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2. CARATTERIZZAZIONE DEL MATERIALE RICICLATO 9

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(1)

I INDICE DELLE TABELLE IV INDICE DELLE FIGURE VIII PREMESSA XV

1. GESTIONE DEI RIFIUTI DA COSTRUZIONE E DEMOLIZIONE 1

1.1 Considerazioni generali 1

1.2 Inquadramento normativo in Italia 5

2. CARATTERIZZAZIONE DEL MATERIALE RICICLATO 9

2.1 Generalità 9

2.2 Analisi granulometrica 9

2.3 Analisi della composizione della miscela 11

2.4 Indice di forma 14

2.5 Indice di appiattimento 17

2.6 Classificazione UNI 10006/2002 21

2.7 Equivalente in sabbia 22

2.8 Massa volumica dei granuli 25

2.9 Massa volumica reale del filler 29

2.10 Resistenza alla abrasione “Los Angeles” 31

2.11 Prova di rigonfiamento 36

3. COMPATTABILITÀ E CARATTERISTICHE DI RESISTENZA DEL

MATERIALE TAL QUALE 44

3.1 Considerazioni generali 44

3.1.1 Metodologie di addensamento 44

3.2 Compattazione impulsiva 46

3.2.1 Introduzione 46

3.2.2 Procedimento AASHTO Standard 46

3.2.3 Procedimento AASHTO Modificato 47

3.2.4 Prova Proctor 48

3.3 Compattazione giratoria 58

3.3.1. Introduzione 58

(2)

II 3.3.1.1. Compattazione giratoria delle terre e comportamento dei

materiali terrosi sotto i carichi di traffico 61 3.3.1.2. Il compattatore giratorio Superpave AFGC125X 63 3.3.2. Valutazione dell’effetto della presenza del grasso all’interno della

fustella 64

3.3.3. Esecuzione della prova 68

3.4 Confronto tra compattazione impulsiva e giratoria 79 3.4.1. In termini di addensamento e di portanza 79

3.4.2. In termini di frantumabilità 86

3.4.3. Un parametro per la valutazione delle variazioni granulometriche

per costipamento: il Coefficiente d’Area “C” 101

3.5. Resistenza a taglio 108

3.5.1. La teoria del GLPA 108

3.5.1.1. Procedura per il calcolo della resistenza a taglio 112

3.5.2. Esecuzione della prova 114

4. MIGLIORAMENTO DELLE CARATTERISTICHE DI RESISTENZA

E DI DURABILITÀ 129

4.1 Considerazioni generali 129

4.2 Prove di caratterizzazione meccanica 129

4.2.1 Prova di compressione assiale ad espansione laterale libera 130 4.2.2 Prova di resistenza a trazione indiretta 131

4.3 Programma sperimentale 132

4.4 Analisi dei risultati 139

4.4.1 Influenze del tempo di stagionatura 139 4.4.2 Influenze del tipo di legante idraulico 145 4.4.3 Influenza del metodo di addensamento 154

4.4.4 Effetto delle masse volumiche 157

5. CONCLUSIONI 160

(3)

III 6. ALLEGATI 166

Allegato I -

Risultati sperimentali di analisi granulometriche eseguite su provini di aggregati naturali e riciclati addensati mediante compattatore impulsivo secondo la modalità AASTHO Mod.

con umidità W = variabile.

Allegato II -

Risultati sperimentali di analisi granulometriche eseguite su provini di aggregati naturali e riciclati addensati mediante compattatore giratorio per Ngiri = 90 con: pressione p = 600kPa, umidità W = variabile.

Allegato III -

Risultati sperimentali di analisi granulometriche eseguite su provini di aggregati naturali e riciclati addensati mediante compattatore giratorio e impulsiva per la determinazione del coefficiente d’area “ C ”.

