cercetĂri privind utilizarea În tehnica … ioniȚĂ iași, 2017. i . i ... budoi din județul...

36
UNIVERSITATEA TEHNICĂ „GHEORGHE ASACHI” DIN IAȘI FACULTATEA DE CONSTRUCȚII ȘI INSTALAȚII CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA RUTIERĂ A NISIPURILOR ȘI ȘISTURILOR BITUMINOASE DIN ROMÂNIA REZUMAT TEZĂ DE DOCTORAT Conducător de doctorat: Prof. univ. dr. ing. Gheorghe GUGIUMAN Doctorand: ing. Gabriela IONIȚĂ Iași, 2017

Upload: lyphuc

Post on 09-Mar-2018

216 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

UNIVERSITATEA TEHNICĂ „GHEORGHE ASACHI” DIN IAȘI

FACULTATEA DE CONSTRUCȚII ȘI INSTALAȚII

CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA

RUTIERĂ A NISIPURILOR ȘI ȘISTURILOR BITUMINOASE DIN

ROMÂNIA

REZUMAT TEZĂ DE DOCTORAT

Conducător de doctorat:

Prof. univ. dr. ing. Gheorghe GUGIUMAN

Doctorand:

ing. Gabriela IONIȚĂ

Iași, 2017

Page 2: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

I

Page 3: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

I

CUPRINS

LISTA FIGURILOR ________________________________________________________ III

LISTA TABELELOR _______________________________________________________ IV

CAPITOLUL I. Cercetarea stadiului actual al cunoașterii privind utilizarea nisipurilor bituminoase din

România în tehnica rutieră

1. Introducere _______________________________________________________________ 1

1.1. Scurt istoric cu privire la utilizarea nisipurilor bituminoase ______________ 1

1.2. Compoziție, structura și proprietăți __________________________________ 2

1.3. Tehnologii utilizate la prepararea mixturilor asfaltice ___________________ 2 1.3.1. Instalația tip ANG cu încălzire în echicurent _________________________ 3

1.3.2. Instalație tip uscător-malaxor_____________________________________ 3

1.4. Concluzii ________________________________________________________ 3

CAPITOLUL II. Cercetarea stadiului actual al cunoașterii privind utilizarea șisturilor bituminoase din

România în tehnica rutieră

2. Introducere. Șisturi bituminoase ______________________________________________ 5

2.1. Definirea șisturilor bituminoase. Scurt istoric privind gradul acestora de

utilizare ____________________________________________________________ 5

2.2. Compoziția șisturilor bituminoase de la Anina _________________________ 6

2.3. Tehnologii utilizate la măcinarea șisturilor bituminoase _________________ 7

2.4. Concluzii ________________________________________________________ 7

CAPITOLUL III. Studiu de caz A: Prepararea rețetelor tehnologice de mixturi asfaltice cu nisipuri

bituminoase din România

3. Mixturi asfaltice cu nisip bituminos ___________________________________________ 9

3.1. Date generale privind proiectarea rețetelor tehnologice de mixturi asfaltice cu

nisip bituminos ______________________________________________________ 9

3.2. Determinarea conţinutului de bitum din nisipul bituminos _______________ 9 3.2.1. Nisip bituminos de la Derna – Tătăruș – Budoi _______________________ 9

3.2.2. Nisip bituminos de la Matița și Păcureți ___________________________ 10

3.3. Prepararea de rețete tehnologice de mixturi asfaltice cu nisip bituminos ___ 10 3.3.1. Mixturi asfaltice realizate cu nisip bituminos de la Derna – Tătăruș - Budoi 11

Page 4: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

Cuprins

II

3.3.2. Mixturi asfaltice realizate cu nisip bituminos de la Matița și Păcureți _____ 13

3.4. Interpretarea rezultatelor _________________________________________ 14 3.4.1. Mixturi asfaltice realizate cu nisip bituminos de la Derna – Tătăruș – Budoi,

județul Bihor _____________________________________________________ 14

3.4.2. Mixturi realizate cu nisip bituminos de la Matița și Păcureți ____________ 15

3.5. Concluzii _______________________________________________________ 15

CAPITOLUL IV. Studiu de caz B: Utilizarea șisturilor bituminoase de la Anina ca filere ce intră în alcătuirea

mixturilor asfaltice

4. Utilizarea șisturilor bituminoase de la Anina ca filere ce intră în alcătuirea mixturilor

asfaltice __________________________________________________________________ 20

4.1. Introducere _____________________________________________________ 20

4.2. Determinări asupra filerului de șist obținut prin măcinarea șisturilor

bituminoase de la Anina ______________________________________________ 20 4.2.1. Determinarea granulozității filerului de șist _________________________ 20

4.2.2. Determinarea coeficientului de hidrofilie __________________________ 21

4.3. Mixturi asfaltice cu filer de calcar si filer de șist _______________________ 21 4.3.1. Mixtura asfaltica B.A.16 cu filer de calcar de la Bicaz ________________ 22

4.3.2. Mixtura asfaltica B.A.16 cu filer de șist obținut prin măcinarea rocilor

bituminoase de la Anina ____________________________________________ 22

4.4. Interpretarea rezultatelor _________________________________________ 23

4.5. Concluzii _______________________________________________________ 23

CAPITOLUL V. Contribuții personale. Propuneri și recomandări privind implementarea și valorificarea

rezultatelor cercetării

5. Contribuții personale ______________________________________________________ 25

5.1. Introducere _____________________________________________________ 25

5.2. Concluzii generale _______________________________________________ 25

5.3. Contribuții personale. Recomandări și propuneri pentru cercetări viitoare 27 5.3.1. Contribuții personale __________________________________________ 27

5.3.2. Recomandări și propuneri pentru cercetări viitoare ___________________ 27

5.4. Valorificarea rezultatelor din programul de doctorat __________________ 27

Bibliografie _______________________________________________________________ 29

Page 5: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

III

LISTA FIGURILOR

Fig. 1-1 Compoziție nisip bituminos ______________________________________________ 2

Fig. 2-1 Cele mai importante bitumolite din România ________________________________ 5

Fig. 2-2 Moară cu bile ________________________________________________________ 7

Fig. 3-1 Curba granulometrică a nisipului bituminos de la Derna – Tătăruș - Budoi _______ 10

Fig. 3-2 Curba granulometrică a nisipului bituminos de la Matița și Păcureți ____________ 10

Fig. 3-3 Curbele granulometrice ale agregatelor naturale folosire la realizarea mixturilor

asfaltice cu nisip bituminos de la Derna – Tătăruș - Budoi ___________________________ 12

Fig. 3-4 Curbele granulometrice ale agregatelor naturale folosire la realizarea mixturilor

asfaltice cu nisip bituminos de la Derna – Tătăruș - Budoi ___________________________ 12

Fig. 3-5 Curbele granulometrice a agregatelor folosite la realizarea mixturilor asfaltice cu nisip

bituminos de la Matița și Păcureți ______________________________________________ 14

Fig. 3-6 Curbele granulometrice a agregatelor folosite la realizarea mixturilor asfaltice cu nisip

bituminos de la Matița și Păcureți ______________________________________________ 14

Fig. 4-1 Curba granulometrică a filerului de șist obținut din măcinarea șisturilor bituminoase de

la Anina __________________________________________________________________ 21

Fig. 4-2 Curbele granulometrice ale agregatelor utilizate la realizarea mixturii asfaltice B.A 16

cu filer de calcar de la Bicaz __________________________________________________ 22

Fig. 4-3 Curbele granulometrice a agregatelor utilizate la realizarea betonului asfaltic pentru

strat de uzură B.A 16 cu filer de șist obținut prin măcinarea rocilor bituminoase de la Anina 23

.

Page 6: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

IV

LISTA TABELELOR

Tabelul 2-1 Componenţii şisturilor bituminoase din zona Anina ________________________ 6

Tabelul 3-1 Tipuri de mixturi asfaltice realizate cu nisip bituminos cu şi fără adaos de bitum dur

_________________________________________________________________________ 11

Tabelul 3-2 Dozajul optim de liant pentru mixturile realizate cu nisip bituminos din România 17

Tabelul 3-3 Centralizarea rezultatelor obținute în urma determinărilor de laborator raportate la

valorile limită din Normativul Departamental CD 42-85 (caracteristici fizico-mecanice prin

metode statice) _____________________________________________________________ 18

Tabelul 3-4 Centralizarea rezultatelor obținute în urma determinărilor de laborator raportate la

valorile limită AND 605-2014 (caracteristici fizico-mecanice prin metode dinamice)_______ 18

Tabelul 3-5 Centralizarea rezultatelor obținute în urma determinărilor de laborator raportate la

valorile limită AND 605-2014 (caracteristici fizico-mecanice prin metode dinamice)_______ 19

Tabelul 4-1 Centralizarea rezultatelor obținute în urma determinărilor de laborator raportate la

valorile limită AND 605-2014 _________________________________________________ 24

Page 7: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

1

CAPITOLUL I. Cercetarea stadiului actual al cunoașterii privind utilizarea nisipurilor bituminoase din

România în tehnica rutieră

1. INTRODUCERE

1.1. Scurt istoric cu privire la utilizarea nisipurilor bituminoase

Lianții bituminoși, după o definiție internațională unanim acceptată, sunt amestecuri

complexe de hidrocarburi de origine animală sau obținute prin pirogenare, însoțite adesea de

combinațiile lor cu oxigenul, azotul, sulful, etc. Acesția se prezintă sub formă lichidă, vâscoasă

sau solidă, au o culoare brun închisă, până la negru și sunt complet solubili în sulfura de carbon

(Mătăsaru și colab., 1966).

Lianții bituminoși se găsesc în natură, cel mai adesea asociați cu substanțe minerale, fiind

cunoscuți și utilizați din cele mai vechi timpuri (Moulierac și Prevost, 2001; 2003). Utilizarea

bitumului se face din cele mai vechi timpuri astfel că prima dovadă de utilizare a bitumului apare

din anul 3000 i.e.n, la sumerieni, care îl utilizau la confecționarea făcliilor și la ungerea corăbiilor

cu care navigau. Ulterior, apar date legate de utilizarea bitumului la babilonieni și asirieni, unde

bitumul era utilizat ca și mortar pentru legarea cărămizilor, ca material de izolație hidrofugă și la

construcția de drumuri. Bitumul este folosit și de către incași, tot la lucrările de drumuri, în Peru.

Zăcăminte de bitum se găsesc în insulele Trinidad, unde bitumul se adună în craterul unui vulcan

stins, având în componența sa 60 % bitum pur. Zăcăminte mai însemnate de bitum natural se

găsesc în Gilsonite din Utah, în Venezuela (lacul Bermudes), în Cuba, în Madagascar, în Albania

(la Selenizza), în Siria, etc. (Anochie – Boateng și Tutumluer, 2012). În natura, bitumul se mai

găsește și sub formă de impregnații în roci calcaroase și gresii, în nisipuri argiloase. Aceste roci

impregnate cu bitum poartă denumirea de roci asfaltice sau roci bituminoase. În Europa, cele mai

cunoscute roci asfaltice se găsesc în: Val de Travers – Elveția, Limmer și Verwhole – Germania,

Seyssel, Pout - du – Chateau – Franța , Selenizza – Albania. Aceste roci conțin în medie un procent

de bitum natural cuprins între 8 - 12 %, fiind folosite direct la lucrările de asfaltaj. Se poate extrage

și bitumul din aceste roci fie cu ajutorul unui solvent fie prin separare cu apă caldă slab

alcalinizată, însă aceste procedee nu sunt rentabile din punct de vedere economic.

În România, se găsesc impregnații de bitum natural în nisip în două mari zone geografice:

la Derna – Tătăruș – Budoi în județul Bihor și la Matița și Păcureți în județul Prahova. Nisipurile

bituminoase de la Derna – Tătăruș – Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum

pur fiind utilizate atât la lucrările de asfaltaj local cât și în industria chimică. Primul document în

care se vorbește despre existența zăcămintelor de nisip bituminos de la Derna – Tătăruș – Budoi

este cartea “DELIA GEOGRAFIA” redactată de C. L. Tolomeu. Primele studii geologice asupra

regiunii debutează în prima jumătate a secolului XIX, concretinzându-se în rapoarte și hărti

geologice la diverse scări elaborate de către geologi austrieci, cei mai importanți fiind François

Sulpice Beudant, Hauer și Stache.

După 1918, geologi români continuă cercetările în bazinul de la Derna – Tătăruș - Budoi,

elaborând studii și sinteze ce fac referire la acumulările de hidrocarburi, cărbuni și nisip bituminos.

Totodată apar și studii cu caracter economic, stratigrafic și hidrogeologic. Dintre geologii români

care au adus cele mai importante contribuții la cercetarea regiunii amintim echipele conduse de

Isac Dragos și Enache Gheorghe care în perioada 1960 – 1961 realizează diferite prospecțiuni

Page 8: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

Capitolul I. Cercetarea stadiului actual al cunoașterii privind utilizarea nisipurilor bituminoase din

România în tehnica rutieră

2

asupra zonelor ce le-au investigat. La Matița și Păcureți, în județul Prahova se găsesc impregnații

de bitum în argilă și nisip fin cu un conținut de bitum de 10 - 12 %, valori ce se găsesc în literatura

de specialitate, însă în urma studiilor efectuate în laborator, conținutul de bitum pur ajunge să

atingă valori de peste 18 %. Particularitatea acestui tip de nisip bituminos este dată de prezența

unor particule de mică, ce îi oferă acestuia o strălucire aparte (Condurat și Ioniță, 2017). Atât

nisipul bituminos de la Derna – Tătăruş – Budoi cât şi nisipul bituminos de la Matiţa şi Păcureţi

sunt folosite cu succes la lucrările de drumuri ce au loc pe plan local cu sau fără adaos de bitum

dur (Nicoară şi colab. 1985).

