Capitolul ii - Condiţii tehnice - Normativ din 2014 privind utilizarea geosinteticelor la ranforsarea structurilor rutiere cu straturi asfaltice, AND 592
M.Of. 722
În vigoare Versiune de la: 2 Octombrie 2014
CAPITOLUL II:Condiţii tehnice
SECŢIUNEA 1:Tipuri de materiale geosintetice şi caracteristicile acestora
Art. 15
Producătorul de geosintetice şi produse înrudite trebuie să furnizeze beneficiarului date pe baza rezultatelor încercărilor specificate în tabelul 2 "Geotextile nemetalice şi produse înrudite utilizate pentru îmbrăcăminţi şi straturi de uzură asfaltice: funcţii, caracteristici relative la funcţii şi metode de încercare de utilizat", conform SR EN 15381:2009
Tabelul 2
Nr. crt. | Caracteristici | Metodă de încercare | Funcţie îndeplinită de geosintetic | ||
Armare | Reducerea eforturilor | Barieră | |||
1 | Rezistenţă la tracţiune | EN ISO 10319a | H | H | H |
2 | Alungire sub sarcină maximă | EN ISO 10319a | H | H | H |
3 | Perforare dinamică | EN 13433 | H | -- | H |
4 | Încercare de perforare statică | EN ISO 12236 | H | H | H |
5 | Durabilitate | Anexa B SR EN 15381 | H | H | H |
6 | Rezistenţa la intemperii | EN 12224 Anexa B1 SR EN 15381 | S | S | S |
7 | Retenţia de bitum | Anexa C SR EN 15381 | -- | H | A |
8 | Punct de topire | EN ISO 3146 | S | S | S |
9 | Rezistenţă la lichide alcaline | EN 14030 Anexa B2 SR EN 15381 | S | S | S |
H = necesar pentru armonizare
A = pentru toate condiţiile de utilizare
S = utilizări specifice
"--" = nu sunt utilizabile
a EN ISO 10319 poate să nu fie adecvat pentru produse specifice (grile din fibră de sticlă). În aceste cazuri trebuie utilizate metode mai adecvate, de exemplu EN ISO 13493-1 sau ASTM D 6637-01. În toate cazurile trebuie realizate încercări de tracţiune pe produsele finite.
SECŢIUNEA 2:Consideraţii privind utilitatea şi utilizarea materialelor geosintetice
Art. 16
Utilitatea unui strat de geosintetic intercalat între structura existentă degradată şi un strat nou de ranforsare constă în:
- impermeabilizarea suprafeţei existente degradate, prin crearea unei bariere de umiditate formată din geotextil impregnat cu bitum (funcţia B);
- întârzierea apariţiei fisurilor reflective (funcţia STR);
- armarea (funcţia R) în cazul: casetelor de lărgire a drumurilor existente, ranforsarea cu straturi bituminoase a străzilor pavate, în intersecţii etc. Aceasta se va putea realiza după o analiză temeinică a structurii rutiere existente din punct de vedere al capacităţii portante şi al deformaţiilor posibile.
Toate acestea conduc la mărirea duratei de exploatare a structurii rutiere.
Art. 17
Geosinteticele se pot utiliza:
- în zone cu fisuri şi faianţări pe suprafeţe mari, unde necesită o acoperire parţială sau, adesea, totală a suprafeţei;
- în dreptul rosturilor dintre dalele unei îmbrăcăminţi din beton de ciment care urmează să fie ranforsată, se pot utiliza fâşii de geosintetice pe lăţimea de 1 m;
- la casetele de lărgire în dreptul rosturilor dintre structura rutieră nouă şi cea existentă.
Art. 18
Degradările sub formă de fisuri sau faianţări, precum şi degradările apărute prin reflexie vor fi evaluate prin indici de stare, conform reglementărilor tehnice în vigoare.
În funcţie de starea de degradare a suprafeţei carosabile se stabilesc sectoare omogene pe care se aşterne geosinteticul ca material antifisură, înainte de aşternerea straturilor asfaltice de acoperire.
Art. 19
Gradul de severitate al degradărilor suprafeţei structurii rutiere fisurate trebuie să fie redus sau mediu, astfel încât geosinteticul să poată fi eficient.
Art. 20
În cazul structurilor rutiere suple, semirigide şi rigide se vor avea în vedere următoarele:
1.Structurile rutiere pentru care se foloseşte geosintetic în vederea întârzierii transmiterii fisurării sunt cele care prezintă fisuri din oboseală sau reflexie caracteristice stratului asfaltic.
Nu se acceptă aşezarea geosinteticelor în cazul în care suprafaţa este foarte degradată, cu rupturi sau dislocări.
