CALORSET: Tehnologie pentru remedierea si reciclarea imbracamintilor asfaltice, utilizand surse de caldura in infrarosu (IR)

Gropile din asfaltul drumurilor sunt o eterna problema a Romaniei. Problema gropilor poate fi insa rezolvata, solutiile fiind disponibile si verificate, iar administratorilor de drumuri revenindu-le doar obligatia de a le cunoaste si a le aplica. 

In urma cu 6 ani CALORSET SRL Carei a inceput dezvoltarea Tehnologiei IR (infrarosu). In februarie 2011, in colaborare cu Primaria Satu Mare, tehnologia a fost prezentata si s-au efectuat lucrari demonstrative. Cu toate ca s-au executat pe timp friguros (februarie 2011) si pe un drum cu trafic intens (la iesirea din oras pe drumul spre Vama Petea) remedierile s-au dovedit de buna calitate si au rezistat in timp (foto 1). De atunci, CALORSET SRL Carei a proiectat si fabricat utilajele necesare pentru aplicarea acestei tehnologii, utilaje adaptate la diferite dimensiuni ale suprafetelor defecte. 

Intr-adevar, principala problema cu care se confrunta administratorii de drumuri si de strazi sunt gropile care apar in timpul exploatarii in imbracamintile rutiere bituminoase. Cauzele aparitiei gropilor tin de modul in care drumurile/strazile au fost proiectate si executate, de materialele utilizate, de gradul de solicitare a acestora sub trafic intens, de gradul de imbatranire dar, nu in ultimul rand, de modul in care drumurile si strazile sunt intretinute si reparate. Iar in conditiile intretinerii si repararii necorespunzatoare, situatia se agraveaza continuu.

Agravarea defectelor se datoreaza, in special, neglijarii operatiilor de mentenanta preventiva a drumurilor prin lucrari de calitate, executate la timp. Fisurile, crapaturile, faiantarile pot fi originea gropilor dar acestea apar in special pe timp friguros din cauza fenomenului de inghet / dezghet.

Atunci cand drumurile si strazile sunt acoperite cu zapada se imprastie material antiderapant cu continut ridicat de sare care din cauza efectului hidrofob pronuntat contribuie semnificativ la aparitia degradarilor. Daca in aceasta perioada nu se intervine rapid, starea drumurilor si a strazilor se agraveaza, gropile devenind cratere. Din pacate administratorii drumurilor si strazilor apeleaza, la singura tehnologie cunoscuta respectiv plombarea cu asfalt rece din sac. Acest tip de interventie are un caracter provizoriu, iar pentru a mentine drumurile si strazile in stare normala, sunt necesare de-a lungul unui sezon interventii repetate foarte costisitoare. Oricum primavara se impun reparatii de anvergura deoarece degradarile continua.

Nu in ultimul rand, gropile apar atunci cand reparatiile sunt executate defectuos prin amorsarea necorespunzatoare, prin folosirea unor mixturi asfaltice cu continut redus de bitum, prin compactare necorespunzatoare si prin interventii pe timp nefavorabil (ploaie, temperatura scazuta). Cateva exemple de interventii neconforme se pot vedea in foto 2.

Interventiile de urgenta se impun atunci cand gropile apar si nu trebuie acceptate amanari. In caz contrar, agravarea defectelor compromite viabilitatea partii carosabile si pune in pericol siguranta circulatiei.

Reglementari ce trebuie avute in vedere:

• Normativ pentru prevenirea si remedierea defectiunilor la imbracamintile moderne. Indicativ AND 547 – 2013;
• Normativ privind mixturile asfaltice executate la cald;
• Conditii tehnice de proiectare, preparare, punere in opera a mixturilor asfaltice. Indicativ AND 605 – 2016;
• REGULAMENT din 20 februarie 2003 privind tipurile de reglementari tehnice si de cheltuieli aferente activitatii de reglementare in constructii, urbanism, amenajarea teritoriului si habitat;
• Regulament privind controlul de stat al calitatii in constructii;
• Codul Rutier.

Conform noului Cod Rutier administratorii drumurilor publice trebuie sa ia masuri pentru mentinerea permanenta in stare tehnica buna a drumurilor pe care le administreaza. Acestia trebuie sa ia toate masurile pentru inlaturarea obstacolelor de pe partea carosabila care stanjenesc sau pun in pericol siguranta circulatiei. Potrivit standardelor in vigoare, constituie contraventie neasigurarea starii de viabilitate a partii carosabile precum si neinlaturarea obstacolelor aflate pe partea carosabila.

