparareabetonului);− la locul de punere în oper (unde se urmrete calitatea stratului suport,condiiile meteorologice, transportul betonului, aternerea i compactarea betonului, striereai protejarea suprafeei);www.armix.ro84

− la realizarea operaiilor finale (unde se urmrete tierea i colmatarearosturilor, finisarea lucrrilor i deschiderea circulaiei).Controlul de calitate al îmbrcminilor rutiere executate din beton de ciment serefer, în primul rând, la:− tipul, marca, proveniena, priza i constana de volum, rezistenele mecanicei starea de conservare a cimentului;− felul, natura, coninutul de pri levigabile i de corpuri strine,granulozitatea, forma i umiditatea agregatelor;− felul, proveniena i starea aditivului;− lucrabilitatea, gradul de compactare, aspectul, densitatea aparent, tendina deseparare a apei, granulozitatea scheletului mineral, coninutul de ap, coninutul de agregatemari, raportul ap/ciment, volumul de aer oclus în cazul betonului proaspt;− rezistena la încovoiere i compresiune pe epruvete preparate din betonulproaspt.Verificarea betonului din punct de vedere al compactrii, al legturii între straturi,precum i al grosimii straturilor se face pe carote prelevate din îmbrcminte.Regularitatea suprafeei de rulare se asigur printr-un control permanent i ointervenie (remediere) imediat în timpul execuiei lucrrilor.Verificarea grosimii îmbrcmintei din beton de ciment se efectueaz prinmsurtori directe la marginea benzilor la fiecare 200 m i pe carote scoase dinîmbrcminte.Activitatea de control al calitii în timpul execuiei lucrrilor nu se rezum laînregistrarea statistic a datelor încercrilor i observaiilor efectuate. Aceast activitateface parte din activitatea de producie, îndreptat spre dirijarea diverselor compartimente deexecuie în vederea obinerii unor lucrri de cea mai bun calitate. În cadrul ei seformuleaz decizii imediate i se execut intervenii deosebit de eficiente, cum sunt:− modificarea dozajelor de fabricaie în funcie de umiditatea i granulozitateaagregatelor;− reglarea funcionrii dozatoarelor;− reglarea duratei de malaxare i de vibrare a betonului;− eliminarea defeciunilor privind regularitatea suprafeei de rulare i aelementelor geometrice prescrise pentru îmbrcmintea rutier.La baza acestei activiti de control al calitii lucrrilor, în timpul execuieiacestora, stau norme i instruciuni tehnice, îndrumtoare ale activitii de laborator deantier precum i prescripiile cuprinse în documentaia tehnic a lucrrilor.4.7.3. Recepia lucrrilorLa terminarea lucrrilor se efectueaz o serie de constatri privind calitatea imodul de execuie a acestora. Caracteristicile de calitate luate în considerare sunt aceleacare constituie obiectul controlului de calitate atât la proiectarea cât i la execuia lucrrilor.Acest act de constatare cuprinde dou faze:− recepia preliminar i− recepia final a lucrrilor.Organizarea, modul de desfurare i obiectivele urmrite cu ocazia acestoracunosc o reglementare legal.Recepia preliminar se efectueaz atunci când toate lucrrile prevzute îndocumentaie sunt complet terminate.www.armix.ro85

Recepia final se face dup o perioad de garanie de 3 ani de la data recepieipreliminare.5. Tipuri speciale de îmbrcmini rutiere rigideBetonul utilizat în mod curent pentru realizarea îmbrcminilor rutiere prezint,aa cum s-a artat, unele inconveniente legate mai ales de o rezisten redus la întindere icontracii mari, care provoac fisurarea dalelor.În scopul obinerii unor îmbrcmini rutiere cu o durat de exploatareîndelungat, fr fisuri i defeciuni, se fac studii aprofundate pentru ridicareacaracteristicilor mecanice ale betoanelor prin:− îmbuntirea performanelor betonului rutier obinuit;− crearea de noi tipuri de betoane de ciment;− armarea îmbrcminilor rutiere din beton de ciment.