IL CICLO PRODUTTIVO DEI CONGLOMERATI BITUMINOSI

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1 PROVINCIA DI PISTOIA AREA TECNICA Servizio Sicurezza Cantieri - Formazione e Informazione SEMINARIO TECNICO SUL D.LGS. n. 81/2008 e s.m.i. SICUREZZA E SALUTE NELLE OPERE DI ASFALTATURA IL CICLO PRODUTTIVO DEI CONGLOMERATI BITUMINOSI Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 1

2 1 Introduzione 2 Definizioni INDICE 3 Il ciclo produttivo dei conglomerati bituminosi 3.1 Attività di produzione del conglomerato bituminoso 3.2 Asfaltatura delle strade 3.3 Asfaltatura dei marciapiedi 4 Ringraziamenti 5 Bibliografia Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 2

3 1 - INTRODUZIONE La e l Azienda Sanitaria Locale n. 3 Area Pistoiese U.F.C. P.I.S.L.L. di Pistoia hanno organizzato questo Seminario Tecnico con lo scopo di illustrare gli elementi principali del rischio chimico sia per i tecnici che per le maestranze impegnati nelle opere di asfaltatura. Quest ultime si distinguono nelle seguenti attività: a) - produzione del conglomerato bituminoso; b) - asfaltatura delle strade; c) - asfaltatura dei marciapiedi. Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 3

4 In particolare, la Provincia è interessata soprattutto all asfaltatura delle strade, mentre i Comuni sia all asfaltatura delle strade che dei marciapiedi. Un problema importante nelle asfaltature è che di rado vengono chiuse del tutto le strade per cui l Ente proprietario garantisce almeno una corsia di transito aperta al traffico mentre l altra è impegnata per l esecuzione dei lavori. Questa relazione illustrerà la produzione del Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 4

5 conglomerato bituminoso e servirà per introdurre il rischio chimico trattato dal Testo Unico (D.Lgs. n. 81/2008 e s.m.i.) al Titolo IX che specifica i requisiti minimi per la protezione dei lavoratori contro i rischi per la salute e la loro incolumità fisica. In particolare, il lavoratore che esegue opere di asfaltatura viene a contatto, per via aerea e/o per via cutanea, con idrocarburi policiclici aromatici (IPA) presenti sia nelle materie prime (asfalto, emulsione bituminosa) sia nei fumi di bitume ed in quelli di Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 5

6 scarico dei mezzi d opera (camion, vibrofinitrice, ecc. ecc.). Gli scopi principali di questo Seminario Tecnico sono i seguenti: 1) - individuare tutti gli operatori interessati ai lavori ed i loro ruoli; 2) - stimare i rischi; 3) - ricercare standard tecnici da applicare; 4) - proporre dispositivi di protezione individuale (DPI) per i lavoratori; Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 6

7 5) analizzare la gestione in sicurezza di un possibile cantiere per l asfaltatura. Le opere di asfaltatura costituiscono impegno notevole per un qualsiasi addetto stradale. Inoltre le asfaltature qualificano l Ente proprietario di una strada a livello di immagine. Al riguardo, si facciano i debiti confronti fra le condizioni generali delle strade di un Comune, di una Provincia, di un Compartimento A.N.A.S. e di una società che gestisce un autostrada, con specifico riferimento alle asfaltature. Ig. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 7

8 2 - DEFINIZIONI Spesso accade che siano usati come sinonimi i vocaboli asfalto, bitume e catrame. In realtà si tratta di cose ben diverse. Vediamole in dettaglio. -L asfalto (o conglomerato bituminoso) è definito dal CNR (Consiglio Nazionale delle Ricerche) come una miscela, dosata a peso o a volume di pietrisco, pietrischetto, graniglia, sabbia, filler e legante bituminoso. -Il bitume è definito dal CNR come una miscela di idrocarburi e loro derivati, completamente Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 8