1.2. Compoziție, structura și proprietăți

Nisipurile bituminoase sunt depozite de nisip impregnate cu un material dens, vâscos, numit

bitum (Speight, 2009). Conform Fig. 1-1, dacă ar fi să dăm o definiţie mai amplă a nisipului

bituminos, acesta este un amestec compus din nisip cuarţos şi particule fine în proporţie de 80 %,

un înveliş subţire de apă în proporţie de 5 % şi bitumul care umple spaţiile porilor dintre granulele

de nisip în proporţie de 15 %. (Probstein și Hicks, 2006).

Fig. 1-1 Compoziție nisip bituminos (Linley, 2010)

Structura și compoziția bitumurilor naturale sunt asemănătoare cu bitumurile de petrol,

diferența constând în faptul ca bitumurile naturale prezintă un conținut mai ridicat în acizi

asfaltogeni și anhidridele lor. În bitumurile naturale şi în special în cele cu vâscozitate redusă,

compuşii cu sulf apar în cantitate mai mare decât în bitumurile de petrol. Din acestă cauză, când

vin în contact cu căldura sau lumina, emană un miros neplăcut de H2S (hidrogen sulfurat sau acid

sulfidric), pe când cele cu vâscozitate mare emană un miros aromatic. Culoarea bitumurilor

naturale variază de la brun deschis până la negru. Gradul de strălucire este diferit, nisipurile

bituminoase de la Matița și Păcureți având o strălucire aparte datorită particulelor de mică ce se

găsesc în componență lor. Consistenţa şi respectiv plasticitatea variază în limite foarte mari de la

lichid – vâscos – dur.

1.3. Tehnologii utilizate la prepararea mixturilor asfaltice

Amestecul bituminos constă într-un material de construcție realizat printr-un proces

tehnologic care presupune încălzirea agregatelor naturale și a liantului bituminos, malaxarea

amestecului, transportul și așternerea acestuia, prin compactare (AND 605, 2014). Materialele

care sunt utilizate în mod convențional pentru realizarea construcției de drumuri sunt costisitoare

și necesită un consum de energie mai mare. În mod specific, bitumul este un derivat petrolier,

costul și disponibilitatea acestuia fiind dependente de industria petrolieră și de o aprovizionare

constantă, având caracteristica de a îngloba foarte bine agregatele ce intră în alcătuirea unei

Page 9: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

Capitolul I. Cercetarea stadiului actual al cunoașterii privind utilizarea nisipurilor bituminoase din

România în tehnica rutieră

3

mixturi asfaltice (Vrtis, 2013). Pentru reducerea costurilor aferente bitumului, se pot realiza

mixturi asfaltice în componența cărora să se adauge o cantitate de nisip bituminos stabilită pe baza

unor calcule judicioase. Aceste mixturi se pot realiza fie cu adaos de bitum, fie doar cu nisip

bituminos

1.3.1. Instalația tip ANG cu încălzire în echicurent

Procesul de preparare a mixturilor asfaltice cu nisip bituminos în acestă instalație este

identic cu cel folosit in cazul mixturilor asfaltice clasice. Singura diferență constă în faptul că în

cazul mixturilor asfaltice cu nisip bituminos, agregatele naturale şi nisipul bituminos intră în

uscător în echicurent cu flacăra injectorului (CD 42 – 85, 1985).

1.3.2. Instalație tip uscător-malaxor

Procesul tehnologic în aceste instalaţii constă în faptul că amestecul de agregate naturale,

nisip bituminos şi bitum dur, dozate şi omogenizate, se introduce în mod continuu în instalaţia

uscător-malaxor cu încălzire în echicurent, iar la ieşirea din instalaţie, mixtura asfaltică gata

preparată se descarcă, de asemenea în flux continuu, prin intermediul unui jgheab şi a cupelor

calde, în buncărul de stocare (CD 42 – 85, 1985).

1.4. Concluzii

În Capitolul I intitulat “Cercetarea stadiului actual al cunoașterii privind utilizarea

nisipurilor bituminoase din România în tehnica rutieră” s-au definit termenii de liant bituminos

și nisip bituminos. Sunt prezentate utilizările bitumului natural din cele mai vechi timpuri: la

ungerea corabiilor, ca sursă de iluminat și încălzit, la lucrările de construcție, reliefând principalele

sale caracteristici: impermeabilitatea și inalterabilitatea. Sunt prezentate zonele unde se găsesc

cele mai mari zăcăminte de bitum natural atât pe glob cât și din Europa. Studiul s-a oprit însă,

asupra nisipurilor bituminoase din România, aceste nisipuri făcând parte din studiul acestei teze

de doctorat. S-au localizat zonele unde se găsesc nisipuri bituminoase în țara noastră: în județul

Bihor, la Derna – Tătăruș – Budoi și în județul Prahova la Matița și Păcureți. Totodata s-a

evidențiat compoziția, structura și proprietățile acestor nisipuri bituminoase, ce urmează a fi

folosite la alcătuirea rețetelor tehnologice de mixturi asfaltice. Sunt prezentate tipurile de instalații

ce pot fi folosite la realizarea mixturilor asfaltice ce au în componența lor nisip bituminos.

Prezentarea instalațiilor folosite la realizarea mixturilor asfaltice este însoțită de principiile de

funcționare, avantajele utilizării și modul de curățare a acestora după utilizare. Datorită costurilor

ridicate a bitumului rutier, produs adus doar din import în țara noastră, utilizarea nisipurilor

bituminoase la realizarea mixturi asfaltice folosind una dintre cele două alternative impuse de

normativul CD 42 – 85 duce la economii însemnate de bitum. Această soluție este una

avantajoasă, mai ales pentru zonele din apropierea zăcămintelor de nisip bituminos: Derna –

Tătăruș – Budoi și Matița și Păcureți. Conform normativului departamental CD 42 – 85 se prezintă

condițiile pe care trebuie să le îndeplinească atât agregatele naturale ce intră în alcătuirea mixturii

asfatice cât și mixtura asfaltică realizată din punct de vedere a temperaturii și a tipului de instalație

folosită. În urma vizitelor repetate la stația de mixturi asfaltice din satul Abram, oraș Marghita,

Page 10: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

Capitolul I. Cercetarea stadiului actual al cunoașterii privind utilizarea nisipurilor bituminoase din

România în tehnica rutieră

4

județul Bihor s-au atașat câteva imagini cu o instalație de preparare a mixturilor asfaltice cu nisip

bituminos realizată de firma S.C. TAR MV S.R.L din Iaşi.

Page 11: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

5

CAPITOLUL II. Cercetarea stadiului actual al cunoașterii privind utilizarea șisturilor bituminoase din

România în tehnica rutieră

2. INTRODUCERE. ȘISTURI BITUMINOASE

2.1. Definirea șisturilor bituminoase. Scurt istoric privind gradul acestora de

utilizare

Șisturile bitminoase, bitumolitele sau piroșisturile sunt roci sedimentare impregnate cu un

bitum insolvent. Aceste roci au suportul mineral format de regulă din argilă, calcar, cuarț și

feldspat, prezentând și cantitați mici de molibden, nichel, vanadium sau uraniu (Trașcă – Chiriță

și Zăvoianu, 2014). Deoarece bitumul este puternic mineralizat, el nu poate fi separate prin

tratarea cu apă caldă, nici cu solvent (Nițulescu și colab., 1977).

Specificul șisturilor bituminoase este dat de prezența materiei organice, cel mai adesea

algală, care se găsește în procent de 10 până la 50 % (Grasu și colab., 2007). Purtând denumirea

de roci enigmatice, șisturile bituminoase au fost clasificate după anumite criterii:

după natura bazinelor: lacustre și marine;

după natura substratului mineral: argiloase, carbonatice, silicilitice;

după natura materiei organice: algale, exinitice sau mixte;

după conținutul de ulei de “șist”: sărace (19 – 38 l ulei de “șist”/t, reprezentând 83,7 % din

totalul rezervelor), semibogate (38 – 95 l ulei de “șist”/t, reprezentând 15,5 % din totalul

rezervelor), bogate ( 95 – 380 l ulei de “șist”/t, reprezentând 0.8 % din totalul rezervelor).

În România, s-au realizat studii asupra șisturilor bituminoase de aproape mai toți geologii

români începand cu Cobâlcescu în anul 1877, continuând cu Mrazec în anul 1907, Athanasiu în

anul 1926, Popescu – Voitesti în anul 1943, etc. În 1956, Nicolae Grigoraș este cel care face

primele studii mai în detaliu asupra șisturilor bituminoase. Dintre toate formațiunile din România,

rocile bituminoase studiate mai minuțios sunt: bitumolitele liasice de la Anina, rocile bituminoase

din Formațiunea de Audia și disodilele oligo – miocene din flișul Carpatic (Fig. 2-1).

Fig. 2-1 Cele mai importante bitumolite din România

La nivel Cretacic, Formațiunea din Audia sunt menționate așa-numitele “șisturi negre”,

reprezentând cele mai vechi depozite din flișul extern. Culoarea neagră a acestei formațiuni este

dată fie de prezența compușilor de mangan proveniți din descompunerea unor cenuși vulcanice,

fie a prezenței compușilor de Fe (hidrotroilit) și a materiei organice (Băncilă, 1958; Filipescu și

Page 12: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

Capitolul II. Cercetarea stadiului actual al cunoașterii privind utilizarea șisturilor bituminoase din

România în tehnica rutieră

6

colab. 1966, 1968; Savul și colab., 1965). Rocile bituminoase oligocene din flișul Carpatic sunt

alcătuite din trei categorii petrografice: menilite, marne brune și disodile. Pentru fiecare din ele,

substratul mineral este diferit: la menilite este constituit din material silicolitic, la marnele brune

din material argilo – carbonatic iar la disodile din material silto – argilos. Depozitele liasice din

Banat, mai exact de la Anina, au fost singurele roci bituminoase studiate mai îndeaproape fiind

exploatate o perioadă scurtă de vreme în secolul al XIX – lea. Sunt analizate depozitele liasice cu

caracter bituminos de la Anina grosimea acestora fiind de aproximativ 74 m iar conținutul în ulei

de “șist” fiind cuprins între 4,9 % și 6,6 % (Grigoraș, 1956; Grasu și colab., 2007). Aceste roci

bituminoase de la Anina se dezvoltă pe flancurile unui anticlinal orientate nord – sudic și o ușoară

vergentă estică (Pauliuc, 1975). Având procent mic de materie organică, șisturile bituminoase din

România nu au fost exploatate industrial, excepție făcând cele din zona Anina, care au fost folosite

la o termocentrală locală pentru o scurtă perioadă de timp (Trașcă – Chiriță, 2016).

2.2. Compoziția șisturilor bituminoase de la Anina

Rocile bituminoase de la Anina se prezintă sub trei variații petrografice: bitumolite

obișnuite, bitumolite cu caracter argilos și bitumolite grezo – cărbunoase, fiind evidențiate în

Tabelul 2-1 (Nițulescu și colab., 1977).

Tabelul 2-1 Componenţii şisturilor bituminoase din zona Anina (Nițulescu și colab., 1977)

Componenţi

[%]

Flancul

estic

Flancul

vestic

Periclinul

nordic

Tipuri petrografice

Bitumolit

obişnuit

Bitumolit

argilos

Bitumolit grezo-

cărbunos

SiO2 39.89 42.80 38.28 39.59 44.11 39.59

Al2O3 25.16 25.04 20.11 23.67 29.98 24.09

TiO2 0.97 0.95 0.77 0.87 0.94 0.96

Fe2O3 6.09 4.52 9.21 5.73 1.88 0.77

CaO 0.41 0.29 2.44 0.51 0.41 0.27

MgO 0.42 0.39 0.56 0.20 0.19 0.17

Na2O 0.02 0.05 0.18 0.05 0.26 0.06

K2O 1.36 1.49 1.49 1.62 1.48 1.51

MnO 0.08 0.06 0.14 0.10 0.04 0.02

P2O5 0.38 0.28 0.20 0.13 0.10 0.20

Sulf 0.38 0.43 0.92 0.20 0.16 0.09

Rocile bituminoase liasice de la Anina, în general, sunt alcătuite din minerale argiloase, ușor

impregnate cu substanță bituminoasă, de aici având culoarea de brun – roșcat. În componența

acestor roci se găsesc în procente considerabile caolinit, sericit, cuarț iar în procente mai mici se

regăsesc feldspații, siderite, limonit, hematite, pirita, dolomit.

Cantitățile de ulei de “șist” obținute din șisturile bituminoase de la Anina se mențin între 45

și 65 l/t, extracția realizându-se cu aparatul Gray – King. În urma analizelor pe materialul

bituminos și randamentul de ulei, raportul este de 2,5/1 pe când pe materialul cărbunos raportul

este de 10/1 (Nițulescu și colab., 1977), randamentul în ulei de “șist” al acestor roci bituminoase

face ineficientă exploatarea lor în acest scop.

