SAM
Figura 3-2: Evoluzione dell’applicazione di CRM nelle pavimentazioni stradali
3.2.2 Evoluzione delle politiche di utilizzo
La storia dell’Asphalt Rubber non sarebbe completa senza menzionare gli stretti rapporti esistenti fra governo e industria stradale negli Stati Uniti. A livello regionale, in California fino a 1992 i fondi federali per le strade non potevano essere impiegati per l’utilizzo di Asphalt Rubber a causa della sua condizione di “experimental status”, legata all’esistenza del rispettivo brevetto.
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L’allora sindaco di Palm Springs, Sonny Bono, divenuto più tardi membro del Congresso degli Stati Uniti, ha promosso e diffuso l’utilizzo dell’AR cercando di cambiarne lo statuto sperimentale, sostenuto nella sua posizione dal successo ottenuto dall’uso prolungato di questo legante lungo diverse strade californiane. Questo tipo di politica sarebbe stata necessaria in tutte gli stati, a meno che il governo federale non decidesse di eliminare le restrizione dei finanziamenti per i materiali sperimentali.
A livello nazionale, la Intermodal Surface Transportation Efficiency Act (ISTEA) del 1991, sezione 1038, ha imposto l’utilizzo di conglomerati AR in alcuni progetti di strade federali finanziati dal governo e la cui conclusione era prevista entro il 1995, anno in cui la maggior parte dei brevetti associati ai processi di modifica di bitumi o conglomerati con gomma sarebbero già scaduti, con la previsione di aumentare il numero di tali progetti negli anni seguenti. Giunti al 1995, il settore della costruzione stradale si è opposto vigorosamente a questo mandato, che avrebbe concentrato nelle mani di pochi costruttori detentori della tecnologia Asphalt Rubber, la produzione di una buona parte dei 500 milioni di tonnellate annue di conglomerato a caldo negli Stati Uniti. Nell’ambito di questa campagna contro l’AR sono state sollevate le critiche di seguito elencate [3-1].
- Costi iniziali e Ciclo di vita economico
I costi di produzione unitari risultavano superiori rispetto all'asfalto convenzionale, soprattutto sino al momento in cui tale tecnologia non venisse impiegata su larga scala.
Studi effettuati in Arizona calcolarono che il costo unitario si sarebbe mantenuto elevato sino a che i brevetti non sarebbero scaduti e più appaltatori competessero per il lavoro.
0 1000
85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98
Avg Low Bid
Figura 3-3: Andamento decrescente dei prezzi dell’AR nel mercato dell’Arizona
Attualmente, la differenza di prezzi fra conglomerati modificati con Asphalt Rubber e convenzionali è di circa $10.00 per tonnellata, e la tendenza alla diminuzione del prezzo è mostrata nella Figura 3-3 [3-1].
L’andamento di tale valore è legato all’andamento del prezzo del CRM, mostrato in Figura 3-4 [3-1].
1995 1996 1997 1998 1999
10 Mesh 0.12
0.13 0.14 0.15 0.16 0.17 0.18
Prezzo medio [$]
Anni
10 Mesh 20 Mesh
Figura 3-4: Andamento medio dei prezzi di CRM negli stati del sud ovest in USA
Fino alla pubblicazione di uno studio condotto da Hicks, Lundy e Epps [3-2], il risparmio economico relativo all’AR risultava poco chiaro, a causa dell’eterogeneità di valori che emergevano delle diverse indagini effettuate.
Le indicazioni disponibili tendevano a mostrare costi di manutenzione ridotti legati alle buone prestazioni nel tempo dei conglomerati AR, ma nessuno studio aveva ancora applicato il modello di analisi dei costi del ciclo di vita adottato dalla FHWA. Lo studio citato ha mostrato risultati oggettivi e convincenti che indicano come l’applicazione di AR risulti economicamente conveniente nella maggior parte dei casi.
- Riciclabilità
Durante il brevetto il riciclaggio non è mai stato provato, dal momento che sino al 1992 le pavimentazioni in AR non avevano ancora mostrato ammaloramenti, portando a diffondersi l’idea che il riciclaggio di tali pavimentazioni non fosse possibile. Quando alcuni tratti di tali pavimentazioni hanno raggiunto il termine della propria vita utile, queste sono state, invece, riciclate con successo.
- Preoccupazioni ambientali
Nota la pericolosità dei fumi risultanti dai processi di combustione dei pneumatici fuori uso, si riteneva erroneamente che il processo di fabbricazione di conglomerati a caldo con Asphalt Rubber fosse interessato da tale fenomeno.
CAPITOLO 3. ASPHALT RUBBER 99
In realtà, dal momento che durante il processo di produzione del bitume modificato con polverino non vengono raggiunte le temperature di combustione della gomma, ma solo quelle di fusione, non viene prodotto fumo.
- Modifiche agli impianti di produzione
L'apparecchiatura usata per mescolare il bitume alla gomma richiede che vengano effettuate piccole modifiche ad un impianto di produzione di bitumi modificati convenzionale. L'apparecchiatura è tipicamente montata su un rimorchio ed è trasportata sino al luogo dell’impianto di produzione dei conglomerati bituminosi. I serbatoi dedicati di miscelazione e di reazione fanno parte dell’impianto di produzione dell’Asphalt Rubber e sono anch’essi mobilitati sino al luogo di produzione.
