Suggerimenti, materiali e buone prassi operative per la realizzazione di una pavimentazione stradale. Una costruzione in 3D caratterizzata da una

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1 Suggerimenti, materiali e buone prassi operative per la realizzazione di una pavimentazione stradale BOLOGNA STEFANO RAVAIOLI - SITEB La strada è Una costruzione in 3D caratterizzata da una SOVRASTRUTTURA in cui una dimensione (lunghezza) è nettamente prevalente sulle altre. 1

2 AGLI INIZI DEL SECOLO SCORSO UNA STRADA PRIVA DI SOVRASTRUTTURA COSTITUIVA GIA UN GRAVE PROBLEMA MA COME FUNZIONA UNA STRADA TRADIZIONALE? COME SI REALIZZA UNA SOVRASTRUTTURA STRADALE? COSA SI PRETENDE DA ESSA? 2

3 ELEMENTI FONDAMENTALI Pacchetto della sovrastruttura Sottofondo. sovrastruttura Conglomerato bituminoso fondazione sottofondo TECNICHE DI MIGLIORAMENTO E STABILIZZAZIONE DEL SOTTOFONDO Si interviene quando: CBR < 3% (indice di portanza) oppure Mr < 30 Nmm 2 (mod. resiliente) Asportazione totale o parziale Correttivi granulometrici Stabilizzazione a calce o cemento Stabilizzazione bituminosa 3

4 TECNICHE DI RAFFORZAMENTO CON INTERPOSIZIONE DI GRIGLIE METALLICHE GEOSINTETICHE TESSUTI NON TESSUTI MEMBRANE BITUMINOSE Incremento della vita utile a fatica; Riduzione dell ormaiamento; Limitazione delle fessurazioni di riflessione. E importante il posizionamento LA GRIGLIA DI RINFORZO IMPEDISCE LA PROPAGAZIONE DELLE FESSURE NON L INNESCO! 4

5 MEMBRANE ANCHE PER LE STRADE un alternativa economica e vantaggiosa rispetto al completo rifacimento delle strade ammalorate può essere l interposizione tra gli strati conglomerato di una diaframma costituito da una membrana bituminosa in velo vetro che funge da armatura riducendo le tensioni e ripartendo i carichi. Tale diaframma agisce come uno scudo che impedisce alle fessure (cracking) di estendersi agli strati superiori, aumenta la resistenza a fatica e allunga la vita delle pavimentazioni. Rispetto alle geogriglie, le membrane garantiscono la totale impermeabilizzazione della sovrastruttura e del sottofondo, impedendo fenomeni di pumping e di risalita di materiali fini. 5

6 IL PACCHETTO DELLA SOVRASTRUTTURA Una pavimentazione stradale realizzata in conglomerato bituminoso è composta da strati sovrapposti di materiali inerti (aggregati lapidei) legati e non legati, la cui qualità va aumentando dal basso verso l alto. Il dimensionamento degli strati (spessore e composizione) dipende dal tipo di strada, dai carichi che dovrà sopportare e dal sottofondo su cui poggia. LA FONDAZIONE In relazione ai carichi, al tipo di traffico e al sottofondo, puo essere realizzata in: MISTO GRANULARE MISTO GRANULARE E BITUME flessibile MISTO CEMENTATO semirigida LASTRA IN CALCESTRUZZO ARMATO rigida 6

7 nella parte alta della SOVRASTRUTTURA stradale CONGLOMERATI BITUMINOSI Ripartiscono sul terreno le azioni e i carichi del traffico Proteggono il sottofondo dagli agenti atmosferici Garantiscono una superficie di rotolamento regolare e sicura CONGLOMERATO BITUMINOSO detto anche ASFALTO E IL MIGLIOR MATERIALE PER REALIZZARE UNA PAVIMENTAZIONE STRADALE CONFORTEVOLE, SICURA, DUREVOLE E RICICLABILE Non è certamente un caso se nel mondo, il 90% delle pavimentazioni stradali è realizzato in conglomerato bituminoso 7

8 AGGREGATI (INERTI) conformi alla UNI EN NATURALI INDUSTRIALI RICICLATI Ma anche ALTERNATIVI Costituiscono il 95% della massa del CONGLOMERATO BITUMINOSO ed hanno caratteristiche precise e importanti a secondo dello strato che vanno a comporre! 8

9 Generalmente devono essere: DURI (L.A.<22) FRANTUMATI (100%) POLIEDRICI (coef. appiatt. < 20%) ma anche RUGOSI e IDROFOBI Tra gli aggregati ALTERNATIVI la SCORIA DI ACCIAIERIA E un sottoprodotto della fusione di rottame ferroso in forno elettrico, con analisi chimica assimilabile alle rocce effusive e caratteristiche fisiche e meccaniche uguali se non migliori rispetto ad inerti pregiati quali basalti, diabase e porfidi. Normalmente è impiegata per il confezionamento di conglomerati bituminosi ad alte prestazioni (manti stradali drenanti, fonoassorbenti e ad elevata aderenza SMA). La miglior combinazione di micro e macro rugosità, aumenta i valori di aderenza delle pavimentazioni stradali incrementandone il livello di sicurezza. 9

