PROVINZIA AUTONOMA DE BULSAN - SÜDTIROL. Departimënt ai lëures publics, scola y cultura ladina

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1 AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Ressort für Bauten, ladinische Schule und Kultur PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Dipartimento ai lavori pubblici, scuola e cultura ladina PROVINZIA AUTONOMA DE BULSAN - SÜDTIROL Departimënt ai lëures publics, scola y cultura ladina Progetti Pilota Servizio Strade

2 Il Servizio Strade Peggiore è la strada, più belli sono i dintorni! AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

3 Il Servizio Strade Noi ci occupiamo di una rete con un`estensione di 2700 km Bolzano 2.700km Mosca AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

4 Il territorio % rete stradale 17 % 26 % 57 % Altitudine < 600 m von m > 1000 m AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

5 Organigramma Assessorato ai Lavori Pubblici Ripartizione Infrastrutture Dipartimento ai Lavori Pubblici Ripartizione Edilizia e Servizio Tecnico Ripartizione Servizio Strade (594 collaboratori) Dott. Paolo Montagner Servizio Segnaletica Ufficio 12.1 Ufficio 12.2 Ufficio 12.3 Ufficio 12.4 Ufficio 12.5 Ufficio 12.6 Ufficio 12.7 AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

6 Organigramma Assessorato ai Lavori Pubblici Ripartizione Infrastrutture Dipartimento ai Lavori Pubblici Ripartizione Edilizia e Servizio Tecnico Ripartizione Servizio Strade (594 collaboratori) Dott. Paolo Montagner Servizio Segnaletica Ufficio 12.1 Ufficio 12.2 Ufficio 12.3 Ufficio 12.4 Ufficio 12.5 Ufficio 12.6 Ufficio 12.7 AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

7 TGM AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

8 Lavori di asfaltatura AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

9 Lavori di asfaltatura Dal 1999 al 2008 la spesa media per pavimentazioni è stata di 2.856,00 /km/anno A titolo di confronto la spesa media per paramassi dal 2003 al2007 è stata di /km/anno La spesa media per barriere stradali e muri di sostegno è stata di /km/anno AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

10 Problemi aggiuntivi... AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

11 Problemi aggiuntivi La larghezza della carreggiata disponibile obbliga ad imporre durante il cantiere il transito a senso unico alternato, con i conseguenti gravi disagi al traffico in presenza di TGM oltre veicoli giorno. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

12 Problemi aggiuntivi Una zona montana a forte presenza turistica non può impostare cantieri di pavimentazione stradale d inverno ed in parte nemmeno d estate. Conseguenza: nella migliore delle ipotesi 124 giorni utili. Un territorio a vocazione turistica deve rispettare ancora di più l ambiente. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

13 Problemi aggiuntivi La strategia di risposta deve creare un patrimonio di conoscenze che consenta di: Riciclare il più possibile il materiale per ridurre tempi, costi, impatto ambientale, e di trasporto. Imparare a gestire una logistica di cantiere complessa in spazi ristretti. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

14 L Alto Adige 2000: riciclaggio del fresato AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

15 L Alto Adige 2001 fresato, misto cementato con e senza emuls. bituminosa in impianto. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

16 L Alto Adige 2002 stabilizzazione a cemento ed emulsione e riciclaggio a freddo in sito. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

17 L Alto Adige 2003 stabilizzazione a cemento ed emulsione e riciclaggio a freddo in sito. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

18 L Alto Adige 2004 bonifico di sottofondo e misto cementato AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

19 L Alto Adige 2004 Bonifico e riciclaggio del sottofnodo con correzione granulometria (con frantoio mobile e prevaglio sul posto) AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

20 L Alto Adige 2004 Riciclaggio a freddo con emulsione bituminosa AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

21 L Alto Adige 2005 Argilla espansa AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

22 L Alto Adige 2005 cinque tecnonolgie sulla stessa strada Premio ambiente 2006 AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

23 L Alto Adige 2006 Passo Sella (alta montagna) bonifica e correzione. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

24 L Alto Adige 2007 Sali antigelo nel tappeto AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

25 L Alto Adige 2007 Binder alto modulo fibrorinforzato AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

26 L Alto Adige 2007 stabilizzazione calce e cemento, bitume schiumato AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

27 L Alto Adige 2007 sottofondo con materiale riciclato AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

28 Zona di intervento - S.P.73 Renon 15 progetti in collaborazione tra Università di Ancona, Laboratorio di prove materiali, imprese e fornitori, tecnici e cantonieri della squadra asfalti del Servizio Strade. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

29 Attivitá del laboratorio Attivitá del laboratorio prove materiali nell'ambito dei progetti pilota: - prove preliminari: classificazione dei materiali (analisi granulometriche, umiditá, limiti di Atterberg, contenuto di sostanze organiche, qualitá dei fini, densitá un sito ecc..), verifiche di portanza, controlli della composizione dei conglomerati bituminosi (contenuto di bitume, analisi granulometrica, percentuale dei vuoti), verifica degli spessori dei singoli strati - studi delle miscele (mix design) - controlli in corso e post opera per il settore geomeccanica: verifica della corrispondenza della miscela al mix design, umiditá, densitá in sito, verifica degli spessori e della portanza AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

30 Attivitá del laboratorio - controlli in corso e post opera per il settore asfalti: verifica della composizione dei materiali, contenuto di bitume, analisi granulometrica, prove marshall, densitá del materiale posto in opera, percentuale dei vuoti, spessore degli strati, analisi petrografica visiva (contenuto di materiale di natura carbonatica) - direzione lavori tecnica - monitoraggio: valutazione visiva dei tratti stradali ad intervalli regolari, controllo dell'aderenza della superficie stradale (skid test), controlli con il fallig weight deflectometer ad intervalli regolari, misura delle temperature nel corpo stradale (dove previsto) Tutti questi lavori vengono eseguiti con la supervisione e la consulenza del prof. Bocci AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

31 Progetti Pilota Servizio Strade L esperienza raccolta dev essere resa disponibile mediante schede riassuntive di facile consultazione. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

32 Progetti Pilota Servizio Strade Le schede sono strutturate nel seguente modo Scopo del progetto Zona di intervento Il progetto Esecuzione dei lavori Costi Prove di controllo Comportamento nel tempo Valutazione dell intervento AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

33 Progetti Pilota Servizio Strade ANNO 2000 PROGETTO PILOTA SULL IMPIEGO DEL FRESATO NEI CONGLOMERATI BITUMINOSI CALDI AD ALTO MODULO AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

34 Scopo del progetto Confrontare, nell ambito degli interventi di manutenzione delle pavimentazioni stradali, conglomerati per strati di base di tipo tradizionale, ad alto modulo e ad alto modulo contenenti il 25% di fresato normale. ormaie AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

35 Scopo del progetto Individuazione di 3 tre tronchi stradali aventi differenti caratteristiche di tracciato di traffico impianti di produzione di conglomerati bituminosi dotati di sistemi di preriscaldamento del fresato AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

36 Scopo del progetto Le miscela da adottare sono state studiate sulla base degli aggregati disponibili nei tre impianti. Per valutare il livello qualitativo raggiunto, sulle carote prelevate direttamente dalla strada sono state eseguite prove di controllo tradizionali e prove di tipo prestazionale quali moduli a trazione e compressione e la resistenza a fatica. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

37 Scopo del progetto Per la sperimentazione sono stati scelti tre tronchi stradali aventi differenti caratteristiche del tracciato plano altimetrico e di traffico: S.P.73 Renon, km km 2+150; S.P.14 Caldaro km km 6+400; S.P.16 Termeno, Km km 1+850; AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

38 Zona di intervento - S.P.73 Renon S.P.73 Renon Strada a forte pendenza, con curve (tornanti) di piccolo raggio che si sviluppa alla quota di m slm. Volume di traffico di circa 5000 veicoli/giorno (TGM 2006 = 4232 veicoli/giorno) con una componente di mezzi pesanti di circa il 6,5% pari a 274 veicoli/giorno) Prima dell intervento La pavimentazione stradale presentava ampie zone fessurate ragnatela con consistenti infiltrazioni d acqua da monte. a Sullo strato di fondazione (di circa 20 cm), costituto da misto granulare 0/30 a granulometria piccola e con eccesso di fino (passante al setaccio 0,063 = 11,00% - 14,04%) sono state eseguite prove di carico su piastra. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

39 Zona di intervento - S.P.73 Renon Risultati prova 1) Ev2 = 67,20 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 1,05 (ottobre 1999) prova 2) Ev2 = 143,01 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 1,62 (ottobre 1999) prova 3) Ev2 = 77,59 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 1,63 (ottobre 1999) prova 4) Ev2 = 125,65 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 1,93 (maggio 2000) prova 5) Ev2 = 95,16 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 2,06 (maggio 2000) Il terreno di sottofondo è stato classificato: prova 1) tipo GU (G,s*,u ) prova 2) tipo GW (G,s) AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

40 Zona di intervento - S.P. 14 Caldaro La S.P. 14 Caldaro Strada ondulata, con basse pendenze, che si sviluppa alla quota di circa 300 m slm. Volume di traffico di circa 8000 veicoli/giorno (TGM 2005 = 8049 veicoli/giorno) con una componente di mezzi pesanti di circa il 9% pari a 702 veicoli/giorno. Prima dell intervento La pavimentazione stradale presentava un evidente stato fessurativo in assenza di infiltrazioni d acqua nel sottofondo. Sullo strato di fondazione (minore di cm 20), costituto da misto granulare 0/30 a granulometria piccola e con eccesso di fino (passante al setaccio 0,063 = 7,28%), sono state eseguite prove di carico su piastra. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

41 Zona di intervento - S.P. 14 Caldaro Risultati: prove di carico S.P. 14 Caldaro prova 1) Ev2 = 240,34 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 1,26 prova 2) Ev2 = 222,93 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 1,43 prova 3) Ev2 = 183,88 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 1,48 prova 4) Ev2 = 230,43 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 2,16 prova 5) Ev2 = 180,45 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 1,93 Il terreno di sottofondo è stato classificato: prova 1) tipo SW (G,s,u ) prova 2) tipo SW (G,s,x ) AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

42 Zona di intervento - S.P.16 Termeno La S.P.16 Termeno Strada pianeggiante, che si sviluppa alla quota di circa 300 m slm. Prima dell intervento la pavimentazione stradale presentava un evidente stato fessurativo in assenza di infiltrazioni d acqua nel sottofondo. volume di traffico di circa 5000 veicoli/giorno (TGM 2007 = 4987veicoli/giorno) con una componente di mezzi pesanti di circa il 12% pari a 597 veicoli/giorno); Sullo strato di fondazione (di circa 20 cm), costituto da misto granulare 0/30 a granulometria piccola e con eccesso di fino (passante al setaccio 0,063 = 7,27%) sono state eseguite prove di carico su piastra. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

43 Zona di intervento - S.P.16 Termeno Risultati: prove di carico su piastra prova 1) Ev2 = 186,75 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 1,46 prova 2) Ev2 = 182,47 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 1,80 prova 3) Ev2 = 130,38 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 1,54 prova 4) Ev2 = 201,37 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 1,51 Il terreno di sottofondo è stato classificato: prova 1) tipo GW (G,s,u ) AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

44 Il progetto Il progetto è stato avviato con lo scopo di mettere a confronto il livello prestazionale di uno strato di base realizzato con tre differenti conglomerati bituminosi: uno tradizionale, uno ad alto modulo, uno ad alto modulo contenente il 25 % di fresato. Sulla base dei dati di traffico, della portanza delle fondazioni e dei sottofondi, delle caratteristiche dei materiali da impiegare, con l ausilio del software ESSO-Moebius 2, si è proceduto al dimensionamento delle nuove pavimentazioni. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

45 Il progetto Località Renon Avendo ottenuto risultati di calcolo della vita utile piuttosto bassi, si è provveduto a sostituire, in un tratto, lo strato di fondazione esistente optando, in alternativa al tradizionale misto granulare, per un misto costituito da fresato stabilizzato a cemento. Considerate le infiltrazioni di acqua dal versante a monte della strada, sotto lo strato di fondazione è stato anche previsto uno strato anticapillare di cm 15 separato dal sottofondo mediante un geotessile. Nei tratti dove è stata mantenuta la fondazione esistente è stato previsto uno spessore di cm 12 di base ad alto modulo, con e senza fresato, nei tratti con nuova fondazione costituita da cm 20 di misto cementato (100% di fresato e 3,5% di cemento) lo spessore dello strato di base (alto modulo con e senza fresato) è stato ridotto a cm 8. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

46 S.P. 73 Renon fasi dell intervento profondo AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

47 Il progetto Località Renon Caldaro e Termeno Fresatura degli starti di conglomerato bituminoso esistente e la realizzazione, sopra allo strato di base, di un tappeto di usura di tipo Splittmastix. Località Caldaro Spessore di cm 8 per la base tradizionale e di cm 6 per la base ad alto modulo, con e senza fresato. Località Termeno Spessore di cm 10 per la base tradizionale e di cm 8 per la base ad alto modulo, con e senza fresato. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