Page 13: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

Capitolul II. Cercetarea stadiului actual al cunoașterii privind utilizarea șisturilor bituminoase din

România în tehnica rutieră

7

Pe baza studiile efectuate asupra șisturilor bituminoase de la Anina s-au formulat

recomandări pentru folosirea lor ca și combustibil în termoficare, cenușa rămasă fiind folosită

pentru extragerea aluminei și fabricarea unor materiale de construcție, iar sideritele, în obținerea

concentratelor de fier (Vacaru și Anescu, 1979).

Deoarece bitumul din șisturile bituminoase nu poate fi separat, singura modalitate de folosire

a șisturilor bituminoase la realizarea mixturilor asfaltice constă în măcinarea lor în scopul obținerii

unui praf ce poate înlocui filerul. În numeroase țări precum Italia, Franța, Germania, etc., la

prepararea mixturilor asfaltice se folosește filer obținut din măcinarea rocilor bituminoase. Aceste

roci bituminoase conțin procente variabile de bitum, ceea ce duce la reducerea dozajului de bitum

din mixtura asfaltică preparată (Bolis și Renzo, 1959)

2.3. Tehnologii utilizate la măcinarea șisturilor bituminoase

Măcinarea şisturilor bituminoase se face într-o instalaţie numită moară cu bile (Fig. 2-2),

șisturile fiind uscate în prealabil. Avantajele folosirii morii cu bile la măcinarea șisturilor

bituminoase sunt date de construcţia simplă, asigurarea unui grad de măcinare ridicat, siguranţa

în exploatare. Printre dezavanteje pot fi menţionate: consumul de energie este ridicat, producerea

zgomotelor puternice.

Fig. 2-2 Moară cu bile (Sefcu, 2009)

2.4. Concluzii

În Capitolul II intitulat “Cercetarea stadiului actual al cunoașterii privind utilizarea

șisturilor bituminoase din România în tehnica rutieră, mai exact a șisturilor bituminoase de la

Anina” sunt trecute în revistă denumirile atribuite șisturilor bituminoase în literatura de

specialitate: bitumolite, piroșisturi. Sunt descrise din punct de vedere mineralogic fiind formate

din: argilă, calcar, cuarț, feldspat, siderite, molibden, nichel etc. Deși gradul de cunoaștere este

redus în momentul de față, șisturile bituminoase reprezintă o sursă energetică de viitor. Importanța

ridicată a șisturilor bituminoase este dată atât de conținutul de materie organică, cât și de

acumulările de gaze de șist și de țitei. Cele mai mari resurse de șisturi bituminoase se găsesc în

SUA, China, Rusia, Brazilia, Israel, Iordania, Estonia, etc.

În România, șisturi bituminoase care s-au bucurat de un studiu aprofundat sunt: bitumolitele

liasice de la Anina, rocile bituminoase din Formațiunea de Audia și disodilele oligo – miocene

din flișul Carpatic. Datorită conținutului redus de materie organică, șisturile bituminoase din

România nu au fost exploatate industrial, singura excepție fiind reprezentată de șisturile

Page 14: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

Capitolul II. Cercetarea stadiului actual al cunoașterii privind utilizarea șisturilor bituminoase din

România în tehnica rutieră

8

bituminoase de la Anina, însă fără a se bucura de rezultate pozitive în acest sens. În urma studiile

geologice făcute asupra șisturilor bituminoase de la Anina, acestea sunt împărțite în trei categorii

din punct de vedere a compoziției chimico – mineralogicală: șisturi obișnuite, șisturi cu caracter

argilos și șisturi grezo – cărbunoase. Culoarea de brun – roșcat a șisturilor bituminoase este dată

de substanța bituminoasă ce întră în compoziția lor. Dacă e să facem o analiză amănunțită a șisturi

bituminoase de la Anina, putem observa că în componența lor se găsesc în diferite procente:

caolinit, sericit, cuarț, feldspații, siderite, limonite, hematite, pirita, dolomite.

Randamentul de ulei de “șist” dat de șisturile bituminoase de la Anina este de 4 ori mai mic

decât pe materialul cărbunos, astfel că utilizarea lor în acest scop este ineficientă. S-au făcut însă

recomandări pentru folosirea lor ca și combustibil în termoficare, rezidurile rămase găsindu-și

întrebuințare pentru extragerea aluminei, fabricarea unor materiale de construcție și obținerea

concentratelor de fier. Prezența substanței bituminoase în componența șisturilor bituminoase face

ca acestea să între în atenția constructorilor de drumuri. Singura modalitate de folosire a șisturilor

bituminoase la lucrările de drumuri constă în măcinarea lor, separarea bitumului nefiind posibilă.

Prin măcinare, șisturile bituminoase devin un praf fin ce poate fi folosit ca filer ce intră în

alcătuirea mixturilor asfaltice. Adoptarea acestei soluții la alcătuirea mixturilor asfaltice duce la

economii de filer, filerul clasic (de calcar, de cretă sau de var stins în pulberi) fiind înlocuit cu

filer de șist. Măcinarea șisturilor bituminoase se realizează într-o instalație numită moară cu bile.

Această instalație este prevăzută în interior cu un anumit număr de bile de oțel ce sunt folosite

pentru sfărâmarea materialelor ce trebuiesc măcinate. Principiul măcinării șisturilor bituminoase

constă în rotire tamburului morii, astfel că bilele împreună cu șisturile bituminoase sunt ridicare

la o anumită înălțime, iar prin cădere liberă se produce măcinarea lor. Pentru a avea finețea impusă

de normele în vigoare, șisturile bituminoase trebuie să fie măcinate într-un anumit interval de timp

și la o viteză de rotație stabilită.

Page 15: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

9

CAPITOLUL III. Studiu de caz A: Prepararea rețetelor tehnologice de mixturi asfaltice cu nisipuri

bituminoase din România

3. MIXTURI ASFALTICE CU NISIP BITUMINOS

3.1. Date generale privind proiectarea rețetelor tehnologice de mixturi asfaltice cu

nisip bituminos

Pentru a evidenția caracteristicilor nisipurilor bituminoase din România, în laboratorul de

drumuri s-au realizat mai multe rețete tehnologice de mixturi asfaltice pe baza normativului

departamental pentru folosirea directă a nisipurilor bituminoase cu şi fără adaos de bitum dur la

executarea la cald a structurilor bituminoase rutiere CD 42 – 85. Aceste mixturi asfaltice cu nisip

bituminos se prepară la fel ca și mixturile asfaltice clasice, singura deosebire constând în prezența

nisipului bituminos. Mixturile asfaltice cu nisip bituminos se pot realiza cu sau fără adaos de

bitum dur.

De asemenea, în vederea justificării avantajelor acestor tipuri de mixturi care conțin

materiale locale s-a efectuat și un calcul economic comparativ între soluția clasică de execuție a

mixturilor asfaltice, în care se utilizează materiale de genul anbrobatelor bituminoase pentru strat

de bază, beton asfaltic deschis pentru stratul de legătură, respectiv beton asfaltic bogat în criblură

pentru cel de uzură și între alternativa în care se înglobează nisipul bituminos ca material de aport.

Aceste analize (MTT, 1997) au evidențiat că soluția cu nisip bituminos este mai avantajoasă din

punct de vedere economic, prețul total aferent acesteia fiind mai redus cu circa 23% comparativ

cu soluția clasică. În cele ce urmează se demonstrează că pe lângă aspectele economice, aceste

tipuri de mixturi îndeplinesc și caracteristicile fizico mecanice necesare pentru o îmbrăcăminte

bituminoasă, conform CD 42-85. În același context, mixturile asfaltice cu nisip bituminos

reprezintă și o variantă sustenabilă viabilă ce poate fi adoptată în vederea îndeplinirii principiilor

unei dezvoltări a societății cu consum limitat de resurse, combustibili și energie (Condurat și

Ioniță, 2017).

3.2. Determinarea conţinutului de bitum din nisipul bituminos

Pentru determinarea conținutului de bitum din nisipul bituminos, în laboratorul de drumuri

s-au realizat atât pentru nisipul bituminos de la Derna – Tătăruș - Budoi cât si pentru nisipul

bituminos de la Matița și Păcureți câte două cartușe de hârtie. Determinarea conținutului de bitum

din nisipul bituminos de se face cu aparatul Soxhlet. În acest aparat sunt introduse cartușele cu

nisip bituminos și cu ajutorul unui solvent organic, în cazul de față cloroform, are loc extrația

bitumului din nisipul bituminos.

3.2.1. Nisip bituminos de la Derna – Tătăruș – Budoi

Conţinut de bitum: B = 19.39 %

Curba granulometrică a nisipului bituminos de la Derna – Tătăruş – Budoi din judeţul Bihor

este prezentată în Fig. 3-1 (Ioniță, 2017).

Page 16: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

Capitolul III. Studiu de caz A: Prepararea rețetelor tehnologice de mixturi asfaltice cu nisipuri

bituminoase din România

10

Fig. 3-1 Curba granulometrică a nisipului bituminos de la Derna – Tătăruș - Budoi (Ioniță,

2017)

3.2.2. Nisip bituminos de la Matița și Păcureți

Conţinut de bitum: B=18.29 %.

Curba granulometrică a nisipului bituminos de la Matiţa şi Păcureţi din judeţul Prahova este

prezentată în Fig. 3-2 (Ioniță, 2017).

Fig. 3-2 Curba granulometrică a nisipului bituminos de la Matița și Păcureți (Ioniță, 2017)

3.3. Prepararea de rețete tehnologice de mixturi asfaltice cu nisip bituminos

Mixturile asfaltice pe bază de nisip bituminos se utilizează la lucrările de ranforsare a

sistemelor rutiere suple, la execuţia covoarelor asfaltice şi a îmbrăcăminţilor bituminoase uşoare

conform Tabelul 3-1.

42

10.125

0.063

100.0099.64 98.61

8.054.23

100.0099.69

98.69

15.47

5.75

100.0099.73 98.77

22.887.27

Curba granulometrică a nisipului bituminos de la

Derna - Tătăruș - Budoi

Cartuș 1

Media

Cartuș 2

42

10.125

0.063

100.0099.82 99.76

7.073.20

100.0099.90

99.81

6.032.85

100.00 99.9899.85

4.992.50

Curba granulometrică a nisipului bituminos de la

Matița și Păcureți

Cartuș 1

Media

Cartuș 2

Page 17: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

Capitolul III. Studiu de caz A: Prepararea rețetelor tehnologice de mixturi asfaltice cu nisipuri

bituminoase din România

11

Tabelul 3-1 Tipuri de mixturi asfaltice realizate cu nisip bituminos cu şi fără adaos de bitum dur

(CD 42 – 85, 1985)

Nr.

Crt. Tipul mixturii asfaltice Simbol

Dimensiunea

maximă a

granulei, [mm]

Clasa

tehnică a

drumului

Mixturi asfaltice cu nisip bituminos și adaos de bitum dur

1 Beton asfaltic pentru strat de uzură B.a.16.nb 16 III – V

2 Beton asfaltic deschis cu criblură pentru

strat de legătură B.a.25.nb 25 III

3 Anrobat bituminos pentru strat de bază A.b.31.nb 31.5 III

4 Anrobat bituminos pentru îmbrăcăminți

bituminoase ușoare A.31.nb 31.5 III

Mixturi asfaltice cu nisip bituminos fără adaos de bitum dur

1 Beton asfaltic deschis cu pietriș concasat pentru strat de legătură

B.a.31.nb.f 31.5 IV – V

2 Anrobat bituminos pentru strat de bază A.b.31.nb.f 31.5 IV – V

3 Anrobat bituminos pentru îmbrăcăminți

bituminoase ușoare A.31.nb.f 31.5 IV – V

La realizarea calculului valorii adaosului de bitum dur în mixtură se ține cont de valorile

impuse de normativ și anume: conținutul de bitum natural în mixtură se impune a fi de 70 % iar

cel de bitum dur de 30 % (CD 42 – 85, 1985; Gugiuman și Ioniță, 2014; Ioniță și Gugiuman, 2016;

Ioniță, 2016; Ioniță, 2017).

Pentru realizarea rețetelor tehnologice de mixturi asfaltice cu nisip bituminos de la Derna –

Tătăruș - Budoi din județul Bihor si nisip bituminos de la Matița și Păcureți din județul Prahova

s-au folosit diferite sorturi de criblură de la Suseni din județul Harghita, diferite sorturi de pietriș

concasat de la Cristești din județul Iași, nisip natural de la Boureni din județul Iași, filer de calcar

de la Bicaz din județul Neamț și bitum dur de la firma OMV Refining & Marketing GmbH din

Austria.

