III
INDICE
INTRODUZIONE
VII
CAPITOLO 1 : IL BITUME
1.1
Origine
del
bitume
1
1.2
Composizione
chimica
1
1.3
Frazionamento
del
bitume
4
1.4
Morfologia
5
1.5
Impiego
stradale
6
1.6 Metodi tradizionali di caratterizzazione fisica
9
CAPITOLO 2 : LA REOLOGIA
2.1 Generalità
12
2.2 Comportamento viscoelastico
13
2.3 Creep
16
2.4 Stress relaxation
17
2.5 Principio di sovrapposizione di Boltzmann
18
2.6 Analisi dinamica in regime oscillatorio
19
2.7 Modelli meccanici del comportamento viscoelastico
23
2.8 Spettri di ritardo e di rilassamento
25
2.9 Principio di equivalenza tempo-temperatura
27
2.10 Teoria non lineare dei materiali viscoelastici
30
IV
CAPITOLO 3 : I BITUMI MODIFICATI CON POLIOLEFINE
3.1 Bitumi modificati
42
3.2 Polimeri impiegati per la modifica dei bitumi
44
3.3 Comportamento reologico dei bitumi
46
3.4 Proprietà reologiche ed analisi dinamica
48
3.4.1Bitumi base 48
3.4.2 Bitumi modificati 50
3.5 I bitumi modificati con poliolefine
51
3.5.1 Bitumi modificati con polietilene (PE) 51
3.5.2 Bitumi modificati con polipropilene (PP) 57
3.6 Le membrane bitume-polimero
59
3.6.1 Cos’è una membrana bitume-polimero 59
3.6.2 Polimeri impiegati 61
3.6.3 Come valutare una membrana 62
CAPITOLO 4 : MODIFICHE DI BITUME CON POLIETILENE
4.1 Materiali
64
4.1.1 Bitume 64
4.1.2 Polimeri 64
4.1.3 Reagenti chimici 66
4.2 Apparecchiature
66
4.2.1 Miscelatore (High shear mixer) 66
4.2.2 Termomanto 67
4.2.3 Termocoppia 67
V
4.2.5 Microscopio in fluorescenza 67
4.2.6 Plastomero estrusore 67
4.3 Procedure sperimentali
68
4.3.1 Preparazione del bitume modificato 68
4.3.2 Caratterizzazione del LLDPE 69
4.3.3 Metodi di caratterizzazione del bitume modificato 70
4.4 Risultati e discussione
77
4.4.1 Prova con bitume tal quale 77
4.4.2 Bitume modificato 77
4.4.3 Riepilogo risultati 94
CAPITOLO 5 : PROCEDURA SPERIMENTALE E RISULTATI
5.1 Bitume testato
95
5.2 Reometro
95
5.3 Analisi dinamica
96
5.3.1 Modalità delle prove 96
5.3.2 Preparazione dei campioni 98
5.4 Master curve
100
5.4.1 Master curve RVC 103
5.4.2 Master curve miscela bitume-2% LLDPE 103
5.4.3 Master curve miscela bitume-4% LLDPE 104
5.4.4 Master curve miscela bitume-6% LLDPE 105
5.5 Shift factor ed equazione WLF
108
5.5.1 RVC 108
VI
5.5.3 Miscela bitume-4% LLDPE 110
5.5.4 Miscela bitume-6% LLDPE 110
5.6 Spettri di rilassamento
111
5.7 Transizione vetrosa
113
5.8 Transizione a liquido viscoso
116
5.9 Misure di viscosità
117
5.9.1 Modalità delle prove 117
5.9.2 RVC 118
5.9.3 Miscela bitume-2% LLDPE 119
5.9.4 Miscela bitume-4% LLDPE 120
5.9.5 Miscela bitume-6% LLDPE 120
5.10 Prove di stress relaxation
122
5.10.1 Stress relaxation RVC 122
5.10.2 Stress relaxation miscela bitume-2% LLDPE 124
5.10.3 Stress relaxation miscela bitume-4% LLDPE 126
5.10.4 Stress relaxation miscela bitume-6% LLDPE 127