48 Esecuzione dei lavori I lavori sono stati eseguiti nell estate del 2000 con l impiego di mezzi di tipo tradizionale. Solo per gli impianti di produzione dei conglomerati bituminosi è stata richiesta la presenza di dispositivi per il riscaldamento del fresato prima dell inserimento nella camera di miscelazione. In tutti e tre i tronchi di intervento si è proceduto alla fresatura dello strato di conglomerato bituminoso esistente, alla stesa del nuovo strato di base con i diversi tipi di conglomerato secondo gli spessori previsti dal progetto e alla posa del nuovo manto di usura di tipo Splittmastix (spessore cm 3). AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

49 Esecuzione dei lavori S.P.73 Renon Dopo la fresatura (cm 10) si è proceduto alla rimozione mediante escavatore della fondazione e di parte del sottofondo, fino a raggiungere una profondità di 36 cm. Sul fondo dello scavo, dopo il livellamento con il grader e la rullatura, è stato posto un -telo di geotessile (non tessuto da 300 g/m2), -uno strato di materiale anticapillare (25/50 mm) dello spessore minimo di cm 15 e -subito sopra uno strato di misto cementato di cm 20 costituito da fresato legato con il 3,5% (in peso) di cemento. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

50 Esecuzione dei lavori S.P.73 Renon Anche in questo tratto l intervento è stato completato con strato di base (alto modulo e alto modulo contenente il 25 % di fresato) e manto di usura di tipo splittmastix. I lavori sono stati in parte eseguiti di notte per ridurre i tempi di apertura del cantiere che creava difficoltà alla circolazione dei mezzi pesanti in un tratto di strada particolarmente tortuoso. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

51 Esecuzione dei lavori Per la confezione dei conglomerati ad alto modulo (con e senza fresato) è stato richiesto l impiego di bitumi modificati con SBS (Styrene-Butadiene-Styrene) con i seguenti requisiti: - Penetrazione a 25 C (CNR 24/71) dmm - Punto di rammollimento (CNR 35/73) > 75 C - Punto di rottura (Frass) (CNR43 /74) < -18 C - Viscosità dinamica a 160 C (ASTM 4402) > 0,5 Pa.s - Ritorno elastico a 25 C (DIN 52013) > 75% - Variazione della Penetrazione a 25 C dopo RTFOT < 40% AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

52 S.P Renon AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

53 Costi Il costo dei lavori è risultato diverso per le tre strade sia in relazione ai ribassi praticati dalle imprese esecutrici sia per i differenti spessori previsti dal progetto. Per una valutazione comparativa vengono riportati i costi (IVA esclusa) sostenuti per realizzare 1 mq di intervento, nelle diverse soluzioni adottate, comprensive di tutte le lavorazioni eseguite, dalla fresatura allo Splittmastix. Nella valutazione dei costi si deve tenere presente che gli interventi sono a carattere sperimentale e di estensione limitata. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

54 Costi S.P. 14 Caldaro 1mq con base tradizionale di cm 8 = 16,47 1mq con base alto modulo di cm 6 = 15,90 1mq con base alto modulo con fresato di cm 6 = 15,90 S.P. 16 Termeno 1mq con base tradizionale di cm 10 = 18,93 1mq con base alto modulo di cm 8 = 18,46 1mq con base alto modulo con fresato di cm 8 = 18,63 S.P.73 Renon 1mq con base alto modulo di cm 12 = 21,76 1mq con base alto modulo con fresato di cm 12 = 20,98 1mq con base alto modulo di cm 8 + risanamento fondazione = 26,82 1mq con base alto modulo con fresato di cm 8 + risanamento fondazione = 26,30 AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

55 S.P Renon Stesa del misto cementato AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

56 Prove di controllo Campioni di conglomerato bituminoso sfuso (prelievo durante la fase di stesa) :: percentuale di legante :: vuoti residui :: granulometria degli aggregati lapidei Carote (dalla pavimentazione finita) :: moduli a compressione ed a trazione con il Creep Tester e :: prove di resistenza a fatica per trazione indiretta mediante il NAT (Nottingham Asphalt Tester). AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

57 Prove di controllo -S.P. 14 Caldaro S.P. 14 Caldaro base tradizionale Quantità (media ) di bitume sulla miscela 5,0% Vuoti residui (media) sulle carote 5,1% S.P. 14 Caldaro base alto modulo Quantità (media ) di bitume sulla miscela 4,8% Vuoti residui (media) sulle carote 4,5% S.P. 14 Caldaro base alto modulo con fresato Quantità (media ) di bitume sulla miscela 5,6% Vuoti residui (media) sulle carote 4,5% AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

58 Prove di controllo - S.P. 16 Termeno S.P. 16 Termeno base tradizionale Quantità (media ) di bitume sulla miscela 4,8% Vuoti residui (media) sulle carote 4,8% S.P. 16 Termeno base tradizionale Quantità (media ) di bitume sulla miscela 4,8% Vuoti residui (media) sulle carote 4,8% S.P. 16 Termeno base alto modulo Quantità (media ) di bitume sulla miscela 4,1% Vuoti residui (media) sulle carote 5,7% S.P. 16 Termeno base alto modulo con fresato Quantità (media ) di bitume sulla miscela 4,8% Vuoti residui (media) sulle carote 2,8% AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

59 Prove di controllo - S.P.73 Renon S.P.73 Renon - base alto modulo Quantità (media ) di bitume sulla miscela 5,7% Vuoti residui (media) sulle carote 6,0% S.P.73 Renon base alto modulo con fresato Quantità (media ) di bitume sulla miscela 5,1% Vuoti residui (media) sulle carote 5,6% AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

60 Prove di controllo Dall insieme delle prove di creep dinamico risultano in generale valori molto alti dei moduli, sia a trazione (diretta) che a compressione. La base ad alto modulo contenente il 25% di fresato normale (con bitume non modificato) si colloca in posizione intermedia tra quella della base tradizionale e quella ad alto modulo, con la sola eccezione della SP14 Caldaro nelle prove di trazione. I valori assoluti e le differenze dei moduli tra i tre materiali risultano più o meno marcate nei tre tronchi pilota, segno evidente dell incidenza della confezione e della posa in opera dei conglomerati bituminosi. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

61 Prove di controllo Le prove di fatica sono state eseguite a trazione indiretta con il NAT (Nottingham Asphalt Tester). I risultati hanno evidenziato in generale la buona qualità delle lavorazioni eseguite nei tre tronchi stradali pilota. Come era logico aspettarsi i risultati migliori sono stati ottenuti dai conglomerati ad alto modulo, con differenze più o meno marcate nei diversi cantieri. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

62 Prove di controllo Le prestazioni a fatica, poco diverse per le tre strade, non seguono l andamento dei moduli: i valori più alti dei moduli sono stati ottenuti per la SP 14 Termeno, le migliori prestazioni a fatica dalla SP73 Renon. Le notevoli differenze di comportamento a fatica registrate sulla SP73 Renon al solo variare dello spessore (lo stesso conglomerato steso in spessori di cm 8 e di cm 12 ha fornito risultati notevolmente diversi) confermano la forte dipendenza della prestazione dalle attenzioni poste dall Impresa nella fase di confezione e di posa in opera del conglomerato bituminoso, in particolare dai livelli di addensamento raggiunti. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

63 Valutazione dell intervento AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

64 SP 16 Termeno prove deflettometriche (FWD) AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

65 Valutazione dell intervento L esecuzione dei lavori non ha presentato particolari difficoltà operative a parte la necessità di lavorare su strade strette in presenza di traffico. Sulla S.P.73 Renon, anche dove è stata eseguita la sostituzione dello strato di fondazione, si è dovuto pertanto completare l intervento su una corsia prima di procedere su quella adiacente. Questo non ha consentito di dare continuità ai diversi strati della pavimentazione ovvero di sfalsare i giunti longitudinali di stesa con il rischio che si potesse creare una lunga fessura al centro della strada. In realtà il danno non si è manifestato, verosimilmente per l attenzione posta nella fase di rullatura. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

66 Valutazione dell intervento Per quanto riguarda il confronto prestazionale del conglomerato bituminoso confezionato a caldo con il 25% di fresato rispetto al conglomerato tradizionale e quello ad alto modulo per strati di base (obiettivo del progetto pilota), sulla base dei risultati delle prove e del comportamento su strada nei primi sette anni dalla posa in opera, è possibile affermare che l impiego del fresato non riduce il livello delle prestazioni cioè la vita utile della pavimentazione. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

67 Progetti Pilota Servizio Strade Conclusione Scheda 2 AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

68 Progetti Pilota Servizio Strade ANNO 2001 PROGETTO PILOTA SULL IMPIEGO DI CONGLOMERATO BITUMINOSO FRESATO ED EMULSIONE DI BITUME MODIFICATO NEI MISTI CEMENTATI AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

69 Scopo del progetto L obiettivo di questo progetto pilota è quello di valutare le prestazioni di misti cementati contenenti conglomerato bituminoso fresato con e senza aggiunta di emulsione di bitume modificato. L impiego di ridotte quantità di fresato in sostituzione di parte degli aggregati lapidei è già diffusa nella produzione dei misti cementati. E noto anche che questo richiede l utilizzo di maggiori quantità di cemento per raggiungere le caratteristiche meccaniche richieste in quanto i granuli rivestiti di bitume legano meno con il cemento. Considerato inoltre che i misti cementati sono miscele rigide e notevolmente fragili si è cercato di migliorarne le prestazioni mediante l aggiunta di emulsione bituminosa. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

70 Scopo del progetto La sperimentazione ha posto a confronto due miscele studiate dal Laboratorio Prove Materiali della Provincia di Bolzano, entrambe con il 40% di fresato, ed una contenente anche emulsione di bitume modificato. Oltre alle prove di laboratorio effettuate durante l esecuzione dei lavori ed al successivo monitoraggio del tronco stradale, sono state recentemente eseguite prove con il Falling Weight Deflectometer (FWD). AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

71 Zona di intervento L applicazione sperimentale è stata eseguita sulla rampa nord (in direzione del Brennero) del nuovo svincolo della SS12 (dell Abetone e del Brennero) con la SS241 (di Val d Ega e Passo Costalunga) in via di realizzazione nell ambito dei lavori di costruzione della galleria di Cornedo, variante al primo tratto della Val d Ega. Lo svincolo è costituito da una rotatoria su due livelli, dove la SS12 sottopassa l anello a cui è collegata mediante 4 rampe dirette. La rampa scelta per l intervento pilota è quella che consente ai veicoli provenienti dalla Val d Ega e da Renon di immettersi sulla SS12 in direzione nord, verso il Brennero o per il vicino casello di Bolzano Nord dell Autostrada A22. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

72 Zona di intervento Il volume di traffico sulla rampa e di circa 8000 veicoli/giorno (TGM 2005 = 8049 veicoli/giorno) con una componente di mezzi pesanti di circa il 9% pari a 702 veicoli/giorno. Prima di procedere alla posa dello strato di fondazione (misto granulare), sul rilevato appena realizzato sono state eseguite prove di carico su piastra per il controllo della portanza che hanno fornito i seguenti risultati: prova 1) Ev2 = 109,90 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 1,84 prova 2) Ev2 = 116,86 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 2,23 prova 3) Ev2 = 114,49 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 1,75 prova 4) Ev2 = 127,41 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 2,01 prova 5) Ev2 = 141,32 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 1,58 AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

73 Il progetto Il progetto ha lo scopo di confrontare due tipi di misto cementato contenenti conglomerato bituminoso fresato. La pavimentazione da realizzare nel tronco sperimentale è stata pertanto mantenuta uguale con la sola variazione del tipo di materiale (misto cementato) da impiegare. Sopra al rilevato appena costruito è stata prevista la posa di uno strato di fondazione in misto granulare dello spessore di cm 30, di uno strato di misto cementato (con le due miscele da porre a confronto) di cm 20, di uno strato di conglomerato bituminoso ad alto modulo e di uno strato di Binder ancora con bitume modificato. Il progetto pilota non ha previsto la posa del tappeto di usura che è rimasto a carico dei lavori di costruzione della galleria di Cornedo e quindi realizzato successivamente. Il Laboratorio Prove Materiali della Provincia di Bolzano ha messo a punto la formulazione delle due miscele di misto cementato: AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

74 Il progetto Miscela A (senza emulsione bituminosa) 40% (le percentuali sono riferite al peso degli aggregati) di conglomerato fresato 0/15 mm 40% di misto granulare stabilizzato 0/40 mm (porfido) 20% di pietrischetto 15/30 mm (porfido) 3,5% di cemento Portland 32,5 5,0% di acqua di impasto Tale miscela confezionata in laboratorio ha fornito, dopo 7 giorni di maturazione, i seguenti risultati: :: Resistenza a compressione = 2,22 N/mm2 :: Resistenza a trazione indiretta (Prova Brasiliana) = 0.21N/mm2 AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