Îmbuntirea performanelor betoanelor rutiere se poate realiza prin:− utilizarea în amestec a unor cimenturi cu rezistene ridicate la înghe-dezgherepetat i la variaiile de temperatur ale îmbrcmintei în exploatare;− folosirea cimenturilor expansive pentru reducerea sau eliminarea efectuluicontraciei;− utilizarea aditivilor superplastifiani;− folosirea revibrrii betonului în perioada de priz;− folosirea mainilor cu cofraje glisante etc.Tipul de beton utilizat se difereniaz i se noteaz în general, în funcie de: clasabetonului, lucrabilitate, marca i tipul cimentului, mrimea agregatelor. De exemplu,betonul rutier folosit în stratul de uzur al îmbrcminilor rutiere se noteaz astfel:BcR 45 - L 2 - CD 40 - 0/25, sauBcR 50 - L 2 - P 45 - 0/25.Tipurile speciale de betoane ce se iau în considerare pentru a fi folosite laîmbrcminile rutiere sunt:− betonul cu armare dispers;− betonul cu polimeri.Betoanele cu armare dispers sunt materiale relativ noi i se obin prin înglobareaîn masa betonului a unei anumite cantiti de fibre discontinue (de oel, de sticl etc.).Aceste betoane au rezistene la întindere sporite, o foarte bun comportare la aciunidinamice i la oboseal, precum i o rezisten sporit la uzur.Betoanele cu polimeri nu au cunoscut pân în prezent o folosire prea larg,datorit costului relativ ridicat.În ceea ce privete armarea îmbrcminilor rutiere rigide, acest aspect permitesporirea distanei între rosturile transversale de contracie putând conduce la eliminarea lorîn cazul utilizrii armrii continue sau a armrturii pretensionate.Principalele structuri utilizate în diferite ri sunt prezentate în fig. 68.Soluia cu dale lungi de 15…100 m din beton armat cu rosturi gujonate nu esteindicat a se folosi, fiind abandonat de rile care au utilizat-o.Betonul armat continuu cu armtur de rezisten longitudinal prezint fisurifoarte fine care apar datorit contraciei betonului la distane medii de 1,5 m.Acest tip nou de îmbrcminte rutier, fr rosturi amenajate, a fost aplicat pentruprima dat în S.U.A. i Belgia.www.armix.ro86

Fig. 68. Tipuri de îmbrcminte rutier rigid (seciuni longitudinale): a − beton armatcontinuu; b − dale lungi din beton armat, cu rosturi gujonate; c − dale scurte, cu rosturigujonate; d − dale scurte , cu rosturi fr armturi.În paragrafele urmtoare sunt prezentate principalele caracteristici aleîmbrcminilor din beton armat, precum i unele tipuri mai deosebite de îmbrcminirutiere (îmbrcmini prefabricate, macadam cimentat).5.1. Îmbrcmini din beton armatÎn ultimele decenii s-au înregistrat, în mai multe ri, încercri pentru a aplica i îndomeniul rutier tehnica armrii i precomprimrii elementelor din beton de ciment.Începând din anul 1970 se cunooate o intensificare a aplicrii unor asemenea soluii înrealizarea îmbrcminilor rutiere din beton de ciment.Alegerea soluiilor cu beton armat sau beton armat precomprimat este impus dedorina reducerii deschiderii fisurilor, a eliminrii rosturilor din îmbrcminte precum ipentru a obine economii de materiale prin reducerea grosimii stratului rutier.Metoda armrii dalelor de beton urmrete ca prim obiectiv eliminarea saureducerea fisurrii dalelor în urma contraciei betonului, permiând în acest fel dispunerearosturilor transversale de contracie la 10…20 m distan între ele, în loc de 6 m. De obicei,se utilizeaz ca armtur o plas din oel-beton, aproximativ 3…5 kg/m 2 , aezat în parteasuperioar a dalei.www.armix.ro87