Conform Regulamentului privind controlul de stat in constructii si Regulamentului privind tipurile de reglementari tehnice administratorii de drumuri sunt obligati sa respecte reglementarile tehnice aferente iar Inspectoratul de Stat in Constructii este obligat sa sanctioneze nerespectarea acestora atat in faza de construire, cat si in faza de exploatare atunci cand sunt obligatorii reglementarile tehnice aferente intretinerii si repararii. Pentru intretinere si reparatii drumuri exista reglementarea tehnica AND 547 care cuprinde toate tehnologiile aplicabile.

Plombarea la cald si refacerea covorului asfaltic, in cazul remedierii gropilor, impune respectarea normativului AND 605, in care se specifica conditiile climaterice acceptate cu referire la temperatura minima a suportului (cel putin 10°C), umiditate, vant. Este de notorietate ca aceste conditii nu se respecta, nimeni nu intervine si se lasa responsabilitatea doar pe seama executantului, care, pe principiul „Lasa ca merge si asa” si „nu ma invatati voi pe mine, care ma pricep si am experienta”, continua sa faca neconformitati, fara frica de a fi sanctionat. Conform regulamentelor mai sus specificate, Inspectoratul de Stat in Constructii trebuie sa intervina si sa sanctioneze astfel de abateri.

Gropile izolate necesita interventii costisitoare. Costurile directe cu manopera, materiale, transport si utilaje sunt foarte mari, raportate la un metru patrat de suprafata remediata. Existand firme care practica preturi de dumping, in mod incorect pe piata se practica preturi foarte mici. Astfel, remedierea defectelor izolate prin interventii de urgenta nu este abordabila si apar des astfel de practici:

• se asteapta sa se agraveze starea drumurilor pana exista front de lucru pentru cantitati mai mari de lucrari si doar dupa aceea se intervine;
• in mod nejustificat se frezeaza suprafete mari in jurul defectelor, pentru ca ulterior sa se poata receptiona cantitati minimale de lucrari;
• se executa lucrari de proasta calitate, plombele executate prin frezare devenind cauza altor gropi ce apar in special la rosturile neetanse;
• se receptioneaza lucrari neexecutate sau cantitati de materiale supraevaluate.

Se impune ca administratorii de drumuri sa identifice solutii prin care sa se poata realiza activitati de mentenanta preventiva si sa se poata interveni de urgenta si pe timp friguros, pentru a se face remedieri cu durata de viata mare, prin executia unor lucrari de calitate cu caracter permanent si nu provizoriu.

In cursul anului 2013 CALORSET SRL a initiat elaborarea unei reglementari tehnice. Astfel, impreuna cu INCERTRANS Bucuresti, CALORSET SRL Carei, in calitate de elaborator, a supus reglementarea tehnica analizei Comitetului tehnic de specialitate al Ministerului Dezvoltarii Regionale si Administratiei Publice. Prin Procesul verbal nr. 1/2014, membrii CTS 9 au avizat favorabil reglementarea tehnica aferenta Tehnologiei pentru remedierea si reciclarea imbracamintilor asfaltice utilizand surse de caldura in infrarosu (IR) cu recomandarea promovarii acesteia ca anexa la normativul AND 547-213. Pe baza Documentului de Avizare CTE-CNADNR nr. 4418/27.11.2014 se aproba Anexa 4 aferenta Tehnologiei IR (infrarosu) si se incorporeaza in Normativ pentru prevenirea si remedierea defectiunilor la imbracamintile rutiere AND 547-2013.

CNADNR/CNAIR a inceput implementarea tehnologiei IR prin achizitionarea a 9 utilaje ARES 2.1. S-a intervenit cu succes la diverse obiective cum ar fi: podul peste Dunare Giurgiu – Ruse, Podul de la Soimus, diverse drumuri nationale si autostrazi. In municipiul Satu Mare, Tehnologia IR (infrarosu) este in curs de implementare, iar interesul altor beneficiari creste semnificativ pe masura ce tehnologia devine cunoscuta.

PROCESUL TEHNOLOGIC

Repararea si reciclarea imbracamintilor asfaltice utilizand Tehnologia IR (infrarosu) este o metoda care permite:

• Repararea permanenta a imbracamintii asfaltice;
• Reciclarea la cald in situ a asfaltului.