75 Il progetto Miscela B (con emulsione bituminosa) 40% (le percentuali sono riferite al peso degli aggregati) di conglomerato fresato 0/15 mm 40% di misto granulare stabilizzato 0/40 mm (porfido) 20% di pietrischetto 15/30 mm (porfido) 3,0% di cemento Portland 32,5 4,0% di acqua di impasto AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

76 Il progetto Miscela B (con emulsione bituminosa) 3,5% di emulsione di bitume modificato con le seguenti caratteristiche: Contenuto d acqua (CNR 101/84) 40% Contenuto di legante (CNR 100/84) 60% Contenuto di flussante (CNR 100/84) 0% Demulsività (ASTM D244) 0% Omogeneità (ASTM D244) 0,10% Sedimentazione a 5 giorni (CNR 124/88) 8% Viscosità Engler a 20 C (CNR 102/84) 8,0 E Penetrazione a 25 C del bitume estratto (CNR 24/71) 52 dmm Punto di rammollimento del bitume estratto (CNR 35/73) 68,0 C Punto di rottura (Frass) (CNR43 /74) -18 C AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

77 Il progetto Risultati delle prove eseguite sulla miscela confezionata in laboratorio, dopo 7 giorni di maturazione: :: Resistenza a compressione = 1,28 N/mm2 :: Resistenza a trazione indiretta = 0.14N/mm2 I valori ottenuti in laboratorio dalla miscela contenente emulsione bituminosa sono notevolmente più bassi di quelli raggiunti dalla miscela con il solo cemento. Tale differenza è ragionevolmente attribuibile al fatto che l emulsione bituminosa rivestendo le particelle di cemento ne rallenta i tempi di presa ed allunga il periodo di maturazione della miscela. Pertanto queste differenze non possono essere considerate nel confronto prestazionale delle due miscele. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

78 Esecuzione dei lavori Lavori eseguiti luglio 2001, con l impiego di mezzi di tipo tradizionale. Dopo la realizzazione dei rilevati con materiale di grossa pezzatura proveniente dallo smarino della vicina galleria di Cornedo si è proceduto alla formazione dello strato di fondazione con misto granulare stabilizzato. Il misto cementato è stato confezionato dall impianto della ditta BITUMISARCO che ha anche provveduto alla stesa con vibrofinitrice e alla compattazione con rullo vibrante. Nell impasto con emulsione il legante bituminoso è stato inserito all impianto al momento della miscelazione. Considerando anche la fase di trasporto in cantiere e le operazioni di stesa, tra la dispersione dell emulsione e la compattazione finale è passata oltre un ora. Questo non ha pregiudicato in alcun modo l addensamento del materiale grazie all impiego di un emulsione sovrastabilizzata, formulata per rompere al momento della rullatura e quindi mantenere una bassa viscosità fino a lavorazione ultimata. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

79 Esecuzione dei lavori Prima di stendere il misto cementato, sullo strato di fondazione appena realizzato sono state eseguite prove di carico su piastra che hanno fornito i seguenti risultati: prova 1) Ev2 = 133,02 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 2,65 prova 2) Ev2 = 155,75 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 1,87 prova 3) Ev2 = 143,08 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 2,50 prova 4) Ev2 = 166,67 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 2,29 prova 5) Ev2 = 156,53 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 3,00 prova 6) Ev2 = 117,74 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 2,52 Sopra al misto cementato, a protezione dello strato finito, in attesa della posa dei sovrastanti conglomerati bituminosi, è stata spruzzata emulsione bituminosa in quantità pari ad 1,0 kg/m2, saturata con graniglia 4/7. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

80 Esecuzione dei lavori Sopra al misto cementato, a protezione dello strato finito, in attesa della posa dei sovrastanti conglomerati bituminosi, è stata spruzzata emulsione bituminosa in quantità pari ad 1,0 kg/m2, saturata con graniglia 4/7. Successivamente sono stati stesi gli strati di base (cm 10,0) e di Binder (cm 5,0) entrambi costituti da conglomerati confezionati con il 25% di fresato e bitume ad alta modifica (hard) così caratterizzato: :: Penetrazione a 25 C (CNR 24/71) dmm :: Punto di rammollimento (CNR 35/73) > 75 C :: Punto di rottura (Frass) (CNR43 /74) < -18 C :: Viscosità dinamica a 160 C (ASTM 4402) > 0,5 Pa.s :: Ritorno elastico a 25 C (DIN 52013) > 75% :: Variazione della Penetrazione a 25 C dopo RTFOT < 40% AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

81 Stesa del misto cementato con fresato ed emulsione bituminosa AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

82 Costi Per una valutazione comparativa delle due soluzioni poste a confronto vengono riportati i costi (IVA esclusa) sostenuti per realizzare 1 mq di intervento, comprensivi di tutte le lavorazioni eseguite, dalla fondazione stradale allo strato di Binder. Il tappeto realizzato successivamente insieme agli altri previsti nell ambito della realizzazione della galleria di Cornedo non è stato considerato. Nell analisi economica va comunque tenuto conto che tali costi sono relativi ad interventi sperimentali di estensione limitata. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

83 Costi 1 mq di pavimentazione con misto cementato con il 50% di fresato fondazione in misto granulare (cm 30) = 3,36 misto cementato contenente il 50% di fresato (cm 20) = 4,65 base alto modulo (cm 10) = 11,49 Binder con bitume modificato (cm 5) = 7,23 costo totale di 1 m2 di pavimentazione (escluso tappeto) = 26,73 AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

84 Costi 1 mq di pavimentazione con misto cementato con il 50% di fresato fondazione in misto granulare (cm 30) = 3,36 misto cementato contenente il 50% di fresato ed emulsione di bitume modificato (cm 20) = 11,52 base alto modulo (cm 10) = 11,49 Binder con bitume modificato (cm 5) = 7,23 costo totale di 1 m2 di pavimentazione (escluso tappeto) = 33,60 AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

85 S.P Renon Stesa del misto cementato AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

86 Prove di controllo Durante la fase di stesa sono stati prelevati campioni di miscela sfusa di misto cementato, immediatamente trasferiti al vicino Laboratorio Prove Materiali della Provincia Autonoma di Bolzano, sono stati confezionati provini per l esecuzione, dopo 7 giorni di maturazione, di prove di compressione e di trazione indiretta. Sullo strato finito, nelle successive 12 ore, sono state eseguite prove di carico su piastra secondo la Noma Svizzera SN a. Di seguito sono riportati i risultati delle diverse prove. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

87 Prove di controllo Miscela A (senza emulsione bituminosa) Resistenza a compressione = 4,09 N/mm2 Resistenza a trazione indiretta (Prova Brasiliana) = 0.46 N/mm2 Prove di carico su piastra 1) Ev2 = 218,95 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 2,33 2) Ev2 = 418,71 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 1,56 3) Ev2 = 106,49 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 2,26 4) Ev2 = 145,37 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 1,82 AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

88 Prove di controllo - S.P. 16 Termeno Miscela B (con emulsione bituminosa) Resistenza a compressione = 2,13 N/mm2 Resistenza a trazione indiretta (Prova Brasiliana) = 0.26 N/mm2 Prove di carico su piastra 1) Ev2 = 157,36 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 2,28 2) Ev2 = 179,79 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 1,98 3) Ev2 = 144,99 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 2,45 4) Ev2 = 78,24 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 3,78 Come già illustrato in precedenza, nella valutazione dei risultati deve essere considerato che l emulsione bituminosa rallenta i tempi di presa del cemento e quindi, nel breve periodo, i relativi parametri di caratterizzazione meccanica sono conseguentemente più bassi. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

89 Comportamento nel tempo A sei anni dalla esecuzione dei lavori la pavimentazione dei tre tronchi stradali interessati non presenta alcun tipo di difetto (cedimenti, fessurazioni, ondulazioni, ecc.) se non la nomale usura superficiale dovuta al traffico. Nel mese di giugno 2007 sono state eseguite prove deflettometriche (FWD) per valutare le attuali condizioni strutturali della pavimentazione. Il rilievo ha riguardato due rampe di accesso alla rotatoria per la Val d Ega: la rampa A (da Bolzano sulla SS12 alla rotatoria) dove non è stato previsto l impiego di misto cementato e la rampa B (in uscita dalla rotatoria in direzione nord sulla SS12) dove sono state poste in opera le miscele sperimentali. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

90 Valutazione dell intervento L esecuzione dei lavori, pur non presentando particolari difficoltà operative, ha evidenziato una carenza diffusa nella fase di compattazione: i valori del rapporto Ev2/Ev1 (di prove di carico su piastra a doppio ciclo) sono risultati spesso superiori al limite di riferimento (2,20). L impiego di 40% di conglomerato bituminoso fresato nella confezione di misti cementati non ha creato problemi nelle varie fasi dei lavori ne inciso negativamente sulle caratteristiche meccaniche della miscela. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

91 Valutazione dell intervento Per quanto riguarda il confronto prestazionale delle miscele di misto cementato con e senza emulsione, al momento non vi sono elementi che evidenziano una significativa differenza, ma questi sono attesi sul lungo periodo in relazione all eventuale diverso comportamento a fatica. Di notevole interesse sono invece le prove deflettometriche eseguite su due rampe (rampa A senza misto cementato e rampa B con i due tipi di misto cementato). La dove non è stato previsto il misto cementato, nonostante un aumento dello spessore dello strato di fondazione di cm 10, i bacini di deflessione sono più che doppi facendo prevedere una vita residua della pavimentazione nettamente inferiore. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

92 Progetti Pilota Servizio Strade ANNO 2007 PROGETTO PILOTA PER IL RAFFORZAMENTO DELLA FONDAZIONE STRADALE SULLA SS 38 MERANO BOLZANO MEDIANTE TECNICHE DI STABILIZZAZIONE CON CEMENTO, EMULSIONE BITUMINOSA E BITUME SCHIUMATO AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

93 Scopo del progetto L obiettivo di questo progetto pilota è quello di valutare le prestazioni di misti cementati contenenti conglomerato bituminoso fresato con e senza aggiunta di emulsione di bitume modificato. L impiego di ridotte quantità di fresato in sostituzione di parte degli aggregati lapidei è già diffusa nella produzione dei misti cementati. E noto anche che questo richiede l utilizzo di maggiori quantità di cemento per raggiungere le caratteristiche meccaniche richieste in quanto i granuli rivestiti di bitume legano meno con il cemento. Considerato inoltre che i misti cementati sono miscele rigide e notevolmente fragili si è cercato di migliorarne le prestazioni mediante l aggiunta di emulsione bituminosa. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

94 Scopo del progetto La sperimentazione ha posto a confronto due miscele studiate dal Laboratorio Prove Materiali della Provincia di Bolzano entrambe con il 40% di fresato ed una contenente anche emulsione di bitume modificato. Oltre alle prove di laboratorio effettuate durante l esecuzione dei lavori ed al successivo monitoraggio del tronco stradale, sono state recentemente eseguite prove con il FWD. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner Progetti Pilota Servizio Strade

95 Zona di intervento Superstrada ME-BO, carreggiata sud pavimentazione fessurata con esclusione di alcuni tratti dove negli ultimi anni sono state realizzate ricariche di tappeto di usura. Lo stato fessurativo interessa quasi esclusivamente la corsia di marcia in particolare la fascia adiacente alla corsia di sorpasso, come risulta dalla documentazione fotografica allegata. Lo stato di degrado non è particolarmente grave grazie ai periodici interventi di manutenzione che hanno consentito di garantire un piano viabile regolare e di impedire consistenti infiltrazioni di acque meteoriche. L evoluzione rapida dello stato fessurativo evidenzia comunque delle carenze strutturali della pavimentazione stradale anche in relazione all intensità del traffico pesante che la interessa. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

96 Zona di intervento Allo scopo di individuare le modalità più adeguate per un intervento di manutenzione risolutivo la Ripartizione della Provincia Autonoma di Bolzano ha deciso di sperimentare alcune tecnologie innovative attraverso un Progetto Pilota da attuare su un primo tratto di circa 1000 metri. prova 1) Ev2 = 125,79 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 1,92 prova 2) Ev2 = 129,18 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 2,00 prova 3) Ev2 = 124,16 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 1,80 prova 4) Ev2 = 106,98 MN/m2 - rapporto Ev2/Ev1= 2,23 AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