9 solubili in solfuro di carbonio e dotati di proprietà leganti. Il bitume è un materiale legante di origine naturale o proveniente dalla lavorazione del petrolio contenente composti organici di origine idrocarburica con tracce di zolfo, azoto, ossigeno, nichel, ferro e vanadio. I bitumi si possono trovare in natura nelle rocce asfaltiche (es. a Ragusa) oppure in particolari giacimenti (es. Mar Morto); ma soprattutto i bitumi in commercio si ottengono dalla lavorazione del petrolio greggio. Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 9

10 Il catrame è un materiale viscoso contenente varie classi di composti organici tra cui poliaromatici in grande quantità oltre a composti con ossigeno, zolfo e azoto. Il catrame ha un aspetto simile al bitume, ma è completamente diverso per origine, composizione chimica e rilevanza tossicologica. Il catrame non viene usato in Italia. Il bitume ed il catrame si differenziano, come detto, per la diversa rilevanza tossicologica dovuta al diverso contenuto di idrocarburi policiclici aromatici dei composti: i fumi provenienti da bitume contengono il 99% di composti alifatici e Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 10

11 soltanto l 1% di composti aromatici, mentre i fumi di catrame (non usato in Italia come si è detto) contengono circa il 90% dei composti aromatici. Dal punto di vista tossicologico si sottolinea il potenziale cancerogeno di alcune IPA, per la cute e l apparato respiratorio (vedasi tabella 1), riconosciuto dall Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC) e dall Unione Europea. L Unione Europea fino ad oggi, purtroppo, non ha assegnata alcuna classificazione di pericolosità o di cancerogenicità al bitume, né l obbligo di etichettatura, al contrario del catrame che ha classificato come cancerogeno. Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 11

12 Servizio Sicurezza Cantieri Ing. Paolo Bellezza Tabella 1 Pistoia,

13 3 - IL CICLO PRODUTTIVO DEL CONGLOMERATO BITUMINOSO Le operazioni di asfaltatura possono essere ricomprese in tre lavorazioni, come si è detto al cap. 1, che sono le seguenti: 1 produzione di conglomerato bituminoso; 2 asfaltatura delle strade; 3 asfaltatura dei marciapiedi. Le lavorazioni sopra ricordate possono essere svolte da una sola azienda in alcuni casi; è assai Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 13

14 più frequente la circostanza di imprese che utilizzano il conglomerato bituminoso prodotto da alcune aziende che riforniscono imprese di uno o più Comuni o di aree geografiche più vaste. Ad esempio, nella esistono tre aziende che producono conglomerati bituminosi e che provvedono all asfaltatura delle strade e dei marciapiedi, mentre ne esistono tante che asfaltano. 3.1 ATTIVITA DI PRODUZIONE DEL CONGLOMERATO BITUMINOSO Nella figura 2 è riportato lo schema delle procedure Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 14

15 Figura 2 Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 15

16 di lavoro per la produzione del conglomerato bituminoso. In particolare, per produrre il conglomerato bituminoso si procede alla miscelazione a caldo di bitume e di inerti in proporzioni opportune; mediamente le quantità percentuali in peso di aggregati lapidei sono pari a circa il 90%, di filler è pari al 3%, di bitume è pari al 4-7% e di additivi intorno allo 0-2%. I materiali lapidei sono usati sotto forma di Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 16

17 elementi frantumati di varie dimensioni in modo da dar luogo ad un ammasso granulare di densità elevata con la presenza di vuoti, che restano fra gli elementi più grossi, riempiti da elementi più piccoli. I vari assortimenti granulometrici (ciottoli, ghiaia, ghiaino, sabbia) vengono distinti attraverso l utilizzo di crivelli e setacci (analisi granulometrica). In particolare il filler è il materiale con granulometria più bassa, inferiore a 0,075 mm, che si presenta come polvere e che nei conglomerati bituminosi ha una duplice funzione: Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 17

18 a) quella di completamento del fuso granulome- trico,, con aumento della stabilità; b) quella di stabilizzazione del legante bituminoso, riducendo la suscettibilità termica. Gli additivi, invece, sono prodotti naturali o artificiali che consentono di migliorare le prestazioni dei conglomerati bituminosi modificando le caratteristiche meccaniche e fisiche. Ad esempio,i più comuni additivi sono i polimeri, i pigmenti, gli attivanti di adesione. Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 18