Fisurile (deschideri < 3 mm) nu necesită un tratament special înaintea aşternerii materialului geosintetic.
Crăpăturile (deschideri > 3 mm) vor fi colmatate înaintea aşternerii materialului geosintetic. Colmatarea se va face în funcţie de deschiderea crăpăturii în conformitate cu normele tehnice pentru lucrările de întreţinere a drumurilor.
În cazul unor crăpături cu deschidere > 20 mm se va face o analiză tehnică pentru a se stabili dacă structura rutieră existentă degradată nu necesită realizarea unor lucrări de refacere înaintea ranforsării şi implicit a acoperirii cu material geosintetic.
2.În vederea asigurării unei suprafeţe pe care să se aşeze geosinteticul se recomandă să se prevadă un strat de reprofilare/egalizare din mortar asfaltic sau mixtură antifisură de minimum 2 cm, cu excepţia cazului în care producătorul are alte recomandări.
3.Suprafaţa de bază pe care se aşterne geosinteticul trebuie să fie foarte curată şi uscată, fără apă, zăpadă sau gheaţă.
Art. 21
În cazul structurilor rutiere rigide (beton de ciment cu rosturi), se vor respecta următoarele:
1.Structura rutieră pe care se aşază geosinteticul trebuie să fie stabilă, fără degradări majore (fragmentări şi tasări de dale, gropi, crăpături, rupturi etc.).
2.Deplasările relative verticale la rosturi sau la crăpături trebuie să respecte următoarea condiţie: factorul de eficienţă la transfer a încărcării (FET) la rosturi trebuie să fie peste 80%:
FET = (dn/di)100 > 0,8 (conform AASHTO, 1993),
unde:
di este deflexiunea pe partea încărcată;
dn - deflexiunea pe partea neîncărcată.
3.Utilizarea geosinteticelor devine aproape ineficientă pentru deplasări active (ale căror deschideri sunt influenţate de variaţia temperaturii sau deplasări verticale sub trafic) ale rosturilor şi fisurilor, mai ales dacă acestea sunt mari. Totuşi, transmiterea fisurilor poate fi întârziată pe termen scurt, utilizând, după umplerea rosturilor, benzi de geomembrană groasă, care au şi rol de etanşare.
4.În cazul în care există deplasări relative verticale la rosturi sau la crăpături, folosirea geosinteticului ca barieră de umiditate nu se justifică, deoarece există riscul ruperii lor. În această situaţie se vor efectua întâi lucrări de stabilizare a îmbrăcăminţii degradate şi după aceea se va trece la ranforsarea drumului şi, implicit, la utilizarea materialului geosintetic.
SECŢIUNEA 3:Performanţe impuse geosinteticului (SR EN 15381:2009)
Art. 22
(1)Geotextilele neţesute pot avea moduli de elasticitate dinamică relativ mici mobilizând astfel numai eforturi limitate la niveluri mici ale deformaţiei; ele funcţionează ca disipatori de energie în dreptul fisurilor, deviindu-le propagarea pe verticală şi întârziind, în acest fel, reflectarea lor în stratul nou asfaltic.
(2)Capacitatea de retenţie a bitumului de către geotextil este recomandată (cf. SR EN 15381) să fie minimum 0,9 l/m2.
Retenţia minimă va fi direct influenţată de greutatea, grosimea geotextilului şi caracteristicile stratului suport la instalare (rugozitate, porozitate, planeitate etc.)
(3)În vederea evitării infiltrării apei în straturile inferioare ale structurii rutiere, dar şi pentru întârzierea fisurării prin reflexie, se poate folosi un material geotextil impregnat cu bitum din fabrică, pentru a evita eventualele neplăceri legate de o cantitate mare de amorsă necesară.
Art. 23
Proprietăţile fizico-mecanice minime necesare pentru geotextile utilizate cu rol de barieră de umiditate şi cu rol de disipator de tensiuni sunt prezentate în tabelul 3.
Tabelul 3
Proprietăţi | Valori minime |
Rezistenţa la tracţiune (la rupere) | min. 7 kN/m (714 kgf/m) |
Alungire la tracţiune maximă | 70 % |
Retenţia de bitum | min. 0,90 l/m2 |
Punct de înmuiere | + 10°C peste temperatura de aşternere a mixturii asfaltice |
(1 N = 0,101971 kgf)
Art. 24
(1)Geogrilele au moduli de elasticitate mult mai mari decât geotextilele, fiind capabile să preia tensiuni mari la niveluri reduse ale deformaţiei (au, în general, greutatea de 200... 500 g/m2).
