Sicurezza, comfort ed esigenze di regolarità di marcia dei mezzi, unitamente a capacità portante e vita utile della pavimentazione concepiti nell’ottica di ridurre gli oneri manutentivi sia dell’infrastruttura che dei mezzi, sono stati gli elementi su cui è stata incardinata la scelta della pavimentazione. Sono stati altresì previsti elementi di pregio funzionale della pavimentazione finalizzati alla riduzione delle emissioni acustiche prodotte dal rotolamento degli pneumatici.
A tale scopo, facendo ricorso al “Catalogo delle pavimentazioni stradali” del CNR (Boll. Uff. A. XXIX
‐ N. 178 – 15 settembre 1995) è stata selezionata la soluzione base (pag. 42) evidenziata nella Figura seguente.
Figura 22 – Pagina 42 del “Catalogo delle pavimentazioni stradali”
PCZ2020_B_PFTE_RE_ST.01_00 Relazione Tecnica 21 di 23 Con riferimento al numero di passaggi, la scelta di tale soluzione base è stata effettuata seguendo la metodologia di seguito descritta.
In prima battuta è stato calcolato il numero di passaggi giornalieri in corsia riservata
𝑁𝑁𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝/𝑝𝑝𝑝𝑝𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔 = 12𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝
𝑜𝑜𝑜𝑜𝑝𝑝 ∙ 14 𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜
𝑝𝑝𝑝𝑝𝑜𝑜𝑜𝑜𝑔𝑔𝑜𝑜 ≃ 170
𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑜𝑜𝑜𝑜𝑔𝑔𝑜𝑜
e, cautelativamente non considerando differenze tra giorni festivi e feriali, è stato poi determinato il numero di passaggi annuali
𝑁𝑁𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝/𝑝𝑝𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔 = 170𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝
per poi addivenire al calcolo del numero di passaggi nell’arco di una vita utile pari a 20 anni
𝑁𝑁𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 𝑝𝑝𝑔𝑔 20 𝑝𝑝𝑔𝑔𝑔𝑔𝑝𝑝 = 62.000𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝
𝑝𝑝𝑔𝑔𝑔𝑔𝑜𝑜 ∙ 20 𝑝𝑝𝑔𝑔𝑔𝑔𝑝𝑝 ≃ 1,24 𝑚𝑚𝑝𝑝𝑚𝑚𝑝𝑝𝑜𝑜𝑔𝑔𝑝𝑝 𝑑𝑑𝑝𝑝 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 𝑝𝑝𝑔𝑔 20 𝑝𝑝𝑔𝑔𝑔𝑔𝑝𝑝
Ciò calcolato e sempre in via cautelativa, è stato poi ritenuto opportuno scegliere tra le soluzioni base del Catalogo CNR quelle relative a 4,5 milioni di passaggi, alternativamente a quelle proposte per un numero di passaggi inferiore, pari a 1,5 milioni.
Sempre cautelativamente, si è poi scelto di fare riferimento alle condizioni peggiori del sottofondo (30 N/mm2) tra le tre proposte dal Catalogo CNR.
In aggiunta a ciò, come anticipato, al fine di garantire sicurezza e comfort di guida unitamente a capacità portante nel corso della vita utile è stato ritenuto opportuno, già in questa fase progettuale, indirizzare, in modo mirato, la scelta di alcuni dei materiali costituenti i singoli strati della pavimentazione.
Per quanto riguarda la sicurezza di guida, la soluzione base del Catalogo CNR è stata integrata mediante l’ulteriore specificazione di utilizzare un conglomerato bituminoso per strato di usura con tessitura ottimizzata, ovvero caratterizzato da una elevata macro-rugosità superficiale, ottenuta da una opportuna distribuzione granulometrica degli aggregati, in modo di avere un elevato numero di asperità della superficie carrabile. Ciò con l’obiettivo di avere un congruo numero di contatti tra la superficie della pavimentazione e gli pneumatici anche in condizioni di strada bagnata.
La bassa emissione sonora, soprattutto del rumore da rotolamento, è stata individuata come ulteriore requisito essenziale dello strato d’usura, anche e soprattutto considerato l’ambito urbano in cui il tracciato del BRT si snoda. Ad oggi, è possibile raggiungere tale prestazione degli strati superficiali delle pavimentazioni con diverse metodologie, tra le quali è di semplice e consolidata applicazione l’impiego di specifici additivi da aggiungersi in impianto all’atto della produzione del conglomerato bituminoso.