3.3.1. Mixturi asfaltice realizate cu nisip bituminos de la Derna – Tătăruș - Budoi

În laboratorul de drumuri s-au realizat șapte reţete tehnologice de mixturi asfaltice pe

baza normativului departamentul pentru folosirea directă a nisipurilor bituminoase cu şi fără

adaos de bitum dur la executarea la cald a structurilor bituminoase rutiere, CD 42 – 85. Patru

dintre reţetele realizate în laborator conțin nisip bituminos și adaos de bitum dur: beton asfaltic

pentru strat de uzură (B.a.16.nb) utilizat la drumuri de clasă tehnică III-V, beton asfaltic deschis

cu criblură pentru strat de legătură (B.a.25.nb) folosit la drumuri de clasă tehnică III, anrobat

bituminos pentru strat de bază (A.b.31.nb) folosit la drumuri de clasă tehnică III și un anrobat

bituminos pentru îmbrăcăminţi bituminoase uşoare (A.31.nb.) pentru drumuri de clasă tehnică

III. Celelalte trei reţete sunt mixturi asfaltice cu nisip bituminos fără adaos de bitum dur, și

anume: beton asfaltic deschis cu pietriş concasat pentru strat de legătură (B.a.31.nb.f), anrobat

bituminos pentru strat de bază (A.b.31.nb.f.) şi anrobat bituminos pentru îmbrăcăminţi

bituminoase uşoare (A.31.nb.f.), folosite la drumuri de clasă tehnică IV-V, având în

componenţa lor nisip bituminos de la Derna – Tătăruş – Budoi, judeţul Bihor. Primele trei

rețete sunt realizate cu cribluri iar următoarele patru rețete sunt realizate cu pietriș concasat.

Page 18: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

Capitolul III. Studiu de caz A: Prepararea rețetelor tehnologice de mixturi asfaltice cu nisipuri

bituminoase din România

12

În Fig. 3-3 sunt prezentate curbele granulometrice ale agregatelor naturale și a nisipului

bituminos folosite la realizarea rețetelor tehnologice de mixturi asfaltice ce sunt realizate cu

criblură, iar Fig. 3-4 sunt prezentate curbele granulometrice ale agregatelor naturale folosite la

realizarea rețetelor tehnologice de mixturi asfaltice realizate cu pietriș concasat.

Fig. 3-3 Curbele granulometrice ale agregatelor naturale folosire la realizarea mixturilor

asfaltice cu nisip bituminos de la Derna – Tătăruș - Budoi (Ioniță, 2017)

Fig. 3-4 Curbele granulometrice ale agregatelor naturale folosire la realizarea mixturilor

asfaltice cu nisip bituminos de la Derna – Tătăruș - Budoi

Pentru fiecare din cele șapte rețete tehnologice de mixturi asfaltice s-au realizat câte cinci

dozaje de bitum pentru a determina dozajul optim de liant. La fiecare rețetă tehnologică de

mixtură asfaltică s-a început dozarea liantului cu dozajul minim impus de normativ, crescând

ulterior cu valoarea de 0,20 față de dozajul precedent.

31.5 25 20 16 12.5 8 4 2 10.125 0.063

100.00

96.28

55.10

22.16

2.37

100.00

58.09

4.23 0.48

100.00

96.62

92.27

15.19

1.42 0.95

100.00

97.42

76.22

55.4

13.516.49

100.00

98.23

70.74

49.48

9.03

4.23

100.0099.69

98.69

15.47

5.75

100.00

87.84

70.46

Curba granulometrică a agregatelor naturale

Criblură 16 - 25 mm Criblură 8 - 16 mm Criblură4 - 8 mm

Nisip concasat 0 - 4 mm Nisip natural 0 - 4 mm Nisip bituminos

100.00

93.4970.40

30.72

6.520.56 0.18

100.00

99.47

80.53

26.124.13 1.56

0.89 0.38 0.2

100.00

99.8999.23

38.77

9.963.69

0.97 0.56

100.00

99.7683.86

63.68

3.12

0.92

100.0099.27

79.2662.73

11.15

3.7

100.00

99.69

98.69

15.47

5.75

100.00

88.67

72.02

Curba granulometrică a agregatelor naturale

Pietriș concasat 16 - 31.5 mm Pietriș concasat 8 - 16 mm Pietriș concasat 4 - 8 mm

Nisip concasat 0 - 4 mm Nisip natural 0 - 4 mm Nisip bituminos

Page 19: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

Capitolul III. Studiu de caz A: Prepararea rețetelor tehnologice de mixturi asfaltice cu nisipuri

bituminoase din România

13

De asemenea pentru aceste rețete tehnologice de mixturi asfaltice s-au folosit următoarele

dozaje:

beton asfaltic pentru strat de uzură B.a.16.nb : 6.80 %, 7.00%, 7.20%, 7.40%, 7.60%.

beton asfaltic deschis cu criblură pentru strat de legătură B.a.25.nb: 4.00%,

4.20%,4.40%, 4.60%, 4.80%.

anrobat bituminos pentru strat de bază A.b.31.nb: 3.50 %, 3.70%, 3.90%, 4.10%,

4.30%.

anrobat bituminos pentru îmbrăcăminţi bituminoase uşoare A.31. nb: 5.00%, 5.20%,

5.40%, 5.60%, 5.80%.

beton asfaltic deschis cu pietriş concasat pentru strat de legătură B.a.31.nb.f: 4.00%,

4.20%, 4.40%, 4.60%, 4.80%.

anrobat bituminos pentru strat de bază A.b.31.nb.f.: 3.80%, 4.00%, 4.20%, 4.40%,

4.60%.

anrobat bituminos pentru îmbrăcăminţi bituminoase uşoare A.31.nb.f.: 4.50%,

4.70%, 4.90%, 5.10%, 5.30%.

3.3.2. Mixturi asfaltice realizate cu nisip bituminos de la Matița și Păcureți

Din lipsă unei cantități mai mari de nisip bituminos de la Matița și Păcureți, în laborator

de drumuri s-au realizat doar două rețete tehnologice de mixturi asfaltice. Aceste rețete de

mixturi asfaltice au fost proiectate tot pe baza normativului departamental pentru folosirea

directă a nisipurilor bituminoase cu şi fără adaos de bitum dur la executarea la cald a

structurilor bituminoase rutiere CD 42 – 85. Una dintre rețetele realizate în laborator este cea

a unui beton asfaltic folosit pentru strat de uzură, B.a.16.nb, utilizat la drumuri de clasă tehnică

III – V. Această mixtură asfaltică este realizată cu diferite sorturi de criblură fiind o mixtură

asfaltică cu nisip bituminos și adaos de bitum dur. Cea de a doua mixtură asfaltică realizată în

laboratorul de drumuri este pentru un beton asfaltic deschis cu pietriş concasat pentru strat de

legătură B.a.31.nb.f. utilizat la drumuri de clasă tehnică IV – V, realizată cu pietriș concasat,

fiind o mixtură cu nisip bituminos fără adaos de bitum dur. Curbele granulometrice ale

agregatelor naturale și a nisipului bituminos folosite pentru realizarea rețetei tehnologice a

betonului asfaltic folosit la strat de uzură B.a.16.nb este prezentată Fig. 3-5.

În Fig. 3-6 sunt evidențiate curbele granulometrice a agregatelor naturale și a nisipului

bituminos folosite la realizarea rețetei tehnologice a mixturii asfaltice B.a.31.nb.f. realizate cu

pietriș concasat. Pentru fiecare din cele două rețete tehnologice de mixturi asfaltice s-au realizat

câte 5 dozaje de bitum la fel ca și la realizarea rețetelor cu nisip bituminos de la Derna – Tătăruș

- Budoi. S-au folosit aceleași dozaje de liant, și anume:

beton asfaltic pentru strat de uzură B.a.16.nb : 6.80 %, 7.00%, 7.20%, 7.40%,

7.60%.

beton asfaltic deschis cu pietriş concasat pentru strat de legătură B.a.31.nb.f:

4.00%, 4.20%, 4.40%, 4.60%, 4.80%.

Page 20: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

Capitolul III. Studiu de caz A: Prepararea rețetelor tehnologice de mixturi asfaltice cu nisipuri

bituminoase din România

14

Fig. 3-5 Curbele granulometrice a agregatelor folosite la realizarea mixturilor asfaltice cu

nisip bituminos de la Matița și Păcureți

Fig. 3-6 Curbele granulometrice a agregatelor folosite la realizarea mixturilor asfaltice cu

nisip bituminos de la Matița și Păcureți

3.4. Interpretarea rezultatelor

3.4.1. Mixturi asfaltice realizate cu nisip bituminos de la Derna – Tătăruș – Budoi,

județul Bihor

Pentru toate cele șapte rețete tehnologice de mixturi asfaltice preparate cu nisip bituminos

de la Derna – Tătăruș – Budoi și realizate în laboratorul de drumuri s-au determinat caracteristicile

fizico – mecanice prin metode statice: densitate aparentă, absorbție de apă, stabilitatea la 60° C,

indice de curgere, umflarea în timp și raportul între stabilitatea la 60° C și indicele de curgere.

Totodată, pentru fiecare din cele șapte mixturi asfaltice realizate cu nisip bituminos cu și fără

31.5 25 20 16 12.5 8 4 2 10.125 0.063

100.00

96.28

55.10

22.16

2.37

100.00

58.09

4.23 0.48

100.00

96.62

92.27

15.19

1.42 0.95

100.00

97.42

76.22

55.4

13.516.49

100.0099.27

79.26

62.73

11.15

3.7

100.0099.90

99.81

6.03

2.85

100.00

88.65

70.85

Curba granulometrică a agregatelor naturale

Criblură 16 - 25 mm Criblură 8 - 16 mm Criblură4 - 8 mmNisip concasat 0 - 4 mm Nisip natural 0 - 4 mm Nisip bituminos

31.5 25 20 16 12.5 8 4 2 10.125 0.063

100.00

93.49

70.40

30.72

6.520.56 0.18

100.00

99.47

80.53

26.124.13 1.56

0.89 0.38 0.2

100.00

99.89

99.23

38.77

9.96

3.69

0.97 0.56

100.00

97.42

76.22

55.4

13.51

6.49

100.0099.27

79.26

62.73

11.15

3.7

100.00

99.9

99.81

6.03

2.85

100.00

88.65

70.85

Curba granulometrică a agregatelor naturale

Pietriș concasat 16 - 31.5 mm Pietriș concasat 8 - 16 mm Pietriș concasat 4 - 8 mmNisip concasat 0 - 4 mm Nisip natural 0 - 4 mm Nisip bituminosFiler

Page 21: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

Capitolul III. Studiu de caz A: Prepararea rețetelor tehnologice de mixturi asfaltice cu nisipuri

bituminoase din România

15

adaos de bitum dur s-a urmărit comportarea în timp la acțiunea apei. Probele au fost ținute timp

de 90 zile în baie de apă, la temperatura camerei, fiind cântărite la 7, 14, 21, 28, 45, 77 și 90 zile.

Pentru fiecare din cele cinci dozaje de liant utilizate s-au realizat câte zece probe cilindrice de

mixtură pentru care s-au efectuat determinările prezentate mai sus. După determinarea dozajului

optim de liant, pentru trei din cele șapte mixturi s-au determinat și caracteristicile fizico –

mecanice prin încercări dinamice. Pentru determinarea caracteristicilor fizico – mecanice prin

metode dinamice s-au ales trei mixturi asfaltice: două mixturi asfaltice ce au în componența lor

nisip bituminos și adaos de bitum dur și o mixtură asfaltică realizată doar cu nisip bituminos.

Fiecare din cele trei mixturi asfalctice alese pentru determinarea caracteristicilor fizico – mecanice

prin încercări dinamice sunt folosite pentru următoarele straturi: strat de uzură, de legătură și

pentru strat de bază, tipurile de mixturi folosite pentru aceste straturi având caracteristici diferite.

3.4.2. Mixturi realizate cu nisip bituminos de la Matița și Păcureți

În laboratorul de drumuri s-au realizat două rețete de mixturi asfaltice cu nisip bituminos de

la Matița și Păcureți. Prima rețetă este pentru un beton asfaltic pentru strat de uzură, B.a.16.nb,

mixtură asfaltică realizată cu nisip bituminos și adaos de bitum dur. Cea de-a doua rețetă realizată

în laborator este pentru un beton asfaltic deschis cu pietriş concasat pentru strat de legătură,

B.a.31.nb.f, mixtură realizată doar cu nisip bituminos. Pentru ambele rețete de mixturi realizate

în laborator s-au determinat caracteristicile fizico – mecanice prin metode statice: densitate

aparentă, absorbție de apă, stabilitate la 60° C, indice de curgere, raportul dintre stabilitatea la 60°

C și indicele de curgere și umflarea la 28 de zile. La fel ca și în cazul mixturilor asfaltice realizate

cu nisip bituminos de la Derna – Tătăruș - Budoi, s-a urmărit pentru ambele tipuri de probe

comportarea acestora în timp la acțiunea apei timp de 90 zile, probele fiind supuse determinărilor

la 7, 14, 21, 28, 45, 77 și 90 zile.