În general, plasa se aaz la 5 cm sub partea superioar a dalei sau, de regul, întrestratul de uzur i cel de rezisten. Se utilizeaz armturi din oel-beton cu diametrul de10…16 mm, acordându-se o atenie deosebit consodilrii marginilor i colurilor dalelor.Avantajele obinute în urma aplicrii metodei sunt: reducerea numrului de rosturii micorarea deschiderii fisurilor din contracie, îns dezavantajele pe care le prezint:consum de metal în plus, execuie anevoioas nu au favorizat rspândirea pe scar larg aacestei metode de armare a îmbrcminilor rutiere.În continuare, se prezint unele tipuri de betoane armate folosite la îmbrcminilerutiere rigide (cu fibre de oel, armate continuu, precomprimate).5.1.1. Îmbrcmini din beton armat cu fibre de oelBetonul armat cu fibre de oel este un material nou de construcii, în care fibrelesunt dispuse discontinuu i repartizate discret în masa betonului.Principiul armrii este bazat pe aderena dintre fibre i beton, ceea ce permitetransferul unei pri însemnate de efort de la beton la fibre. Acest transfer se realizeaz înmomentul în care betonul începe s se deformeze sub aciunea încrcrilor sau dincontracie.Caracteristicile fizico-mecanice îmbuntite ale betonului armat cu fibre de oel,cum ar fi: rezistena la întindere i comportarea la fisurare, rezistena la înghe-dezghe,rezistena la uzur, îl recomand pentru a fi utilizat ca îmbrcminte rutier rigid sau larepararea unor îmbrcmini din beton de ciment degradate.În ultimul deceniu, betonul armat cu fibre de oel a fost folosit de mai multe ri(S.U.A., Anglia, Japonia etc.) la realizarea unor lucrri rutiere (tabelul 21).La noi în ar au fost efectuate studii i cercetri în acest domeniu efectuându-seexperimentri cu acest material la repararea îmbrcminilor din beton de ciment, pe bazacrora, în anul 1980, au fost aprobate instruciuni tehnice specifice pentru folosireabetonului armat cu fibre de oel.Fibrele de oel au lungimi cuprinse între 20 i 50 mm i diametre între 0,20 i 0,50mm alese astfel încât raportul lungime/diametru s fie în jur de 100, iar raportul lungimeafibrei/dimensiunea minim a elementului de beton s fie cuprins între 0,4 i 0,6.Procentul optim de armare volumetric μ v este cuprins între 1,5 i 2,0 %, dozajul defibre de oel F stabilindu-se cu relaia:în care:μ μvgF = ρ f = ρb[kg/m 3 ] (37)100 100ρ f este densitatea fibrelor de oel (7 850 kg/m 3 );ρ b − desnitatea betonului proaspt (2 400 kg/m 3 );μ g − procentul de armare masic.Pentru îmbuntirea lucrabilitii i a comportrii la înghe-dezghe a betonuluiarmat cu fibre de oel se impune utilizarea aditivului mixt DISAN A.Granulozitatea agregatelor se alege astfel încât sorturile mici s se prezinte celpuin 50 % din masa agregatului total, aspect ce conduce la obinerea unei lucrabiliti maibune i la creterea aderenei materialului fa de fibre.www.armix.ro88

Beton armat cu fibre de oel folosit în îmbrcmini rigideTabelul 21Caracteristicile lucrrii Caracteristicile fibrelorDenumirea lucrrii,CimentaraGrosime, d, lSuprafaμ, % kg/m 2cm mmConstrucie îmbrcminte drum 152 m 10,2 - 2,0 -S.U.A., Ohio, 19711 bandRanforsare îmbrcminte drum 333 m 7,6 0,25x0,56x25,4 1,0 480S.U.A., Michigan, Warren, 1972 4 benzi1,5Ranforsare îmbrcminte drum 6,7x4 800 m 5,1…10,2 0,25x0,56x25,4 0,45 355…445S.U.A., Iowa, 19730,63x63,5 0,751,2Parching aeroport S.U.A., Texas 22 572 m 2 10,2 0,25x12,75 1,5 -Ranforsare îmbrcminte drumAnglia, oseaua M 10, 1974Construcie strad Canada,Calgary CampusCâmp manevr vehicule greleS.U.A., Texas Fort Hood, 1974Reparare îmbrcminte drumRomânia, DN 68 A, Lugoj-Ilia,1976Pist aerodrom S.U.A., Iowa,Cedar Rapids, 1972Pist aerodrom S.U.A., NewYork, Kennedy, 1974Ranforsare tablier pod betonS.U.A., Minnesota, Winnona,1972Ranforsare tablier pod S.U.A.,Iowa, Greene County, 1973200 m2 benzi6…8 0,5x38 0,40,671,007,3x55 m 7,6…17,8 0,25x19 0,51,0300…32520 000 m 2 10…13 0,3x12,7 1,5 235+105cenu3,5x18 