IL POLVERINO DI GOMMA DI PNEUMATICO RICICLATA. 87

2.7 Alternative di utilizzo della gomma di pneumatico riciclata

In generale, il concetto di sviluppo sostenibile esige che si diffonda la convinzione della necessità di utilizzare al massimo le risorse disponibili, cercando di minimizzare la produzione di rifiuti. In tale contesto si stanno sviluppando continuamente nuove tecnologie per superare il problema dello smaltimento dei pneumatici fuori uso, e fra i principali attuatori di tali misure, in Italia si distinguono le attività di:

- Consorzio ARGO (Consorzio Nazionale Volontario Riciclaggio Gomma), fondato nel 1996, è un'associazione nazionale e volontaria the raggruppa le principali aziende italiane operanti nel settore del recupero dei PFU. L'obiettivo principale dell'associazione è la promozione del recupero e del riutilizzo dei pneumatici fuori uso come strumento sostenibile e competitivo e in quanto principale mezzo per sottrarli alla discarica.

- European Tyre Recycling Association (ETRA), è un'associazione fondata nel 1994, che rappresenta a livello europeo ed internazionale il settore del riciclaggio dei pneumatici fuori uso. Questa associazione opera a stretto contatto con associazioni, imprese ed istituti di ricerca al fine di creare nuovi sbocchi commerciali, economicamente ed ecologicamente significativi, per i materiali derivanti dai PFU e per le applicazioni possibili.

- Dipartimento di Idraulica Trasporti e Strade (DITS) della Università "La Sapienza" di Roma, all’interno del quale opera un gruppo di docenti e ricercatori di riconosciuta competenza sull'utilizzo di materiali riciclati nel settore delle costruzioni e nei ripristini ambientali, con speciale esperienza nel settore stradale.

Tra i possibili riutilizzi per i PFU, si ha il loro riutilizzo tali e quali, la loro riprofilatura e riutilizzo su veicoli, l’incenerimento per la produzione di energia e, infine, il riciclaggio.

Per quanto riguarda il riciclaggio, la gomma dei pneumatici fuori uso ha trovato applicazione nell’area della costruzione civile, come ad esempio l’inclusione di brandelli dentro gli argini, consentendo di impiegare grandi quantità di pneumatici di scarto. Inoltre, grazie alle proprietà fonoassorbenti della gomma, ulteriori tecnologie hanno visto l’applicazione di granulato di pneumatico nei rivestimenti di superfici per barriere antirumore poste lungo strade urbane, evolutesi poi nelle lastre o barriere vuote riempite di polverino. Ulteriori applicazioni in ambito stradale della gomma di pneumatici riciclata riguardano la produzione di manufatti a fini segnaletici, quali cordoli, delineatori, delimitatori di corsia, mini New Jersey, dissuasori di sosta, deflego, cippi chilometrici ed altro.

Lo stesso polverino, oltre che per la produzione di conglomerati, può trovare impiego nella produzione di tinte industriali, teli di rivestimento, nastri adesivi, oltre che per ottenere guarnizioni per condotte fognarie, superfici antiscivolo, recinzioni, guanti, stivali, e molti altri prodotti che spaziano dall’industria chimica all’industria automobilistica, passando, tra gli altri, per il settore delle costruzioni.

Oltre ai processi ambientale e criogenico dai quali, come illustrato (vedi §2.3), si ricava il polverino di gomma, un ulteriore metodo per il riciclaggio dei PFU consiste nella pirolisi, ovvero in un processo di decomposizione chimica sotto vuoto a temperature comprese tra 400 e 800°C, dalla quale si ottengono:

- liquidi ricchi in idrocarburi e caratterizzati da ridotto contenuto di zolfo, utilizzabili come combustibile;

- gas di colore scuro, riutilizzabili per la vulcanizzazione della gomma o per produzione di tinte e inchiostri;

- acciaio, riciclato nell’industri siderurgica;

- acidi (es. H2SO4), riutilizzabili nell’industria chimica;

- gas residui.

Quanto esposto nel presente capitolo mostra come il polverino di gomma di pneumatico riciclata non possa essere considerato un materiale di scarto, ma una materia prima il cui utilizzo è in continua espansione e crescita nei diversi mercati. Per quanto riguarda in particolare il suo utilizzo in ambito stradale, il polverino ha sinora dimostrato di essere un buon additivo per la realizzazione di conglomerati a caldo, sia tramite processo wet che dry, i quali hanno mostrato elevate performance e vantaggi in termini economici.