97 Zona di intervento Prima di procedere alla individuazione delle tipologie di interevento ed al calcolo degli spessori dei vari materiali è stata definita una serie di prove tendente a valutare la consistenza e la qualità attuale dei materiali costituenti il sottofondo e la pavimentazione stradale. In corrispondenza di quattro sezioni stradali sono stati operati dei saggi con prelievo dei materiali esistenti. In particolare, dopo aver rimosso con cautela gli strati di conglomerato bituminoso, sono state eseguite prove di carico su piastra e successivamente si è proceduto al prelievo di campioni del materiale di fondazione e di quello di sottofondo. Sono inoltre stati eseguiti carotaggi per determinare gli spessori dei conglomerati bituminosi. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

98 Il progetto Il progetto ha lo scopo di confrontare due tipi di misto cementato contenenti conglomerato bituminoso fresato. La pavimentazione da realizzare nel tronco sperimentale è stata pertanto mantenuta uguale con la sola variazione del tipo di materiale (misto cementato) da impiegare. La preliminare operazione di fresatura avrà una profondità di cm 22 per far posto al nuovo conglomerato bituminoso (complessivamente cm 20) ed ai leganti idraulici impiegati nella stabilizzazione della fondazione (20 25 km/m2). Il mantenimento delle quote attuali è necessario, almeno sul ciglio interno, per evitare l accumulo di acqua sotto la barriera (guard-rail) centrale, per evitare scalini sul bordo della fresatura (la presenza della barriera centrale non consente di fresare tutta la banchina di sinistra), per non modificare l altezza della barriera rispetto al piano viabile. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

99 Il progetto Sul bordo interno della carreggiata dovrà essere realizzato uno scalino di fresatura largo cm 10 e profondo cm 8 (quota finita del nuovo strato di base) per evitare un unico giunto verticale tra la vecchia e la nuova pavimentazione; sul bordo esterno la fresatura sarà a tutta larghezza. Nei tratti in cui lo spessore del conglomerato bituminoso esistente è superiore ai 22 cm la parte residua verrà inglobata nella fondazione stabilizzata a calce e cemento. Considerato il notevole volume di fresato prodotto, per evitare i sicuri problemi di stoccaggio e smaltimento, l eventuale necessità di trasporto a distanze considerevoli ed anche il rischio di smaltimento improprio (quantità eccessive, fresato non preriscaldato, sottodosaggio di agenti rigeneranti il vecchio bitume) all interno dei nuovi conglomerati a caldo, viene previsto il riciclaggio a freddo per la formazione del nuovo strato di base. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

100 Il progetto In tal senso la fresatura dovrà essere realizzata in almeno due passate, la prima per rimuovere gli strati superficiali (cm 10) da portare in siti di smaltimento autorizzati, la seconda (cm 12) per recuperare gran parte del vecchio strato di base da riciclare. Nel caso si renda necessario per il riciclato integrare la granulometria con inerti vergini si dovrà smaltire, a cura dell Impresa, una corrispondente quantità di conglomerato della seconda fresatura. A seconda della tecnica di riciclaggio adottata dall Impresa (treno di riciclaggio, riciclatrice oppure impianto fisso, mobile da installare in cantiere) il fresato potrà essere accumulato in cantiere oppure portato all impianto di miscelazione (con onere a carico dell Impresa). AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

101 Il progetto a 1 Fresatura 0 cm - 9 cm 470 cm 22 cm 20 cm cm 0 cm - 9 cm - 19 cm - 31 cm 20 cm cm 22 cm parte fresata parte fresata a 2 Fresatura Riporto di fresato 470 cm cm 20 cm 0 cm - 9 cm - 19 cm 430 cm 20 cm 20 cm 20 cm cm cm 0 cm - 9 cm - 19 cm - 21 cm 22 cm 22 cm parte fresata 0 cm a 3 Fresatura 470 cm 430 cm cm 20 cm 20 cm cm cm Strato in Conglomerato Bituminoso (originale) Strato in Misto Granulare (originale) a Riporto materiale della 2 Fresatura (10 cm) AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

102 Il progetto Stesa di calce, miscelazione e rullatura STESA DI CALCE per 390 cm 20 cm 20 cm 25 cm 15 cm 0 cm - 9 cm - 19 cm - 19 cm - 49 cm 22 cm Stesa di base, binder e tappeto d'usura 470 cm 20 cm tappeto usura tipo "splittmastix" 20 cm 25 cm 15 cm 0 cm - 3 cm 22 cm Trattamento con cemento, bitume schiumato/emulsione TRATTAMENTO per 390 cm 20 cm 20 cm 25 cm 15 cm Strato in Misto Granulare (originale) Miscelazione con stabilizzatrice e rullatura con rullo vibrante (profondità 30 cm) VI Fase Riporto materiale II Fresatura (10 cm) C.B. per strato di base (alto modulo con 30% di fresato) 0 cm - 9 cm - 19 cm - 19 cm 22 cm Strato di binder - 49 cm AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

103 Costi Parte dei lavori sono stati eseguiti in economia, con acquisto diretto dei materiali e nolo delle macchine di cantiere. Solo la realizzazione degli strati di conglomerato bituminoso è stata affidata ad un impresa locale. Pertanto, al fine di fornire indicazioni in ordine ai costi sostenuti per le varie lavorazioni, si è diviso l importo complessivo per la superficie trattata pervenendo ad un onere la metro quadrato. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

104 Costi Fresatura della pavimentazione esistente Costo totale /superficie complessiva mq = /m2 6,58 Stabilizzazione a calce compresa stesa di materiale fresato Trattamento con cemento, bitume schiumato/emulsione Costo totale /superficie complessiva mq = /m2 13,02 Fornitura e posa in opera di conglomerato (base cm 10) Costo totale /superficie complessiva mq = /m2 13,75 Fornitura e posa in opera di conglomerato (binder cm 6) AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

105 Costi Costo totale /superficie complessiva mq = /m2 7,36 Fornitura e posa in opera di conglomerato (splittmastix cm 3) Costo totale /superficie complessiva mq = /m2 7,64 Costi aggiuntivi per fermo cantiere, lavoro notturno ecc. Costo totale 9,400/superficie complessiva mq = /m2 2,17 Costo complessivo esclusa IVA = /m2 50,52 AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

106 Costi Ricordando che il progetto pilota ha lo scopo di confrontare miscele di fondazione trattate con solo cemento, cemento e bitume schiumato, cemento ed emulsione bituminosa si precisa che l utilizzo del legante bituminoso (3% di bitume schiumato ovvero 3% di emulsione bituminosa sovrastabilizzata) su uno spessore di cm 30 incide per circa 7,5 /m2. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

107 Prove di controllo Durante la fase di stesa sono stati prelevati campioni di conglomerato bituminoso sfuso e, dopo l ultimazione dei lavori, sono state estratte carote dalla pavimentazione finita. Il Laboratorio Prove Materiali della Provincia Autonoma di Bolzano ha eseguito prove per determinare la percentuale di legante, i vuoti residui e la granulometria degli aggregati lapidei. Sulle carote inviate al Laboratorio di Strade e Trasporti dell Università Politecnica delle Marche (Ancona) sono state eseguite prove per la determinazione dei moduli a compressione ed a trazione con il Creep Tester e prove di resistenza a fatica per trazione indiretta mediante il NAT (Nottingham Asphalt Tester). AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

108 Prove di controllo fondazione in misto granulare stabilizzato base alto modulo Quantità (media ) di bitume sulla miscela 5,7% Vuoti residui (media) sulle carote 6,0% binder alto modulo Quantità (media ) di bitume sulla miscela 5,1% Vuoti residui (media) sulle carote 5,6% Dall insieme delle prove di creep dinamico risultano in generale valori molto alti dei moduli, sia a trazione (diretta) che a compressione. La base ad alto modulo contenente il 25% di fresato normale (con bitume non modificato) si colloca in posizione intermedia tra quella della base tradizionale e quella ad alto modulo, con la sola eccezione della SP14 Caldaro nelle prove di trazione. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

109 Prove di controllo I valori assoluti e le differenze dei moduli tra i tre materiali risultano più o meno marcate nei tre tronchi pilota, segno evidente dell incidenza della confezione e della posa in opera dei conglomerati bituminosi. Le prove di fatica sono state eseguite a trazione indiretta con il NAT (Nottingham Asphalt Tester). I risultati hanno evidenziato in generale la buona qualità delle lavorazioni eseguite nei tre tronchi stradali pilota. Come era logico aspettarsi i risultati migliori sono stati ottenuti dai conglomerati ad alto modulo, con differenze più o meno marcate nei diversi cantieri. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

110 Prove di controllo Le prestazioni a fatica, poco diverse per le tre strade, non seguono l andamento dei moduli: i valori più alti dei moduli sono stati ottenuti per la SP 14 Termeno, le migliori prestazioni a fatica dalla SP73 Renon. Le notevoli differenze di comportamento a fatica registrate sulla SP73 Renon al solo variare dello spessore (lo stesso conglomerato steso in spessori di cm 8 e di cm 12 ha fornito risultati notevolmente diversi) confermano la forte dipendenza della prestazione dalle attenzioni poste dall Impresa nella fase di confezione e di posa in opera del conglomerato bituminoso, in particolare dai livelli di addensamento raggiunti. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

111 Comportamento nel tempo A sette anni dalla esecuzione dei lavori la pavimentazione dei tre tronchi stradali interessati non presenta alcun tipo di difetto (cedimenti, fessurazioni, ondulazioni, ecc.) se non la nomale usura superficiale dovuta al traffico. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

112 Valutazione dell intervento L esecuzione dei lavori non ha presentato particolari difficoltà operative a parte la necessità di lavorare su strade strette in presenza di traffico. Sulla S.P.73 Renon, anche dove è stata eseguita la sostituzione dello strato di fondazione, si è dovuto pertanto completare l intervento su una corsia prima di procedere su quella adiacente. Questo non ha consentito di dare continuità ai diversi strati della pavimentazione ovvero di sfalsare i giunti longitudinali di stesa con il rischio che si potesse creare una lunga fessura al centro della strada. In realtà il danno non si è manifestato, verosimilmente per l attenzione posta nella fase di rullatura. AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

113 Valutazione dell intervento Per quanto riguarda il confronto prestazionale del conglomerato bituminoso confezionato a caldo con il 25% di fresato rispetto al conglomerato tradizionale e quello ad alto modulo per strati di base (obiettivo del progetto pilota), sulla base dei risultati delle prove e del comportamento su strada nei primi sette anni dalla posa in opera, è possibile affermare che l impiego del fresato non riduce il livello delle prestazioni cioè la vita utile della pavimentazione AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

114 Prove di controllo, corsia di marcia sud allin. dx AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

115 Prove di controllo, corsia di marcia sud allin. dx AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

116 Prove di controllo, corsia di marcia sud allin. sx AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

117 Prove di Controllo, corsia di marcia sud allin. sx AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

118 Quindi strade migliori e dintorni intatti Benvenuti in Alto Adige! indietro AUTONOME PROVINZ BOZEN - SÜDTIROL Bozen Unterland Pilotprojekte Abteilung Straßendienst Dr. Paolo Montagner PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANO - ALTO ADIGE Progetti Pilota Servizio Strade

119 VIATEC 2008 Fiera di Bolzano - 20 febbraio 2008 Progetto Pilota a Passo Sella: risanamento profondo antigelo e rifacimento della pavimentazione con l impiego di conglomerati tiepidi su una strada di alta montagna Prof. Ing. Maurizio Bocci Università Politecnica delle Marche (Ancona) Prof. Ing. Maurizio BOCCI Bolzano 20 febbraio 2008

120 SS 242 Val Gardena - Passo Sella situazione al 20 ottobre 2005 Prof. Ing. Maurizio BOCCI Bolzano 20 febbraio 2008

121 La formazione del gelo nei sottofondi fessure superficie della pavimentazione rilevato con ghiaia sottofondo ghiaccio lf risalita capillare falda lf Prof. Ing. Maurizio BOCCI Bolzano 20 febbraio 2008

122 La formazione del gelo nei sottofondi La presenza di gelo nel sottofondo dipende dalla presenza di una falda superficiale dalla granulometria del terreno dallecondizioni climatiche (profondità del gelo) Prof. Ing. Maurizio BOCCI Bolzano 20 febbraio 2008

123 La formazione del gelo nei sottofondi granulometria del terreno ghiaie e sabbie limi argille azione nulla o lieve azione molto elevata azione media o elevata altitudine fino a 500 m profondità del gelo cm 60 a 1000 m profondità del gelo cm 100 a 2000 m profondità del gelo cm 180 Prof. Ing. Maurizio BOCCI Bolzano 20 febbraio 2008