BIBLIOGRAFIA 221

(4)

IV

INDICE DELLE TABELLE

Tabella 1.1: Produzione rifiuti C&D nei Paesi europei e relative percentuali di

riciclaggio e conferimento in discarica 3

Tabella 1.2: Componenti tipiche dei rifiuti da C&D 5

Tabella 2.1: Resoconto di prova per la determinazione della curva granulometrica 10

Tabella 2.2: Composizione del materiale riciclato 11

Tabella 2.3: Composizione del materiale riciclato suddiviso in classi Granulometriche 13

Tabella 2.4: Resoconto di prova per la determinazione dell’indice di forma 15

Tabella 2.5: Resoconto di prova per la determinazione dell’indice di forma in base al numero dei granuli 17

Tabella 2.6: Resoconto di prova per la determinazione dell’indice di appiattimento 19

Tabella 2.7: Resoconto di prova per determinazione dell’indice di appiattimento in base al numero dei granuli 21

Tabella 2.8: Risultati prova equivalente in sabbia 23

Tabella 2.9: Risultati prova equivalente in sabbia con misurazione del Ph 24

Tabella 2.10: Massa volumica apparente granuli tra 4 mm e 31,5 mm 27

Tabella 2.11: Massa volumica apparente granuli tra 0,063 mm e 4 mm 29

Tabella 2.12: Massa volumica reale del filler 31

Tabella 2.13: Prova L.A.: composizione classe A 32

Tabella 2.14: Prova L.A.:primo ciclo di frantumazione 34

Tabella 2.15: Prova L.A.: composizione provini per secondo ciclo di frantumazione 35

Tabella 2.16: Prova L.A.: secondo ciclo di frantumazione 35

(5)

V

Tabella 2.17: Prova di rigonfiamento: materiale riciclato INERT.ECO 38

Tabella 2.18: Indice di portanza CBR saturo: materiale riciclato INERT.ECO 40

Tabella 2.19: Prova di rigonfiamento: materiale naturale 41

Tabella 2.20: Prova di rigonfiamento: materiale riciclato A.R.E.A. 42

Tabella 3.1: Dati addensamento Proctor: riciclato prelevato da impianto INERT.ECO 49

Tabella 3.2: Dati Indice di portanza CBR: riciclato prelevato da impianto INERT.ECO 50

Tabella 3.3: Dati addensamento Proctor: riciclato prelevato in sito 51

Tabella 3.4: Dati Indice di portanza CBR: riciclato prelevato in sito 52

Tabella 3.5: Dati addensamento Proctor: materiale naturale Cava San Carlo 55

Tabella 3.6: Dati Indice di portanza CBR: materiale naturale Cava San Carlo 56

Tabella 3.7: Dati massa volumica apparente del secco: confronto grasso-no grasso 65

Tabella 3.8: Dati indice di portanza: confronto grasso-no grasso 66

Tabella 3.9: Dati Shear Ratio: confronto grasso-no grasso 68

Tabella 3.10: Parametri costanti nella compattazione giratoria 69

Tabella 3.11: Dati addensamento Giratorio: riciclato prelevato da impianto INERT.ECO 70

Tabella 3.12: Dati Indice di portanza CBR: riciclato prelevato da impianto INERT.ECO 71

Tabella 3.13: Dati addensamento Giratorio: riciclato prelevato in sito 73

Tabella 3.14: Dati Indice di portanza CBR: riciclato prelevato in sito 74

Tabella 3.15: Dati addensamento Giratorio: materiale naturale Cava San Carlo 76

Tabella 3.16: Dati Indice di portanza CBR: materiale naturale Cava San Carlo 77

Tabella 3.17: Dati massa volumica apparente del secco 79

Tabella 3.18: Variazione umidità prima e dopo addensamento giratorio 84

(6)

VI

Tabella 3.19: Densità in sito materiale riciclato 86

Tabella 3.20: Dati Indice di portanza CBR 86

Tabella 3.21: Valori del coefficiente L.A. dei materiali esaminati 93

Tabella 3.22: Dati granulometrie post-addensamento: riciclato prelevato da impianto INERT.ECO 94

Tabella 3.23: Dati granulometrie post-addensamento: riciclato prelevato in sito 95

Tabella 3.24: Dati granulometrie post-addensamento: materiale naturale Cava San Carlo 96

Tabella 3.25: Variazioni granulometriche medie nelle frazioni fine e grossa 97

Tabella 3.26: Confronto granulometrie post-addensamento sito/laboratorio: materiale riciclato 99

Tabella 3.27: Confronto granulometrie post-addensamento sito/laboratorio: materiale naturale 100

Tabella 3.28: Coefficiente “C”: riciclato prelevato da impianto INERT.ECO, add. Proctor 101

Tabella 3.29: Coefficiente “C”: riciclato prelevato da impianto INERT.ECO, add. Giratorio 101