m 5…6 0,28x30 1,0 4501,523x27 m 5,1…10,2 0,41x25,40,63x63,51,51,145037x53 m 12,7 0,63x63,5 1,26 45015x37 m 21,59,2x29 m 6,35… 0,25x12,6 1,5 45012,749 m 7,6 0,25x0,56x25,4 1,2 450În continuare se prezint un dozaj folosit în ara noastr pentru un beton armat cufibre de oel:− ciment 450 kg/m 3 ;− nisip 0-3 900 kg/m 3 ;− nisip 3-7 653 kg/m 3 ;− fibre de oel 120 kg/m 3 ;− soluie DISAN (20 %) 6,75 L/m 3 ;− raport A/C 0,55.Prepararea betonului de ciment cu fibre de oel necesit o atenie mai mare laamestecare, introducerea fibrelor fcându-se manual, transportul i turnarea betonuluirealizându-se dup aceeai tehnologie ca cea a betonului obinuit.Grosimea stratului din beton armat cu fibre de oel trebuie s fie de minimum 5 cm.Prin folosirea betonului armat cu fibre de oel, fa de un beton rutier obinuit,rezestena la întindere din încovoiere crete cu 50…100 %, uzura este mai redus cu 30 %,iar energia de deformare (aria închis de diagrama încrcare-sgeat) este de 3…5 ori maimare.-www.armix.ro89

Betonul armat cu fibre de oel, dei prezint caracteristici fizico-mecanicesuperioare, datorit costurilor ridicate, este indicat a se folosi la îmbrcmini rutiere degrosime redus i la repararea local a îmbrcminilor rutiere din beton de ciment.5.1.2. Îmbrcmini rutiere armate continuuUna din metodele cele mai rspândite de utilizare a betonului armat în domeniulrutier este aceea a realizrii îmbrcminilor din beton cu armtur continu. Aceste tipuride îmbrcmini rutiere se caracterizeaz prin absena total a rosturilor transversale, carese execut doar la întreruperea lucrului sau cu rol de rost de dilataie în dreptul lucrrilor deart. Studiile efectuate asupra îmbrcminilor rutiere executate din beton armat continuu înBelgia, Germania, Marea Britanie, Elveia i Frana au condus la formularea urmtoarelorconcluzii:− se observ o comportare în general foarte bun a îmbrcminilor pentrudiverse tipuri de straturi portante, diverse procente de armare longitudinal (cuprinse între0,3 i 0,7 %) sau diferite tipuri de armtur (reea de bare, plas sudat, bare nelegateetc.);− se poate aplica metoda cofrajelor glisante la punerea în oper a betonului(fig. 69);− se pot realiza îmbrcmini cu fisuri transversale având deschiderea sub 0,5mm (cu o dispunere relativ mai dens) prin care nu se produce infiltrarea apei; în acestsens se recomand procente ridicate de armtur, cu diametrul relativ mai mic irealizarea unei bune aderene între armtur i beton;− se constat o bun autoprotecie împotriva coroziunii metalului prin formareai depunerea pe armtur a unor cantiti de hidroxid de calciu liber provenit dinhidratarea cimentului precum i a prafului impregnat cu hidrocarburi;− la capaciti portante identice, soluia betonului armat conduce la economii de20…25 % beton fa de soluia betonului obinuit;− de asemenea, se pot obine importante economii de ciment, meninându-secaracteristicile fizico-mecanice i geometrice ale betonului obinuit; în cazul aplicriibetonului armat dozajul de ciment se poate reduce cu pân la 15 %.Fig. 69. Realizarea îmbrcminilor din beton de ciment armate continuu cu ajutorul mainilorcu cofraje glisante.www.armix.ro90

Armtura continu realizeaz transferul de sarcini în masa betonului în dreptulfisurilor, pe care le menine în general închise.Reducerea volumului de materiale poate fi ilustrat în baza exemplului unorprescripii belgiene, care prevd pentru un anumit trafic foarte intens, în loc de o structurrutier rigid cu beton simplu de 82 cm grosime total, o structur rutier de 66 cmgrosime, având îmbrcmintea de 20 cm grosime din beton armat continuu.Criteriul de calcul în baza cruia se determin procentul de armtur longitudinalse bazeaz pe faptul c armtura poate