124 La formazione del gelo nei sottofondi Prof. Ing. Maurizio BOCCI Bolzano 20 febbraio 2008

125 Rilevamento delle temperature inverno 2005 Prof. Ing. Maurizio BOCCI Bolzano 20 febbraio 2008

126 Misure della temperatura gennaio ,000 5,000 4,000 3,000 2,000 1,000 0,000-1,000-2,000-3,000-4,000-5,000-6,000-7,000-8,000-9,000-10,000-11,000-12,000-13,000-14,000-15,000-16,000-17,000-18,000-19,000-20,000-21,000-22,000 Temperaturen Messstation Sella Joch von 21/12/05 bis 20/01/06 Temperature stazione Passo Sella dal 21/12/05 al 20/01/06 AussenTemp. Temp. Est. C Temp. - 0,50m C Temp. - 1,00m C Temp. - 1,50m C Temp. - 2,00m C Temp. - 2,50m C 21-dic dic dic dic dic dic dic dic dic dic dic gen gen gen gen gen gen gen gen gen gen gen gen gen gen gen gen gen gen gen-06 Prof. Ing. Maurizio BOCCI Bolzano 20 febbraio 2008

127 Stratigrafia e classifica delle terre Stabilizzato Ghiaia, sabbia e limo Macadam Macadam Limo, sabbia, argilla e poca ghiaia Forte presenza di limo Prof. Ing. Maurizio BOCCI Bolzano 20 febbraio 2008

128 Stratigrafia e classifica delle terre Stabilizzato Macadam Limo, sabbia e argilla Forte presenza di limo Prof. Ing. Maurizio BOCCI Bolzano 20 febbraio 2008

129 Schema dell intervento tappeto binder misto granulare frantumato di conoide misto granulare (riciclo pavimentazione sottofondo) intasamento con misto granulare (frantumato di conoide) anticapillare 4cm 6cm 30cm 30cm 10cm 50cm 30cm Prof. Ing. Maurizio BOCCI Bolzano 20 febbraio 2008

130 Reperimento e preparazione dei materiali Prof. Ing. Maurizio BOCCI Bolzano 20 febbraio 2008

131 Reperimento e preparazione dei materiali Prof. Ing. Maurizio BOCCI Bolzano 20 febbraio 2008

132 Drenaggi sul versante a monte della strada Prof. Ing. Maurizio BOCCI Bolzano 20 febbraio 2008

133 Drenaggio longitudinale lato monte Prof. Ing. Maurizio BOCCI Bolzano 20 febbraio 2008

134 Opere di sostegno di sottoscarpa e controripa Prof. Ing. Maurizio BOCCI Bolzano 20 febbraio 2008

135 Posa in opera dello strato di fondazione Prof. Ing. Maurizio BOCCI Bolzano 20 febbraio 2008

136 Controlli sullo strato di fondazione Prove di piastra dinamica leggera (LDWT) Prove di carico su piastra (statica) prova 1) E v2 = 243,61 MN/m 2 - rapporto E v2 /E v1 = 2,06 prova 2) E v2 = 135,23 MN/m 2 - rapporto E v2 /E v1 = 1,61 prova 3) E v2 = 158,01 MN/m 2 - rapporto E v2 /E v1 = 1,54 prova 4) E v2 = 224,96 MN/m 2 - rapporto E v2 /E v1 = 1,81 prova 5) E v2 = 266,35 MN/m 2 - rapporto E v2 /E v1 = 1,48 prova 6) E v2 = 231,41 MN/m 2 - rapporto E v2 /E v1 = 1,81 prova 7) E v2 = 217,20 MN/m 2 - rapporto E v2 /E v1 = 2,22 prova 8) E v2 = 262,33 MN/m 2 - rapporto E v2 /E v1 = 1,82 prova 9) E v2 = 162,42 MN/m 2 - rapporto E v2 /E v1 = 1,81 prova 10) E v2 = 216,53 MN/m 2 - rapporto E v2 /E v1 = 2,21 prova 11) E v2 = 128,20 MN/m 2 - rapporto E v2 /E v1 = 2,20 prova 12) E v2 = 166,63 MN/m 2 - rapporto E v2 /E v1 = 2,15 prova 13) E v2 = 102,97 MN/m 2 - rapporto E v2 /E v1 = 2,20 prova 14) E v2 = 151,44 MN/m 2 - rapporto E v2 /E v1 = 3,75 Prof. Ing. Maurizio BOCCI Bolzano 20 febbraio 2008

137 Posa in opera dello strato di binder con impiego di conglomerato tiepido Prof. Ing. Maurizio BOCCI Bolzano 20 febbraio 2008

138 Conglomerati tiepidi I metodi che utilizzano la formazione di schiuma di bitume: additivazione con zeoliti sistema a due componenti di legante sabbia bagnata I metodi che utilizzano l additivazione con fluidificanti per il bitume: cere paraffiniche Prof. Ing. Maurizio BOCCI Bolzano 20 febbraio 2008

139 Additivazione con paraffine Le paraffine sono sostanze organiche solubili nel bitume Esse esplicano la loro azione attraverso il meccanismo reversibile del cambiamento di stato fisico (fusione-cristallizzazione) Alle temperature superiori a quella di fusione riducono la viscosità del legante Al di sotto della temperatura di fusione conferiscono rigidità al conglomerato Prof. Ing. Maurizio BOCCI Bolzano 20 febbraio 2008

140 Additivazione con paraffine Prof. Ing. Maurizio BOCCI Bolzano 20 febbraio 2008

141 Conglomerato con bitume a bassa modifica e bassa viscosità Caratteristiche Metodo di prova Unità di Misura Valore analisi Penetrazione a 25 C, EN 1426 dmm 75 Punto di rammollimento EN 1427 C 71,3 Viscosita a 100 C EN Pa s 2,33 Viscosita a 135 C EN Pa s 0,26 Viscosita a 160 C EN Pa s 0,10 Viscosita a 180 C EN Pa s 0,05 fraass EN C -17 Tubentest 180 C parte alta C 68,4 parte bassa C 66,7 Ritorno elastico a 25 C EN % 41 RTFOT Penetrazione a 25 C, EN 1426 dmm 50 Punto di rammollimento EN 1427 C 74,2 Viscosita a 100 C EN Pa s 2,94 Viscosita a 135 C EN Pa s 0,36 Viscosita a 160 C EN Pa s 0,16 Viscosita a 180 C EN Pa s 0,08 Fraass EN C -10 Ritorno elastico a 25 C EN % 44 Prof. Ing. Maurizio BOCCI Bolzano 20 febbraio 2008

142 Temperatura alla compattazione 117 C Prof. Ing. Maurizio BOCCI Bolzano 20 febbraio 2008

143 Controlli sullo strato di binder Prove sulla miscela sfusa Prove sulle carote Prelievo 1 - % di bitume 5,17 - % di vuoti residui 6,48 Prelievo 2 - % di bitume 5,52 - % di vuoti residui 4,12 Prelievo 3 - % di bitume 4,87 - % di vuoti residui 5,10 Prelievo 4 - % di bitume 5,00 - % di vuoti residui 6,32 Prof. Ing. Maurizio BOCCI Bolzano 20 febbraio 2008

144 Il sito a lavori ultimati Prof. Ing. Maurizio BOCCI Bolzano 20 febbraio 2008

145 Grazie per l attenzione Prof. Ing. Maurizio BOCCI Bolzano 20 febbraio 2008

146 Saggi con escavatore e classifica delle terre Prof. Ing. Maurizio BOCCI Bolzano 20 febbraio 2008

147 chiuso aperto Indice di porosità carreggiata sud km km ,500 72,600 72,700 72,800 72,900 73,000 73,100 73,200 73,300 73,400 73,500 73,600 73,700 73,800 73,900 74,000 74,100 74,200 74,300 74,400 74,500 74,600 74,700 74,800 74,900 75,000 75,100 75,200 75,300 75,400 75,500 75,600 75,700 75,800 75,900 76,000 direz. sud - c. di marcia - media mic. - agosto. 03 direz. sud - c. di marcia - agosto 04 dx sx COME GARANTIRE SICUREZZA E COMFORT PER L UTENTE ATTRAVERSO L USO DI PAVIMENTAZIONI SPECIALI: L ESPERIENZA DI AUTOSTRADA DEL BRENNERO ing. Alessandro Magnago Bolzano, 20 febbraio 2008

148 PAVIMENTAZIONI AUTOSTRADALI di A22 (dal 1987 al 1994) DFA: Drenante FonoAssorbente AntiSkid Vantaggi: - Elevata capacità fonoassorbente Vantaggi: - Maggior aderenza - Maggior sicurezza - Elevato comfort anche sul bagnato - Elevato drenaggio dato dall alta percentuale di vuoti (>20%) - Rugosità che permette un effetto drenante superficiale - Non presenta problemi per pulizia e viabilità invernale Svantaggi: - Problemi nel periodo invernale per la facilità di formazione del ghiaccio - Difficoltà nella pulizia da parte di lame sgombraneve - Necessità di ingenti quantità di sale antigelo - Compattamento nel tempo dato dall intasamento da parte di polvere, gomma e impurità Svantaggi: - Effetto fonoassorbente più limitato a causa della mancanza di un elevato numero di vuoti

149 PAVIMENTAZIONI AUTOSTRADALI di A22 (dal 1995 al 1997) DFAS: Drenante FonoAssorbente Speciale - Unisce i vantaggi del DFA a quelli dell AntiSkid - Percentuale di vuoti più limitata del DFA - Permeabilità attraverso i vuoti e drenaggio superficiale VANTAGGI - Elevata capacità fonoassorbente - Riduzione dei problemi di gestione invernale - Permeabilità attraverso i vuoti e drenaggio superficiale - Prestazioni migliori nel lungo periodo quando i vuoti iniziano ad occludersi SVANTAGGI - Maggior attenzione nella posa dei tratti in rettilineo (incremento pendenze per il drenaggio) - I benefici rispetto al DFA tradizionale risultano più attenuati nel primo periodo

150 PAVIMENTAZIONI AUTOSTRADALI di A22 (dal 1998 al 1999) DFAS: Drenante FonoAssorbente Speciale Per raggiungere una migliore risposta dal tappeto di usura alle diverse condizioni CLIMATICHE, GEOGRAFICHE e STRUTTURALI, sono state impiegate due tipologie di DFAS DFAS tipo A - Percentuale di vuoti compresa tra 12% e 15% - Miglior adattamento ai problemi legati alla manutenzione invernale - Impiegato nel tratto BRENNERO-BOLZANO DFAS tipo B - Percentuale di vuoti compresa tra 15% e 18% - Migliori caratteristiche in termini di drenaggio superficiale - Impiegato nel tratto BOLZANO-MODENA

151 PAVIMENTAZIONI AUTOSTRADALI di A22 (dal 2001) DFAS: Drenante FonoAssorbente Speciale Uniformato su tutto lo sviluppo autostradale il DFAS di tipo B per garantire elevato drenaggio Antiskid tipo SMA (SplittMastix( Asphalt) Utilizzato per la pavimentazione di ponti, viadotti, gallerie e piste di svincolo Pavimentazione Ordinaria - Conglomerati tipo usura, binder, base confezionati con bitume modificato - Usata nei casi dove il tratto è limitato (risanamenti urgenti ed interventi provvisori

152 MANUTENZIONE DELLA PAVIMENTAZIONE DRENANTE OBIETTIVO Intervenire sul degrado prima che giunga a livelli di potenziale pericolo Le componenti delle strade sono tutte misurabili. Oggi la diagnostica, attraverso la misura di diversi parametri, permette di valutare lo stato della pavimentazione e di tutte le altre componenti di una strada La strada non è un corpo statico che una volta costruito dura per sempre, ma un elemento in continua evoluzione da non abbandonare a se stesso

153 MANUTENZIONE DELLA PAVIMENTAZIONE DRENANTE OBIETTIVO Programmare l intervento sul degrado prima che giunga a livelli di potenziale pericolo Indagare per conoscere l esistente Effettuare l analisi di precisi elementi indicatori attraverso una serie di parametri Determinare il livello di degrado e la sua evoluzione nel tempo Programmare la manutenzione intervenendo sul degrado prima che giunga a livelli di potenziale pericolo

154 MONITORAGGIO ED ANALISI DELLA PAVIMENTAZIONE AUTOSTRADALE OBIETTIVI Determinazione della durata residua Valutazione degli intervalli e ampiezza delle operazioni di manutenzione e sostituzione del manto Miglioramento della qualità di costruzione Aumento durata della pavimentazione Miglioramento efficienza ed efficacia della manutenzione invernale

155 ANALISI DELLA PAVIMENTAZIONE AUTOSTRADALE PARAMETRI INDICE Drenabilità Temperatura Aderenza Regolarità Degradi superficiali (Ormaie Rigonfiamenti Fessurazioni Sgranamenti)

156 ANALISI DELLA PAVIMENTAZIONE AUTOSTRADALE METODI DI INDAGINE Misurazioni FONOMETRICHE CAPACITÁ DRENANTE Monitoraggio TERMICO MIGLIORAMENTO GESTIONE INVERNALE