A questi si aggiunge la considerazione che la produzione di polverino di gomma, dal punto di vista ambientale, risulta essere un sano ed economico metodo per ridurre PFU, ed i programmi di pavimentazione con asfalti modificati con gomma costituiscono la componenti chiave per una gestione sostenibile dei pneumatici fuori uso.

Capitolo 3

Asphalt Rubber Il bitume modificato con il polverino di gomma di pneumatico riciclata

3.1 Generalità dell’Asphalt Rubber

Di seguito si introduce una panoramica delle principali caratteristiche e problematiche legate al bitume modificato con il polverino di gomma di pneumatico riciclata, definito Asphalt Rubber (AR), che verranno approfondite nel corso del presente capitolo.

- Definizione di Asphalt Rubber secondo la Norma ASTM D6114

L’Asphalt Rubber è un bitume modificato con una percentuale minima di polverino di gomma di pneumatico riciclata (CRM) pari al 15% sul peso totale del legante, incorporata tramite processo wet, che abbia reagito durante un periodo di tempo sufficientemente lungo da permettere il rigonfiamento della gomma. Si distinguono due tipi di Asphalt Rubber. Il Tipo 1 contiene CRM ricavato soltanto da gomma di pneumatico, mentre il Tipo 2 è composto per il 75% da polverino di gomma di pneumatico e per il 25% da gomma naturale.

- Background

L’Asphalt Rubber (a cui ci si riferisce anche come “processo wet” o “processo MacDonald”) è stato utilizzato negli Stati Uniti a partire dagli anni ’60, sviluppandosi dapprima in Arizona, ed arrivando al giorno d’oggi ad essere correntemente utilizzato da parte di diverse agenzie per la produzione di Hot Modified Rubber Asphalt (HMRA), in applicazioni “spray” o, semplicemente, per la sigillatura di fessure durante la manutenzione dei manti stradali.

Come descritto nel Capitolo 2, esistono sul mercato altre tecnologie riferite come

“rubberized asphalt”, come è il caso del processo dry, nel quale la gomma viene aggiunta durante la fase di mescolamento del bitume con gli inerti, e il processo Terminal Blend, che utilizza meno di 10% di CRM e alcuni additivi. Questi processi portano a caratteristiche diverse dei manti stradali ottenuti, ma sono comunemente riferite sul mercato come riconducibili, seppur in modo improprio, alla tecnologia Asphalt Rubber.

- Descrizione del Processo di Produzione

I materiali utilizzati per la produzione di Asphalt Rubber sono il bitume base, una quantità variabile tra il 18 e il 22% di polverino di gomma, contenente una elevata percentuale di gomma naturale e, nel caso del Tipo 2 di CRM, alcuni tipi di oli estensivi.

In un impianto specializzato, la miscela reagisce a temperature elevate, superiori a 185°C, per un tempo minimo di 45 minuti, in modo da permettere il rigonfiamento della gomma e la digestione del bitume. Il legante ottenuto può essere applicato in conglomerati a caldo (HMRA) o in applicazioni spray. I tipi più utilizzati di HMRA sono i conglomerati aperti e gap-graded, simili ai semi-aperti italiani. Nelle applicazioni spray, l’Asphalt Rubber è utilizzato in Chip Seals (ARCS – Asphalt Rubber Chip Seal) o in membrane di tipo SAMI.

- Riduzione dello Spessore

Le elevate performance dei conglomerati Asphalt Rubber, confermate da 40 anni di sperimentazioni e applicazioni pratiche, hanno portato alla redazione di un manuale per la riduzione dello spessore di strati in HMRA da parte del California Department of Transportation (Caltrans), secondo il quale sono consentite riduzioni sino al 50% dello spessore di un strato in AR, rispetto ad un conglomerato convenzionale. Questo manuale è stato validato da prove condotte in Sud Africa e presso la U.C. Berkeley.

- Formulazione

Per le miscele aperte o drenanti, la formulazione è simile ha quella utilizzata per i conglomerati aperti convenzionali, con un fattore applicato alla percentuale di legante. Per gli HMRA gap-graded, le proprietà generalmente utilizzate per stabilire la percentuale di legante da utilizzare sono riferite a vuoti, VMA o a esperienze locali precedenti. La sensibilità alla umidità non costituisce un fattore particolarmente importante per gli HMRA.