Aceasta metoda are la baza incalzirea si inmuierea asfaltului (topirea bitumului din compozitia asfaltului) utilizand Panouri Radiante cu Raze Infrarosii „IR” pana la temperatura de 160°C, temperatura la care se poate face prelucrarea asfaltului, respectiv scarificare, regenerare, completare cu mixtura calda, nivelare si compactare.

Tehnologia de remediere a defectiunilor la imbracamintile rutiere bituminoase si reciclarea „in situ” la cald a asfaltului, prin utilizarea surselor de incalzire cu raze infrarosii, are la baza urmatoarele operatii:

1. Curatarea zonei defecte

Se indepartareaza resturile de materiale (pamant, pietre, bucati de asfalt, praf etc.) si, dupa caz, apa (foto 3).

2. Incalzirea zonei defecte si a materialului de adaos

Zona defecta se incalzeste cu un utilaj dotat cu un panaou radiant pana la 160°C, punct in care asfaltul devine prelucrabil. Cu acelasi utilaj, intr-un termocontainer/reciclator, se incalzeste concomitent si materialul de adaos (mixtura proaspata brichetata sau mixtura frezata reciclata) (foto 4).

3. Scarificarea zonei incalzite

Zona incalzita se scarifica cu cazmaua si cu grebla in interiorul unui contur in asa fel incat sa se lase 5-10 cm de margine nescarificata (foto 5).

4. Pulverizare agent de intinerire

Peste zona scarificata se pulverizeaza cu pompa agent de intinerire emulsionabil, cu scopul de a corecta calitatile de adezivitate si elasticitate ale bitumului din asfalt (foto 6).

5. Completare cu material de adaos si nivelare

Materialul de adaos, incalzit pana la 160°C, se asterne peste zona scarificata si se niveleaza (foto 7).

6. Compactare

Se compacteaza cu placa vibrocompactoare, cu verificarea temperaturii de inceput, 140°C si de sfarsit , 110°C (foto 8).

Avantajele Tehnologiei IR

• legatura rezistenta intre stratul vechi si cel nou („sudura” in loc de „lipire”);
• se etanseaza rostul prin fuziunea materialului vechi cu cel nou;
• posibilitatea interventiei de urgenta si pe timp friguros;
• durata de viata foarte mare;
• nivelare superioara;
• interventie rapida si timp de executie scurt;
• necesita forta de munca redusa;
• consum redus de mixtura proaspata;
• posibilitatea de a utiliza mixtura frezata sau decopertata reciclate;
• costuri de interventie reduse, diminuare semnificativa a costurilor anuale de intretinere;
• tehnologie prietenoasa cu mediul.

Analiza comparativa

1. Rezistenta legaturii si etanseitatea

Reparatie cu Tehnologia IR – „sudura” (Foto 9)

Dupa incalzirea zonei defecte mixtura asfaltica adaugata se intrepatrunde cu mixtura scarificata iar prin compactare acestea fuzioneaza si realizeaza o legatura rezistenta si etansa.

Reparatie clasica – „lipire” (Foto 10)

Dupa frezarea zonei defecte se amorseaza, se completeaza cu mixtura asfaltica de adaos iar prin compactare se realizeaza doar o lipire ce nu rezista, rosturile nu sunt etanse si in timp devin originea altor gropi.

2. Consum de mixtura asfaltica:

Plombare cu Tehnologia IR – consum redus de mixtura asfaltica (Foto 11)

Remedierea implica adaos de material doar in cantitatea ce corespunde volumului gropii. Nu se face risipa iar ca material de adaos se poate folosi mixtura frezata reciclata prin reintinerire.

Plombare cu frezare – consum exagerat de mixtura asfaltica (Foto 12)

Remedierea implica frezarea atat in jurul gropii cat si in mod nejustificat intre gropile aflate la distanta una fata de cealalta. Mixtura frezata nu este reutilizata.