3.5. Concluzii

Capitolul III intitulat “Studiu de caz A: Realizarea rețetelor tehnologice de mixturi

asfaltice cu nisipuri bitumoase din România” este unul din capitolele dedicate studiilor de

laborator. În acest capitol sunt prezentate lucrările de laborator care s-au efectuat cu nisip

bituminos atât de la Derna – Tătăruș – Budoi cât și de la Matița și Păcureți. Primele determinări

care au avut loc în laboratorul de drumuri au constat în determinarea conținutului de bitum din

nisipul bituminos și a curbei granulometrice a acestuia din cele două zone geografice. Această

metodă constă în extracția bitumului din nisipul bituminos cu ajutorul unui solvent organic, în

cazul de față cloroform, iar aparatul folosit este Soxhletul. După efectuarea determinării s-a

obținut pentru nisipul bituminos de la Derna – Tătăruș – Budoi un conținut de bitum de 19,39 %

iar pentru nisip bituminos de la Matița și Păcureți un conținut de bitum de 18.29%. Din analiza

curbelor granulometrice a fiecărui tip de nisip bituminos se poate observa că nisipul bituminos de

la Derna – Tătăruș – Budoi este mai bogat în parte fină față de nisipul bituminos de la Matița și

Păcureți. Pe baza acestor rezultate obținute, în laboratorul de drumuri s-au proiectat mai multe

rețete tehnologice de mixturi asfaltice având în componența lor nisip bituminos. Cu nisipul

bituminos de la Derna – Tătăruș – Budoi s-au proiectat șapte rețete tehnologice de mixturi

asfaltice. Aceste rețete au fost realizate cu nisip bituminos cu și fără adaos de bitum dur, după

cum prevede normativul departamental pentru folosirea directă a nisipurilor bituminoase cu şi fără

adaos de bitum dur la executarea la cald a structurilor bituminoase rutiere CD 42 – 85 . Patru

rețete din cele șapte sunt realizate cu nisip bituminos și adaos de bitum dur: beton asfaltic pentru

Page 22: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

Capitolul III. Studiu de caz A: Prepararea rețetelor tehnologice de mixturi asfaltice cu nisipuri

bituminoase din România

16

strat de uzură (B.a.16.nb) utilizat la drumuri de clasă tehnică III-V, beton asfaltic deschis cu

criblură pentru strat de legătură (B.a.25.nb) folosit la drumuri de clasă tehnică III, anrobat

bituminos pentru strat de bază (A.b.31.nb) folosit la drumuri de clasă tehnică III și un anrobat

bituminos pentru îmbrăcăminţi bituminoase uşoare (A.31.nb.) folosit la drumuri de clasă tehnică

III. Celelalte trei rețete sunt realizate cu nisip bituminos fără adaos de bitum dur: beton asfaltic

deschis cu pietriş concasat pentru strat de legătură (B.a.31.nb.f), anrobat bituminos pentru strat de

bază (A.b.31.nb.f.) şi anrobat bituminos pentru îmbrăcăminţi bituminoase uşoare (A.31.nb.f.)

folosite la drumuri de clasă tehnică IV-V. Cu nisipul bituminos de la Matița și Păcureți s-au

proiectat două rețete tehnologice de mixturi asfaltice. Prima rețetă proiectată este pentru un beton

asfaltic pentru strat de uzură (B.a.16.nb) utilizat la drumuri de clasă tehnică III-V, mixtură

realizată cu nisip bituminos și adaos de bitum dur și a doua rețetă este pentru beton asfaltic deschis

cu pietriş concasat pentru strat de legătură (B.a.31.nb.f), rețeta realizată cu nisip bituminos fără

adaos de bitum dur. La calcularea dozajelor agregatelor naturale pentru ambele rețete tehnologice

de mixturi asfaltice se poate observa că pe anumite site nu se atinge nici măcar limita inferioară

impusă de normativ. Aceast inconvenient se datorează lipsei conținutului de parte fină a nisipul

bituminos de la Matiță și Păcureți, însă nu influențează valorile caracteristicilor fizico – mecanice

determinate prin metode statice, încadrându-se în limitele prevăzute de normativ. Pentru a

determina dozajul optim de liant s-au realizat câte cinci dozaje de bitum pentru fiecare rețetă de

mixtură asfaltică realizată în laboratorul de drumuri. Pentru fiecare tip de mixtură asfaltică s-a

plecat cu valoarea cea mai mică impusă de normativ pentru dozajul de liant, crescând ulterior cu

0.20 pentru următorul dozaj de liant. Pentru fiecare dozaj de liant s-au confecționat câte 10 probe

cilindrice de mixtură pe care s-au efectuat mai multe determinări. Pentru realizarea mixturilor

asfaltice cu nisip bituminos de la Derna – Tătăruș - Budoi și nisip bituminos de la Matița și

Păcureți s-au utilizat următoarele dozaje de liant:

beton asfaltic pentru strat de uzură B.a.16.nb: 6.80 %, 7.00%, 7.20%, 7.40%, 7.60%.

beton asfaltic deschis cu criblură pentru strat de legătură B.a.25.nb: 4.00%,

4.20%,4.40%, 4.60%, 4.80%.

anrobat bituminos pentru strat de bază A.b.31.nb: 3.50 %, 3.70%, 3.90%, 4.10%,

4.30%.

anrobat bituminos pentru îmbrăcăminţi bituminoase uşoare A.31. nb: 5.00%, 5.20%,

5.40%, 5.60%, 5.80%.

beton asfaltic deschis cu pietriş concasat pentru strat de legătură B.a.31.nb.f: 4.00%,

4.20%, 4.40%, 4.60%, 4.80%.

anrobat bituminos pentru strat de bază A.b.31.nb.f.: 3.80%, 4.00%, 4.20%, 4.40%,

4.60%.

anrobat bituminos pentru îmbrăcăminţi bituminoase uşoare A.31.nb.f.: 4.50%,

4.70%, 4.90%, 5.10%, 5.30%.

Atât pentru rețetele tehnologice de mixturi asfaltice realizate cu nisip bituminos de la Derna

– Tătăruș – Budoi cât și cu nisip bituminos de la Matița și Păcureți s-au determinat în laborator

caracteristicile fizico – mecanice prin metode statice: densitate aparentă, absorbție de apă,

stabilitatea la 60° C, indice de curgere. Probele de mixtură folosite la determinarea absorbției de

apă au fost ținute ulterior în baie de apă timp de 90 zile la temperatura camerei pentru a urmări

comportarea în timp a mixturii asfaltice la acțiunea apei. Probele ținute în apă au fost cântarite la

7, 14, 21, 28, 45, 77 și 90 de zile. În urma acestor determinări făcute în laboratorul de drumuri s-

a stabilit pentru fiecare tip de mixtură asfaltică dozajul optim de liant prezentat în Tabelul 3 – 2.

Page 23: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

Capitolul III. Studiu de caz A: Prepararea rețetelor tehnologice de mixturi asfaltice cu nisipuri

bituminoase din România

17

Tabelul 3-2 Dozajul optim de liant pentru mixturile realizate cu nisip bituminos din România

Nr.

Crt. Denumirea mixturii asfaltice

Dozaj optim de liant

Mixturi asfaltice cu

nisip bituminos de la

Derna – Tătăruș – Budoi

Mixturi asfaltice

cu nisip bituminos

de la Mațita și Păcureți

Mixturi afaltice cu nisip bituminos și adaos de bitum dur

1 Beton asfaltic pentru strat de uzură, B.a.16.nb 7.20% 7.40%

2 Beton asfaltic deschis cu criblură pentru strat de

legătură, B.a.25.nb 4.40% -

3 Anrobat bituminos pentru strat de bază, A.b.31.nb 4.10 % -

4 Anrobat bituminos pentru îmbrăcăminţi

bituminoase uşoare, A.31. nb 5.40% -

Mixturi asfatice cu nisip bituminos fără adaos de bitum dur

1 Beton asfaltic deschis cu pietriş concasat pentru

strat de legătură, B.a.31.nb.f 4.40% 4.60%

2 Anrobat bituminos pentru strat de bază,

A.b.31.nb.f 4.20% -

3 Anrobat bituminos pentru îmbrăcăminţi

bituminoase uşoare, A.31.nb.f 4.90% -

Pentru toate aceste mixturi realizate în laboratorul de drumuri s-au obținut valori ale

caracteristicilor fizico – mecanice prin metode statice ce se încadrează în limitele impuse de

normativ, după cum se poate observa în Tabelul 3-3, Tabelul 3-4 și Tabelul 3-5

Chiar dacă normativele în vigoare nu mai impun o anumită valoare pentru comportarea în

timp la acțiunea apei a mixturilor asfaltice, în urma analizelor se poate observa că toate aceste

mixturi realizate în laborator prezintă o comportare bună la acțiunea apei, ceea ce evidențiază o

bună adezivitate a bitumului natural din nisipul bituminos la agregatele naturale. După

determinarea dozajului optim de liant, pentru trei mixturi asfaltice realizate nisip bituminos de la

Derna – Tătăruș – Budoi cu și fără adaos de bitum dur s-au determinat și caracteristicile fizico –

mecanice prin metode dinamice. S-au supus încercărilor dinamice un beton asfaltic pentru strat

de uzură B.a.16.nb, un anrobat bituminos pentru îmbrăcăminți bituminoase ușoare A.31.nb,

folosit ca strat de bază și un beton asfaltic deschis cu pietriş concasat pentru strat de legătură,

B.a.31.nb.f. Pentru cele trei mixturi asfaltice s-au obținut valori ce se încadrează în limitele impuse

de normele în vigoare. Pe baza rezultatelor favorabile obținute în urma tuturor determinărilor

efectuate asupra mixturilor asfaltice realizate cu nisip bituminos cu și fără adaos de bitum dur se

recomandă actualizarea normativului departamental pentru folosirea directă a nisipurilor

bituminoase cu şi fără adaos de bitum dur la executarea la cald a structurilor bituminoase rutiere

CD 42 – 85, pentru ca aceste tipuri de mixturi asfaltice realizate cu nisip bituminos să fie folosite

de către constructorii de drumuri. Actualizare este necesară având în vedere că din anul 1985 nu

s-a făcut nici o modificare asupra normativului.

.

Page 24: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

18

Tabelul 3-3 Centralizarea rezultatelor obținute în urma determinărilor de laborator raportate la valorile limită din Normativul Departamental CD

42-85 (caracteristici fizico-mecanice prin metode statice)

Nr.

Crt.

Denumirea mixturii

asfaltice

Caracteristici fizico-mecanice

Densitate aparentă, g/ cm3 Absorbție de apă, % vol.,

max. Stabilitate la 60°C, KN, min. Indice de curgere, mm

Valori

obținute

Valori

normativ

Valori

obținute

Valori

normativ

Valori

obținute

Valori

normativ

Valori

obținute

Valori

normativ

Mixturi afaltice cu nisip bituminos și adaos de bitum dur

1 B.a.16.nb (Derna) 2.249 2.1 3.104 8.0 9.0 4.0 3.46 1.5 - 4.5

B.a.16.nb (Matiță) 2.311 2.1 1.984 8.0 12.0 4.0 4.56 1.5 - 4.5

2 B.a.25.nb 2.269 2.1 7.476 10.0 8.6 4.0 2.23 1.5 - 4.5

3 A.b.31.nb 2.262 2.0 10.434 13.0 7.9 2.5 2.52 1.5 - 4.5

4 A.31. nb 2.246 2.1 6.940 9.0 9.9 3.0 2.50 1.5 - 4.5

Mixturi asfatice cu nisip bituminos fără adaos de bitum dur

1 B.a.31.nb.f (Derna) 2.204 2.0 10.633 15.0 4.5 2.5 2.00 1.5 - 4.5

B.a.31.nb.f (Matița) 2.214 2.0 9.192 15.0 3.9 2.5 1.96 1.5 - 4.5

2 A.b.31.nb.f 2.227 2.0 9.050 13.0 3.7 2.0 1.70 1.0 – 4.0

3 A.31.nb.f 2.238 2.0 8.558 14.0 6.8 2.5 2.20 1.0 – 4.0

Tabelul 3-4 Centralizarea rezultatelor obținute în urma determinărilor de laborator raportate la valorile limită AND 605-2014 (caracteristici fizico-

mecanice prin metode dinamice)

Nr.

Crt.

Denumirea

mixturii

asfaltice

Caracteristici fizico-mecanice

Volum de goluri la

80 de girații, %

max.

Deformația la 50°C,

300 kPa și 10000 de impulsuri, µm/m,

max.

Viteza de

deformație la 50°C,

300 kPa și 10000 de

impulsuri, µm/m/ciclu, max.

Modulul de

rigiditate la 20°C,

124 ms, MPa, min.

Viteza de

deformație la ornieraj, mm/1000

cicluri, max.

Adâncimea

făgașului, la % din grosimea inițială a

probei, max.

Valori

obținute

Valori

normativ

Valori

obținute

Valori

normativ

Valori

obținute

Valori

normativ

Valori

obținute

Valori

normativ

Valori

obținute

Valori

normativ

Valori

obținute

Valori

normativ

1 B.a.16.nb 5.11 6.00 19100 30000 1.256 2.0 7589 4000 0.489 0.5 5.72 7.0

Page 25: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

Capitolul III. Studiu de caz A: Prepararea rețetelor tehnologice de mixturi asfaltice cu nisipuri bituminoase din România

19

Tabelul 3-5 Centralizarea rezultatelor obținute în urma determinărilor de laborator raportate la valorile limită AND 605-2014 (caracteristici fizico-

mecanice prin metode dinamice)

Nr.

Crt.

Denumirea mixturii

asfaltice

Caracteristici fizico-mecanice

Volum de goluri la

120 de girații, % max.

Deformația la 40°C,

200 kPa și 10000 de

impulsuri, µm/m,

max.