Per quanto riguarda la durabilità e la resistenza a fatica, è stato scelto di far ricorso all’impiego di bitume modificato di tipo hard per i tre strati legati a bitume. Ciò in ragione del fatto che essendo una corsia riservata al transito di veicoli pesanti sono elevate le sollecitazioni sugli strati più superficiali della pavimentazione, quindi sono da temere le fessurazioni sia di tipo bottom-up sia top-down.
Infatti, come noto allo stato della tecnica, le fessurazioni bottom-up sono il risultato dell’accumulo di deformazioni e del successivo innesco di fenomeni fessurativi derivanti dalle sollecitazioni veicolari
PCZ2020_B_PFTE_RE_ST.01_00 Relazione Tecnica 22 di 23 al lembo inferiore dello strato legato a bitume più profondo (lo strato di base), vieppiù, nel caso di specie, dove le sollecitazioni sono elevate ed in più sostanzialmente incanalate sulla medesima direttrice, per via della sede protetta. La progressione verso l’alto e la propagazione di dette fessure dipende dalla rigidezza degli strati sovrastanti. A tale scopo, la scelta del bitume modifica è mirata a contrastare la formazione e la propagazione dei fenomeni appena descritti.
Con riferimento alle fessurazioni top-down, queste sono l’effetto della presenza di carichi elevati in situazioni particolari in cui si innescano anche importanti fenomeni di taglio/torsione, nel caso di specie ascrivibili a due situazioni ben definite: (I) la frenata e l’accelerazione in corrispondenza delle fermate, ma non solo; (II) la sterzatura con piccoli raggi di curvatura, tipica del contesto urbano.
Anche in questa situazione, la presenza di un bitume di adeguata rigidezza permette di procrastinare nel tempo la comparsa e la propagazione di fessure, da qui la scelta del bitume modificato di tipo hard.
Inoltre, sono da considerare due ulteriori possibili ammaloramenti, rispetto ai quali la scelta del bitume modificato hard negli strati in conglomerato bituminoso risulta opportuna: ormaiamento e sgranamento.
L’ormaiamento, ovvero la formazione di “solchi” sulla pavimentazione può essere generato da due elementi: (I) cedimento del sottofondo, (II) fenomeni di post-compattazione e squeezing principalmente dello strato di usura.
Per evitare l’ormaiamento da cedimento del sottofondo è necessario che gli strati della pavimentazione riducano lo stato tenso-deformativo a livelli compatibili a quelli con le prestazioni del sottofondo. In tal senso risulta vincente la scelta di inserire lo strato di fondazione in misto cementato tra gli strati legati a bitume e la fondazione in misto granulare stabilizzato.
L’ormaiamento per post-compattazione e squeezing deriva dall’effetto combinato di elevati carichi veicolari e di alte temperature di esercizio (tipiche delle stagioni estive) e interessa gli strati legati a bitume, in particolare lo strato di usura. Per tale motivo, è di primaria importanza la scelta del legante bituminoso, in modo che abbia una rigidezza convenientemente elevata anche nel corso della stagione estiva. A tale scopo, lo stato della tecnica evidenzia come l’impiego di bitumi modificati hard risulti una soluzione sicuramente efficace.
Lo sgranamento è un ammaloramento di tipo superficiale che consiste nel distacco degli aggregati dalla superficie della pavimentazione per effetto di un eccesso di sollecitazioni locali di taglio e di torsione derivanti da frenata/accelerazione e/o sterzatura con basso raggio di curvatura. Per contrastare tale fenomeno è necessario che il film di bitume che ricopre detti aggregati abbia elevate capacità leganti in termini sia di adesione (tra bitume e aggregato) sia di coesione (resistenza interna del legante). Anche per contrastare tale ammaloramento, la scelta del bitume modificato hard appare adeguata, così come dimostrato dalla letteratura tecnica di settore.
PCZ2020_B_PFTE_RE_ST.01_00 Relazione Tecnica 23 di 23 Figura 23 – Stratigrafia pavimentazione di progetto
In conclusione, per quanto appena richiamato, la soluzione base proposta Catalogo CNR è stata ulteriormente circostanziata, in modo da indirizzare, in modo mirato, la scelta di alcuni dei materiali costituenti i singoli strati della pavimentazione, pervenendo alla soluzione progettuale riportata in Figura 23.