3. Necesar scazut de utilaje

Tehnologie clasica de plombare prin frezare, amorsare, repartizare mixtura asfaltica si compactare (Foto 13):

• Freza cu camion si trailer necesare pentru transportul acestuia
• Camion pentru transport material frezat
• Unimoc cu accesoriu de periere
• Agregat de amorsare cu camion pentru transportul acesteia
• Repartizator finisor cu trailer pentru transportul acestuia
• Camion pentru transport mixtura calda
• Cilindru compactor cu camoin si trailer necesare pentru transportul acestuia

Tehnologie IR (Infrarosu) (Foto 13, 14):

• Utilaj ARES 2.1 cu camion si trailer necesare pentru transportul acestuia
• Placa vibrocompactoare

Aplicatii ale Tehnologiei IR: Pelada, Gropi, Valuiri si Refulari, Suprafete incretite, Praguri si Damburi, Rupturi de margine, Fisuri si Crapaturi, Faiantari, Fagase longitudinale, Tasari locale

Analiza SWOT

Puncte tari

• Avantajele tehnologiei confera o calitate de exceptie a lucrarilor de remediere;
• Remedierile au un caracter permanent si nu provizoriu, lucrarile se pot garanta pe o perioada de 24 luni cel putin;
• Costurile anuale se reduc semnificativ printr-o mentenanta cu caracter preventiv executata prin interventii rapide ce opresc agravarea starii de degradare si printr-o mentenanta corectiva de calitate superioara;
• Tehnologia este reglementata si cuprinsa in reglementarea tehnica AND 547-2014 Anexa 4;
• Metoda inovatoare (elaborata de CALORSET SRL) ce permite utilizarea Tehnologiei IR pe timp friguros;
• Tehnologia a fost testata si implementata cu succes de catre CNADNR (actualmente CNAIR).

In prezent utilajele fabricate de catre CALORSET SRL sunt incluse in trusa de utilaje pentru intereventiile de urgenta cu care au fost dotate regionalele CNAIR;

• CALORSET detine un parc de utilaje cu capacitati relativ mari pentru a acoperi o gama importanta de lucrari de remediere defecte si continua sa fabrice si alte utilaje pentru a avea capacitatea necesara de a interveni rapid si pe mai multe fronturi in vederea operatiilor de mentenata preventiva si corectiva ce se impun.

Puncte slabe

• Statiile de asfalt nu lucreaza iarna, materialul de adaos trebuie sa fie stocabil si este necesara aprovizionarea pe stoc;
• Este necesara asigurarea cu stocuri de combustibil gazos si se impun masuri SSM si PSI, atat in ce priveste exploatarea utilajelor, cat si in ce priveste manipularea si depozitarea recipientilor.

Amenintari

• Prestatorii de servicii de reparatii drumuri nu au interes sa promoveze Tehnologia IR deoarece intretinerea corecta si reparatiile preventive cresc durata de viata a covorului asfaltic reducandu-se astfel cantitatile anuale de lucrari necesare, si implicit consumul de mixtura asfaltica;
• Personalul muncitor neinstruit poate sa compromita lucrarile.

Oportunitati

• Tehnologia este frecvent utilizata in SUA, Canada, iar avantajele tehnologiei incep sa se confirme si in Europa prin folosirea ei in tari ca Marea Britanie, Germania, Ungaria etc.;
• Se poate asimila cu tehnologia de reciclare in situ la cald care a capatat o mare dezvoltare si care a dat rezultate multumitoare;
• Posibilitatea folosirii mixturii asfaltice frezate si regenerate, ca material de adaos, elimina utilizarea mixturii stocabile;
• Tehnologia este ieftina si prietenoasa cu mediul;
• Posibilitatea utilizarii si pe timp friguros, ca remediere permanenta.

Oferta CALORSET SRL include:

• Fabricarea si furnizarea de utilaje impreuna cu serviciile suport;
• Executie de lucrari de interventii de urgenta;
• Inchirierea de utilaje cu deservent;
• Furnizarea de consumabile (agenti de intinerire);
• Asistenta tehnica si instruire personal.

Daca doriti sa:

• Conduceti relaxat fara sa va concentrati la ocolirea gropilor,
• Evitati accidentele datorate eschivelor periculoase,
• Economisiti timp ruland cu viteza normala,
• Eliminati uzura prematura a masinii,
• Protejati natura prin reducerea consumului de mixtura asfaltica,
• Nu acceptati risipirea fondurilor pe lucrari de proasta calitate,

solicitati implementarea tehnologiei IR (infrarosu). 

Autor:
ing. Marcel Muresan – General Manager CALORSET SRL 

Contact:
Calorset SRL
Str. Uzinei nr. 60, Carei, Jud. Satu Mare
E-mail: muresanmarcel@calorset.com
Tel.: 0744 816 294
Web: www.calorset.com 

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 138 – iulie 2017, pag. 30