157 Misurazioni FONOMETRICHE OBIETTIVO Misurare la drenabilità del manto autostradale attraverso la misurazione del rumore di rotolamento. Questa innovativa metodologia consente una maggior affidabilità e velocità di realizzazione rispetto alle tecniche fino ad ora utilizzabili per misurazioni in autostrada LA DRENABILITÁ la capacità drenante dei tappeti bituminosi è una delle caratteristiche più apprezzate da parte degli automobilisti dipende da diversi fattori tra cui: - ampiezza dei vuoti - pendenza trasversale della carreggiata - capacità di diffusione del liquido tra le cavità - giunzioni tra le stese

158 Misurazioni FONOMETRICHE METODI di MISURAZIONE della DRENABILITÁ PERMEAMETRO - la prova consiste nel misurare quanto tempo impiega una quantità d acqua nota a defluire da un recipiente alla pavimentazione - il tempo impiegato indica la drenabilità del manto - è una misurazione puntuale relativa a 5 misure parallele eseguite ogni 100 metri: il dato medio che si ottiene, scartati i valori anomali, viene considerato come il dato medio dei 100 metri METODO DI MISURAZIONE A.P.I.C.E. - metodo brevettato a livello europeo che relaziona la drenabilità alla rumorosità prodotta da due ruote campioni di un carrello sull asfalto - la rumorosità viene misurata da due microfoni posti nelle vicinanze delle ruote - la misurazione è pressoché in continuo in quanto la frequenza di campionamento avviene ogni 0,5 secondi - si ottiene quindi l immagine sonora di due strisce di asfalto parallele larghe 10 cm - la misurazione avviene di notte e non implica grossi problemi di gestione del traffico anche perché la velocità di percorrenza risulta essere elevata (110 km/h)

159 Misurazioni FONOMETRICHE MISURAZIONE DEL RUMORE DI ROTOLAMENTO STRUMENTI IMPIEGATI - automobile dotata di cruise control in maniera tale da assicurare 110 km/h costanti - carrello con microfoni nelle vicinanze delle ruote per la rilevazione della rumorosità di rotolamento dei pneumatici sull asfalto

160 Misurazioni FONOMETRICHE MISURAZIONE DEL RUMORE DI ROTOLAMENTO STRUMENTI IMPIEGATI SCHEMATIZZAZIONE LOGICA MISURAZIONE DEL LIVELLO SONORO Leq(A) CREAZIONE DELLO SPETTRO ACUSTICO VALUTAZIONE DELLO SPETTRO ACUSTICO (frequenza del baricentro e valori di picco) DEFINIZIONE DI INDICE DI POROSITÁ DRENABILITÁ DEL MANTO STRADALE

161 Misurazioni FONOMETRICHE MISURAZIONE DEL RUMORE DI ROTOLAMENTO STRUMENTI IMPIEGATI SCHEMATIZZAZIONE LOGICA RISULTATI OTTENUTI (le misurazioni sono state effettuate prima e dopo la posa di un nuovo tappeto bituminoso) Livello equivalente pesato "A" carreggiata sud km km LIVELLO EQUIVALENTE (A) Nella zona interessata dalla sostituzione del tappeto bituminoso si è notato un abbassamento della rumorosità fino a 6 db(a) valori espressi in db(a) ,000 34,200 34,400 34,600 34,800 35,000 35,200 35,400 35,600 35,800 36,000 36,200 36,400 36,600 36,800 37,000 37,200 37,400 37,600 37,800 38,000 38,200 38,400 38,600 38,800 39,000 39,200 39,400 Agosto 03 Agosto 04 direz. sud - c. di marcia - media mic. - agosto. 03 direz. sud - c. di marcia - agosto 04 progressive chilometriche

162 Misurazioni FONOMETRICHE MISURAZIONE DEL RUMORE DI ROTOLAMENTO STRUMENTI IMPIEGATI SCHEMATIZZAZIONE LOGICA RISULTATI OTTENUTI (le misurazioni sono state effettuate prima e dopo la posa di un nuovo tappeto bituminoso) Confronto tra gli spettri CONFRONTO SPETTRALE Il vecchio manto bituminoso presenta: carreggiata sud km km baricentro ad alte frequenze segno di una chiusura della porosità - elevato valore del picco segno di un decadimento delle prestazioni acustiche valori espressi in db(a) Agosto 03 Agosto 04 direz. sud - c. di marcia - media mic. - agosto. 03 direz. sud - c. di marcia - agosto 04 frequenze campionate in Hz

163 Misurazioni FONOMETRICHE MISURAZIONE DEL RUMORE DI ROTOLAMENTO STRUMENTI IMPIEGATI SCHEMATIZZAZIONE LOGICA RISULTATI OTTENUTI (le misurazioni sono state effettuate prima e dopo la posa di un nuovo tappeto bituminoso) Confronto tra gli spettri CONFRONTO SPETTRALE carreggiata sud km km Il nuovo manto bituminoso presenta: baricentro a frequenze basse segno di una porosità aperta - valore del picco inferiore segno di buone prestazioni acustiche valori espressi in db(a) Agosto 03 Agosto 04 direz. sud - c. di marcia - media mic. - agosto. 03 direz. sud - c. di marcia - agosto 04 frequenze campionate in Hz

164 Misurazioni FONOMETRICHE MISURAZIONE DEL RUMORE DI ROTOLAMENTO STRUMENTI IMPIEGATI SCHEMATIZZAZIONE LOGICA RISULTATI OTTENUTI (le misurazioni sono state effettuate prima e dopo la posa di un nuovo tappeto bituminoso) Planimetrie isofoniche carreggiata sud km km CONFRONTO PLANIMETRIE ISOFONICHE Le planimetrie isofoniche consentono una visualizzazione su tutta la larghezza degli spettri precedentemente visti abbassamento del valore di picco, indice di miglioramento delle prestazioni acustiche direz. sud - c. di marcia - media mic. - agosto frequenze campionate in Hz 289, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,900 Agosto 04 Agosto 03 direz. sud - c. di marcia - agosto 04 progressive chilometriche Leq(A)

165 Misurazioni FONOMETRICHE MISURAZIONE DEL RUMORE DI ROTOLAMENTO STRUMENTI IMPIEGATI SCHEMATIZZAZIONE LOGICA RISULTATI OTTENUTI (Le misurazioni sono state effettuate prima e dopo la posa di un nuovo tappeto bituminoso) Indice di porosità INDICE di POROSITÁ Dato dalla rielaborazione dei valori spettrali. carreggiata sud km km E possibile identificare le zone che hanno subito una sostituzione di pavimentazione in corrispondenza dei quali la porosità risulta aperta Le zone non soggette a manutenzione hanno subito un peggioramento con ulteriore chiusura della porosità chiuso aperto 72,500 72,600 72,700 72,800 72,900 73,000 73,100 73,200 73,300 73,400 73,500 73,600 73,700 73,800 73,900 74,000 74,100 74,200 74,300 74,400 74,500 74,600 74,700 74,800 74,900 75,000 75,100 75,200 75,300 75,400 75,500 75,600 75,700 75,800 75,900 76,000 Agosto direz. sud 03- c. di marcia Agosto - media mic. 04- agosto. 03 direz. sud - c. di marcia - agosto 04 dx sx

166 Misurazioni FONOMETRICHE MISURAZIONE DEL RUMORE DI ROTOLAMENTO STRUMENTI IMPIEGATI SCHEMATIZZAZIONE LOGICA RISULTATI OTTENUTI (le misurazioni sono state effettuate prima e dopo la posa di un nuovo tappeto bituminoso) DRENABILITÁ Drenabilità carreggiata nord km km Si ottiene dai valori spettrali modificati con algoritmo. E facilmente identificabile la zona in cui è stata sostituita la pavimentazione con una nuova, dotata di porosità ottimale e quindi maggior drenabilità Il decadimento della capacità drenante è risultato essere minimo nel tratto dove non si è intervenuto tempo di deflusso in secondi 198, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,000 Agosto 03 Agosto 04 direz. nord - c. di marcia - media mic. - agosto 03 direz. nord - c. di marcia - agosto 04

167 Misurazioni FONOMETRICHE MISURAZIONE DEL RUMORE DI ROTOLAMENTO STRUMENTI IMPIEGATI SCHEMATIZZAZIONE LOGICA RISULTATI OTTENUTI CONCLUSIONI 1. Le prove di drenabilità mediante permeametro risultano difficili da realizzare in autostrada 2. Il sistema di misurazione attraverso il rumore di rotolamento consente di eseguire il rilievo precisamente, velocemente e con impatto minimo sul traffico 3. Può essere impiegato in zone come la corsia di sorpasso dove tali misurazioni usualmente non avvengono e dove la capacità drenante risulta ancora più importante rispetto alla corsia di marcia 4. I dati ottenuti risultano di semplice interpretazione

168 MANUTENZIONE INVERNALE DELLA PAVIMENTAZIONE DRENANTE La manutenzione della pavimentazione drenante soprattutto nel periodo invernale riveste particolare attenzione - escursione termica maggiore a causa del maggior numero di materiale esposto - formazione di ghiaccio in superficie e all interno per l elevata porosità In sostegno alle operazioni di manutenzione è stato attivato un sistema sperimentale costituito da: - SISTEMA di MONITORAGGIO METEO Vengono raccolti e inviati al CSA e CAU dati relativi a: - temperatura aria - temperatura suolo - punto di congelamento -umidità relativa

169 Misurazioni TERMICHE OBIETTIVO Misurare la temperatura del manto autostradale attraverso sensori ad infrarossi installati sulla parte posteriore di furgoni evitando così misurazioni puntuali da stazioni fisse. LA TEMPERATURA Parametro fondamentale nel descrivere il legame di neve e ghiaccio con la pavimentazione stessa La conoscenza accurata di tale parametro aiuta a determinare le dosi appropriate per lo spargimento del sale riducendone sprechi ed il degrado strutturale connesso alla corrosione

170 Misurazioni TERMICHE METODI di MISURAZIONE della TEMPERATURA MISURAZIONE DELLA TEMPERATURA MEDIANTE SENSORI AD INFRAROSSI - tali sensori sono installati nella parte posteriore dei furgoni autostradali - misurano la temperatura con precisione e ripetibilità pari a 0.5K ed un campo di misurazione di ± 25 C - il valore di misurazione viene interpretato come valore medio dell area di intervento

171 Misurazioni TERMICHE METODI di MISURAZIONE della TEMPERATURA MISURAZIONE DELLA TEMPERATURA MEDIANTE SENSORI AD INFRAROSSI TRASMISSIONE DATI DELLA TEMPERATURA MISURATA - i dati termici vengono trasmessi ad un server centrale dove si crea in un GIS la mappatura delle temperature della pavimentazione - il posizionamento avviene tramite un antenna GPS GARMIN collegata al PC installato su ciascun mezzo - al fine di ottimizzare la risoluzione spaziale della mappatura dei dati, il sistema è impostato affinché acquisisca dati per una lunghezza specifica del tratto (es. 100 metri) ed invii solo i dati accumulati

172 Misurazioni TERMICHE METODI di MISURAZIONE della TEMPERATURA MISURAZIONE DELLA TEMPERATURA MEDIANTE SENSORI AD INFRAROSSI TRASMISSIONE DATI DELLA TEMPERATURA MISURATA ELABORAZIONE DATI DELLA TEMPERATURA MISURATA - i dati, attraverso un profilatore (IR-Profiler) vengono resi visibili in forma grafica e tabellare - questi possono essere analizzati sia direttamente sul furgone che dagli utenti del Server mediante un software di gestione

173 Misurazioni TERMICHE METODI di MISURAZIONE della TEMPERATURA MISURAZIONE DELLA TEMPERATURA MEDIANTE SENSORI AD INFRAROSSI TRASMISSIONE DATI DELLA TEMPERATURA MISURATA ELABORAZIONE DATI DELLA TEMPERATURA MISURATA RISULTATI OTTENUTI - durante la fase di collaudo, il sistema ha avuto un buon rendimento e risultati affidabili - la rilevazione della temperatura in continuo costituisce una buona informazione ed un ottima base decisionale - le esperienze fatte con i veicoli di monitoraggio per la temperatura hanno incoraggiato la ricerca per un potenziamento di strumenti per la misurazione di altri parametri strutturali (es. sensori laser per la determinazione di deformazioni, elaborazione digitale di immagini)

174 GLI INDICATORI DI QUALITÀ DELLA PAVIMENTAZIONE DELL A22 Elevati valori dell indice di rugosità I A1 e regolarità I A2 ANNO I A1 I A2 I PAV =0,6*I A1 +0,4*I A2 I S Q=I PAV *0,6+I S *0, ,10 55,30 65,98 100,00 79,59 Indice di incidentalità I S ,39 67,17 76,90 98,30 85, ,75 81,35 84,59 98,30 90,07 Elevato valore dell indicatore di qualità del servizio Q e mantenimento di un suo trend di crescita ΔQ ,44 85,00 86,93 82,49 80,60 79,94 78,26 83,24 84,13 96,59 96,59 96,59 85,60 88,58 89, ,78 82,48 87,46 98,30 91, ,83 84,02 88,71 98,30 92, ,76 85,27 90,36 100,00 94,22