Tabella 3.30: Coefficiente “C”: riciclato prelevato in sito, add. Proctor 101

Tabella 3.31: Coefficiente “C”: riciclato prelevato in sito, add. Giratorio 101

Tabella 3.32: Coefficiente “C”: materiale naturale Cava San Carlo, add. Proctor 101

Tabella 3.33: Coefficiente “C”: materiale naturale Cava San Carlo, add. Giratorio 101

Tabella 3.34: Composizione dei cicli di addensamento multiplo 115

Tabella 3.35: Dati addensamento, add. multiplo: materiale riciclato 119

Tabella 3.36: Dati addensamento, add. multiplo: materiale naturale 119

Tabella 3.37: Indice CBR add. multiplo: cicli senza stagionatura 121

Tabella 3.38: Dati prove di carico su piastra a doppio ciclo su materiale

riciclato 122

(7)

VII Tabella 3.39 Indice CBR add. multiplo: cicli con stagionatura 122 Tabella 3.40: Valori di SS e SR add. multiplo 126 Tabella 4.1: Parametri costanti nella compattazione giratoria 133 Tabella 4.2: Valori dell’umidità di costipamento utilizzata nel

confezionamento dei misti 134 Tabella 4.3: Requisiti di accettazione per l’utilizzo di inerti nel

confezionamento dei misti 138 Tabella 4.4: Valori delle resistenze meccaniche: misti con cemento 139 Tabella 4.5: Incrementi percentuali delle resistenze meccaniche nel

materiale A tal quale 143 Tabella 4.6: Valori delle resistenze meccaniche: misti con cemento 145 Tabella 4.7: Valori delle resistenze meccaniche dopo 7gg: confronto

calce-cemento 149 Tabella 4.8: Resistenze meccaniche ottenute sui due materiali tal quale 151 Tabella 4.9: Differenze tra resistenze ottenute con diversi metodi di

addensamento 154

Tabella 4.10: Masse volumiche del secco provini stagionati a 7gg 157

(8)

VIII

INDICE DELLE FIGURE

Figura 1.1: Impianto di riciclaggio INERT.ECO 2

Figura 1.2: Composizione quantitativa rifiuti da C&D in alcuni Stati d’Europa ed in U.S.A 4

Figura 2.1: Curva granulometrica sperimentale materiale riciclato 11

Figura 2.2: Aggregati rocciosi frantumati 12

Figura 2.3: Calcestruzzo 12

Figura 2.4: Laterizio 12

Figura 2.5: Conglomerato bituminoso 12

Figura 2.6: Materie plastiche 12

Figura 2.7: Gesso 12

Figura 2.8: Vetro e scorie vetrose 12

Figura 2.9: Metalli 12

Figura 2.10: Calibro a cursore 14

Figura 2.11: Granuli cubici frazione 8/12,5 16

Figura 2.12: Granuli non cubici frazione 8/12,5 16

Figura 2.13: Granuli cubici frazione 20/31,5 16

Figura 2.14: Granuli non cubici frazione 20/31,5 16

Figura 2.15: Stacci a barre e corrispondenti vagli 18

Figura 2.16: Granuli non appiattiti 20

Figura 2.17: Granuli appiattiti 20

Figura 2.18: Provette per prova equivalente in sabbia 22

Figura 2.19: Massa volumica apparente dei granuli: cestello a rete 26

(9)

IX

Figura 2.20: Massa volumica apparente dei granuli: picnometro 28

Figura 2.21: Massa volumica reale dei filler: picnometro 30

Figura 2.22: Apparecchio “Los Angeles” 32

Figura 2.23: Prova di rigonfiamento: riciclato INERT.ECO con solfati 39

Figura 2.24: Prova di rigonfiamento: riciclato INERT.ECO senza solfati 39

Figura 2.25: Prova di rigonfiamento: materiale naturale con solfati 41

Figura 2.26: Prova di rigonfiamento: materiale naturale senza solfati 41

Figura 2.27: Prova di rigonfiamento: riciclato A.R.E.A. con solfati 42

Figura 2.28: Prova di rigonfiamento: riciclato A.R.E.A. con senza solfati 43

Figura 3.1: Apparecchiatura per prova AASHTO Mod. 47

Figura 3.2: Curva di addensamento Proctor: riciclato prelevato da impianto INERT.ECO 49