(2)Geogrilele se utilizează la armarea straturilor asfaltice încetinind apariţia deformaţiilor permanente. Pentru a acţiona ca o ranforsare a stratului de acoperire, o geogrilă trebuie să fie bine întinsă sau uşor pretensionată şi trebuie să aibă o rigiditate suficientă.
(3)În funcţie de materialul din care este realizată geogrila, aceasta poate avea deformabilităţi cu valori între 2 şi 3% şi preluarea de tensiuni mai mari decât ale asfaltului.
Art. 25
Geocompozitele se recomandă a fi folosite pentru structuri rutiere în care este necesară atât încetinirea transmiterii fisurilor, rezistenţă mare la preluarea solicitărilor din trafic, armarea, cât şi impermeabilizarea.
Art. 26
(1)Geomembranele servesc ca membrană impermeabilizantă.
(2)Geomembranele se aşază sub formă de fâşii, în general peste rosturi. Unele membrane au prevăzut un material adeziv pe o parte sau pe ambele şi se pot lipi de structura rutieră veche prin îndepărtarea filmului de protecţie de pe spatele membranei şi aşezarea ei pe rostul pregătit. În alte cazuri se aplică o amorsă adezivă pe structura rutieră înainte de aşezarea geomembranei, la recomandarea producătorului.
SECŢIUNEA 4:Prescripţii de proiectare
Art. 27
La utilizarea în cadrul unei structuri rutiere a unui strat de material geosintetic se va ţine seama de următoarele elemente principale:
1.Starea de degradare a suprafeţei carosabile şi a structurii rutiere conform reglementărilor tehnice în vigoare.
2.Funcţiile ce vor fi îndeplinite de geosintetic în cadrul stratului asfaltic, conform tabelului 2 din prezentul normativ.
3.Caracteristicile de referinţă cuprinse în tabelul 3 din prezentul normativ - pentru geotextile.
4.Caracteristicile fizico-mecanice ale mixturii asfaltice din starturile de ranforsare, în conformitate cu prevederile reglementarilor tehnice în vigoare.
5.Structura rutieră se va dimensiona conform normativelor în vigoare, făcându-se abstracţie de prezenţa materialului geosintetic.
6.Atât structura rutieră existentă, cât şi cea pentru ranforsare vor fi verificate la solicitările din trafic (NP 111), precum şi la acţiunea îngheţ-dezgheţ (STAS 1709/1, 2, 3).
Art. 28
Geosinteticul poate fi utilizat în funcţie de trei parametri importanţi:
1.Starea structurii rutiere existente.
Pentru o suprafaţă carosabilă afectată de fisuri datorate degradărilor de suprafaţă, se recomandă prevederea unui material geosintetic în conformitate cu tabelul 4.
Tabelul 4
Denumire degradare | Grad de severitate (AND 540) | Deschiderea fisurii sau crăpăturii (mm) | Lucrări pregătitoare | Suprafaţa acoperită cu geosintetice |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Fisuri, crăpături şi faianţări | redus | < 5 | colmatarea fisurilor şi crăpăturilor | parţial, pe sectoare omogene, bine delimitate de către proiectant |
mediu | 5 | colmatarea fisurilor şi crăpăturilor | pe toată suprafaţa | |
ridicat | > 20 | se vor realiza ample lucrări de reparaţii | nu este eficientă utilizarea materialului geosintetic decât după efectuarea reparaţiilor |
20NOTĂ:
Un sector de drum este considerat omogen dacă este caracterizat de aceleaşi date referitoare la starea de degradare a îmbrăcăminţii rutiere (bună, medie, rea), conform normativului AND 540.
2.Calitatea suportului (strat de bază, fundaţie)
Situaţiile în care este indicată utilizarea materialului geosintetic în funcţie de starea tehnică a structurii rutiere, conform reglementărilor tehnice în vigoare, este prezentată în tabelul 5.
Tabelul 5
Calificativul stării de degradare | Indice de degradare | Se utilizează | |
IG | ID | geosintetice | |
rea | < 77 | > 13 | DA* |
mediocră | 77 | 7,5 | DA** |
bună | 90 | 5 | Posibil*** |
foarte bună | > 95 | < 5 | NU |
90
13
95
7,5* Se va studia, prin proiect, refacerea structurii rutiere sau ranforsarea ei cu utilizare de materiale geosintetice, precedată de reparaţii locale.
** Alegerea tipului de material geosintetic se face în funcţie de prevederile de la capitolul II - secţiunea a 2-a.
*** Dacă se consideră necesară aşternerea unui covor asfaltic.
3.În cazul în care există cedări în straturile-suport, deci nişte deficienţe structurale, prevederea unui geosintetic nu va rezolva problema.
