1. Parametri di calcolo della pavimentazione. La pavimentazione di progetto è costituita da :

Transcript

1 Il calcolo della pavimentazione di progetto è un estratto di uno studio effettuato dal Prof. Maurizio Bocci nell ambito dei lavori di realizzazione del 1 lotto. 1. Parametri di calcolo della pavimentazione La pavimentazione di progetto è costituita da : - tappeto di usura in conglomerato bituminoso fonoassorbente di cm 3; - binder in conglomerato bituminoso tradizionale di cm 5; - base in conlomerato bituminoso tradizionale di cm 7; - fondazione in misto cementato prodotto in sito con materiali da scavi di cm 25; - terra stabilizzata a calce per uno spessore di cm 30. Ai fini del calcolo è stata assunta come pavimentazione la sovrastruttura costituita da 15 cm di conglomerato bituminoso tradizionale; 25 cm di misto cementato con materiali da scavi, 30 cm di terra stabilizzata a calce e dal sottofondo considerato come semispazio. Nello specifico la pavimentazione è stata calcolata, mediante il metodo razionale, con il programma BISAR e gli strati in conglomerato bituminoso facenti parte della pavimentazione, confezionati con lo stesso legante, sono stati modellati unitamente come uno strato unico con caratteristiche meccaniche equivalenti. Poiché il conglomerato bituminoso è un materiale estremamente sensibile alla temperatura si è fatto riferimento alle temperature rilevate dalla stazione meteo di Ascoli Piceno (T a ), attraverso le quali per mezzo della formula di Witczak si è determinata la temperatura T p alla profondità z dello strato considerato.

2 Per risalire al valore del modulo elastico della miscela tradizionale si èfatto uso del programma BANDS, che basato sul nomogramma di Van Der Poel e sul SMIX nomograph, permette di ottenere in output il valore del modulo elastico della miscela in questione inserendo il valore di penetrazione (è stato considerato 50 dmm) e la temperatura di rammollimento (è stata considerata 52 ) del bitume, la frequenza di carico, le caratteristiche di progetto della miscela e la temperatura di riferimento. Per la miscela biituminosa sono stati scelti i seguenti valori medi: Quindi sulla base della temperatura del conglomerato bituminoso nella stagione di riferimento, delle caratteristiche meccaniche del bitume e della composizione della miscela si sono ricavati i valori del modulo elastico medio degli strati in conglomerato bituminoso nei vari periodi dell anno. Per lo stato di sottobase in misto cementato della pavimentazione sono stati impiegati parametri indicati dal metodo Sud Africano e relativi ad un materiale codificato come C3 (cemented natural gravel). Tale metodo suggerisce un valore del modulo di 1500 Mpa nella prima fase di vita utile, di 300 Mpa nella seconda fase di vita utile (materiale fessurato), e b pari a 120 mstrain e resistenza a compressione non confinata (ucs) di 2 Mpa. Per i primi 30 cm dello strato di sottofondo stabilizzato a calce in accordo con numerose esperienze sperimentali che propongono per il modulo elastico un valore pari al doppio del modulo di deformazione con piastra statica misurato al primo ciclo di carico, è stato adottato un modulo elastico di 160 Mpa (corrispondente a valori di Md di 80 N/mm 2 ). Secondo lo stesso principi, per il sottofondo è stato fissato un valore di modulo pari a 100 Mpa. Nella successiva tabella sono riepilogati i parametri di calcolo adottatoi per la pavimentazione.

3 e 2. Leggi di fatica adottate 2.1Legge di fatica per materiali legati a bitume La legge di fatica per i materiali legati a bitume è la legge di Finn che può essere espressa come: N t = e t E Dove: N t è il numero di cicli di applicazione del carico, riferito all asse standard considerato che causa la fessurazione del 10% della superficie stradale. e t è la deformazione orizzontale di trazione massima alla base degli starti legati a bitume riferita all inzio della vita della pavimentazione. E è il modulo elastico (MPa) dello strato più profondo in conglomerato bituminoso riferito alla temperatura effettiva dello strato stesso.

4 2.2 Legge di fatica per materiali in misto cementato

5

6

7 2.3 Legge di fatica per materiali terrosi di sottofondo

8 3. Analisi dei risultati Coerentemente con i criteri di calcolo e i parametri assunti per la pavimentazione sono state eseguite le opportune verifiche a fatica e alle deformazioni permanenti, degli strati legati a bitum e e a cemento, della fondazione stabilizzata a calce e del sottofondo. Nella tabella seguente sono riportati i risultati. Si può rilevare che la pavimentazione è in grado di sopportare circa 7,01 milioni di cicli di carico di asse standard da 8 t.