Figura 3.3: Curva andamento CBR: riciclato prelevato da impianto INERT.ECO 50

Figura 3.4: Curva di addensamento Proctor: riciclato prelevato in sito 51

Figura 3.5: Curva andamento CBR: riciclato prelevato in sito 52

Figura 3.6: Curva di addensamento Proctor: materiale naturale Cava San Carlo 55

Figura 3.7: Curva andamento CBR: materiale naturale Cava San Carlo 56

Figura 3.8: Texas Gyratory Press 58

Figura 3.9: GTM 59

Figura 3.10: Movimento giratorio della fustella durante la compattazione e forze applicate sul provino 61

Figura 3.11: Comportamento deformativo dell’elemento di terreno in posizione B 62

Figura 3.12: Compattatore giratorio AFGC125X 63

Figura 3.13: Effetto del grasso sulla massa volumica apparente del secco 66

Figura 3.14: Effetto del grasso sull’Indice di portanza CBR 67

(10)

X

Figura 3.15: Effetto del grasso sullo Shear Ratio 68

Figura 3.16: Curva di addensamento Giratorio: riciclato prelevato da impianto INERT.ECO 71

Figura 3.17: Curva andamento CBR: riciclato prelevato da impianto INERT.ECO 72

Figura 3.18: Curva di addensamento Giratorio: riciclato prelevato in sito 73

Figura 3.19: Curva andamento CBR: riciclato prelevato in sito 74

Figura 3.20: Curva di addensamento Giratorio: materiale naturale Cava San Carlo 76

Figura 3.21: Curva andamento CBR: materiale naturale Cava San Carlo 77

Figura 3.22: Curve di compattazione add. Giratorio: riciclato prelevato da impianto INERT.ECO 80

Figura 3.23: Curve di compattazione add. Giratorio: riciclato prelevato in sito 80

Figura 3.24: Curve di compattazione add. Giratorio: materiale naturale Cava San Carlo 81

Figura 3.25: Curve di compattazione umida add. Giratorio: riciclato prelevato da impianto INERT.ECO 82

Figura 3.26: Curve di compattazione umida add. Giratorio: riciclato prelevato in sito 83

Figura 3.27: Curve di compattazione umida add. Giratorio: materiale naturale Cava San Carlo 83

Figura 3.28: Densità in sito: metodo del volumometro a sabbia 84

Figura 3.29: Costipamento in sito mediante rullo vibrante 85

Figura 3.30: Curve granulometriche pre-addensamento 88

Figura 3.31: Curve granulometriche dopo add. Proctor: riciclato prelevato da impianto INERT.ECO 89

Figura 3.32: Curve granulometriche dopo add. Giratorio: riciclato prelevato da impianto INERT.ECO 89

Figura 3.33: Curve granulometriche dopo add. Proctor: riciclato prelevato

in sito 90

(11)

XI Figura 3.34: Curve granulometriche dopo add. Giratorio: riciclato prelevato

in sito 90

Figura 3.35: Curve granulometriche dopo add. Proctor: materiale naturale Cava San Carlo 91

Figura 3.36: Curve granulometriche dopo add. Giratorio: materiale naturale Cava San Carlo 91

Figura 3.37: Confronto granulometrie post-addensamento: riciclato prelevato da impianto INERT.ECO 94

Figura 3.38: Confronto granulometrie post-addensamento: riciclato prelevato in sito 95

Figura 3.39: Confronto granulometrie post-addensamento: materiale naturale Cava San Carlo 96

Figura 3.40: Confronto granulometrie post-addensamento sito/laboratorio: materiale riciclato 99

Figura 3.41: Confronto granulometrie post-addensamento sito/laboratorio: materiale naturale 100

Figura 3.42: Curve granulometriche ottenute prima e dopo l’addensamento 101

Figura 3.43: Andamento coeff. “C”: riciclato prelevato da impianto INERT.ECO, add. Proctor 104

Figura 3.44: Andamento coeff. “C”: riciclato prelevato da impianto INERT.ECO, add. Giratorio 104

Figura 3.45: Andamento coeff. “C”: riciclato prelevato in sito, add. Proctor 105

Figura 3.46: Andamento coeff. “C”: riciclato prelevato in sito, add. Giratorio 105

Figura 3.47: Andamento coeff. “C”: materiale naturale Cava San Carlo, add. Proctor 106

Figura 3.48: Andamento coeff. “C”: materiale naturale Cava San Carlo, add. Giratorio 106

