La disposizione degli estensimetri ortogonale alla direzione del moto permette di delineare la distribuzione delle deformazioni nella pavimentazione in questa direzione. Come detto nel paragrafo precedente, l’andamento deformativo in questo caso è diverso da quello nella direzione del moto. Per ricostruirlo si utilizzano i valori di deformazione che gli estensimetri posti a 87 cm e 43.5 cm dalla ruota del veicolo hanno rilevato in corrispondenza dei picchi deformativi rilevati dall’estensimetro centrale, sia per trazione che per compressione. In questo modo si evidenziano gli stati deformativi più sfavorevoli alla resistenza della sovrastruttura stradale. I valori di deformazione utilizzati sono quelli indicati nella Tabella 27 per la Miscela 2 e nella Tabella 28 per la Miscela 3. Tali valori sono stati interpolati in modo da ricostruire la distribuzione delle deformazioni su una sezione trasversale della pavimentazione lunga 174 cm. Nella Figura 116 è mostrato l’andamento deformativo nella sezione trasversale della sovrastruttura stradale nel momento in cui si osserva la massima deformazione per compressione sull’estensimetro centrato dalla ruota. In ascissa è indicata la distanza dal
punto di passaggio e in ordinata la corrispondente deformazione. Le curve sono state ottenute interpolando i valori di deformazione indicati nelle suddette tabelle. La curva rossa rappresenta l’andamento deformativo indotto dalla ruota singola nel calcestruzzo ordinario e la curva blu rappresenta quello nel calcestruzzo additivato con PFU. L’interpolazione della deformazione è stata realizzata con l’ausilio della funzione Spline in ambiente Matlab. L’errore quadratico medio delle interpolanti rispetto ai valori misurati di deformazione è: 3.37 per la Miscela 2 e 1.72 per la Miscela 3.
Figura 116: Interpolazione delle deformazioni compressive nella sezione trasversale al moto per ruota singola.
Dal grafico è possibile osservare che:
l’andamento deformativo risulta essere compressivo in tutta la sezione trasversale, a differenza dell’andamento nella direzione del moto, dove si osservava l’alternarsi di deformazioni per compressione e trazione;
le entità delle deformazioni sono tali da rientrare nel campo elastico del calcestruzzo per entrambe le miscele;
la deformazione compressiva è molto maggiore nella Miscela 2, il che dipende da un modulo elastico inferiore, come detto nel paragrafo 4.3.4;
la pendenza della curva deformativa è maggiore nella Miscela 3, con un brusco passaggio dai valori massimi ai valori più bassi; nella Miscela 2 il gradiente della
curva risulta minore, con una diminuzione della deformazione con la distanza più graduale e quindi causa di minore stress nella sovrastruttura in calcestruzzo;
Figura 117: Interpolazione delle deformazioni per trazione nella sezione trasversale al moto per ruota singola.
Nella Figura 117 è mostrato l’andamento deformativo nella sezione trasversale della sovrastruttura stradale nell’istante in cui si osserva la massima deformazione per trazione sull’estensimetro centrato dalla ruota. Anche in questo caso in ascissa è rappresentata la distanza dal punto di passaggio della ruota e in ordinata la deformazione corrispondente. Le interpolanti hanno un errore quadratico medio dai valori misurati di deformazione pari a 0.01 per la Miscela 2 e 0.21 per la Miscela 3. Dal grafico è possibile osservare che:
negli istanti in cui l’estensimetro allineato con il passaggio della ruota (x=0) misura la massima deformazione per trazione, tutta la sezione trasversale attraversa uno stato deformativo per trazione;
anche in questo caso le entità delle deformazioni rientrano nel campo elastico del calcestruzzo per entrambe le miscele secondo la stima effettuata nel paragrafo 4.4;
la deformazione massima nella Miscela 3 risulta doppia rispetto alla Miscela 2, che sopporta meglio la sollecitazione per trazione. Questo comportamento riveste
grande importanza in considerazione del fatto che gli sforzi per trazione sono spesso causa di ammaloramento delle pavimentazioni in calcestruzzo, poiché questo materiale ha scarsa resistenza a trazione. In aggiunta si deve considerare che tali deformazioni, applicate ripetutamente, possono provocare rottura per fatica o comunque ammaloramento della superficie stradale anche se il materiale rimane in stato elastico. Il calcestruzzo additivato con PFU si deforma meno del calcestruzzo ordinario e quindi è minore il danno subito dalla pavimentazione realizzata con la Miscela 2;
l’andamento deformativo con la distanza nell Miscela 3 presenta un gradiente elevato, con rapida diminuzione della deformazione all’aumentare della distanza che è causa di maggiore stress nella sezione trasversale della pavimentazione; nella Miscela 2 l’andamento deformativo varia molto lentamente con la distanza riducendo lo stress nella sovrastruttura in calcestruzzo.
Figura 118: Interpolazione delle deformazioni compressive nella sezione trasversale al moto per ruota gemella.
Nella Figura 118 è mostrato l’andamento deformativo indotto dalle ruote gemelle posteriori nella sezione trasversale della sovrastruttura stradale nell’istante in cui si osserva la massima deformazione compressiva sull’estensimetro centrato dalla ruota. Le interpolanti hanno un errore quadratico medio dai valori misurati di deformazione pari a 2 per la Miscela 2 e 0.44 per la Miscela 3.
Dal grafico è possibile osservare che:
l’andamento deformativo mostra una zona deformata molto più ampia rispetto alla deformazione generata dalla ruota singola, a causa dell’aumento dell’area di contatto delle ruote gemellate con la pavimentazione;
sempre per l’aumento dell’area di contatto la deformazione massima risulta inferiore rispetto alla ruota singola;
non è stato possibile valutare il comportamento deformativo tra le ruote a causa dell’interasse ridotto tra le ruote posteriori;
lo stato deformativo sembra meno sfavorevole rispetto a quello indotto dalla ruota singola per la minore deformazione massima e per il minore gradiente della deformazione con la distanza dalle ruote.
Nella Figura 119 è mostrato l’andamento deformativo indotto dalle ruote gemelle posteriori nella sezione trasversale della sovrastruttura stradale nell’istante in cui si osserva la massima deformazione per trazione sull’estensimetro centrato dalla ruota. Le interpolanti hanno un errore quadratico medio dai valori misurati di deformazione pari a 0.08 per la Miscela 2 e 0.05 per la Miscela 3.
Figura 119: Interpolazione delle deformazioni per trazione nella sezione trasversale al moto per ruota gemella.
Dal grafico è possibile osservare che:
l’andamento deformativo mostra una zona deformata molto più ampia rispetto alla deformazione generata dalla ruota singola, a causa dell’aumento dell’area di contatto delle ruote gemellate con la pavimentazione;
la deformazione massima per trazione aumenta notevolmente;
lo stato deformativo risulta peggiorato rispetto a quello indotto dalla ruota singola per l’aumento della deformazione massima e del gradiente della deformazione con la distanza dalle ruote, in misura maggiore per la Miscela 3.