19 Da oltre venti anni sono stati introdotti sui mercati i bitumi modificati a base di polimeri che hanno permesso di realizzare conglomerati bituminosi fonoassorbenti e drenanti con prestazioni elevate in termine di sicurezza. Attraverso le variazioni della granulometria e della natura degli aggregati lapidei, del contenuto di bitume ed aggiungendo additivi possono ottenersi conglomerati bituminosi con caratteristiche specifiche. Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 19

20 Riguardo alle fasi di lavorazione, esse sono schematicamente le seguenti: 1) Approvvigionamento e stoccaggio delle materie prime: gli aggregati lapidei sono acquistati da cave oppure sono costituiti da frantumato di materiale di recupero ottenuto attraverso la fresatura delle strade o da operazioni di scavo; per il trasporto degli inerti sono impiegati camion; gli inerti sono raccolti in cumuli separati fra loro secondo le pezzature; il filler è portato in azienda mediante autocisterne e stoccato in silos, Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 20

21 mentre il bitume viene acquistato dalle raffinerie che provvedono al trasporto in azienda con autobotti e stoccato in serbatoi coibentati e provvisti di riscaldamento a circolazione d olio. L impianto di produzione del conglomerato bituminoso è costituito da: - impianto di predosatura ponderale; - impianto di pretrattamento o essiccazione; - torre di miscelazione; - silos di stoccaggio del conglomerato. Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 21

22 I moderni impianti di produzione del conglomerato bituminoso possono essere gestiti da due persone soltanto, di cui una addetta al controllo del processo produttivo automatico, presso la cabina di controllo, e l altra addetta al carico dei predosatori con pala meccanica. L impianto di produzione del conglomerato bituminoso per marciapiedi (definito asfalto colato contenente legante in quantità pari all 8-11% in peso ed assai ricco di frazioni fini) è molto Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 22

23 simile agli impianti di produzione del conglomerato bituminoso per le strade. L unica differenza è che l essiccazione deve permettere il riscaldamento dell aggregato a temperatura maggiore ( C) rispetto agli altri conglomerati e viene usata una caldaia con mescolatore. Le attrezzature e le macchine presenti in un impianto di produzione di conglomerato bituminoso sono: - camion a cassone ribaltabile; - trattore con cisterna; Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 23

24 - pala gommata; - impianto di predosatura ponderale (tramogge, predosatore e nastro trasportatore); di pretrat- tamento o essiccazione (forno a tamburo rotan- te), torre di miscelazione, silos di stoccaggio; - videoterminale. 3.2 ASFALTATURA DELLE STRADE Nella figura 3 è evidenziato lo schema delle procedure di lavoro per l asfaltatura delle strade. Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 24

25 Figura 3 Servizio Sicurezza Cantieri Ing. Paolo Bellezza 25

26 La squadra d intervento è composta da 3-10 persone (mediamente 6), di cui una è l autista del camion, un altra è l autista della vibrofinitrice, un altra è l autista del rullo, oltre agli asfaltatori manuali, il cui numero è variabile. Tale squadra si reca presso il cantiere tramite camion e, per prima cosa, appone la segnaletica stradale temporanea per la chiusura del tratto di strada al traffico o per la realizzazione della deviazione di transito. Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 26

27 Si sottolinea l importanza della costruzione del cantiere e dell area di lavoro in presenza di traffico veicolare, come vedremo nell intervento relativo alla gestione in sicurezza di un cantiere nelle asfaltature. Le operazioni di stesa del conglomerato bituminoso si riferiscono a due possibili casi: a) rifacimento di un tratto di pavimentazione preesistente; b) esecuzione di nuova pavimentazione. Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 27

28 Nel caso a può essere necessario eseguire la fresatura a cui segue la spazzatura del materiale fresato e la sua raccolta; poi, la spruzzatura con emulsione bituminosa, la stesa del conglomerato bituminoso, seguita dalla rullatura. A ciascuna delle fasi ora ricordate, sono associati rischi, per i lavoratori ed i tecnici presenti, che verranno descritti dagli altri relatori di questo Seminario Tecnico. In dettaglio, vediamo le seguenti operazioni: Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 28

