Cap. 9: CONCLUSIONI
146 9. CONCLUSIONI
Il lavoro oggetto della presente tesi è stato reso possibile grazie alla pubblicazione, da parte della FAA, della grande mole di dati deflettometrici acquisiti durante i test effettuati con diversi strumenti FWD, nell’ ambito del progetto di ricerca “F/HWD Round-Up 2010”, su due tipi di pavimentazione, una flessibile e una rigida.
Inizialmente, i bacini di deflessione ottenuti dalle diverse strumentazioni deflettometriche, sono stati elaborati mediante l’ operazione di back-calculation, utilizzando il programma Elmod 6, che viene prodotto dalla Dynatest. Tale operazione è stata eseguita selezionando, come modello di calcolo, il metodo MET basato sulla teoria di Odermark. I moduli di rigidezza dei vari strati della pavimentazione, ricavati con la back-calculation, sono risultati molto diversi tra loro, a seconda dello strumento utilizzato, nonostante che tutte le prove siano state effettuate in corrispondenza dei punti previsti dal progetto, applicando gli stessi carichi e registrando condizioni di temperatura molto simili.
In un primo tempo, per trovare la causa della notevole diversità nei risultati ottenuti, l’ attenzione è stata rivolta al programma di back-calculation, verificando se tale difformità nei risultati fosse dovuta a una difficoltà di Elmod 6 a elaborare dati ottenuti da macchine FWD, prodotte da case costruttrici diverse dalla Dynatest. A questo scopo sono stati presi in considerazione gli scarti quadratici medi, sia assoluti che percentuali, tra le deflessioni misurate e quelle calcolate dal programma. Tali scarti sono risultati molto piccoli, ovvero uguali o poco più grandi delle incertezze strumentali, per cui da questa analisi emerge che Elmod 6 è in grado di eseguire, con una certa accuratezza, la back-calculation anche per bacini di deflessione rilevati da strumenti FWD realizzati da case costruttrici diverse dalla Dynatest. Dalla stessa verifica è anche emerso che il metodo MET risulta sufficientemente rappresentativo del comportamento meccanico della pavimentazione indagata. Un altro modo per verificare la correttezza della back-calculation si basa sullo studio di alcuni parametri di bacino come lo SCI (surface curvature index) e il BCI (base curvature index). Lo SCI è un parametro che fornisce indicazioni sulla rigidezza dello strato superficiale della pavimentazione ed è calcolato come differenza tra l’ abbassamento registrato a centro piastra e l’ abbassamento rilevato dal geofono posto a una distanza, dal punto di battuta, il più possibile uguale al valore dello spessore del primo strato.
Riportando su un piano cartesiano, per ciascuno strumento, i moduli calcolati relativi al primo strato in funzione dei corrispondenti valori dello SCI, si ottiene una serie di punti interpolabili, con una buona approssimazione, con rette decrescenti. Poiché, in generale maggiore è lo SCI minore è la rigidezza dello strato superficiale, il fatto che tale retta sia decrescente sta a indicare una buona corrispondenza tra i risultati della back-calculation e i bacini di deflessione misurati da ciascuna macchina FWD. Si perviene a questa stessa conclusione mediante uno studio analogo sul BCI, che è un parametro rappresentativo della rigidezza del secondo strato della pavimentazione (maggiore è il BCI minore è il modulo relativo al secondo strato).
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147 Quindi, queste analisi dimostrano che le differenze tra i moduli calcolati non sono dovute a una incapacità di Elmod ad elaborare dati provenienti da strumenti FWD prodotti da case costruttrici diverse dalla Dynatest. Il programma, infatti, fornisce dei moduli calcolati compatibili con le misurazioni acquisite. Le ragioni di tali diversità nei risultati vanno ricercate, pertanto, non nella back- calcultion, ma a monte di essa, ovvero nelle differenti modalità di applicazione del carico, dovute alle
caratteristiche meccaniche e tecnologiche di ciascuno strumento, che danno luogo a onde di carico di tipo impulsivo caratterizzate da periodi differenti. Quindi, il periodo e la forma dell’ onda di carico possono essere ritenuti i principali fattori responsabili delle notevoli differenze che ci sono tra i vari bacini di deflessione ottenuti dai diversi strumenti. Le informazioni relative alle onde di carico sono contenute all’ interno delle times-histories. In questo lavoro è stato possibile solamente analizzare le times-histories relative a ERDC Dynatest, FAA Kuab e Mc Queen Jils, poichè quelle di Carl Bro,
ARA Dynatest e Pave testing non sono state messe a disposizione. Essendo noto l’ andamento dell’
onda di carico e l’ andamento della deflessione nel tempo registrato dal geofono di centro piastra, è stato possibile costruire, per ciascuno strumento, il ciclo di isteresi, da cui è stato calcolato l’ energy loss. Tale grandezza rappresenta la quota di energia che non viene restituita dalla pavimentazione in
seguito all’ applicazione del colpo e risulta molto indicativa della forma e del periodo dell’ impulso trasmesso. Dall’ elaborazione dei dati è emersa una stretta correlazione tra l’ energy loss e l’ entità dei bacini di deflessione, ovvero più grandi sono le deflessioni registrate dai geofoni maggiore è il valore dell’ energy loss. Inoltre, nel presente studio, è stato verificato che i bacini di deflessione rilevati sono caratterizzati da valori degli energy loss diversi a seconda dello strumento impiegato. Ciò suggerisce di ritenere l’ energy loss il principale responsabile della diversità dei bacini di deflessione rilevati. Per superare questa diversità è stato proposto un metodo, basato su delle formule di normalizzazione, che rende i bacini di deflessione omogenei dal punto di vista dell’ energy loss. Più precisamente, sono state elaborate tre formule di normalizzazione aventi forma molto simile: una per rendere omogenei i bacini di deflessione acquisiti dagli strumenti Dynatest e Jils, una seconda per rendere omogenei i bacini rilevati da Dynatest e Kuab e una terza per rendere omogenei i bacini di Kuab e Jils. Ad esempio, con la prima formula i bacini acquisiti da Dynatest vengono trasformati in bacini caratterizzati dagli stessi valori degli energy loss che si hanno per le misurazioni effettuate da Jils.
Normalizzando le deflessioni rilevate sulla base all’ energy loss si ottengono notevoli riduzioni delle differenze tra i bacini.
Pur essendo la validità di queste formule limitata ai dati acquisiti nell’ ambito del progetto “F/HWD Round-Up 2010”, relativamente alla pavimentazione flessibile, i risultati del lavoro svolto sono molto utili per l’impiego di tali strumentazioni. Questi stessi risultati infatti dimostrano che, al fine di eseguire un corretto confronto tra le misurazioni acquisite da parte di strumentazioni deflettometriche diverse, è necessario riportarsi a condizioni di prova omogenee, non solo, come fatto solitamente, per quanto riguarda le temperature registrate e l’ entità del carico applicato, ma anche per quanto riguarda l’ energy loss.