10 IL BITUME E FORSE IL LEGANTE NATURALE PIU ANTICO DEL MONDO. NELLE TERRE IN CUI HA ORIGINE LA NOSTRA CIVILTA, IL BITUME ERA SEMPRE PRESENTE ED ERA UTILIZZATO LARGAMENTE. ASFALTO NATURALE Ma solo in EPOCA MODERNA il BITUME si afferma definitivamente come prodotto ottimale e indispensabile per la realizzazione di strade 10

11 Il BITUME ha proprieta IMPERMEABILIZZANTI e ADESIVE e la sua prerogativa principale è che SENSIBILE alla TEMPERATURA. PENETRAZIONE RAMMOLLIMENTO FRAGILITA Sono le sue caratteristiche di base! Anche il BITUME entra nel lista dei materiali da costruzione come già gli AGGREGATI e i CONGLOMERATI BITUMINOSI BITUMI MODIFICATI Si ottengono dalla interazione fra BITUME e POLIMERI in appositi impianti e in condizioni controllate 11

12 Maggiore intervallo di elasto-plasticità Migliore comportamento alle alte e basse temperature Aumento della resistenza ai carichi Migliore comportamento all invecchiamento Migliore coesione e adesione agli inerti I BITUMI MODIFICATI costituiscono la risposta più adeguata ai problemi di: - FRAGILITA AL FREDDO - RAMMOLLIMENTO AL CALDO - RITORNO ELASTICO - ADESIONE / COESIONE - DURABILITA NEL TEMPO Questo SURPLUS PRESTAZIONALE, è importante per le esigenze stradali e per le numerose applicazioni industriali 12

13 LA MASSIMA ESPRESSIONE DEL MODIFICATO IN CAMPO STRADALE SONO. CONGLOMERATI DRENANTI FONOASSORBENTI MA ANCHE LE EMULSIONI ELASTOMERIZZATE Dispersione in acqua di particelle di bitume Con cui realizzare i nuovi trattamenti superficiali ecosostenibili e paesaggistici 13

14 CONGLOMERATI MIGLIORATI Le PRESTAZIONI di un CONGLOMERATO TRADIZIONALE si possono migliorare anche intervenendo in impianto con aggiunta di: 1- POLIMERI e COMPOUND (nel mescolatore inerti) 2- FIBRE vegetali (cellulosa) o di vetro. 3- ADDITIVI liquidi o in polvere multifunzionali 4- RIGENERANTI (se si utilizza molto FRESATO) 5- CERE paraffiniche per BASSA TEMPERATURA Esaltano i parametri meccanici (resistenza e ormaiamento) Riducono le emissioni (basse temperature ) Aumentano la vita utile delle pavimentazioni ADDITIVI MULTIFUNZIONALI, ACF, POLVERINO di GOMMA Attivanti di adesione l impiego dei diversi tipi di attivanti di adesione permette di ottenere il massimo del potere legante del bitume, previene l insorgenza dei fenomeni di sgranamento e allunga la vita della pavimentazione Rigeneranti l impiego dei rigeneranti permette l utilizzo di alte percentuali di fresato, migliorando la lavorabilità e prevenendo i fenomeni di infragilimento della pavimentazione Bitumi Gommati 28 14

15 I CONGLOMERATI realizzati con polimeri aggiunti in impianto sono detti POLIMERIZZATI Sono generalmente caratterizzati da POLIMERI con un basso punto di fusione che tuttavia necessita di un tempo di miscelazione più lungo per sciogliersi e disperdersi POLIMERI e ADDITIVI migliorano comunque le prestazioni finali del CONGLOMERATO, anche utilizzando bitume normale!! CONGLOMERATI con PFU La gomma proveniente dalla demolizione del pneumatico fuori uso (PFU), ridotta in polverino o in granulato puo essere utilizzata nel conglomerato bituminoso sia come modificante del bitume, sia in sostituzione di una frazione di graniglia Tecnica WET e DRY Ottimi i risultati in termini di: - ADERENZA - RIDUZIONE DEL RUMORE - AUMENTO VITA UTILE 15

16 Bitumi TRADIZIONALI Bitumi MODIFICATI Bitumi POLIMERIZZATI sono comunque leganti di 3 classi diverse con diversa reologia e diversi comportamenti. Il CEN (Comitato Europeo di Normazione) dopo aver prodotto le norme: EN per i bitumi tradizionali EN per i bitumi modificati, si accinge a produrre apposite norme anche per i bitumi polimerizzati comprendenti polverini di gomma da PFU e additivi ESECUZIONE COMPETENZA ED ELEVATA PROFESSIONALITA DELL IMPRESA ATTREZZATURE EFFICIENTI E LOGISTICA ADEGUATA AL LAVORO GRANDE ATTENZIONE AI MATERIALI E CURA NELLA POSA IN OPERA CONTROLLI sui MATERIALI E sempre la parte più importante del lavoro! 16

17 IN CONCLUSIONE PER REALIZZARE E MANTENERE IN PERFETTA EFFICIENZA UNA PAVIMENTAZIONE STRADALE 1- RAGIONARE IN TERMINI DI PORTANZA 2- DIMENSIONARE CORRETTAMENTE LA SOVRASTRUTTURA 3- TENERE COSTANTEMENTE SOTTO CONTROLLO LE CARATTERISTICHE SUPERFICIALI 4- ESEGUIRE IL LAVORO A PERFETTA REGOLA D ARTE FONDAMENTALE FUNZIONE DELL EMULSIONE BITUMINOSA COME MANO D ATTACCO LA MANO D ATTACCO non è un optional 34 17