29 1) fresatura; 2) spazzatura del fresato; 3) applicazione di emulsione bituminosa; 4) stesa del conglomerato bituminoso; 5) compattazione. La fresatura si riferisce all asportazione della parte superficiale del tappeto d usura quando si limita a cm di spessore; se lo spessore è maggiore, si deve parlare di scarifica, cioè asportazione o demolizione anche del sottostante strato di collegamento (binder) e dello strato di base. Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 29

30 La fresatura è necessaria per tre motivi specifici: a) evitare sopraelevazioni del piano stradale rispetto alla quota originaria, soprattutto quando il tratto di strada ricade in centro abitato; b) incrementare l aderenza del nuovo strato (usura) rispetto a quello sottostante (binder); c) eliminare crepe, crettature,, ragnatele o comunque dissesti superficiali del piano stradale. Viene realizzata mediante macchine fresatrici o Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 30

31 scarificatrici che caricano direttamente il materiale asportato sui camion. A questa fase lavorativa collaborano l autista del camion, il conduttore della macchina fresatrice, uno o più operatori a terra, dei quali uno coordina l attività. La spazzatura del fresato o raccolta del fresato, che rimane dopo l intervento della fresatrice, si attua con macchine di varie dimensioni definite spazzatrici e con l intervento di addetti stradali che usano pale o scope. Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 31

32 Le spazzatrici in genere hanno due o più piastre rotanti e raccolgono il materiale in un serbatoio che viene svuotato su camion o altri mezzi di trasporto per lo smaltimento in discarica o per altri utilizzi fra i quali anche il riempimento di scavi. L applicazione dell emulsione bituminosa, necessaria per far aderire il nuovo manto d usura con lo strato sottostante (binder), viene eseguita in generale a caldo mediante la spruzzatura o anche a freddo sul fondo stradale. La spruzzatura si attua sia tramite uno speciale diffusore ad asta orizzontale Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 32

33 montato sul retro di un camion con cisterna, sia a mano da parte di un operatore che impiega un erogatore. I rischi per gli addetti stradali sono diversi nei due casi. Gli addetti impiegati possono variare di numero da una a più persone, a secondo dei casi. Riguardo alla stesa del conglomerato bituminoso, è utile che esso venga prelevato dagli impianti di produzione che sarebbe bene si trovassero a distanze non eccessive dall area da asfaltare. Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 33

34 Quando la distanza è consistente (dell ordine di 10 Km ed oltre), i camion che trasportano il conglomerato bituminoso vengono coperti con teli, anche in relazione alle condizioni climatiche. La variabile più importante è la temperatura del conglomerato. Infatti, all uscita dall impianto di produzione la temperatura del conglomerato è di circa C, ma alla stesa essa non può essere inferiore a C; quando poi vengono utilizzati i bitumi modificati le temperature sono superiori alle precedenti di C. Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 34

35 Se il conglomerato arriva in cantiere freddo, cioè a temperature abbastanza inferiori da quelle ora evidenziate, i difetti della stesa sono evidenti. La stesa del conglomerato bituminoso si realizza mediante la macchina vibrofinitrice stradale in una o più strati ( passate ). La stesa richiede esperienza e professionalità da parte degli addetti stradali i quali utilizzano pale e rastrelli di legno o metallo. Le operazioni di stesa richiedono attenzione in termini di sicurezza da Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 35

36 parte degli operatori poiché i camion con il conglomerato bituminoso procedono, in generale, a marcia indietro per caricare il cassone della vibrofinitrice e quindi ci sono i rischi di investimento, di cesoiamento e stritolamento delle maestranze da parte dei veicoli circolanti nell area di cantiere. Sussiste, poi, il rischio di investimento delle maestranze da parte di automezzi, estranei al cantiere, che si immettono nella strada da passi carrabili o da altre strade adiacenti. Gli addetti stradali che prendono parte alla stesa Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 36