Viteza de deformație

la 40°C, 200 kPa și

10000 de impulsuri

Modulul de rigiditate

la 20°C, 124 ms, MPa,

min.

Rezistență la oboseală la 15°C,

nr. minim de cicluri

până la fisurare la 15°C

Valori

obținute

Valori

normativ

Valori

obținute

Valori

normativ

Valori

obținute

Valori

normativ

Valori

obținute

Valori

normativ

Valori

obținute

Valori

normativ

1 A.31. nb 3.87 8.5 10500 30000 0.315 3.0 8.637 5600 400157 400000

2 B.a.31.nb.f 5.26 10.5 9020 30000 0.175 3.0 5.892 4500 337519 300000

Page 26: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

20

CAPITOLUL IV. Studiu de caz B: Utilizarea șisturilor bituminoase de la Anina ca filere ce intră în

alcătuirea mixturilor asfaltice

4. UTILIZAREA ȘISTURILOR BITUMINOASE DE LA ANINA CA FILERE CE INTRĂ

ÎN ALCĂTUIREA MIXTURILOR ASFALTICE

4.1. Introducere

Filerul este o pulbere minerală, compusă în proporție de minimum 72% din particule cu

dimensiuni sub 71 de microni. Filerul poate fi de trei tipuri: filer de calcar obținut prin măcinarea

fină a rocilor calcaroase, filer de cretă obținut prin măcinare fină a cretei brute sau filer de var

stins în pulberi ce este obținut prin stingerea varului bulgări. Filerul trebuie să îndeplinească

simultan atât rolul de a îmbunătăți proprietățle bitumului cât și pe acela de a îmbunătăți

granulozitatea agregatului mineral. Acesta este deosebit de important în compoziția mixturilor

asfaltice, deoarece are o influență directă asupra calității mixturilor asfaltice. Contribuie la

creșterea rezistențelor mecanice, îmbunătățirea proprietăților reologice, sporirea adezivității,

uscarea rapidă a lianților fluizi, micșorarea vitezei de îmbătrânire a acestora prin absorbirea și

cedarea uleilor volatile. În cele ce urmează se dorește înlocuirea filerului clasic din compoziția

mixturilor asfaltice cu un filer de șist obținut prin măcinarea rocilor bituminoase de la Anina.

Cantitatea de bitum regăsită în rocile bituminoase de la Anina atinge valoarea de 9%.

4.2. Determinări asupra filerului de șist obținut prin măcinarea șisturilor

bituminoase de la Anina

Pentru a obține filerul de șist, șisturile bituminoase de la Anina sunt măcinate într-o moară

cu bile. Pentru scoaterea materialului din interiorul morii cu bile se folosește un grătar ce se

montează în locul capacului etanș. Materialul scos din interiorul morii cu bile este cernut pentru

a se verifica finețea acestuia. Asupra filerului de șist obținut din rocile bituminoase de la Anina,

în laboratorul de drumuri s-au făcut teste pentru determinarea curbei granulometrice și a

coeficientului de hidrofilie. Aceste determinări s-au efectuat pentru a vedea dacă acesta respectă

limitele impuse de normele în vigoare pentru a putea fi folosit la realizarea rețetei de mixtură

asfaltică.

4.2.1. Determinarea granulozității filerului de șist

Această determinare este necesară deoarece un filer grosier adăugat în mixturile asfaltice nu

își îndeplinește rolul complex pe care îl are, iar un filer prea fin duce la creșterea însemnată a

consumului de liant, îngreunează omogenizarea mixturii și favorizează accelerarea îmbătrânirii

liantului (Cososchi și colab., 1981). Pentru determinare se ia 100 g de filer uscat în prealabil ce se

trece printr-un set de site impus de normele în vigoare. Se cântăresc rezidurile rămase pe site cu

o precizie de 0.1 grame și se calculează trecerile, exprimându-le în procente (STAS 539 – 79,

1979). În laboratorul de drumuri, după măcinarea șisturilor bituminoase, s-au uscat în paralel câte

100 grame filer de șist timp de 24 de ore la temperatura de 105° C. S-au realizat trei cerneri, curba

granulometrică fiind reprezentată de media aritmetică a celor trei cerneri efectuate. Pentru fiecare

cantitate de 100 de grame de filer de șist s-a realizat cernerea printr-un set de site impus de normele

în vigoare: 1, 0.125, 0.063.

Page 27: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

Capitolul III. Studiu de caz A: Prepararea rețetelor tehnologice de mixturi asfaltice cu nisipuri

bituminoase din România

21

În Fig. 4-1 sunt prezentate cele trei curbe ale filerului de șist obținut din măcinarea rocilor

bituminoase de la Anina și media acestora.

Fig. 4-1 Curba granulometrică a filerului de șist obținut din măcinarea șisturilor bituminoase

de la Anina

4.2.2. Determinarea coeficientului de hidrofilie

Coeficientul de hidrofilie descrie interacțiunea dintre filer si liantul hidrocarbonat.Valoarea

maximă permisă pentru coeficientul de hidrofilie este 1. Filerele hidrofile sunt filerele la care

valoarea coeficientului de hidrofilie depășeste valoarea 1. Acestea prezintă o afinitate față de apă

ceea ce înseamna că prin umezire acesta se umflă, producând ruperea particulei de liant. Dacă

valoarea coeficientului de hidrofilie este mai mică de 1, filerul este denumit filer hidrofob

prezentând o afinitate față de liant. La realizarea mixturilor asfaltice se recomandă utilizarea unui

filer hidrofob deoarece acesta prezintă o comportare mult mai bună în raport cu apa, dezlipindu-

se cu greu de particulele de liant (Găman și Bulău, 2015). În laboratorul de drumuri s-au pregătit

două porții a câte 5 grame de filer uscat ce au fost ulterior puse în două capsule de porțelan. Filerul

din fiecare capsulă s-a amestecat până la omogenizare cu 25 cm3 de apă distilată, respectiv petrol.

Ulterior, fiecare amestec este trecut în câte un cilindru gradat de 100 cm3, care este umplut până

la gradația de 100 cm3 cu apă distilată, respectiv petrol. Se omogenizează bine fiecare amestec,

lasând cilindri timp de 24 de ore pe o suprafață plană după care se citește volumul sedimentului

din fiecare cilindru (STAS 539 – 79). Pentru filerul de șist obținut din măcinarea rocilor

bituminoase de la Anina, coeficientul de hidrofilie are valoarea de 0.92.

4.3. Mixturi asfaltice cu filer de calcar si filer de șist

Pentru a evidenția cât mai concret influența utilizării filerului de șist obținut din măcinarea

rocilor bituminoase de la Anina s-au realizat două rețete tehnologice de mixuri asfaltice. Prima

rețetă realizată în laboratorul de drumuri este o mixtură asfaltică clasică la care s-a folosit filer de

calcar de la Bicaz iar a doua rețetă este realizată cu filer de șist obținut din măcinarea șisturilor

bituminoase de la Anina.

10.125

0.063

100.00

87.3272.83

100.0087.96

71.98

100.0088.18

72.28

100.0088.25

72.02

Curba granulometrică a filerul de șist obținut din rocile

bituminoase de la Anina

Proba 1 Proba 2 Media Proba 3

Page 28: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

Capitolul III. Studiu de caz A: Prepararea rețetelor tehnologice de mixturi asfaltice cu nisipuri

bituminoase din România

22

Pentru ușurința interpretării rezultatelor s-a făcut o analiză comparativă între rezultatele

obținute pe probele cilindrice de mixtură realizate cu filer de Bicaz și pe probele cilindrice de

mixtură realizate cu filer de șist de la Anina. Pentru ambele mixturi realizate în laborator s-au

determinat caracteristicile fizico – mecanice prin metode statice și umflarea la 28 de zile. Atât

probele de mixtură asfaltică clasică realizată cu filer de calcar cât si probele de mixtură asfaltică

realizată cu filer de șist au fost cântărite la 7, 14, 21 și 28 de zile. Ambele rețete tehnologice de

mixtură asfaltică s-au proiectat pentru un beton asfaltic pentru strat de uzură B.A.16.

4.3.1. Mixtura asfaltica B.A.16 cu filer de calcar de la Bicaz

Pentru realizarea rețetei tehnologice pentru mixtura asfaltică B.A.16 s-au utilizat diferite

sorturi de cribluri de la Suseni, județul Harghita, nisip natural de la balastiera Șișcani – Adjud,

județul Vrancea, bitum de la S.C Rompetrol Rafinăria S.A Constanța, Punct de lucru: Rafinăria

Vega, județul Prahova și filer de calcar de la Bicaz, județul Neamț. Raportul filer – liant este de

1.72. În Fig. 4-2 sunt reprezentate sub formă de grafic curbele granulometrice ale agregatelor ce

intră în componența mixturii asfaltice B.A.16.

Fig. 4-2 Curbele granulometrice ale agregatelor utilizate la realizarea mixturii asfaltice B.A 16

cu filer de calcar de la Bicaz

4.3.2. Mixtura asfaltica B.A.16 cu filer de șist obținut prin măcinarea rocilor

bituminoase de la Anina

În compoziția betonului asfaltic pentru strat de uzură B.A.16 cu filer de șist s-au folosit

aceleași agregate naturale ce au fost utilizate și la realizarea betonului asfaltic pentru strat de uzură

B.A.16 cu filer de calcar, singura diferență constând în înlocuirea filerului de calcar cu filerul de

șist obținut din măcinarea șisturilor bituminoase de la Anina.

În Fig. 4-3 sunt reprezentate sub formă de grafic curbele granulometrice ale agregatelor

utilizate la realizarea betonul asfaltic pentru strat de uzură B.A.16 cu filer de șist obținut din

măcinarea șisturilor bituminoase de la Anina.

31.5 25 20 16 12.5 8 4 2 10.125 0.063

100.00

97.8858.44

0.78

100.00

95.57

12.39

3.662.26

100.00

96.06

63.28

34.36

2.841.32

100.0099.72

83.88

64.96

8.521.01

100.0088.65

70.85

Curba granulometrică a agregatelor naturale

Criblură 8 - 16 mm Criblură 4 - 8 mm Nisip concasat 0 - 4 mm

Nisip natural 0 - 4 mm Filer Bicaz

Page 29: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

Capitolul III. Studiu de caz A: Prepararea rețetelor tehnologice de mixturi asfaltice cu nisipuri

bituminoase din România

23

Fig. 4-3 Curbele granulometrice a agregatelor utilizate la realizarea betonului asfaltic pentru

strat de uzură B.A 16 cu filer de șist obținut prin măcinarea rocilor bituminoase de la Anina

4.4. Interpretarea rezultatelor

Pentru fiecare din cele două tipuri de mixturi asfaltice realizate în laboratorul de drumuri s-

au determinat caracteristicile fizico – mecanice prin metode statice: densitate aparentă, absorbție

de apă, stabilitate la 60° C, indice de curgere. Chiar dacă normele în vigoare nu mai prevăd o

anumită valoare pentru determinarea umflării în timp la 28 zile, pe cele două tipuri de mixtură

asfaltică s-a făcut această determinare pentru a se observa comportarea acestor două mixturi

asfaltice la acțiunea apei.

4.5. Concluzii

Capitolul IV, intitulat: “Studiu de caz B: Utilizarea șisturilor bituminoase de la Anina ca

filere ce intră în alcătuirea mixturilor asfaltice” este capitolul dedicat studiilor de laborator

asupra șisturilor bituminoase de la Anina în vederea utilizării lor ca filere la alcătuirea mixturilor

asfaltice. Pentru a putea utiliza șisturile bituminoase ca filere în alcătuirea mixturilor asfaltice

acestea trebuiesc măcinate în prealabil. După măcinare, acestea sunt cernute determinându-se

curba granulometrică a filerului de șist. O altă determinare care se face pe filerul de șist constă în

determinarea coeficientului de hidrofilie. În urma acestor determinări, pentru filerul de șist s-au

obținut valori ce permit folosirea lui la realizatea rețetelor tehnologice de mixturi asfaltice. Pentru

a observa comportarea filerul de șist în componența mixturilor asfaltice, în laboratorul de drumuri

s-au realizat două rețete tehnologice de mixturi asfaltice pentru un beton asfaltic pentru strat de

uzură B.A.16, diferența constând în tipul de filer utilizat. Pentru prima rețetă tehnologică a fost

folosit filer de calcar de la Bicaz iar pe cea de-a doua rețetă tehnologică a fost folosit filer de șist.

Pentru ambele rețete s-au determinat caracteristicile fizico – mecanice prin metode statice:

densitate aparentă, absorbție de apă, stabilitate la 60° C , indice de curgere și umflarea la 28 de

zile. Rezultatele obținute în urma determinărilor caracateristicilor fizico – mecanice prin metode

statice sunt prezentate sub formă de grafic pentru fiecare din cele două rețete tehnologice de

mixturi asfaltice realizate în laborator. În Tabelul 4-1 sunt evidențiate centralizat rezultatele

obținute în urma determinărilor de laborator raportate la valorile limită impuse de AND 605-2014.

