& Manutenzione stradale

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1 strade strade & costruzioni & Manutenzione stradale in primo piano Alessandro Manni*, Luca Rossi** Trattamenti superficiali e microtappeti: tecnologie efficaci e a costi ridotti adottate sistematicamente dalla Provincia di Modena per assicurare al meglio le performances delle pavimentazioni sui propri assi viari La comparazione fra i dati caratteristici dello sviluppo delle reti stradali e i dati di crescita del parco veicolare in circolazione nell ultimo trentennio evidenzia una situazione oggettivamente allarmante. Dal 79 ad oggi, infatti, a fronte di un incremento della rete stradale non superiore al 20%, il parco mezzi è raddoppiato in termini numerici, ma addirittura quintuplicato in termini di carico. Il problema della crescita numerica del parco veicolare non attiene direttamente alle problematiche manutentive, ma quello dell aumento dei carichi circolanti certamente sì. Se il numero di assi pesanti in circolazione è quintuplicato, praticamente a parità di rete, ciò significa che questa rete oggi si usura con una velocità cinque volte superiore a quella con la quale si usurava trent anni fa. SP 17 KM * Ingegnere, Direttore Area Lavori Pubblici della Provincia di Modena; ** Geologo, Dirigente Servizio Manutenzione OO.PP. dell Area LL.PP. della Provincia di Modena quarry & construction 105

2 Questo dato di fatto costituisce, già di per sé, un tema assai complesso nella gestione di una rete stradale, ma l attuale congiuntura economica, che vede drasticamente ridursi le risorse disponibili per gli enti locali, lo complica oltremodo. Sempre più, dunque, diventa d attualità individuare tecnologie che associno bassi costi di manutenzione ad adeguate performance. L Area Lavori Pubblici della Provincia di Modena, che gestisce una rete stradale di oltre km, ha subìto anch essa le conseguenze del difficile momento che il paese sta attraversando e, dovendo ormai fare i conti con risorse pari ad un quarto di quelle disponibili due anni fa, ha modificato drasticamente le proprie modalità di manutenzione dei piani stradali. Nel seguito si illustrano sommariamente le esperienze maturate nel corso degli interventi 2011, recentemente ultimati. Il punto di partenza dal quale procedere per individuare la più appropriata modalità di manutenzione è stato l assunto di garantire, in ogni modo, la manutenzione su livelli quantitativamente immutati rispetto al passato, privilegiando l esigenza di preservare, impermeabilizzandoli, i piani stradali, conferendo loro, nel contempo, adeguate caratteristiche di grip. Ciò ha orientato la scelta finale verso il sistematico abbandono delle pavimentazioni in conglomerato bituminoso a favore dei più economici, ma oggi ormai sufficientemente performanti, trattamenti superficiali e/o microtappeti, Ciò a scapito, in qualche caso, della sagomatura, ritenendo preferibile, ovviamente entro certi limiti, estendere la protezione dell esistente nello stato tal-quale, piuttosto che concentrare le scarse risorse su ambiti necessariamente puntuali e, per questo, comunque inadeguati. In quest ottica, si è individuato come ottimale il sistematico impiego del trattamento superficiale monostrato per la manutenzione della pavimentazione delle strade soggette a volumi di traffico medio-bassi (ricorrendo al trattamento a doppio strato in particolari situazioni di degrado), mentre per le arterie a traffico medio-alto si è ritenuta più indicata la realizzazione di microtappeti Slurry Seal. La manutenzione dei piani stradali che l Area Lavori Pubblici della Provincia di Modena ha effettuato nella primavera-estate 2011 ha interessato, complessivamente, circa m 2 di superficie stradale, sul 53% dei quali si è intervenuti con trattamenti superficiali, mentre per il restante 47% si è fatto ricorso al microtappeto tipo Slurry Seal. Trattamenti superficiali Questa tecnologia è stata utilizzata per la manutenzione di tratti saltuari di rete, per