175 INCIDENTALITÀ E PAVIMENTAZIONE PER L A22L Andamento del tasso di incidentalità per l intera Autostrada del Brennero e lungo tratti singoli a confronto con la media nazionale ( ) Introduzione estesa del DFA ( inizio anni 90) Introduzione del divieto di sorpasso (2000) Introduzione patente a punti (2003) Il dato odierno risulta perfettamente in linea con quello del 1985

176 CONCLUSIONI Alla luce delle sempre maggiori potenze erogate dalle automobili presenti, l incidentalità e la sicurezza ed il comfort di guida sono strettamente legate alla tipologia e condizioni della pavimentazione L applicazione di misurazioni scientifiche e approcci ingegneristici sono alla base di un comportamento vincente da adottare nei confronti della corretta gestione della pavimentazione stessa Dall esperienza maturata è possibile affermare che oggi il DFAS rappresenta una pavimentazione ottimale che unisce prestazioni fonoassorbenti e drenanti ad aspetti di sicurezza quali la riduzione dell aquaplaning, effetto spray e effetto specchio notturno

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178 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio 2008 L Utilizzo delle Reti di Rinforzo nelle Pavimentazioni Stradali Prof. Ing. Francesco Canestrari Università Politecnica delle Marche f.canestrari@univpm.it Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 1 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

179 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio 2008 CIRS CENTRO INTERUNIVERSITARIO SPERIMENTALE DI RICERCA STRADALE ED AEROPORTUALE Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 2 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

180 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio 2008 UNIVERSITÀ DI PARMA UNIVERSITÀ DI PADOVA POLITECNICO DI TORINO UNIVERSITÀ DI GENOVA UNIVERSITÀ DI PERUGIA UNIVERSITÀ POLITECNICA DELLE MARCHE UNIVERSITÀ DI KORE-ENNA Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 3 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

181 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio 2008 Attività del CIRS Consulenze tecnico-scientifiche Alta formazione ed istruzione permanente Ricerca e sviluppo di soluzioni innovative Finanziamenti Amministrazioni Pubbliche Società di Gestione di Infrastrutture Imprese e Società Private Ministero (MUR) Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 4 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

182 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio 2008 Prof. F. A. Santagata Direttore del CIRS Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 5 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

183 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio 2008 Professori ORDINARI Santagata F.A. Bocci Canestrari De Palma Montepara Pasetto Santagata E. Tesoriere Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 6 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

184 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio 2008 Bassani Professori ASSOCIATI Cerni Capiluppi Giuliani Caposio Virgili Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 7 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

185 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio 2008 Baglieri Barbati Cardone Chiappinelli Dalmazzo Ferrotti Graziani Grilli Pasquini Riviera Ed altri: Pannunzio, Ficcadenti, Tebaldi Ticali Toraldo RICERCATORI Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 8 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

186 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio 2008 CONTRATTI DI RICERCA PIÙ SIGNIFICATIVI SEA Aeroporto di Malpensa Gerland Routes AdR Aerop. Fiumicino Italstrade Ruscalla-Tubosider API Min.LL.PP.Isp.Gen.Circ.Sicurezza Aeroporto di Cameri Aeroporto di Falconara SEA Aeroporto di Milano Linate AeroportodiCagliariElmas Aeroporto di Palermo Bitem - Giachino - Valli Zabban ENAC ANAS Pavimentaz. Pista Emulsioni ASTRA Pavimentaz. Pista Autostrada Tirana - Durazzo Reologia bitumi Capitolato & Decreto Controllo Valutaz. Interventi e modellaz. Indagine conoscitiva Supporto sperim. a DL Indagine conoscitiva/capitolato Studio EMAS Emulsioni e mani d attacco Norme tecniche prestazionali Progetto Pilota Nazionale Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 9 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

187 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio 2008 L Utilizzo delle Reti di Rinforzo nelle Pavimentazioni Stradali Sommario Presentazione 1. ESIGENZE 2. MATERIALI 3. FUNZIONI 4. POSA IN OPERA 5. STUDI SPERIMENTALI Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 10 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

188 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio ESIGENZE Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 11 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

189 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio ESIGENZE Requisiti progettuali per le pavimentazioni stradali Carico delle ruota in movimento Strato superficiale: aderenza Principali elementi strutturali [strati legati] Fondazione stradale Elevata rigidezza Resistenza alla fessurazione Resistenza alla deformazione Piano adeguato al posizionamento degli strati superiori [Materiali granulari sopra il terreno] Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 12 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

190 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio ESIGENZE Meccanismi di rottura Fessurazioni da fatica Ormaiamento Fessurazioni di riflessione Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 13 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

191 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio ESIGENZE Fessurazione da fatica Le fessurazioni da fatica si hanno quando la pavimentazione è soggetta a cicli di carico ripetuti Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 14 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

192 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio ESIGENZE Fessurazione da fatica Meccanismo di fatica L innesco della fessura dipende dalla deformazione di trazione La propagazione della fessura dipende dalla tensione di trazione Interazione tra strati legati e fondazione Strati legati Carico delle ruota in movimento Fessurazione da fatica ε t Innesco della fessura in profondità Strati non legati propagazione verso la superficie Sottofondo ε z danneggiamento irreversibile Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 15 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

193 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio ESIGENZE Ormaiamento L ormaiamento si presenta come depressioni longitudinali in corrispondenza della zona di passaggio delle ruote ed è dovuto ad un accumulo di deformazioni permanenti Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 16 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

194 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio ESIGENZE Ormaiamento Meccanismo di ormaiamento negli strati legati Deformazioni permanenti a taglio in prossimità della superficie Alte temperature Carichi da traffico pesante Elevato volume di traffico Meccanismo di ormaiamento negli strati non legati Mancanza di una adeguata distribuzione dei carichi Strati granulari o terreno in sito Problemi legati all acqua Strati legati Strati non legati Strati legati Strati non legati Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 17 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

195 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio ESIGENZE Fessurazione di Riflessione Propagazione delle fessurazioni della vecchia pavimentazione attraverso il nuovo strato superficiale Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 18 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

196 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio ESIGENZE Fessurazione di Riflessione Meccanismo di fessurazione di riflessione Posizionate in prossimità di discontinuità esistenti Metodi di progettazione meccanica ancora in evoluzione Geogriglie rigide migliori Geotessili possono impermeabilizzare Fessurazione riflessa Strato superficiale Lastra in calcestruzzo Carico delle ruote Sottofondo Lastra in calcestruzzo GIUNTO Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 19 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

197 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio MATERIALI Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 20 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

198 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio MATERIALI Caratterizzazione e proprietà COST ACTION 348 REINFORCEMENT OF PAVEMENTS WITH STEEL MESHES AND GEOSYNTHETICS Materiale costituente Geometria forma delle maglie ampiezza delle maglie spessore delle nervature Ricoprimento RESISTENZA A TRAZIONE E RIGIDEZZA ELEVATE Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 21 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

199 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio 2008 Reti metalliche 2. MATERIALI Tipologie Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 22 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

200 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio MATERIALI Tipologie Geosintetici I geosintetici sono dei manti sintetici di diversa natura e composizione che sono presenti in un ampia gamma per poter assolvere compiti specifici nelle opere geotecniche e di ingegneria idraulica. Esistono diverse tipologie: Geotessili (tessuti, non tessuti) Prodotti di petrolio grezzo (polipropilene e poliestere) o lana di vetro Geogriglie (estruse, tessute, a nastri) Fibre sintetiche (poliestere, polietilene, polipropilene) o lana di vetro Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 23 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

201 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio MATERIALI Tipologie Geotessili non tessuti Geotessili tessuti I non tessuti hanno un comportamento isotropo, mentre i tessuti esplicano le resistenze migliori lungo due direzioni preferenziali (trama e ordito). I non tessuti sono caratterizzati da un maggior assortimento dei filamenti. I tessuti sono più rigidi dei non tessuti Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 24 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

202 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio MATERIALI Tipologie Geogriglie fibre di vetro 12,5 12,5 mm 30,5 30,5 mm polipropilene poliestere Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 25 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

203 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio FUNZIONI Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 26 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

204 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio 2008 Separazione/Filtrazione 3. FUNZIONI Interfaccia tra sottofondo e fondazione; Previene la contaminazione; Evita l incremento della pressione interstiziale; Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 27 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

205 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio FUNZIONI Rinforzo (strato di fondazione) 1 Caso 2 Caso 3 Caso Strati legati Strati legati Strati legati Strati non legati Strati non legati Strati non legati Sottofondo Sottofondo Sottofondo Strato granulare buono, sottofondo con scarse capacità portanti Strato granulare poco resistente, sottofondo elevata capacità portante Strato granulare poco resistente, sottofondo con scarse capacità portanti Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 28 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

206 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio FUNZIONI Rinforzo (strato di fondazione) Es. Ormaiamento della fondazione a causa del traffico di cantiere Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 29 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

207 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio 2008 Rinforzo (strati legati) 3. FUNZIONI Incremento della vita utile a fatica; Riduzione dell ormaiamento; Riduzione Spessori; Limitazione delle fessurazioni di riflessione; (Generalmente sono richieste geogriglie rigide) Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 30 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

208 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio FUNZIONI Rinforzo (strati legati): Fessurazione da Fatica Posizionate dove le tensioni/deformazioni di trazione sono massime; Limitazione della propagazione delle fessure. Strati legati Strati non legati Sottofondo Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 31 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

209 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio FUNZIONI Rinforzo (strati legati): Fessurazione da Fatica Esperienze di laboratorio - S.F. Brown (University of Nottingham) Il rinforzo in prossimità della parte inferiore degli strati legati può aumentare di 10 volte la vita a fatica N.B. Il rinforzo non impedisce l innesco ma la propagazione Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 32 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

210 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio FUNZIONI Rinforzo (strati legati): Ormaiamento Overlay Posizionamento dove le deformazioni sono più ampie; Incremento di circa 3 volte della vita utile; Richiede geogriglie rigide. OVERLAY Carico delle ruote Pavimentazione esistente GRIGLIA Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 33 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

211 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio FUNZIONI Rinforzo (strati legati): Ormaiamento Overlay Il rinforzo può aumentare fino a 3 volte la vita utile L interstrato posizionato dove si trovano le deformazioni più grandi: 2 interstrati 1 alla base degli strati legati e 1 più vicino alla superficie Esperienze di laboratorio - S.F. Brown (University of Nottingham) Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 34 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

212 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio FUNZIONI Rinforzo (strati legati): Riduzione Spessori 1. Pavimentazione non rinforzata 2. Rinforzata con 1 interstrato per contrastare la fatica; 3. Rinforzata con 2 interstrati per contrastare l ormaiamento. Il rinforzo permette una riduzione dello spessore degli strati a parità di vita utile slide 35 Prof. Ing. Francesco Canestrari L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

213 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio FUNZIONI Rinforzo (strati legati): Fessurazioni di Riflessione Posizionate in prossimità di discontinuità esistenti Metodi di progettazione meccanica ancora in evoluzione Fessurazione di riflessione Strato superficiale Lastra in calcestruzzo Carico delle ruote GRIGLIA Lastra in calcestruzzo Geogriglie rigide migliori Geotessili possono impermeabilizzare Sottofondo GIUNTO Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 36 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

214 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio FUNZIONI Rinforzo (strati legati): Fessurazioni di Riflessione (Caltabiano & Brunton, 1991) Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 37 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

215 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio POSA IN OPERA Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 38 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

216 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio POSA IN OPERA Raccomandazioni Appropriate procedure preliminari di cantiere; Interstrati saldamente fissati e posizionati correttamente; Attenzione alle condizioni dell interfaccia; Resistenza al danno provocato dalla stesa di conglomerati a caldo. slide 39 Prof. Ing. Francesco Canestrari L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

217 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio POSA IN OPERA Procedure Preliminari N.B. Tali procedure prevedono regole specifiche al variare del tipo di prodotto PREPARAZIONE DEL PIANO DI POSA: 1. Pulizia della superficie; 2. Rimozione materiale non ancorato al piano di posa; 3. Riempimento di eventuali buche; 4. Riparazione ammaloramenti di grande entità ed eventuale risagomatura. SCOPO REALIZZAZIONE DI UN BUON COLLEGAMENTO Eliminazione cavità sotto il rinforzo dopo la stesa dello strato superficiale (riduzione del rischio di inadeguate condizioni di compattazione) Prof. Ing. Francesco Canestrari slide L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

218 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio POSA IN OPERA Applicazione Rinforzo Le reti in acciaio sono fissate con chiodi oppure inglobate in uno slurry Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 41 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