31.5 25 20 16 12.5 8 4 2 10.125 0.063

100.00

97.88

58.44

0.78

100.00

95.57

12.39

3.662.26

100.00

96.06

63.28

34.36

2.84 1.32

100.0099.72

83.8864.96

8.52

1.01

100.0088.18

72.28

Curba granulometrică a agregatelor naturale

Criblură 8 - 16 mm Criblură 4 - 8 mm Nisip concasat 0 - 4 mm

Nisip natural 0 - 4 mm Filer de șist Anina

Page 30: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

Capitolul III. Studiu de caz A: Prepararea rețetelor tehnologice de mixturi asfaltice cu nisipuri

bituminoase din România

24

Având în vedere rezultatele slabe obținute din punct de vedere a stabilității la 60° C și a absorbției

de apă, utilizarea filerului de șist în alcătuirea mixturilor asfaltice nu este recomandată chiar dacă

s-ar reduce cheltuielile de producție a acestora datorită prețului scăzut a filerului de șist.

Tabelul 4-1 Centralizarea rezultatelor obținute în urma determinărilor de laborator raportate

la valorile limită AND 605-2014

Nr.

Crt.

Tipul

mixturii

asfaltice

Caracteristici fizico - mecanice

Stabilitate la 60° C,

[Kn]

Indice de curgere,

[mm]

Raport S/I, min.,

[Kn/mm]

Absorbție de apă,

[% vol]

Valori

obținute

Valori

normativ

Valori

obținute

Valori

normativ

Valori

obținute

Valori

normativ

Valori

obținute

Valori

normativ

1

B.A.16 cu

filer de

calcar

9.9 6.5…13 3.22 1.5…4.0 3.07 1.6 1.235 1.5…5.0

2

B.A.16 cu

filer de

șist

3.6 6.5…13 2.27 1.5…4.0 1.60 1.6 5.758 1.5…5.0

Page 31: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

25

CAPITOLUL V. Contribuții personale. Propuneri și recomandări privind implementarea și valorificarea

rezultatelor cercetării

5. CONTRIBUȚII PERSONALE

5.1. Introducere

Teza de doctorat abordează în premieră evaluarea nisipurilor bituminoase din România si a

șisturilor bituminoase de la Anina în vederea utilizării lor la realizarea mixturilor asfaltice. Asupra

șisturilor bituminoase din România s-au mai făcut studii în vedererea utilizării lor ca filere ce întră

în alcătuirea mixturilor asfaltice, însă pentru aceste studii au fost vizate șisturi bituminoase din

alte zone ale tării unde sunt prezente aceste zăcăminte naturale. În acest sens s-au analizat pe de

o parte nisipurile bituminoase din România: nisipurile bituminoase de la Derna – Tătăruș - Budoi

din județul Bihor și nisipurile bituminoase de la Matița și Păcureți din județul Prahova, iar pe

cealaltă parte șisturile bituminoase de la Anina. Analizele făcute atât pe nisipurile bituminoase cât

și pe șisturile bituminoase au ca principal scop utilizarea lor în alcătuirea mixturilor asfaltice.

5.2. Concluzii generale

Teza de doctorat prezintă soluții care ar putea fi puse în practică în ceea ce privește alcătuirea

mixturilor asfaltice folosind nisipuri bituminoase din România. Aceste soluții pot fi adoptate în

vedere realizării de economii însemnate de bitum. Asupra șisturilor bituminoase de la Anina nu

se pot formula soluții în vederea utilizării lor în alcătuirea mixturilor asfaltice pentru realizarea

economiei de filer datorită rezultatelor nefavorabile obținute în urma studiilor făcute în laboratorul

de drumuri. Pentru a ajunge la aceste concluzii, în laboratorul de drumuri s-au făcut o serie de

încercări care sunt prezentate în cadrul tezei de doctorat. În vederea realizării de economie de

bitum rutier s-au luat în discuție nisipurile bituminoase de pe teritoriul României. Acestea, se

găsesc în două zone geografice: în județul Bihor, la Derna – Tătăruș – Budoi și în județul Prahova

la Matița și Păcureți. După determinarea procentului de bitum natural din nisipurile bituminoase

din ambele zone geografice și a curbei granulometrice a acestora, pe baza normativului

departamental pentru folosirea directă a nisipurilor bituminoase cu și fără adaos de bitum dur la

executarea la cald a straturilor bituminoase rutiere CD 42 – 85 s-au elaborate diferite tipuri de

rețete tehnologice de mixturi asfaltice. Cu nisipul bituminos de la Derna – Tătăruș – Budoi s-au

realizat șapte rețete tehnologice de mixturi asfaltice. Patru dintre reţetele realizate în laborator

conțin nisip bituminos și adaos de bitum dur: beton asfaltic pentru strat de uzură (B.a.16.nb)

utilizat la drumuri de clasă tehnică III-V, beton asfaltic deschis cu criblură pentru strat de legătură

(B.a.25.nb) folosit la drumuri de clasă tehnică III, anrobat bituminos pentru strat de bază

(A.b.31.nb) folosit la drumuri de clasă tehnică III si un anrobat bituminos pentru îmbrăcăminţi

bituminoase uşoare (A.31.nb.) pentru drumuri de clasă tehnică III. Celelalte trei reţete sunt

realizate cu nisip bituminos fără adaos de bitum dur, și anume: beton asfaltic deschis cu pietriş

concasat pentru strat de legătură (B.a.31.nb.f), anrobat bituminos pentru strat de bază

(A.b.31.nb.f.) şi anrobat bituminos pentru îmbrăcăminţi bituminoase uşoare (A.31.nb.f.) folosite

la drumuri de clasă tehnică IV-V. Cu nisipul bituminos de la Matița și Păcureți s-au realizat două

rețete tehnologice de mixturi asfaltice: o rețetă cu nisip bituminos și adaos de bitum dur, beton

asfaltic pentru strat de uzură (B.a.16.nb) utilizat la drumuri de clasă tehnică III-V și o rețetă cu

nisip bituminos fără adaos de bitum dur: beton asfaltic deschis cu pietriş concasat pentru strat de

legătură (B.a.31.nb.f). Pentru toate aceste mixturi asfaltice s-au realizat câte cinci dozaje de liant

pentru a putea determina dozajul optim de liant. La fiecare dozaj de liant s-au realizat câte 10

probe cilindrice ce au fost supuse diferitelor tipuri de încercări.

Page 32: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

Capitolul V Contribuții personale. Propuneri și recomandări privind implementarea și valorificarea

rezultatelor cercetării.

26

Pentru toate rețetele tehnologice de mixturi asfaltice realizate în laboratorul de drumuri cu

nisip bituminos cu și fără adaos de bitum dur s-au determinat caracteristicile fizico – mecanice

prin metode statice: densitate aparentă, absorbție de apă, stabilitate la 60° C, indice de curgere,

umflarea la 28 zile. S-a urmărit și comportarea în timp la acțiunea apei timp de 90 de zile, probele

fiind cântărite la 7, 14, 21, 28, 45, 77 și 90 zile pentru a putea observa adezivitatea bitumului

natural din nisipurile bituminoase la agregatele naturale. După determinarea dozajului optim de

liant, pentru trei mixturi asfaltice realizate cu nisip bituminos de la Derna – Tătăruș – Budoi s-au

determinat caracteristicile fizico – mecanice prin metode dinamice. Pentru aceste determinări s-

au utilizat mixturi asfaltice pentru fiecare tip de strat utilizat la realizarea unui complex rutier:

strat de bază, strat de legătură și strat de uzură. Rezultatele obținute în urma studiilor efectuate în

laboratorul de drumuri sunt favorabile atât pentru mixturile asfaltice realizate cu nisip bituminos

de la Derna – Tătăruș – Budoi cât și pentru cele realizate cu nisip bituminos de la Matița și

Păcureți.

Pe baza rezultatelor obținute în urma încercărilor făcute asupra mixturilor asfaltice cu nisip

bituminos cu și fără adaos de bitum dur, se recomandă utilizarea nisipurilor bituminoase la

alcătuirea mixturilor asfaltice pentru reducerea semnificativă a costurilor aferente realizării

acestora. Această soluție este foarte avantajoasă mai ales pentru zonele din apropierea

zăcămintelor naturale. Pentru a putea fi folosite aceste nisipuri bituminoase la realizarea

mixturilor asfaltice trebuie făcută însă o revizie asupra normativului departamental pentru

folosirea directă a nisipurilor bituminoase cu și fără adaos de bitum dur la executarea la cald a

straturilor bituminoase rutiere CD 42 – 85. Pentru a aduce normativul la standardele actuale acesta

ar trebui să sufere modificări majore: de la schimbarea ciururilor și a sitelor până la completarea

lui cu caracteristicile fizico – mecanice prin încercări dinamice. Aducerea normativului la

standardele actuale ar veni în ajutorul constructorilor de drumuri care doresc să utilizeze aceste

zăcăminte naturale. Din dorința de a reduce cheltuielile pentru realizarea mixturilor asfaltice, s-a

încercat înlocuirea filerului de calcar cu filer de șist obținut prin măcinarea șisturilor bituminoase

de la Anina. Pentru a putea fi utilizat în alcătuirea mixturilor asfaltice pentru filerul de șist s-a

determinat curba granulometrică și coeficientul de hidrofilie. Pentru ambele determinări s-au

obținut valori ce permit utilizarea lui la realizarea rețetelor tehnologice de mixturi asfaltice. În

laboratorul de drumuri s-au realizat în paralel două rețete tehnologice de mixturi asfaltice pentru

un beton asfaltic pentru strat de uzură B.A.16, singura diferență constând în tipul de filer utilizat.

O rețetă a fost realizată cu filer de calcar iar cealaltă rețetă cu filer de șist. Pentru ambele rețete s-

au determinat caracteristicile fizico – mecanice prin metode statice: densitate aparentă, absorbție

de apă, stabilitate la 60° C (S), indice de curgere (I) și umflarea la 28 de zile. Folosirea filerului

de șist la realizarea betonului asfaltic B.A.16 nu a dus la rezultate concludente, pentru a recomanda

folosirea lui, chiar dacă s-ar reduce cheltuielile de producție a mixturilor asfaltice datorită prețului

scăzut a filerului de șist,. Acest lucru este dat de rezultatele mai puțin satisfăcătoare obținute din

punct de vedere a stabilității la 60° C și a absorbției de apă.

În concluzie, se poate afirma că utilizarea nisipurilor bituminoase la realizarea mixturilor

asfaltice reprezintă o soluție avantajoasă datorită rezultatelor obținute în urma studiilor efectuate

în laboratorul de drumuri, aceasta ducând la economii însemnate de bitum. În schimb, utilizarea

șisturilor bituminoase ca filere în alcătuirea mixturilor asfaltice nu este recomandată datorită

rezultatelor nesatisfăcătoare obținute în urma studiilor făcute în laboratorul de drumuri.

Page 33: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

Capitolul V Contribuții personale. Propuneri și recomandări privind implementarea și valorificarea

rezultatelor cercetării.

27

5.3. Contribuții personale. Recomandări și propuneri pentru cercetări viitoare

5.3.1. Contribuții personale

Studii asupra nisipurilor bituminoase din România: nisipurile bituminoase din județul Bihor

de la Derna – Tătăruș – Budoi și nisipurile bituminoase din județul Prahova de la Matița și Păcureți

în vederea utilizării lor în tehnica rutieră. Studii asupra șisturilor bituminoase din România, în

special a șisturilor din județul Caraș – Severin, de la Anina. Realizarea diferitelor tipuri de rețete

tehnologice de mixturi asfaltice în laboratorul de drumuri utilizând nisipurile bituminoase din

România. Analiza comparativă între o mixtură asfaltică clasică realizată cu filer de calcar și o

mixtură asfaltică realizată cu filer de șist obținut prin măcinarea rocilor bituminoase de la Anina.

Elaborarea de recomandări privind utilizarea nisipurilor bituminoase și a șisturilor bituminoase în

alcătuirea mixturilor asfaltice.

5.3.2. Recomandări și propuneri pentru cercetări viitoare

Se propune continuarea cercetărilor privind utilizarea nisipurilor bituminoase din România

în alcătuirea mixturilor asfaltice prin:

- continuarea determinărilor caracteristicilor fizico – mecanice prin metode dinamice pentru

toate celelalte tipuri de mixturi asfaltice realizate cu nisip bituminos din județul Bihor, de la Derna

– Tătăruș – Budoi.

- realizarea rețetelor de mixturi asfaltice cu nisip bituminos din județul Prahova de la Matița

și Păcureți împreună cu determinarea caracterisiticilor fizico – mecanice prin metode statice și

dinamice.

- urmărirea comportării la cicluri de îngheț – dezgheț, comportarea la acțiunea fondanților

chimici folosiți la combaterea poleiului și a gheței.

Utilizarea filerului de șist obținut din măcinarea șisturilor bituminoase de la Anina în

compoziția altor tipuri de mixturi asfaltice.

5.4. Valorificarea rezultatelor din programul de doctorat

Rezultatele obținute în urma cercetărilor efectuate în laborator au fost valorificare astfel:

Publicarea, în calitate de autor/coautor a unui număr de 9 lucrări științifice pe plan

internațional si național după cum urmează:

Lucrări publicate în reviste B+ incluse în baze de date internționale (3)

Ioniţă, G. Gugiuman Gh. (2016). The usage of bituminous sands in road

pavement asphalt mixtures composition. In International Scientific Journal

Trans & MOTAUTO WORLD, year I, ISSUE 2/2016, ISSN 2367-8399,

Scientific Technical Union of Mechanical Engineering, p. 40 – 42.