Le critiche poste all’introduzione sistematica di questa nuova tecnologia hanno fatto sì che non entrasse in vigore il citato mandato, “congelato” dall’introduzione di una moratoria che imponeva di chiarire in maniera soddisfacente tutte le voci dell’elenco presentato prima di poter essere applicato. Nonostante numerosi studi e progetti di ricerca, oltre che un monitoraggio della caratteristiche delle pavimentazioni realizzate abbiano risposto a tutte le questioni sollevate, durante la citata moratoria l’industria stradale riuscì a persuadere il Congresso a rigettare la Sezione 1038 dell’ISTEA. Come anticipato, i brevetti scaduti nel 1992 non sono stati rinnovati e adesso l’Asphalt Rubber è di dominio pubblico.
Durante il mandato, ai fini di eludere il congelamento della tecnologia AR, vari scienziati e ingegneri hanno sviluppato metodi e formulazioni alternative al fine di incorporare il polverino di gomma in bitumi e conglomerati, rispondendo alle esigenze di mercato. Gli insuccessi ottenuti durante queste nuove sperimentazioni, insieme agli effetti del mandato stesso, hanno portato alcune concessionarie di infrastrutture viarie a perdere interesse nei riguardi dell’Asphalt Rubber, nonostante i vantaggi ottenibili dalla sua applicazione.
Il percorso di sviluppo che l’Asphalt Rubber ha attraversato è stato, quindi, lungo e controverso. Come ogni nuovo prodotto, le aziende costruttrici ed i gestori devono passare per una fase di apprendistato, nella quale si verificano sia successi che insuccessi, affinché il prodotto provi di essere valido prima di essere approvato dalla concessionaria o dall’utente.
Attualmente l’Asphalt Rubber ha superato questa prova, e le concessionarie che hanno creduto nei suoi vantaggi stanno ora traendo i profitti di una scelta riuscita. In stati come la California e l’Arizona, dove l’AR è stato maggiormente applicato, questo è risultato essere una scelta conveniente anche dal punto di vista economico.
3.2.3 L’Asphalt Rubber oggi
Sono passati più di quattro decadi da quando McDonald ha impiegato per la prima volta AR cercando di risolvere il problema della disgregazione superficiale di una strada in Phoenix. Nonostante il supporto della Federal Highway Administration negli Stati Uniti, tramite gli sforzi di Douglas Bernard, soltanto pochi stati hanno implementato seriamente l'utilizzo di Asphalt Rubber.
Dalla scadenza dei brevetti, nel 1992, diversi appaltatori di pavimentazione stradali sono stati coinvolti nel mercato di questo materiale, e dal numero iniziale di due aziende operanti in questo settore negli anni ‘70, si è passati al numero odierno di circa una trentina di appaltatori che possiedono impianti di fabbricazioni di AR o apparecchiature per la sua distribuzione, e tale numero è in continua crescita. Ma, anche dopo la scadenza dei vari brevetti, solamente quattro Stati nordamericani (California, Arizona, Texas e Florida) e la Repubblica del Sud Africa hanno continuato ad utilizzare Asphalt Rubber come un materiale per la realizzazione di pavimentazioni stradali sino al 1996.
Lo sviluppo dell’industria dell’AR dipende dalla decisione delle concessionarie di ricorrere a tale materiale. Va sottolineato come questa tecnologia non sia stata sviluppata per risolvere il problema dei pneumatici fuori uso, bensì si è iniziato a ricorrere al polverino di gomma a causa delle caratteristiche e qualità significative che questo è in grado di conferire alle pavimentazioni per le quali vengono utilizzati conglomerati AR.
La Rubber Pavements Association (RPA), fondata nel 1993 dallo sforzo congiunto a livello nazionale negli USA ed avente come obiettivo sia lo sviluppo e ricerca che la divulgazione delle qualità e possibilità offerte dall’Asphalt Rubber, può rappresentare diversi produttori di tale materiale, in virtù del fatto che non è più soggetto a brevetto (non a caso è stata fondata l’anno successivo alla scadenza del brevetto stesso).
I paesi che possiedono una maggior storia, e quindi una maggior esperienza, nell'utilizzo del bitume modificato con polverino di gomma riciclata tramite il processo wet sono Arizona, California, Sud Africa e Australia.
I conglomerati bituminosi e trattamenti superficiali utilizzati sono in media caratterizzati da una percentuale di legante compresa fra il 6.5 e il 9%, costituita normalmente da una quantità di polverino tra il 18 e il 22% sul peso del bitume.
Attualmente l’aspetto per il quale esistono più dati disponibili è la valutazione della performance delle pavimentazioni in AR comparativamente con quella delle pavimentazioni tradizionali. In molti casi questi dati sono raccolti dopo la costruzione di pavimentazioni utilizzando diversi tipi di leganti bituminosi.
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Alcune di queste sezioni hanno più di trent'anni di servizio e hanno consentito, nel corso di questo tempo, di raccogliere dati come l'evoluzione dello stato di fessurazione, di formazione di ormaie, i costi di manutenzione e le caratteristiche superficiali. Dal confronto emerge come l'inibizione della propagazione della fessurazione da parte dei leganti AR sia un’evidenza che costituisce la chiave del successo di questi pacchetti stradali.
Nel 1999, la RPA ha organizzato un simposio Internazionale a Tempe, Arizona, al quale hanno partecipato rappresentanti di enti pubblici e privati di 17 paesi. L'interesse di questo simposio ha portato all'organizzazione del primo convegno mondiale "Asphalt Rubber 2000 Conference", tenutosi presso Vilamoura, in Portogallo. Questa conferenza ha riunito più di 200 tecnici e scienziati, in rappresentanza di oltre 30 paesi. Lo scopo di questa conferenza è stato quello di chiarire una serie di dubbi legati al suo utilizzo, in particolare per quanto riguarda le performance comparate fra conglomerati convenzionali e CRM, le questioni ambientali legate alla fabbricazione dell’AR e la relazione performance/costo.