37 vanno da un minimo di tre a sei-sette persone, a seconda dell estensione della zona di intervento e delle rifiniture da fare e dell importanza della strada. La compattazione del conglomerato bituminoso compattazione del conglomerato bituminoso (o rullatura) è operazione delicata, poiché eseguita con macchine operatrici aventi pesi considerevoli (minimo 2 tonnellate, ma mediamente 8-12 tonnellate), che richiede professionalità ed attenzione particolare anche in termini di sicurezza. La rullatura, di norma, procede in senso parallelo all asse stradale, ma spesso viene realizzata in senso Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 37

38 diagonale e, perfino, in senso trasversale, allo scopo di rendere uniforme nell addensamento la superficie del manto d usura o del binder o della base. Nelle vicinanze di cordoli, muretti e delimitazioni non si possono usare rulli compressori, ma piastre vibranti (dette ballerine o talpe ) guidate da un addetto a piedi. Finita la rullatura, il cantiere viene rimosso tramite l asportazione della segnaletica provvisoria, l allontanamento delle macchine operatrici ed il ripristino, se è stata oscurata, della segnaletica Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 38

39 verticale permanente. Ultimata la rullatura, è bene che venga eseguita subito la segnaletica orizzontale mediante pitturazione da parte di ditta specializzata. Nel caso b (esecuzione di nuova pavimenta- zione), occorre il preventivo spianamento del sottofondo della sovrastruttura stradale tramite ruspe, a cui segue il livellamento eseguito con greder e compattazione ulteriore con rullo compressore. Si realizza la fondazione con materiale arido di Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 39

40 di pezzatura varia, in generale con misto cementato. Poi, vengono realizzate le fasi viste nel caso a, previo spargimento di sabbia a protezione dello strato in misto cementato: - applicazione di emulsione bituminosa di tipo acido; - stesa del conglomerato bituminoso; - rullatura del conglomerato bituminoso. Le attrezzature e le macchine impiegate sono varie: Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 40

41 - camion di vario tipo; - macchine fresatrici o scarificatrici; - macchine spazzatrici; - camion con cisterna o mezzo-cisterna; - vibrofinitrice stradale; - rullo compressore; - erogatore a spruzzo; - piastra vibrante; - tagliasfalto a disco; - scopa, pala, rastrello. Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 41

42 I fattori di rischio sono quanto mai vari per ogni singola fase presa in considerazione. 3.3 ASFALTATURA DEI MARCIAPIEDI La stesa dell asfalto colato, in generale, si esegue nella stagione calda (primaverile ed estiva) ed ha caratteristiche di elasticità più marcate rispetto a quella dei conglomerati bituminosi usati per le strade. Per prima cosa, in corrispondenza dei marciapiedi Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 42

43 si esegue uno strato di calcestruzzo di spessore medio pari a circa 10 cm, armato con rete elettrosaldata, quale fondazione del sovrastante strato di asfalto colato. La temperatura di stesa è variabile da 220 C a 260 C, ben superiore a quella del conglomerato tradizionale; l asfalto colato è trasportato in cantiere con autoveicoli speciali ( bonze ) aventi caldaia e mescolatore. L asfalto colato è fatto uscire da tali autoveicoli attraverso portella di scarico, posta sul retro del mezzo, per essere scaricato nelle carriole ed infine Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 43

44 distribuito sui marciapiedi stendendolo a mano. L operatore utilizza spatole di legno per lo spargimento dell asfalto colato in modo da realizzare strati di spessore di circa 2,00 cm; sopra il colato, viene sparsa sabbia. Le attrezzature e le macchine impiegate sono le seguenti: - camion con cisterna e mescolatore; - tagliasfalto a disco; - carriola, spatola, pala. Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 44

45 4 RINGRAZIAMENTI Desidero ringraziare l arch. Maurizio Zappalà del Servizio Sicurezza Cantieri per la collaborazione nella stesura della presente relazione. Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 45

46 5 BIBLIOGRAFIA - Vademecum per il miglioramento della sicurezza e della salute dei lavoratori nelle opere di asfaltatura Regione Lombardia, giugno I profili di rischio nei comparti produttivi dell artigianato, delle piccole e medie industrie e pubblici servizi: asfaltatori ISPESL, Dipartimento Documentazione, Formazione, Informazione, marzo Ing. Paolo Bellezza - Servizio Sicurezza Cantieri 46