Ioniţă, G. (2017). The physico - mechanical properties of asphalt mixtures

containing bituminous sand. The XXV International Scientific Conference

“trans&MOTAUTO’17” year XI, ISSUE 5/2017, ISSN PRINT 1313-0226,

ISSN WEB 1314-507X, Technical Union of Mechanical Engineering

“INDUSTRY 4.0”, Bulgaria.

Page 34: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

Capitolul V Contribuții personale. Propuneri și recomandări privind implementarea și valorificarea

rezultatelor cercetării.

28

Condurat, M., Ioniță, G. (2017). The environmental performances of

reclaimed asphalt and bituminous sand pavements for transition towards low

carbon mobility. ISSN: 2029–9990, Journal of Sustainable Architecture and

Civil Engineering, Lituania. (în curs de publicare)

Lucrări publicate în volume ale conferințelor internaționale (2):

Gugiuman, Gh., Ioniță, G. (2014). Betoane Asfaltice cu Nisipuri Bituminoase

din Județul Bihor. A VII Conferință Tehnico – Științifică Internațională

„Probleme actuale ale urbaniasmului și amenajării teritoriului”,ISBN 978-

9975-71-583-6, Chișinău, 13 – 15 noiembrie 2014, p. 92 – 97.

Ioniță, G. (2016). Mixturi asfaltice realizate cu nisip bituminous de la Derna

– Tătăruș – Budoi. A VIII Conferință Tehnico – Științifică Internațională

„Probleme actuale ale urbaniasmului și amenajării teritoriului”, ISBN 978-

9975-71-850-9 Chișinău, 17-19 noiembrie, 2016.

Lucrări publicate în reviste naționale indexate B+ (2):

Ioniță, G. (2016). Time behaviour to water action of asphalt mixtures made

with bituminous sand. International Scientific Conference CIBV 2016,

Brașov, 28 – 29 octombrie 2016

Ioniță, G. (2017). Bituminous sand road asphalt pavement, Buletinul

Institutului Politehnic Iași, Volumul

Lucrări publicate în volume ale conferințelor naționale (2):

Ioniță, G. (2015). Posibilități de utilizare a rocilor bituminoase din România

în tehnica rutieră, Al VIII- lea Simpozion Național “Creații Universitare”,

2015

Ioniță, G. (2017). Conţinutul de bitum natural din nisipul bituminos din

România, Al X- lea Simpozion Național “Creații Universitare”, 2017

Tot în cadrul programului de cercetare doctorală, s-au întreprins două prezentări orale și

anume: la A VII Conferință Tehnico – Științifică Internațională „Probleme actuale ale

urbaniasmului și amenajării teritoriului”, Chișinău, 13 – 15 noiembrie 2014, prezentarea Power

Point a lucrării științifice Betoane Asfaltice cu Nisipuri Bituminoase din Județul Bihor și la A

VIII Conferință Tehnico – Științifică Internațională „Probleme actuale ale urbaniasmului și

amenajării teritoriului”, Chișinău, 17-19 noiembrie, 2016 prezentarea Power Point a lucrării

Mixturi asfaltice realizate cu nisip bituminous de la Derna – Tătăruș – Budoi.

Page 35: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

29

Bibliografie

1. Băncilă I. (1958). Geologia Carpaților Orientali. Editura Științifică., București, 1958.

2. Bruno Bolis, Aldo Di Renzo. (1959). Pavimentazioni stradali. Editore Ulrico Hoelpi Milano, Milano,

1959. 3. Cososchi B., Gugiuman Ghe., Vlad V. N. (1981). Indrumător de laborator Drumuri. Institutul Politehnic

“Gheorghe Asachi” din Iași, Facultatea de Construcții, 1981

4. Condurat, M., Ioniță, G. (2017). The environmental performances of reclaimed asphalt and bituminous sand pavements for transition towards low carbon mobility. ISSN: 2029–9990, Journal of Sustainable

Architecture and Civil Engineering, Lituania. (în curs de publicare)

5. Dayna Linley. (2010). Oil Sands Basics. [Interactiv] martie 2010. [Citat: 15.01.2016 ianuarie 2016.] Disponibil la http://www.sustainalytics.com/sites/default/files/OilSandsBasics_v1.0.pdf.

6. Dyni J. R. (2003). Geology and resources of some world oil – shale deposits. Est. Acad. Publ., 20/3,

Tallin 7. Filipescu M. G., Negrescu V., Țintilă D., Apostol S. (1966). Încercări pentru identificarea rocilor

generatoare de petrol prin metode geochimice. DS Com. Geol. Vol. LII (1963 – 1965), București

8. Filipescu M. G., Botez C., Nacu D., Nacu Al. (1968). Carbonul organic și conținutul unor elemente urmă, în șisturile negre de la Covasna. St. cercet. geol. – geofiz. – geogr., seria geol., 13/2, București

9. Grasu C., Catana C., Grinea D., Ionesi L. (1975). Considerații geologice și geochimice asupra rocilor

bituminoase oligocene dintre Pârâul Calu și Tazlău. Lucr. Staț. „Stejarul”, geol. – grogr., VI, Pângărați. 10. Grasu C., Catana C., Grinea D., Ionesi L. (1976). Considerații geologice și geochimice asupra rocilor

bituminoase oligocene din zona cuprinsă între pârâul Cuejdiu și Ozana. An. Muz. De Șt. Nat., III, geol. –

geogr., Piatra Neamț. 11. Grasu C., Catana C., Grinea D., Ionesi L. (1978). Considerații geologice și geochimice asupra rocilor

bituminoase oligocene din zona cuprinsă între Ozana și Suha Mare. An. Muz. De Șt. Nat., III, geol. – geogr.,

Piatra Neamț.

12. Grasu C., Miclăuș C., Florea F., Șaramet M., 2007. Geologia și valorificarea economic a rocilor

bituminoase din România. Iași, Editura Universității “Alexandru Ioan Cuza”, 2007

13. Găman D. V., Bulău C. E. (2015). Îndrumător pentru laboratoarele de încercări în construcții. Editura Printis, Iași, 2015

14. Grigoraș N. (1956). Roci bituminoase în formațiunile geologice din RPR. București: Anal. Univ.

“C.I.Parhon”, 1956 15. Grigoraș N., Filipescu M.N., Dumitrescu C., Bădăluță A., Socoleanu D. (1971). Rezultatele cercetării

unor șisturi bituminoase din Carpații Orientali și Meridionali, Petrol și Gaze, 4/22, București

16. Gugiuman Gh., Ioniță G. (2014). Betoane asfaltice cu nisipuri bituminoase din județul Bihor. A VII Conferință Tehnico – Științifică Internațională „Problema actuale ale urbaniasmului și amenajării

teritoriului”,ISBN 978-9975-71-583-6, Chișinău, 13 – 15 noiembrie 2014, p. 92 – 97 17. Ioniță, G. (2015). Posibilități de utilizare a rocilor bituminoase din România în tehnica rutieră. Al VIII-

lea Simpozion Național “Creații Universitare”, 2015

18. Ioniţă G., Gugiuman Gh. (2016). The usage of bituminous sands in road pavement asphalt mixtures

composition. In International Scientific Journal Trans & MOTAUTO WORLD, year I, ISSUE 2/2016, ISSN

2367-8399, Scientific Technical Union of Mechanical Engineering, p. 40 – 42.

19. Ioniță, G. (2016) Time behaviour to water action of asphalt mixtures made with bituminous sand. International Scientific Conference CIBV 2016, Brașov, 28 – 29 octombrie 2016.

20. Ioniță, G. (2016). Mixturi asfaltice realizate cu nisip bituminous de la Derna – Tătăruș – Budoi. A VIII

Conferință Tehnico – Științifică Internațională „Problema actuale ale urbaniasmului și amenajării teritoriului”, ISBN 978-9975-71-850-9 Chișinău, 17-19 noiembrie, 2016

21. Ioniță, G. (2017). Conținut de bitum natural din nisipul bituminos din România, Al X- lea Simpozion

Național “Creații Universitare”, 2017 22. Ioniță, G. (2017). The physical - mechanical characteristics of asphalt mixtures containing bituminous

sand. The XXV International Scientific Conference “trans&MOTAUTO’17” (acceptată, în curs de publicare).

Page 36: CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA ÎN TEHNICA … IONIȚĂ Iași, 2017. I . I ... Budoi din județul Bihor conțin în mediu 10 – 20 % bitum ... Isac Dragos și Enache Gheorghe care

Bibliografie

30

23. Ioniță, G. (2017). Bituminous sand road asphalt pavement. Buletinul Institutului Politehnic din Iași (acceptată, în curs de publicare).

24. James G. Speight (2009). Coal, Oil Shale, Natural Bitumen, Heavy Oil and Peat - Volume 2 Coal, Oil

Shale, Natural Bitumen, Heavy Oil and Peat - Volume 2 No. of Pages: 452 ISBN: 978-1-84826-018-4 (eBook) ISBN: 978-1-84826-468-7.

25. Joseph K. Anochie – Boateng, Erol Tutumluer (2012). Sustainble Use of Oil Sands for Geotechnical

Construction and Road Building, Journal of Astm INTERNATIONAL, p.33 26. Lucaci G., Costescu I., Belc F., (2000). Construcția drumurilor. București: Editura Tehnică București,

2000.

27. Mătăsaru Tr., Craus I., Dorobanțu St. (1966). Drumuri. Editura Tehnică București, București, 1966. 28. Ministerul Transporturilor și Telecomunicațiilor, Institutul de Proiectare, Transporturi Auto, Navale și

Aeriene. (1981). Indicator de norme de deviz pentru lucrări de drumuri, Reeditare Matrix ROM, 1997.

29. Moulierac H., Prevost F. (2001). Les enrobes bitumineux – Tome 1, USIRF, Routes de France, 2001. 30. Moulierac H., Prevost F. (2003). Les enrobes bitumineux – Tome 2, USIRF, Routes de France, 2003.

31. Nicoară L., Păunescu M., Bob C., Bilțiu A. (1985). Îndrumătorul laboratorului de drumuri. Editura

Tehnică București, București, 1985. 32. Nițulescu I., Spiroiu P., David M., Butucescu D. (1977). Contribuții la cunoașterea compoziției și

structurii șisturilor bituminoase de la Anina și a transformărilor suferite in procesele termice în vederea

valorificării lor complexe. București: D.S. Inst. de Geol. si Geofiz., 1977. 33. Pauliuc S. (1975). Zăcămintele de combustibili minerali și sare, Partea I, Universitatea București, 1975.

34. Păunel E. (1958). Lianți hidrocarbonați. Litofrafia Învățământului, Iași, 1958.

35. Probstein F.R., Hicks R.E. (2006). Synthetic fuels, oil shale and tar sands, New York, Dover Publication Inc, pg. 183-184, 2006.

36. Savul M., Filipescu M. G., Olaru D., Donos I., Botez C. (1965). Chimismul șisturilor negre de pe Valea

Covasna. Complexul sferodiferitic, St. și cercet. geol. – geofiz. – geogr., seria geologie, X/1, București, 1965. 37. Sefcu M. I. (2009). Soluții de ameliorare a caracteristicilor filerelor rutiere: Teză de doctorat.

Universitatea Tehnică “Gheorghe Asachi” din Iași, 2009.

38. Trașcă – Chiriță N., Baciu C. M. (2012). Creșterea rezervelor de țiței la zăcămintele O.M.V. Petrom prin aplicarea metodelor de recuperare neconvenționale, FOREN, 2012.

39. Trașcă – Chiriță N., Zăvoianu R. (2014). Șisturile și nisipurile bituminoase – o provocare importanta a

mileniului III, Lucrare Bekata, Forumul European al Energiei (FOREN), 2014. 40. Trașcă – Chiriță N. (2016). Petrolul din șist, Revista ART – EMIS Academy, 20 martie 2016,

http://www.art - emis.ro/stiinta/3431 – petrolul – din – sisturi – 1.html.

41. Vacaru I., Anescu D. (1979). Șisturi bituminoase - o nouă sursă energetică în R.S România. București: Mine, Petrol și Gaze, nr. 30/9, 1979.

42. Vrtis, C.M. (2013). Creating a performance – based asphalt mix design to incorporate Uinta basin oil

sands, Master thesis, Departament of Civil and Environmental Engineering, The University of Utah, 2013. 43. *** Normativ departamental pentru folosirea directă a nisipurilor bituminoase cu și fără adaos de bitum

dur la executarea la cald a straturilor bituminoase rutiere CD 42 – 85, București, 1985. 44. *** Normativ privind mixturile asfaltice executate la cald .Condiții tehnice privind proiectarea,

prepararea și punerea în opera, Indicativ 605 – 2014, București, 2014.

45. SR EN 1429: 2013. Bitum și lianți bituminoși. Determinarea reziduului pe sită al emulsiilor bituminoase și determinarea stabilității la depozitare prin cernere, 2013.

46. SR EN 13108 – 1 Mixturi asfaltice . Specificații pentru materiale. Partea 1. Beton asfaltic, 2007.

47. STAS 539 – 79, Filer de calcar, filer de creta și filer de var stins în pulbere, 1979. 48. www.scrigroup.com

49. www. google maps.com