prelua eforturi unitare de întindere, care s nudepeasc valoarea de 0,75 σ el (adic 0,75 din valoarea limitei de elasticitate)considerându-se totodat c în beton apare o fisur înaintea atingerii acestei limite. Prinurmare rezult:A at = 0,75 σ el ≥ A b ⋅ R t + n ⋅ A a ⋅ R t (38)în care:A at este suprafaa armturii în seciunea transversal, în cm 2 ;σ el − limita de elasticitate convenional a oelului, în daN/cm 2 ;A b − suprafaa seciunii transversale a îmbrcmintei rutiere, în cm 2 ;R t − rezistena la întindere a betonului, în daN/cm 2 ;n − coeficientul de echivalen; raportul modulilor de elasticitate ai oelului, E a , ibetonului, E b , adic:En = (39)EabRezult un procent de armare conform relaiei:Rtp =0,75σ− n ⋅ Relt⋅100[%] (40)În ceea ce privete apariia i existena fisurilor fine în îmbrcminile rutiere dinbeton armat continuu, acestea nu se consider defeciuni ale stratului rutier.Lungimea de ancoraj, pentru o distribuie uniform a eforturilor unitare deaderen între armtur i beton, este:LR ⋅t Φa =4 τ ad ⋅⋅ AAa[m] (41)Distana medie între dou fisuri este:Rt⋅Φλ f =2 A aR ⋅ ⋅t4τad EaαΔT+ ε ⋅ Ab Eb2[m] (42)Deschiderea medie a unei fisuri este:www.armix.ro91

lf2 AaRt⋅ Φ1+ nAb= 2 Aa4τav ⋅ EaA b [mm] (43)Aceste relaii sunt aproximative, semnificaia notaiilor fiind:L a − lungimea total de ancoraj a armturii în betonul de ciment, pe ambele priale fisurii produse, în mm;Φ − diametrul barei armturii longitudinale, în mm;τ ad − efortul unitar de aderen între oel i beton, în daN/cm 2 ;λ f − distana medie între dou fisuri vecine, în m;α − coeficientul de dilataie termic a betonului, în mm/mm °C;ΔT − diferena de temperatur între temperatura la betonare i temperaturaminim, la mijlocul stratului, în °C;ε − coeficientul de contracie liniar a betonului, în mm/mm;l f − deschiderea unei fisuri, în medie, în mm.Bineîneles, aceste relaii nu pot avea în vedere cu exactitate o serie de factorireali, cum sunt variaia caracteristicilor fizico-mecanice ale betonului în masa acestuia saudificultile care intervin la determinarea precis a valorilor R t , E b , ΔT, ε, τ ad etc. Totuistudiile amintite demonstreaz utilitatea acestora pentru calculele preliminare aproximative.Apariia fisurilor longitudinale în banda de beton armat continuu i influenaasupra acestora a armturii transversale este mai puin studiat. Se recomand totuiutilizarea relaiei urmtoare, pentru determinarea cantitii de armtur transversal a':în care:f ⋅ B ⋅ ga'= [cm 2 /m] (44)2⋅0,75σelf este coeficientul de frecare între stratul de beton i stratul suport;B − limea de betonare, în m.Panourile de armturi care urmeaz a fi sudate între ele în vederea realizriiarmturii continue a îmbrcmintei se confecioneaz în uzine sau pe loc, aezarea lorînaintea betonrii fcându-se cu ajutorul unor supori metalici (fig. 70).Studiile i realizrile cunoscute pân în prezent pe plan mondial recomand, încazul construciei autostrzilor cu trafic foarte intens, acceptarea armrii continue aîmbrcminilor rutiere din beton de ciment, avându-se în vedere avantajele pe care leprezint, dintre care se subliniaz urmtoarele:− realizarea economiilor la ciment i agregate naturale, inclusiv transportul ipunerea în oper a acestora;− realizarea unei suprafee de rulare netede, fr rosturi transversale (eliminândriscul fenomenului de pompaj);− reducerea volumului de lucrri de întreinere prin eliminarea rosturilor.www.armix.ro92