complessivi m 2 di pavimentazione, corrispondenti ad una stesa di circa 19 km. In limitate porzioni sottoposte a condizioni di utilizzo particolarmente impegnative si è rinforzata la manutenzione impiegando il trattamento a doppio strato (per circa m 2 ). A) Trattamenti superficiali monostrato Questo tipo di trattamento è stato eseguito utilizzando un convoglio semiautomatico che ha provveduto alla spruzzatura di emulsione bituminosa acida al 69% di bitume modificato con elastomeri/polimeri SBS, alla temperatura di 70-80, e al contemporaneo spargimento di uno strato di porfido secondo i quantitativi indicati in tab. 1, scegliendo la pezzatura più idonea a seconda dei casi. Le graniglie e i pietrischetti utilizzati, provenienti esclusivamente da frantumazione di rocce porfiriche, oltre ai consueti requisiti sono caratterizzati da una perdita in peso Los Angeles (LA) inferiore al 18% Tabella 1 - pezzature ed incidenze dei materiali per i trattamenti superficiali monostrato Pezzatura inerti Incidenza inerti Incidenza emulsione % Bitume modificato 3/6 mm 10 l/m kg/m 2 69% 4/8 mm 12 l/m kg/m 2 69% SP 17 KM secondo la norma UNI EN e da un coefficiente di levigabilità accelerata (CLA) superiore allo 0.45 % secondo la norma UNI EN Il dosaggio dei materiali avviene sotto il costante controllo di un apposito computer di bordo installato sul convoglio semovente. Quest ultimo è inoltre dotato di un dispositivo ad ultrasuoni che consente di mantenere una distanza costante dal fondo stradale; tale accorgimento assume importanza fondamentale per poter garantire la costanza del dosaggio a m 2 dell emulsione. La barra spruzzatrice automatica del convoglio ha larghezza variabile idraulicamente da 2.5 a 3.5 ml e ciò consente al computer di bordo di gestire sia 106 quarry & construction

3 strade & costruzioni SP 324 KM SP 17 KM SP 17 KM l esecuzione di intere sezioni di trattamento (in base alla larghezza della corsia), sia l esecuzione di isolati rappezzi. Immediatamente dopo la stesa dello strato, si rende necessario procedere alla rullatura con rullo compressore gommato da 7/8 t. La buona riuscita del trattamento richiede un adeguata pulizia preventiva del piano stradale, che si è previsto venisse eseguita con le seguenti modalità: - pulizia del piano viabile dal materiale detritico sciolto, dalla polvere e dalle impurità in genere mediante spazzolatrici meccaniche; - nel caso di zone coperte da ganghe o impurità non eliminabili, successivo lavaggio del piano stradale con getto d acqua sotto pressione, mediante idropulitrice; - eliminazione dell ultima frazione di polvere ancora residua con l azione combinata di scope flessibili e apparecchi pneumatici aspiranti/soffianti. Entro le successive 36 ore dall ultimazione dei lavori di posa del trattamento, si è poi provveduto alla rimozione della graniglia risultata in eccesso per lo spurgo graduale del trattamento, utilizzando apposite macchine spazzolatrici aspiranti. Nel prezzo contrattuale per l esecuzione del trattamento sono stati ricompresi anche tutti gli oneri per le sopradescritte operazioni di pulizia preventiva e consuntiva. Trattamento superficiale doppiostrato: SP 29 KM B) Trattamenti superficiali doppiostrato Questo tipo di trattamento, che consiste nell applicazione in due successive mani di emulsione bituminosa con interposti due strati di pietrischetto e graniglia, presenta le medesime finalità dei trattamenti monostrato ma, offrendo maggiore resistenza meccanica, è stato destinato alle situazioni più gravose e, conseguentemente, il suo uso è stato limitato a particolari e sporadiche situazioni. Le modalità di posa e le caratteristiche dei materiali sono le medesime del trattamento monostrato, dal quale si differenzia solo per le diverse incidenze dei materiali (vedi tab. 2). La posa è avvenuta con il medesimo convoglio combinato semovente utilizzato per i trattamenti monostrato. La stesa del secondo strato è successiva alla rullatura del primo, rullatura che viene poi ripetuta sul secondo strato posato. Trattamento superficiale doppiostrato: SP 486 KM Tabella 2 - pezzature ed incidenze dei materiali per i trattamenti superficiali doppiostrato Pezzatura inerti Incidenza inerti Incidenza emulsione % Bitume modificato 1 strato: 8/12 mm 2 strato: 4/8 o 3/6 mm 8-10 l/m kg/m 2 69% 4-6 l/m kg/m 2 69% quarry & construction 107

