I piani di manutenzione analizzati sono tutti incentrati su misure ed indici per i quali è stata sviluppata un’importante letteratura e sui quali si è acquisita un’estesa esperienza. Inoltre alcuni enti gestori già oggi hanno realizzato vaste banche dati che hanno permesso l’identificazione di range e trend per la valutazione dell’andamento di tali indici nel tempo.
Di conseguenza gli enti che si trovano a dover implementare un piano di manutenzione tendono ad utilizzare le informazioni che già possiedono e gli indici di cui hanno esperienza.
Tuttavia, come è stato possibile valutare, tutti gli indici riguardano essenzialmente il solo rilievo della parte superficiale della pavimentazione. Ciò comporta che i trend generalmente utilizzati non sempre rispecchiano la realtà e le cause del problema vengono valutate in modo erroneo: una frattura presente sulla superficie può essere generata sia dalla parte bassa dello strato legato ed essersi sviluppata verso l’alto, sia partire dalla superficie verso il basso; anche una esigua regolarità della pavimentazione può essere causata sia da un problema relativo agli strati non legati, sia da un’errata miscelazione dei componenti dello strato legato. La presenza estesa di una determinata tipologia di deterioramento superficiale è sempre sintomatico di un problema, tuttavia l’individuazione del rimedio migliore non è affatto scontato e può avere ricadute sostanziali sul trend degenerativo della sovrastruttura a seguito dell’intervento.
Ciò implica che nel caso di riqualifica della sovrastruttura non sempre è possibile valutare quale sia l’intervento economicamente più vantaggioso, in quanto le indicazioni che si riescono ottenere superficialmente non sempre sono esplicite e veritiere.
Obiettivo del presente studio è quindi generare un protocollo di manutenzione che non solo permetta di conoscere lo stato attuale della rete e verificarne il futuro decadimento, ma che altresì permetta di valutare quale possa essere l’intervento più appropriato in funzione delle informazioni acquisite.
Proprio a valle di questo si rende necessario acquisire informazioni che riflettano le condizioni dell’intera sovrastruttura stradale. Per tale motivo le informazioni relative alle caratteristiche strutturali dei singoli strati, misurate attraverso strumentazione a massa battente, sono de facto il miglior indicatore che è possibile utilizzare.
Caratterizzazione generale della sovrastruttura
E’ noto come il corpo stradale sia costituito da un insieme di strati sovrapposti, di materiale e spessori diversi aventi funzione di sopportare complessivamente le azioni indotte dal traffico e di trasmetterle e distribuirle, opportunamente attenuate, al terreno d’appoggio (sottofondo) o ad altre strutture (ad esempio opere d’arte), nonché di garantire adeguate condizioni di sicurezza e confort durante la circolazione stradale.
Le pavimentazioni vengono definite flessibili quando lo strato superficiale è costituito da conglomerato bituminoso. Generalmente tali pavimentazioni sono una composizione a più strati dove lo strato superficiale è definito usura, di spessore dell’ordine dei 3/4 cm, immediatamente sotto vi è il binder sempre in conglomerato bituminoso, di spessore fra 6 e 10 cm, sotto ancora lo strato di base, in misto granulare (talvolta bitumato), ed infine vi è lo strato di fondazione, generalmente in misto granulare. Al di sotto dell’intera struttura stradale vi è il sottofondo, composto da materiale in situ nel caso lavorato al fine di migliorarne le prestazioni meccaniche.
Usura e binder, definiti genericamente strati superficiali, si trovano in posizione immediatamente sottostante il piano viabile e la loro funzione è di rispondere alle azioni locali verticali e tangenziali indotte dai veicoli, e di trasmetterle, con intensità attenuata, agli strati sottostanti, nonché di assicurare le caratteristiche di regolarità superficiale a garantire la necessaria aderenza. Al fine di ottenere le elevate caratteristiche necessarie usura e binder sono composte da una miscela di inerti con eccellenti caratteristiche meccaniche ed alte percentuale di bitume modificato e sono gli strati con la più alta resistenza meccanica.
Lo strato di base è lo strato intermedio fra gli strati superficiali e la fondazione stradale. Il suo compito è in genere quello di resistere ai carichi verticali ripartendoli sugli strati sottostanti, meno pregiati e di minore resistenza meccanica. Lo strato di fondazione è lo strato direttamente a contatto con il terreno di sottofondo. La sua funzione principale è di trasmettere i carichi verticali agenti sul sottofondo attenuandoli.
Il sottofondo è il terreno che è alla base dell’intera sovrastruttura ed è costituito dal terreno di sedime eventualmente migliorato nelle sue caratteristiche attraverso la miscelazione con leganti idraulici. In base alle sue caratteristiche viene poi dimensionata l’intera sovrastruttura stradale.
Le pavimentazioni vengono definite rigide quando lo strato superficiale è costituito da calcestruzzo, ovvero conglomerato cementizio. Generalmente le sovrastrutture rigide sono composte da una lastra in calcestruzzo o cemento armato di dimensioni tali da sopperire ai carichi statici che deve sopportare (generalmente minore di 40 cm) e al di sotto uno strato di fondazione misto granulare oppure legato. Le pavimentazioni rigide vengono generalmente impiegate quando si presuppone che la superficie dovrà sostenere dei carichi costanti per lunghi periodi, nei quali l’utilizzo di una pavimentazione flessibile potrebbe portare ad un prematuro deterioramento a causa, specialmente in caso di alte temperature, a lesioni dello strato superficiale che si potrebbero generare.
Infine, soprattutto in ambito aeroportuale, un ulteriore tipo di pavimentazione esistente è detta semirigida, la quale presenta una configurazione simile a quella di una pavimentazione flessibile, eccetto lo strato di base il quale è composto da materiale legato a cemento. Configurazioni di questo genere sono riscontrabili anche nei casi di ripristino di una pavimentazione rigida attraverso il ricoprimento delle lastre con conglomerato bituminoso.