În aceste situaţii, eficienţa geosinteticului ca strat antifisură este mult redusă, deoarece apar fisuri direct în stratul de acoperire. Materialul geosintetic va fi însă eficient ca barieră de umiditate, protejând stratul-suport împotriva pătrunderii apei.
Art. 29
(1)În funcţie de scopul urmărit şi de calitatea materialelor la alegerea geosinteticului se poate opta pentru:
1.geotextil (funcţie STR + B) - în cazul unei suprafeţe stabile, fără deplasări relative verticale; acţionează ca factor de întârziere a transmiterii fisurilor şi, prin faptul că se impregnează cu bitum, ca element de hidroizolare;
2.geogrilă (funcţie R) - în cazul în care există şi riscul de deplasări verticale relative mici (de exemplu, între dale din beton de ciment), utilizarea geogrilelor este recomandată numai după remedierea defecţiunilor din structura rutieră existentă.
Aşezarea geogrilei se va face pe un strat de egalizare de 2 cm (dacă suprafeţele prezintă denivelări) sau conform recomandărilor producătorului;
3.geocompozit (funcţie R + STR + B) - în cazul în care se urmăresc efecte cumulate ale geotextilului şi geogrilei.
(2)Tipul de material ales trebuie să satisfacă condiţiile prevăzute în tabelul 3, precum şi cele de la articolul 35.
(3)Montarea geosinteticului se realizează între suprafaţa carosabilă existentă şi primul strat de ranforsare (cap. III şi anexa V).
Art. 30
Indiferent de tipul de geosintetic folosit, grosimea stratului de acoperire din mixtură asfaltică trebuie să fie de minimum 4-5 cm.
Se recomandă o grosime de 9-10 cm (aşternut în două straturi: uzură + legătură) pentru ca la o viitoare frezare a suprafeţei îmbrăcăminţii asfaltice, geosinteticul să nu fie afectat, el trebuie să rămână în continuare în structura rutieră.
Art. 31
(1)Pentru stratul de acoperire se va folosi numai mixtură asfaltică cilindrată la cald.
(2)În cazul proiectării stratului de ranforsare pentru structurile rutiere rigide procesul este, în general, acelaşi ca şi în cazul structurilor rutiere flexibile.
SECŢIUNEA 5:Eficienţa utilizării geosinteticului
Art. 32
Se va studia cu atenţie necesitatea utilizării geosinteticului la structurile rutiere, în concordanţă cu prevederile AND 540.
Art. 33
Costul geosinteticelor variază în funcţie de: tipul produsului utilizat, de cantitatea de geosintetic ce urmează a fi aşezată, experienţa locală la instalare, costurile cu forţa de muncă locală, condiţii generale ale pieţei.
Art. 34
Se recomandă efectuarea de studii tehnico-economice comparative între soluţia cu/fără geosintetic, ţinând cont de beneficiile geosinteticelor asupra comportării în exploatare a drumurilor şi de starea de degradare a suprafeţei drumului implicat în analiză.
Art. 35 
Este cunoscut din literatura de specialitate că, atunci când deformaţia straturilor bituminoase este mai mare de 2,5 %, în interiorul structurii se dezvoltă fenomenul de fisurare, ce se propagă în diferite direcţii. Fisurarea se produce de la bază spre suprafaţa îmbrăcămintei bituminoase, sub încărcările din trafic, dar şi de sus în jos, sub acţiunea eforturilor din temperatură (contracţii).
Pentru limitarea acestor degradări se utilizează materialele geosintetice-materiale cu elongaţii mici, dar cu rezistenţe mari la tracţiune.
Folosirea materialelor geosintetice cu rol de armare prezintă următoarele beneficii în comportarea în exploatare a structurii rutiere:
- prin armarea îmbrăcăminţii rutiere cu elemente antifisură se întârzie transmiterea acestora din stratul existent la stratul nou;
- creşte durata de exploatare a structurilor rutiere prin preluarea eforturilor de întindere şi limitarea deformaţiilor stratului asfaltic.
Aceste aspecte benefice se datorează faptului că:
- rezistenţa la întindere a straturilor asfaltice este de cca 2 daN/cm2 (100 cm x 0,2 cm x 2 kg/cm2 = 40 kgf/m), iar a geosinteticelor este mult mai mare -10... 100 kN/m (10 x 1.000 x 0,10197 kgf = 1.020 kgf/m). Prin preluarea eforturilor de întindere de către geosintetic se limitează deformaţiile în stratul asfaltic.
Geosinteticul trebuie să aibă:
- rezistenţă mare la tracţiune în zona deformaţiilor mici ale asfaltului;
- aderenţă bună la straturile asfaltice, atât la temperaturi pozitive (0... 600 C la sol), cât şi la temperaturi negative (0...10-25° C)