4 Microtappeti Nel caso di piani stradali soggetti a condizioni di carico impegnative, si è pensato di fare ricorso agli Slurry Seal. Si tratta, in pratica, di un microtappeto a freddo costituito da una miscela di inerti selezionati secondo un fuso granulometrico predeterminato e impastati a freddo con emulsione bituminosa elastomerizzata a stabilità controllata. Oltre a consentire il ripristino delle condizioni generali di impermeabilizzazione, tenuta e resistenza del manto, il microtappeto tipo Slurry Seal consente di raggiungere prestazioni particolarmente elevate in termini di resistenza agli attriti tangenziali e di aderenza anche in condizioni di traffico elevato, pesante e veloce. Questa tecnologia è stata utilizzata per la manutenzione di tratti saltuari di rete, per complessivi m 2 di pavimentazione, corrispondenti ad una stesa di circa 11,6 km. Essa è stata adottata anche per il rifacimento del tratto di competenza della Provincia di Modena del collegamento extraurbano principale Modena Fiorano, sottoposto ad un traffico giornaliero medio di oltre veicoli, con un incidenza di mezzi pesanti superiore al 21%. Il microtappeto è costituito da una miscela di graniglia di fran- Microtappeto Slurry Seal: Asse Modena Fiorano toio di origine basaltica - rispondente a particolari requisiti di durezza, poliedricità e resistenza al levigamento - e di sabbia Tabella 3 - composizione granulometrica delle miscele costituenti lo Slurry Seal Apertura setacci (mm) Passante in massa (%) di frantoio di pezzatura 0/3 0/4 mm, con aggiunta di una percentuale di filler oscillante fra l 8 e il 10%, eventualmente integrato con apporto di cemento portland 325. La miscela è legata con emulsione bituminosa al 65% di bitume modificato con elastomeri SBS radiali sintetici incorporati in acqua prima dell emulsionamento, additivata con stabilizzanti finalizzati al controllo dei tempi di rottura in funzione del tipo di intervento prescelto, delle caratteristiche ambientali e meteorologiche e delle superfici da trattare. La sua posa avviene per colamento, utilizzando opportune macchine impastatrici-spanditrici, con successiva regolariz- Microtappeto Slurry Seal: SP 468 KM Microtappeto Slurry Seal: Asse Modena Fiorano 108 quarry & construction

5 strade & costruzioni zazione mediante banco di stesa e senza necessità di rullatura. Le graniglie utilizzate, di esclusiva provenienza da cava, oltre ai consueti requisiti sono caratterizzate da una perdita in peso Los Angeles (LA) inferiore al 18% secondo la norma UNI EN e da un coefficiente di levigabilità accelerata (CLA) superiore allo 0.46 % secondo la norma UNI EN Per l aggregato fine si è invece ammessa anche la presenza di sabbia naturale di fiume, ma con la prescrizione tassativa che, in ogni caso, la percentuale di sabbie provenienti da frantumazione non fosse inferiore all 85% della complessiva frazione di sabbie. Indipendentemente dalla provenienza, per le rocce e per gli elementi litoidi di fiume da cui è ricavata per frantumazione la sabbia, si è richiesta una perdita in peso alla prova Los Angeles (UNI EN ), eseguita sul granulato della stessa provenienza, non superiore al 25%. Tutti i microtappeti realizzati sono stati posti in opera per uno spessore finito di 9 mm. La miscela presentava una composizione granulometrica (UNI EN 933-1) compresa all interno del fuso indicato in tab. 3. Anche in questo caso, nel prezzo contrattuale per l esecuzione del trattamento sono stati ricompresi tutti gli oneri per la pulizia completa del piano di posa. PROGETTO Zone Frignano e Lama Mocogno Zone Pedemontana e Frassinoro Trattamenti monostrato