Fig. 70. Armarea continu cu bare de oel sudate la îmbrcminile rutiere.5.1.3. Îmbrcmini din beton armat precomprimatO form mai avansat de aplicare a betonului armat la realizarea îmbrcminilorrutiere o constituie tehnologia precomprimrii i postcomprimrii betonului. În general, sepot deosebi dou categorii de sisteme aplicate:− tipul dalelor individuale;− tipul fâiilor continue.Din categoria tipului de dale individuale, se evideniaz urmtoarele sisteme:− sistemul de precomprimare, utilizându-se dou reazeme provizorii, careservesc la realizarea comprimrii dalei, respectiv la ancorarea armturii (a cablurilor),reazemele fiind aezate la cele dou capete ale tronsonului. Cablurile sunt dispuselongitudinal, iar dup realizarea eforturilor unitare de întindere în acestea, se executbetonarea întregului tronson. Rosturile transversale de lucru sunt dispuse la 100…200 mdistan între ele. Precomprimarea este realizat de-a lungul întregului tronson deîmbrcminte rutier, prin aderena betonului la oel. Se realizeaz totodat, o bunprotecie a armturii împotriva agenilor corozivi;− sistemul de postcomprimare poate fi aplicat cu rezultate bune în cazul fâiilorde beton de 30…120 m lungime. Dup ce betonul a atins un oarecare grad de întrire,cablurile se supun întinderii. Înainte de a atinge eforturile unitare de întindere prevzute, seaplic în canal un mortar cu lapte de ciment pentru protejarea armturii de ageni corozivi.Dispunerea armturilor se poate realiza în diferite soluii, aa cum se arat în fig. 71.În cazul tipurilor de fâii continue, unul dintre aspectele cele mai importante alerealizrii acestora este conceperea i executarea culeelor. Acestea pot fi: culee fix,dimensionat în funcie de rezistena terenului de fundaie, sau culee elastic prinacumularea presiunii.Dup execuia culeelor, se execut stratul de îmbrcminte rutier, amenajându-secâte un "rost activ" la 100…300 m distan între ele. Aceste rosturi active sunt construciispeciale, având în vedere c dup întrirea betonului, în ele se introduc dispozitivelehidraulice cu ajutorul crora se realizeaz progresiv comprimarea betonului. Dupîndeprtarea acestor dispozitive, locul acestora se betoneaz.www.armix.ro93

Fig. 71. Dispoziia cablurilor în sisteme postcomprimate:a − sistem longitudinal; b − distem diagonal; c − sistem inelar.Unul din avantajele generale cele mai însemnate ale soluiilor precomprimriibetonului este reducerea posibilitilor de apariie a fisurilor transversale la îmbrcmintearutier. Totodat, se pot obine importante economii de materiale de construcie. Soluiiledevin foarte avantajoase în cazul terenurilor de fundaie slabe. Cheltuielile de întreinere ireparaii curente în cazul acestor tipuri de îmbrcmini rutiere sunt minime.5.2. Îmbrcmini prefabricate din beton de cimentÎn cazul drumurilor publice, pân în prezent nu se cunosc rezultate deosebite cuprivire la realizarea îmbrcminilor rutiere din beton de ciment din elemente prefabricate.Dimensiunile, i prin urmare masa relativ mare a dalelor din beton, precum i pozareagreoaie a acestora fr denivelri de 1…2 mm, nu au permis o dezvoltare simitoare a uneiasemenea tehnologii. S-au fcut unele încercri de utilizare a elementelor prefabricate laînlocuirea unor dale izolate distruse datorit greelilor de execuie sau la ranforsarea unorîmbrcmini rigideajunse în ultima faz a duratei de exploatare, aezându-se deasupra acestora prinintermediul unor straturi de egalizare realizate din diverse materiale tratate cu lianihidrocarbonai sau de tip special.Utilizarea prefabricatelor din beton de ciment a gsit un teren în cazul realizriidrumurilor provizorii de antier sau de acces, la construcia trotuarelor, aleilor etc.Folosirea prefabricatelor din beton armat prezint avantaje tehnico-economice,dintre care se amintesc:− perfecionarea metodelor de organizare i execuie a lucrrilor;− alegerea unor seciuni economice;− efectuarea unui control riguros asupra calitii betonului;− demontarea uoar a elementelor prefabricate i reutilizarea lor;− reducerea duratei de execuie a lucrrii;− turnarea prefabricatelor precum i montarea lor se poate face în tot timpulanului.Dalele pot avea diferite forme în plan. De exemplu: form hexagonal, ptrat,dreptunghiular, trapezoidal. Forma dalelor se alege în aa fel încât s prezinte o lungimewww.armix.ro94

