Sarcină suplimentară – modelul STRABAG își testează noile soluții de construcție a drumurilor în condiții de trafic minier

Specialiștii testează trei direcții de dezvoltare prin intermediul minei de andezit roxit din Komló. În luna iulie, angajații departamentului operațional STRABAG din Pécs au construit tronsoane de probă pe drumul de acces, care suportă un trafic minier intens, folosind rezultatele cercetării și dezvoltării în domeniul construcțiilor de drumuri realizate de centrul de competență în construcții al grupului, TPA HU Kft..

Pe fiecare tronson se studiază utilizarea ligninei în industria asfaltului, folosirea liantului pe bază de bitum cauciucat și proprietățile straturilor de bază armate cu fibre și legate hidraulic. Realizarea tronsonului de drum care duce la mina din Komló a oferit posibilitatea testării îmbunătățirilor în condiții reale de construcție și a analizării aplicabilității amestecurilor. În perioada următoare, se va monitoriza comportamentul materialelor și straturilor aplicate sub sarcini de trafic îndelungate.

Pot monitoriza starea pavajului în condiții de încărcare cunoscută

Pentru etapa de testare a fost selectat un tronson de drum pe care traficul de vehicule grele este semnificativ, iar încărcarea este ușor de controlat, măsurat și cunoscută. Acesta reprezintă un punct de plecare important pentru evaluarea modificărilor stării structurii drumului în funcție de gradul de solicitare.
Un aspect esențial a fost faptul că drumul din Komló nu este un drum public, astfel încât testele și măsurătorile necesare pot fi efectuate fără a perturba traficul public. În cadrul proiectului, pe lângă tronsoanele experimentale, a fost amenajat și un tronson de referință realizat cu tehnologie tradițională, care oferă o bază de comparație pentru specialiști.

Se intenționează limitarea fisurilor din stratul de bază cu ajutorul fibrelor sintetice

Echipa TPA a dezvoltat straturile de bază Ckt-4 și Ckt-12, legate hidraulic și întărite cu fibre sintetice dispersate, destinate structurilor de pistă cu durată lungă de viață. Rolul fibrelor sintetice dispersate în amestec este de a limita propagarea fisurilor care apar în stratul legat hidraulic. Creșterea duratei de viață a drumurilor s-ar realiza prin încetinirea proceselor de deteriorare și prin amânarea degradării structurale. Un alt obiectiv este acela de a reduce riscul apariției fisurilor de reflexie, adică apariția fisurilor din stratul de bază și în straturile situate deasupra acestuia.
Tronsoanele de testare au fost realizate cu straturi de bază diferite. Ordinea straturilor celor două tronsoane de testare:

• 4 cm SMA 11 (mI) PmB 25/55-65 strat de uzură
• 9 cm AC 22 strat de legătură (mF) PmB 25/55-65 strat de legătură
• 6 cm AC 16 de legătură (mF) GmB 45/80-55 AF strat de bază rezistent la uzură
• Strat de bază din beton slab C12 armat cu fibre de 20 cm (fără detensionare)

respectiv:

• 4 cm SMA 11 (mI) PmB 25/55-65 strat de uzură
• 9 cm AC 22 strat de legătură (mF) PmB 25/55-65 strat de legătură
• 6 cm AC 16 de legătură (mF) GmB 45/80-55 AF strat de bază rezistent la uzură
• Strat de bază hidraulic CKt-4 cu armare din fibre de 20 cm (fără detensionare)

În cadrul monitorizării pe termen lung a celor două variante, se poate analiza și comportamentul combinat al straturilor de bază armate cu fibre și al straturilor de asfalt aplicate peste acestea.

Un produs secundar al industriei hârtiei și a lemnului a fost, de asemenea, utilizat în asfalt

A doua direcție de dezvoltare o reprezintă aplicarea practică a amestecurilor de asfalt produse cu aditiv de lignină. Lignina este un liant biopolimeric de origine naturală, cu o capacitate ridicată de captare a carbonului. Este disponibilă în cantități mari ca produs secundar al industriei hârtiei și al lemnului. Utilizarea sa este justificată nu numai de proprietățile tehnice, ci și de posibilitatea de a reduce amprenta de carbon a producției de asfalt.
Conform informațiilor din documentul TPA, între lignină și bitum se formează, pe lângă legătura fizică, și o interacțiune chimică, în special cu componentele de asfalt și rășină ale bitumului. Această legătură poate reduce sensibilitatea asfaltului la apă, poate îmbunătăți aderența bitumului, poate întârzia îmbătrânirea oxidativă și poate influența în mod favorabil comportamentul mecanic al amestecului de asfalt.

Amestecurile de lignină au fost utilizate pentru consolidarea structurii existente a pistei. După frezarea profilului pe o adâncime de 4 centimetri, s-au aplicat două straturi noi:

• 4 cm AC 11 de uzură (mF) PmB 45/80-65 + strat de uzură din lignină;
• 5 cm AC 16 liant (mF) PmB 45/80-65 + strat de legătură din lignină

Sensibilitatea ligninei la temperatură a determinat și tehnologia de fabricație: amestecurile cu aditivi au fost preparate folosind o tehnologie cu temperatură moderată.

Straturile de cauciuc-bitum sunt testate pe un tronson curbat

În cazul celei de-a treia soluții experimentale, toate straturile de asfalt ale structurii carosabile au fost realizate dintr-un amestec produs cu liant bituminos-cauciucat GmB. Alegerea amplasamentului a fost deosebit de importantă în acest caz: tehnologia a fost aplicată pe un tronson de drum curbat, supus unor sarcini mari și forțe de forfecare semnificative.
Obiectivul a fost valorificarea și demonstrarea proprietăților favorabile ale bitumului cauciucat în condiții în care traficul de vehicule grele reprezintă o solicitare sporită pentru stratul de acoperire.

Structura pistei utilizate:

• 4 cm AC 11 strat de uzură (mF) GmB 45/80-55;
• 7 cm AC 22 strat de legătură (mF) GmB 45/80-55;
• 8 cm AC 22 strat de legătură (mF) GmB 45/80-55;
• Strat de bază hidraulic Ckt-4 de 20 cm, cu compensare a tensiunilor

Dezvoltarea și sustenabilitatea în cadrul activității de cercetare și dezvoltare STRABAG

Construirea secțiunilor de testare din Komló poate fi considerată un prim pas în cadrul testării practice a dezvoltărilor. În timpul execuției, s-au acumulat experiențe și în ceea ce privește integrabilitatea. Cu toate acestea, pentru evaluarea durabilității și a comportamentului sub sarcină este necesară o monitorizare pe termen lung a stării structurii.
Proiectul se înscrie în activitatea de cercetare-dezvoltare a grupului STRABAG, bazată pe aplicații practice, în cadrul căreia, pe lângă dezvoltările tehnologice, soluțiile care servesc sustenabilității ocupă un loc deosebit. Vom putea prezenta periodic rezultatele dezvoltării grupului STRABAG. Un exemplu anterior a fost tehnologia rejuvenatorului roxit (anterior Bitunova), care reprezintă o soluție inovatoare în domeniul întreținerii pavajelor. Prin îmbunătățirea proprietăților bitumului îmbătrânit, această tehnologie poate prelungi durata de viață a pavajului asfaltic, amânând necesitatea înlocuirii complete a stratului. Specialiștii companiei au jucat un rol semnificativ, în cadrul unui consorțiu, în dezvoltarea soluțiilor digitale care facilitează execuția lucrărilor la infrastructura liniară.