Figura 3.49: Gyratory Load Plate Assembly (GLPA) 109

Figura 3.50: Angoli interno ed esterno di rotazione 110

Figura 3.51: Componenti del GLPA 111

Figura 3.52: Misurazione del gradiente di carico con l’apparecchio GLPA 111

(12)

XII

Figura 3.53: Forze esterne applicate sul provino e distribuzione delle tensioni 112

Figura 3.54: Curva di addensamento, add. multiplo: materiale riciclato 117

Figura 3.55: Andamento Indice CBR add. multiplo: materiale riciclato 117

Figura 3.56: Curva di addensamento, add. multiplo: materiale naturale 118

Figura 3.57: Andamento Indice CBR add. multiplo: materiale naturale 118

Figura 3.58: Curve granulometriche materiali impiegati nell’add. multiplo 120

Figura 3.59: Prova di carico su piastra su materiale riciclato 121

Figura 3.60: Andamento medio Shear Stress 123

Figura 3.61: Andamento medio Shear Stress, scala semilogaritmica 123

Figura 3.62: Andamento medio Shear Ratio 124

Figura 3.63: Andamento medio Shear Ratio, scala semilogaritmica 124

Figura 3.64: Andamento altezza dei provini: materiale riciclato, scala semilogaritmica 125

Figura 4.1: Prova di compressione assiale ed espansione laterale libera 130

Figura 4.2: Prova di resistenza a trazione indiretta 131

Figura 4.3: Pestello 132

Figura 4.4: Stagionatura dei provini in misto cementato 134

Figura 4.5: Requisiti granulometrici della Norma CNR n.29/1972: fuso tipo A

1

136

Figura 4.6: Requisiti granulometrici della Norma CNR n.29/1972: fuso tipo A

2

136

Figura 4.7: Requisiti granulometrici della Norma UNI EN 14227-1/2004 137

Figura 4.8: Requisiti granulometrici Capitolato Speciale d’Appalto CIRS 137

Figura 4.9: Requisiti granulometrici Capitolato Speciale d’Appalto ANAS 138

Figura 4.10: Prova UCS misti con cemento, tempo di stagionatura variabile: add. Proctor 140

Figura 4.11: Prova UCS misti con cemento, tempo di stagionatura variabile:

add. Giratorio 140

(13)

XIII Figura 4.12: Prova IDT misti con cemento, tempo di stagionatura variabile:

add. Proctor 141

Figura 4.13: Prova IDT misti con cemento, tempo di stagionatura variabile: add. Giratoria 141

Figura 4.14: Prova UCS misti con cemento a 7gg di stagionatura 142

Figura 4.15: Prova IDT misti con cemento a 7gg di stagionatura 144

Figura 4.16: Prova UCS misti con calce, tempo di stagionatura variabile: add. Proctor 146

Figura 4.17: Prova UCS misti con calce, tempo di stagionatura variabile: add. Giratorio 146

Figura 4.18: Prova IDT misti con calce, tempo di stagionatura variabile: add. Proctor 147

Figura 4.19: Prova IDT misti con calce, tempo di stagionatura variabile: add. Giratoria 147

Figura 4.20: Prova UCS misti con calce a 7gg di stagionatura 148

Figura 4.21: Prova IDT misti con calce a 7gg di stagionatura 148

Figura 4.22: Andamento resistenza a compressione (UCS): confronto calce-cemento 150

Figura 4.23: Andamento resistenza a trazione indiretta (IDT): confronto calce-cemento 150

Figura 4.24: Andamento UCS add. Proctor: confronto fra materiali 152

Figura 4.25: Andamento UCS add. Giratoria: confronto fra materiali 152

Figura 4.26: Andamento IDT add. Proctor: confronto fra materiali 153

Figura 4.27: Andamento IDT add. Giratoria: confronto fra materiali 153

Figura 4.28: Andamento resistenza a compressione (UCS) al variare del contenuto di cemento 155

Figura 4.29: Andamento resistenza a trazione al variare del contenuto di cemento 155

Figura 4.30: Andamento resistenza a compressione (UCS) al variare del

contenuto di calce 156

(14)

XIV Figura 4.31: Andamento resistenza a trazione al variare del contenuto di

calce 156

Figura 4.32: Provino add. Giratoria, prova di rottura UCS 158

Figura 4.33: Provino add. Proctor, prova di rottura UCS 158

Figura 4.34: Provino add. Giratoria, prova di rottura Brasiliana 159

Figura 4.35: Provino add. Proctor, prova di rottura Brasiliana 159

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