cât mai redus a rosturilor i mrimi cât mai mici ale momentelor încovoietoare ce apar subîncrcri.Din acest punct de vedere cele mai avantajoase sunt dalele hexagonale sau ptrate.Not:Raportul de activitate al Asociaiei Mondiale a Drumurilor (A.I.P.C.R.) prezentatla Congresul Mondial de la Kuala Lumpur (octombrie 1999) menioneaz i progreseleobinute în concepia i realizarea structurilor rutiere compozite i a îmbrcminilor subiridin beton de ciment aderent la îmbrcminile bituminoase. Pentru sesizarea cititoruluiinteresat prezentm elementele principale privind temele sus menionate.Structura rutier compozit (S.R.C.) este alctuit din asocierea în corpul cii aunor straturi bituminoase sau elemente modulare cu straturi din beton de ciment pervibrat.Avantajul S.R.C. rezult din rezistena i durabilitatea stratului din beton deciment i din confortul oferit de stratul bituminos.Literatura de specialitate menioneaz trei tipuri de structuri rutiere compozite(S.R.C.) i anume:− S.R.C., tipul 1, alctuit dintr-un strat bituminos pe un strat din beton deciment pe o fundaie corespunztoare;− S.R.C., tipul 2, compus dintr-o îmbrcminte din elemente modulare(pavele, dale etc.) pe un strat din beton de ciment aezat pe o fundaie adecvat;− S.R.C., tipul 3, format dintr-un strat (fundaie) de agregate naturale tratate,acoperit cu un strat bituminos peste care se realizeaz stratul din beton de ciment.Betonul de ciment poate fi un beton de ciment clasic sau un beton de ciment cuarmtur continu.Stratul bituminos se realizeaz din beton asfaltic clasic, beton asfaltic drenant, saualt tip de mixtur asfaltic.Elementele modulare pot fi pavele, dale din beton etc. Avantajele S.R.C. de tipul 1sunt:− reducerea zgomotului;− posibilitatea alegerii îmbrcmintei i avantajul înlocuirii acesteia în funciede exigene;− eliminarea rosturilor cu inconvenientele aferente.O atenie special trebuie acordat aderenei dintre stratul de beton de ciment istratul bituminos, în care scop se efectueaz cercetri asupra aspectelor fizico-chimice aleinterfeei beton de ciment−beton asfaltic.S.R.C. de tipul 2 se pot realiza cu dale prefabricate din beton de forme i culori laalegere, pavele (calupuri) din piatr natural, din ceramic etc. Alegerea dalelor se face înfuncie de solicitri (pavele din piatr natural pentru drumuri cu trafic greu, pavele dinbeton colorate pentru spaii publice urbane .a.m.d.). Cel mai frecvent folosite sunt paveleledin beton de ciment.Aplicarea unei S.R.C. de tipul 2 este avantajoas dac dorim s realizm amenajriplcute, armonioase i în cazul când din diferite motive lum în considerare necesitateaunei eventuale demontri a pavajului.S.R.C. de tipul 3 presupune introducerea unui strat din mixturi asfaltice (de 5 …15 cm grosime) peste fundaia din agregate naturale. Introducerea acestui strat bituminosevit erodabilitatea fundaiei i apariia pompajului. Important este faptul c dac sewww.armix.ro95