Considerazioni complessive L esperienza 2011 ha interessato arterie stradali sia di pianura che montane e/o collinari, con il sistematico accorgimento di associare i microtappeti Slurry Seal esclusivamente a viabilità di pianura, normalmente soggetta a traffici giornalieri medi di entità superiore a quella in quota e caratterizzata inoltre da significative incidenze di mezzi pesanti. L appalto dei lavori di manutenzione dei piani stradali 2011 è stato organizzato in 5 lotti, in funzione della ripartizione geografica delle tratte stradali interessate. In tab. 4 sono riportate le superfici oggetto di ognuno dei 5 interventi di manutenzione e le tecnologie utilizzate. I relativi progetti sono stati valutati con riferimento Trattamenti doppiostrato Slurry Seal Totale interventi m 2 m 2 m 2 m Zone di pianura Zone Valle Panaro e Vignola Asse viario Modena - Fiorano Tabella 4 articolazione degli appalti 2011 e superfici interessate ai prezzi riportati in tab. 5, nella quale vengono inoltre indicati i costi finali per effetto dei ribassi percentuali conseguiti. Sotto il profilo dei costi, è interessante notare come, a parità di superfici trattate e pur con le debite e dovute distinzioni fra i trattamenti superficiali e i conglomerati bituminosi, l equivalente realizzazione di tappeti in conglomerato bituminoso tradizionale dello spessore di 3 cm (valutata al costo di 4.60 e/m 2 IVA esclusa, con un ipotesi di ribasso percentuale del 10%, corrispondente ad un prezzo contrattuale di 4.14 e/m 2 ) avrebbe comportato una spesa per l Amministrazione, IVA compresa, di circa e. Ovvie le conseguenti considerazioni. è infine altrettanto interessante considerare i tempi di produ- Tabella 5 costo per l Amministrazione Provinciale degli appalti 2011 PROGETTO Prezzo monostrato Prezzo doppiostrato Prezzo Slurry Seal Totale di progetto IVA compresa Ribassi d asta Totale di appalto IVA compresa Zone Frignano e Lama Mocogno Zone Pedemontana e Frassinoro e/m 2 IVA esclusa e e % % Zone di pianura % Zone Valle Panaro e Vignola Asse viario Modena - Fiorano % % quarry & construction 109

6 zione riscontrati per le varie tipologie di trattamento utilizzate. Nel complesso, sia pure evidenziando l ovvia dipendenza del tempo di produzione dal traffico presente sull infrastruttura in manutenzione, evidentemente variabile da strada a strada, si è riscontrata una produzione media di m 2 /dì per i trattamenti superficiali monostrato, che cala a circa m 2 /dì per i trattamenti doppiostrato (tutti i trattamenti superficiali si sono svolti Microtappeto Slurry Seal: SP 468 KM in soggezione di traffico). Nel caso dei microtappeti Slurry Seal, la produzione in soggezione di traffico è di circa m 2 /dì. Nel solo caso dell asse viario Modena-Fiorano, in quanto a 2 corsie per senso di marcia, si è potuto operare in assenza totale di traffico, organizzando il transito temporaneamente a due corsie, una per senso di marcia; in questo caso, la produzione giornaliera di Slurry Seal ha raggiunto punte di circa m 2 /dì. Conclusioni In definitiva, è possibile conservare e mettere in sicurezza il patrimonio stradale esistente con il ricorso a queste tecniche, a torto considerate più povere, con risultati efficaci (da monitorare comunque nel tempo) e a costi ridotti. Oggi, infatti, i trattamenti e i microtappeti superficiali possono avvalersi di emulsioni bituminose ad elevate performances e sono realizzati con tecnologie assai più pratiche e sicure che in passato, grazie all impiego di nuove apparecchiature che consentono la stesa combinata di leganti ed inerti, nonché la possibilità di eliminare o comunque ridurre entro ambiti accettabili i residui di graniglia libera che rendevano insicura la strada. Grazie all eccellente impermeabilizzazione del manto stradale, i trattamenti con le emulsioni, in buone condizioni del fondo, possono notevolmente prolungare la vita utile della strada, riducendo così la necessità e la frequenza di manutenzioni più costose. n 110 quarry & construction