Studiul tehnologiei de reciclare a structurilor rutiere existente

Abstract

Lucrarea de față abordează tema reciclării structurilor rutiere ca soluție modernă, durabilă și eficientă pentru reabilitarea infrastructurii de transport. În contextul creșterii volumului de trafic, al limitării resurselor naturale și al accentuării preocupărilor de mediu, reciclarea materialelor existente din sistemul rutier devine o alternativă tot mai frecvent explorată în practică. Scopul lucrării constă în analizarea complexă a tehnologiilor de reciclare aplicabile drumurilor degradate, evaluarea performanțelor materialelor rezultate și validarea practicabilității acestora printr-un studiu de caz concret, cu accent pe tehnologia reciclării la rece in situ. În primul capitol este realizată o analiză amplă a literaturii de specialitate, incluzând evoluția tehnologiilor de întreținere și reabilitare a drumurilor, definițiile și clasificarea metodelor de reciclare, precum și avantajele și limitările acestora. Sunt prezentate totodată bune practici de nivel european și internațional, care constituie repere metodologice pentru utilizarea reciclării ca tehnică modernă de intervenție asupra sistemelor rutiere. Capitolul al doilea este dedicat materialelor utilizate în procesele de reciclare. Sunt examinate caracteristicile materialelor recuperate din structurile existente, rolul lianților hidraulici și bituminoși, precum și contribuția aditivilor și modificatorilor de performanță la îmbunătățirea proprietăților fizico-mecanice. De asemenea, sunt analizate standardele, normativele și reglementările tehnice specifice, cu relevanță pentru determinarea compozițiilor optime și pentru evaluarea calității lucrărilor. În capitolul al treilea sunt descrise etapele tehnologice ale reciclării structurilor rutiere, cu accent pe reciclarea la rece in situ. Sunt prezentate investigațiile preliminare ale drumului, criteriile de dimensionare, succesiunea operațiilor tehnologice (frezare, dozare, amestecare, compactare și maturare), precum și echipamentele și utilajele necesare. Lucrarea analizează procedurile de control al calității în teren și posibilele probleme tehnice întâlnite, propunând soluții de optimizare a procesului. Capitolul al patrulea prezintă studiul de caz realizat pe un sector de drum din Republica Moldova. Sunt descrise condițiile de exploatare, caracteristicile traficului, criteriile geotehnice și rezultatele investigațiilor de teren. Pe baza acestor date, este determinată compoziția optimă pentru reciclare cu ciment și alți lianți, urmată de desfășurarea lucrărilor de reciclare și executarea încercărilor de laborator și in situ. Analiza tehnico-economică relevă avantajele reciclării în raport cu soluțiile tradiționale de reabilitare atât din punct de vedere al performanței structurale, cât și al costurilor și al impactului asupra mediului. Rezultatele arată că soluția adoptată asigură îmbunătățiri semnificative în comportarea structurală a drumului și permite extinderea duratei de exploatare cu costuri reduse. Ultimul capitol sintetizează concluziile generale și specifice studiului de caz, formulând recomandări practice pentru implementarea pe scară largă a tehnologiilor de reciclare în Republica Moldova. Totodată, sunt propuse direcții viitoare de cercetare, orientate spre optimizarea lianților, monitorizarea pe termen lung a structurilor rutiere reabilitate prin reciclare și integrarea criteriilor de sustenabilitate în proiectarea drumurilor. Prin conținutul său, teza aduce o contribuție atât teoretică, prin sistematizarea și compararea tehnologiilor de reciclare, cât și practică, prin demonstrarea aplicabilității eficiente a reciclării la rece in situ în condițiile traficului și infrastructurii rutiere din Republica Moldova. Rezultatele obținute confirmă că reciclarea structurilor rutiere reprezintă o soluție viabilă, sustenabilă și economic avantajoasă pentru reabilitarea rețelei de drumuri.

This paper addresses the topic of recycling road structures as a modern, sustainable and efficient solution for the rehabilitation of transport infrastructure. In the context of increasing traffic volume, limited natural resources and increasing environmental concerns, recycling existing materials from the road system is becoming an alternative increasingly explored in practice. The purpose of the paper is to comprehensively analyze recycling technologies applicable to degraded roads, evaluate the performance of the resulting materials and validate their practicability through a concrete case study, with a focus on in situ cold recycling technology. The first chapter provides an extensive analysis of the specialized literature, including the evolution of road maintenance and rehabilitation technologies, the definitions and classification of recycling methods, as well as their advantages and limitations. European and international good practices are also presented, which constitute methodological benchmarks for the use of recycling as a modern intervention technique on road systems. The second chapter is dedicated to the materials used in recycling processes. The characteristics of materials recovered from existing structures, the role of hydraulic and bituminous binders, as well as the contribution of additives and performance modifiers to improving physical and mechanical properties are examined. Specific standards, norms and technical regulations are also analyzed, relevant for determining optimal compositions and for assessing the quality of the works. The third chapter describes the technological stages of road structure recycling, with an emphasis on in situ cold recycling. The preliminary road investigations, the dimensioning criteria, the sequence of technological operations (milling, dosing, mixing, compaction and curing), as well as the necessary equipment and machinery are presented. The paper analyzes the field quality control procedures and possible technical problems encountered, proposing solutions to optimize the process. The fourth chapter presents the case study carried out on a road sector in the Republic of Moldova. The operating conditions, traffic characteristics, geotechnical criteria and the results of field investigations are described. Based on these data, the optimal composition for recycling with cement and other binders is determined, followed by the implementation of recycling works and the execution of laboratory and in situ tests. The technical and economic analysis reveals the advantages of recycling compared to traditional rehabilitation solutions both in terms of structural performance, costs and environmental impact. The results show that the adopted solution ensures significant improvements in the structural behavior of the road and allows the extension of the service life at low costs. The last chapter summarizes the general and specific conclusions of the case study, formulating practical recommendations for the large-scale implementation of recycling technologies in the Republic of Moldova. At the same time, future research directions are proposed, oriented towards the optimization of binders, long-term monitoring of road structures rehabilitated through recycling and the integration of sustainability criteria in road design. Through its content, the thesis makes both a theoretical contribution, by systematizing and comparing recycling technologies, and a practical one, by demonstrating the effective applicability of in situ cold recycling in the conditions of traffic and road infrastructure in the Republic of Moldova. The results obtained confirm that the recycling of road structures represents a viable, sustainable and economically advantageous solution for the rehabilitation of the road network.