ealizeaz o foarte bun aderen între stratul bituminos i stratul din beton de ciment,grosimea dalei poate fi redus cu 15 … 20 %.Betonul de ciment dintr-un strat subire, aderent la îmbrcmintea bituminoass-a utilizat în ultimii ani pentru refacerea suprafeelor cu defeciuni de tipul fgaelor.Soluia const în:− rabotarea sau frezarea îmbrcmintei bituminoase degradate pe adâncimeanecesar (2…10 cm). Grosimea stratului bituminos dup frezare trebuie s fie deminimum 7,5 cm;− aplicarea peste suprafaa bituminoas rezultat a unui strat subire (10 cm) debeton de ciment, care trebuie s adere perfect la acesta. Aderena total între cele doustraturi este cheia reuitei acestui nou concept.Colajul stratului bituminos la stratul din beton de ciment determin comportareade natur monolit a sistemului, în ceea ce privete repartizarea sarcinilor.Datorit colajului, axa neutr a betonului se deplaseaz din centrul stratului la bazasa. Deplasarea axei neutre spre baz micoreaz tensiunile la baza stratului de beton i lesitueaz la un nivel suportabil pentru beton.Aceast structur rutier compozit monolit ofer garania durabilitii, cel puindin dou motive, i anume:− stratul din beton de ciment, prin rigiditatea sa, repartizeaz sarcinile idegajeaz astfel stratul bituminos;− stratul din beton de ciment asigur protecia termic a structurii rutiereexistente.Betonul de ciment ce urmeaz a fi pus în oper într-un strat subire trebuie sîndeplineasc regulile specifice betonului clasic cu adaptri specifice din care semenioneaz:− utilizarea de agregate foarte dure din roci masive;− dimensiunea maxim a gregatelor sub 6 cm;− utilizarea unui ciment de foarte bun calitate;− necesitatea adaosului de plastifiani i fibre sintetice;− utilizarea unui raport A/C foarte mic;− punerea în oper, dac este cazul, cu maini cu cofraje glisante;− rosturile se plaseaz la intervale de 20 x grosimea dalei.Avantajele straturilor subiri din betoane de ciment sunt:− bun comportare la solicitrile traficului;− evit apariia fgaelor;− stratul este insensibil la aciunea hidrocarburilor;− se obine o îmbrcminte alb (poate fi i colorat);− durata de exploatare îndelungat;− cost competitiv.Spre informare, prezentm o soluie de acest gen aplicat recent (1997) în Frana,constând în:− rabotarea (frezarea) pe o adâncime convenabil (4…8 cm) a zonei cu fgae;− punerea în oper a betonului de ciment într-un strat subire cu maina cucofraje glisante;− darea în exploatare a dalei executate dup 24 de ore.Dozajul betonului de ciment utilizat este prezentat în tabelul 22.www.armix.ro96

Dozajul betonului de ciment aderentMaterial Cantitate la m 3Nisip de râu silico-calcaros 0–5600 kgCriblur din porfir1 190 kgCiment CPACEM/52.5R400 kgAp160 LAgent plastifiant 0,73 %Antrenor de aer 0,22 %Fibre de polipropilen0,9 kgTabelul 22Peste suprafaa betonului proaspt s-a pulverizat un agent dezactivant care apermis denudarea dup întrirea betonului. Rosturile au fost executate la distane de0,90…1,50 m în funcie de grosimea stratului.În ultimii ani (1996) americanii au realizat sectoare experimentale cuîmbrcminte rigid din beton de ciment executat într-un strat subire pe straturibituminoase cu fgae existente pe drumuri în exploatare.Drumul ales pentru experiment are patru benzi de circulaie, structura rutier a fostranforsat succesiv în 14 ani prin adaosuri de straturi bituminoase, ajungându-se la ogrosime a acestora de 25…30 cm. Adâncimea fgaelor ajunsese la 50 mm.Tehnologia aplicat a fost urmtoarea:− dup frezare, pe un sector de 610 m lungime s-a aplicat un strat din beton cufibre de 10 cm grosime, pe o lime de 3,6 m;− în betonul de ciment s-au introdus 15 kg/m 3 fibre de poliofelin;− rosturile transversale au fost realizate la distane de 1,8…1,2 m iar rostullongitudinal a fost executat la 1,8 m obinându-se dale de 1,8 x 1,8 m;− punerea în oper a betonului de ciment a fost realizat cu maina cu cofrajeglisante;− dup 30 ore de la execuie, sectorul experimental a fost dat în circulaie.Dup un an de la darea în exploatare, s-a constatat c sectorul experimental secomport bine i, în consecin, s-a programat realizarea a 16 km de drum utilizându-setehnologia sus-menionat.www.armix.ro97