219 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio POSA IN OPERA Applicazione Rinforzo Per alcuni materiali: stesa di mano d attacco preferibilmente di bitume modificato; QUANTITÀ: circa 400 g/m² di bitume residuo nel caso di geogriglie (per i geotessili è triplicata). Per geogriglie autoadesive la mano d attacco può essere evitata (SUPERFICIE D INSTALLAZIONE ASCIUTTA) Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 42 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

220 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio POSA IN OPERA Applicazione Rinforzo Il prodotto deve essere perfettamente steso per evitare problemi durante la realizzazione dello strato di conglomerato bituminoso sovrastante Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 43 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

221 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio POSA IN OPERA Applicazione Rinforzo Sovrapposizioni e piegature inevitabili: Geogriglie e reti metalliche cm Per evitare scorrimenti, l inizio di una nuova porzione di interstrato deve essere posizionata al di sotto di quella precedente, nella direzione di stesa. Traffico non ammesso prima della realizzazione dell overlay. Per i mezzi di cantiere attenzione ad accelerazioni, frenate e brusche variazioni di direzione. Prof. Ing. Francesco Canestrari slide L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

222 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio POSA IN OPERA Stesa dello Strato di Conglomerato Bituminoso Applicazione dello strato superficiale di spessore superiore a 4 cm Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 45 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

223 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio POSA IN OPERA Esempi Applicativi Autostrada del Brennero 1992 Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 46 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

224 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio POSA IN OPERA Esempi Applicativi Comune di LAIVES (BZ) 2007 Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 47 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

225 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio POSA IN OPERA Esempi Applicativi Aeroporto Raffaello Sanzio 2007 Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 48 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

226 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio STUDI SPERIMENTALI Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 49 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

227 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio STUDI SPERIMENTALI Tronchi Pilota Università di Parma Provincia di Parma polyester grid polypropylene membrane steel woven grid glass fiber grid Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 50 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

228 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio STUDI SPERIMENTALI Tronchi Pilota Università di Bologna Autostrada A21 Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 51 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

229 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio STUDI SPERIMENTALI Indagini di Laboratorio Università Politecnica delle Marche - CIRS Geogriglia in fibra di vetro Prebituminata Flessione su 4 punti L interposizione di una geogriglia tra gli strati produce effetti sul comportamento pre e post fessurativo Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 52 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

230 Deformazione mm [mm] Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio STUDI SPERIMENTALI Indagini di Laboratorio Università Politecnica delle Marche - CIRS T=20 C Numero secdi cicli Rinforzo Controllo Diverso comportamento in campo fessurativo Fessure bloccate dall interstrato Aumento della rigidezza iniziale Incremento della vita a fatica Senza mano d attacco: possibiltà di scollegamento dell interfaccia Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 53 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

231 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio STUDI SPERIMENTALI Indagini di Laboratorio Università Politecnica delle Marche - CIRS Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 54 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

232 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio STUDI SPERIMENTALI Indagini di Laboratorio Università Politecnica delle Marche - CIRS Semiscatola superiore Prova ASTRA Norma UNI Braccio rigido snodato Motore Scatola di Taglio Dispositivo Mobile Spostamento Verticale h (LVDT) Carico Verticale P Strato Superiore del Provino Strato Inferiore del Provino Zona non Confinata x (LVDT) Camera Climatica Braccio Snodato Forza Orizzontale (Cella di Carico) Spostamento Orizzontale T Fustella con cavità cilindrica Lamine circolari Strato superiore provino Interfaccia Strato inferiore provino Lamine circolari Fustella con cavità cilindrica Semiscatola inferiore Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 55 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

233 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio STUDI SPERIMENTALI Indagini di Laboratorio Università Politecnica delle Marche - CIRS Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 56 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

234 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio 2008 Università di Parma 5. STUDI SPERIMENTALI Indagini di Laboratorio without reinforce with reinforce load (KN) Comportamento dopo la rottura time (s) Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 57 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

235 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio 2008 Università di Bologna 5. STUDI SPERIMENTALI Indagini di Laboratorio INTERSTRATO SINTETICO Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 58 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

236 Pavimentazioni e materiali, riciclaggio Bolzano, 20 febbraio 2008 Grazie per l attenzione! l Prof. Ing. Francesco Canestrari slide 59 L utilizzo delle reti di rinforzo nelle pavimentazioni stradali

237 Pavement Management Zustandserfassung und -bewertung von Straßen Viatec 08, 4. Fachmesse für Straßenbau und Infrastrukturbewirtschaftung in Bergregionen, Bozen Februar 2008

238 TÜV Rheinland. Pavement Management. Mehr Verkehrsaufkommen Abnehmende Straßenqualität weniger Finanzmittel Pavement Management zum optimalen Mitteleinsatz 2 27/03/2008 Pavement Management, Barbara Koch

239 TÜV Rheinland. Optimierung. Ungezielter Einsatz Wenig Budget keine effiziente Erhaltung punktuelle Schadensbeseitigung Ungezielter Einsatz Viel Budget Sanierung der Schäden Qualität mit hohen Kosten Pavement Management Optimaler Mitteleinsatz Erhaltungsplanung und schadensbezogene Sanierung Qualität mit geringerem Mitteleinsatz Niedrig Qualitätslevel Hoch 3 27/03/2008 Pavement Management, Barbara Koch

240 TÜV Rheinland. Was sind die maßgebenden Einflussgrößen? Verkehrsbelastung DTV s (Schwerverkehr) Oberflächeneigenschaften Tragfähigkeit Schichtaufbau Pavement Structure 4 27/03/2008 Pavement Management, Barbara Koch

241 TÜV Rheinland. Untersuchungen Verkehrsflächen. TÜV Rheinland Oberflächeneigenschaften Ebenheit Griffigkeit Substanzmerkmale Makrotextur Objekterfassung weitere Untersuchungen Tragfähigkeit FWD Schichtenaufbau Impuls- Radar Materialtest Markierung; Asphalt; Beton; Mineralstoffe; Boden und Fels Datenaufbereitung und -übergabe STRADIVARI ARGVideo Einpflege in GIS 5 27/03/2008 Pavement Management, Barbara Koch

242 TÜV Rheinland. Untersuchungen Verkehrsflächen. Oberflächeneigenschaften Ebenheit Griffigkeit Substanzmerkmale Makrotextur Objekterfassung TÜV Rheinland 6 27/03/2008 Pavement Management, Barbara Koch

243 TÜV Rheinland. Zustandserfassung und bewertung. Zustandserfassung der Oberflächeneigenschaften TP 1 Ebenheit TP1A Längsebenheit Planograph, Längsneigung TP1B Querebenheit Spurrinnentiefe, Wassertiefe, Querneigung TP 2 Griffigkeit Seitenreibungsbeiwert SKM TP 3 Substanzmerkmale Asphalt Netzrisse, Flickstellen, Einzelrisse, Ausbrüche Pflaster Setzungen, Bruch Beton Längs- / Querrisse, Kantenschäden, Eckabbrüche 7 27/03/2008 Pavement Management, Barbara Koch

244 TÜV Rheinland. Arten der Zustandserfassung. visuelle / manuelle Zustandserfassung messtechnische Zustandserfassung Parkstreifen Radwege Wohnsammelstraßen Gehwege Wohnstraßen Hauptverkehrsstraßen sporadisch objektbezogen systematisch netzweit 8 27/03/2008 Pavement Management, Barbara Koch

245 TÜV Rheinland. Messfahrzeuge. 9 27/03/2008 Pavement Management, Barbara Koch

246 TÜV Rheinland. Zustandserfassung und bewertung. TP 1 Ebenheit TP1A Längsebenheit Planograph, Längsneigung TP1B Querebenheit Spurrinnentiefe, Wassertiefe, Querneigung Zustandserfassung der Oberflächeneigenschaften 10 27/03/2008 Pavement Management, Barbara Koch

247 TÜV Rheinland. Zustandserfassung und bewertung. Messprinzip: Mehrfachabtastung. Fahrtrichtung 1,00 0,90 0,10 2,00 Alle Maße in m 11 27/03/2008 Pavement Management, Barbara Koch

248 TÜV Rheinland. Längsebenheit wahres Höhenlängsprofil. Höhenabweichungen Messung 1 [mm] ,500 0,550 0,600 0,650 0,700 0,750 0,800 Höhenabweichungen Messung 2 [mm] Stationierung [km] Messung 1 Messung /03/2008 Pavement Management, Barbara Koch

249 TÜV Rheinland. Planograph-Simulation. Auf der Basis des wahren Höhenlängsprofils Die Berechnung des Planograph-Profils erfolgt alle 10 cm unter der Mitte des 4 m langen Balkens. Fahrtrichtung 4 m 10 cm 13 27/03/2008 Pavement Management, Barbara Koch

250 TÜV Rheinland. Systemteil Querebenheit. Mit hoher und regelmäßiger Messpunktdichte (Laserabstand 10 cm Querprofilabstand 1 m) 3,00 bis 3,80 0,10 Alle Maße in m 14 27/03/2008 Pavement Management, Barbara Koch

251 TÜV Rheinland. Querprofilauswertungen. Spurrinnentiefe nach dem 2m-Latte-Prinzip und theoretische Wassertiefe Profilabweichung [m m] Spurrinnentiefe links Wassertiefe links -2,0-1,8-1,6-1,4-1,2-1,0-0,8-0,6-0,4-0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 Fahrstreifen-Querschnitt [m] Spurrinnentiefe rechts Querneigung 0,7 % Wassertiefe rechts 15 27/03/2008 Pavement Management, Barbara Koch

252 TÜV Rheinland. Zustandserfassung und bewertung. Zustandserfassung der Oberflächeneigenschaften Seitenreibungsbeiwert Seiten- Kraft- Messgerät Messgerät zur routinemäßigen Untersuchung des Seitenkraftbeiwertes TP 2 Griffigkeit SKM 16 27/03/2008 Pavement Management, Barbara Koch

253 TÜV Rheinland. SKM Seitenansicht /03/2008 Pavement Management, Barbara Koch

254 TÜV Rheinland. Zustandserfassung und bewertung. Zustandserfassung der Oberflächeneigenschaften TP 3 Substanzmerkmale Asphalt Netzrisse, Flickstellen, Einzelrisse, Ausbrüche Beton Längs- / Querrisse, Kantenschäden, Eckabbrüche Pflaster Setzungen, Bruch 18 27/03/2008 Pavement Management, Barbara Koch

255 TÜV Rheinland. Auswertung der Videoaufnahmen /03/2008 Pavement Management, Barbara Koch

256 TÜV Rheinland. Auswertung der Videoaufnahmen /03/2008 Pavement Management, Barbara Koch

257 TÜV Rheinland. ARGVideo Programm für Videoauswertung /03/2008 Pavement Management, Barbara Koch

258 TÜV Rheinland. Streckenbild /03/2008 Pavement Management, Barbara Koch

259 TÜV Rheinland. Streckenbild /03/2008 Pavement Management, Barbara Koch

260 TÜV Rheinland. Panorama-Streckenbild. bestehend aus 3 Frontkameraaufnahmen 24 27/03/2008 Pavement Management, Barbara Koch

261 TÜV Rheinland. Auswertung (z. B. in D nach FGSV AP 9). Condition Class Value Range Colour 1 > 1.5 blue 2 <= 1.5 to > <= 2.0 to > <= 2.5 to > <= 3.0 to > 3.5 green very good 6 <= 3.5 to > <= 4.0 to > 4.5 yellow 8 > 4.5 red Road condition classes and colour coding per ZTV- ZEB 2006 good average poor 25 27/03/2008 Pavement Management, Barbara Koch

262 TÜV Rheinland. Untersuchungen Verkehrsflächen. TÜV Rheinland weitere Untersuchungen Tragfähigkeit FWD Schichtenaufbau Impuls- Radar Materialtest Markierung; Asphalt; Beton; Mineralstoffe; Boden und Fels 26 27/03/2008 Pavement Management, Barbara Koch

263 TÜV Rheinland. Funktionsweise FWD. Simulation der Belastung des Schwerverkehrs Prüflast bis 240kN bei Straßen 50kN Lasteintrag über Platte Geschwindigkeitsaufnehmer 27 27/03/2008 Pavement Management, Barbara Koch

264 TÜV Rheinland. Auswertung FWD. Restnutzungsdauer notwendig Stärke der Asphaltschicht 28 27/03/2008 Pavement Management, Barbara Koch

265 TÜV Rheinland. Datenaufbereitung und übergabe. TÜV Rheinland Datenaufbereitung und -übergabe STRADIVARI ARGVideo Einpflege in GIS 29 27/03/2008 Pavement Management, Barbara Koch

266 TÜV Rheinland. Positionsbestimmung mit GPS. Mittels GPS ermittelte Strecke einer Messfahrt Stadtplan mit Netzknotensystem Aufnahmen im Stadtgebiet 30 27/03/2008 Pavement Management, Barbara Koch

267 TÜV Rheinland. Zustandskarten /03/2008 Pavement Management, Barbara Koch

268 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit /03/2008 Pavement Management, Barbara Koch