Abstract ... 1
Premessa ... 1
Introduzione ... 2
Capitolo 1– Il riciclaggio delle pavimentazioni stradali ... 7
1.1 Introduzione ... 7
1.2 Le origini del riciclaggio in Italia... 9
1.3 Il riciclaggio a caldo ... 11
1.3.1 In impianto fisso ... 11
1.3.2 In sito ... 14
1.4 Il riciclaggio a freddo ... 16
1.4.1 In impianto fisso ... 16
1.4.2 In sito ... 17
1.5 Confronto tra le due tecniche di riciclaggio ... 20
1.5.1 Vantaggi e svantaggi della tecnica di riciclaggio a caldo ... 20
1.5.2 Vantaggi e svantaggi della tecnica di riciclaggio a freddo ... 20
1.6 Il riciclaggio a freddo in sito ... 22
1.7 I leganti bituminosi nel riciclaggio a freddo ... 24
1.8 Emulsioni bituminose e bitume schiumato ... 26
1.8.1 Emulsioni bituminose ... 26
1.8.1.1 Tipologie di emulsioni bituminose ... 28
1.8.1.2 Impiego di emulsioni bituminose ... 30
1.8.1.3 Concetto di umidità totale del liquido ... 32
1.8.2 Bitume schiumato ... 34
1.8.2.1 Fattori influenzanti le proprietà schiumogene ... 37
1.8.2.2 Proprietà schiumogene accettabili ... 38
1.8.2.3 Dispersione del bitume schiumato ... 40
1.8.2.4 Idoneità del materiale al trattamento con bitume schiumato ... 41
1.8.3 Comportamento dei materiali stabilizzati con leganti bituminosi ... 44
Capitolo 2 – Analisi della sperimentazione ... 46
2.1 Caratterizzazione meccanica delle miscele riciclate a freddo con bitume schiumato ... 46
2.1.1 Introduzione ... 46
2.1.2 Metodo di progettazione TG2 2002 del Sudafrica ... 47
2.1.2.1 Introduzione ... 47
2.1.2.2 Fase di fatica effettiva (Effective Fatigue Phase) ... 48
2.1.2.3 Fase granulare equivalente (Equivalent Granular Phase) ... 49
2.1.2.4 Classificazione delle miscele di bitume schiumato ... 51
2.1.3 Metodo basati sulla linea guida di progetto di AUSTROADS ... 52
2.1.3.1 Introduzione ... 47
2.1.3.2 Department of Transport and Main Roads (Queensland) ... 53
2.1.3.3 City of Canning ... 55
2.1.3.4 Metodo del NZ Transport Agency (NZTA) ... 58
2.1.3.5 Confronto delle leggi di fatica ... 59
2.1.4 Metodo di progettazione di tipo empirico TG2 2009 ... 61
2.1.4.1 Introduzione ... 61
2.1.4.2 Comportamento assunto per gli strati stabilizzati con bitume ... 62
2.1.4.3 Minimo ricoprimento richiesto ... 62
2.1.5 Transport Research Laboratory ... 63
2.1.5.1 Introduzione ... 63
2.1.5.2 Classificazione delle miscele di bitume schiumato e diagrammi di progettazione ... 64
2.1.5.3 Requisiti minimi di ricoprimento superficiale ... 65
2.1.6 Procedura per la progettazione di pavimentazioni stradali in bitume schiumato (AUSTROADS)... 66
2.1.6.1 Introduzione ... 66
2.1.6.2 Requisiti di rigidezza minima ... 67
2.1.6.3 Variazioni con la temperatura ... 68
2.1.6.4 Criterio di fatica ... 72
2.1.6.4 Requisiti minimi di ricoprimento superficiale ... 72
2.1.7 Progettazione di pavimentazioni riciclate a freddo secondo AIPCR ... 72
2.1.7.1 Aspetti geometrici ... 72
2.1.7.2 Aspetti meccanici ... 73
2.1.7.3 Strato di usura ... 74
2.2 Studio preliminare della miscela ... 75
2.2.1 Introduzione ... 75
2.2.2 Requisiti del Mix Design ... 76
2.2.2.1 Selezione della tipologia di miscela ... 78
2.2.3 Componenti della miscela ... 79
2.2.3.1 Aggregato ... 79
2.2.3.2 Selezione del bitume ... 84
2.2.3.3 Filler attivo ... 88
2.2.3.4 Contenuto di acqua ... 90
2.2.4 Miscelazione ... 92
2.2.5 Compattazione ... 94
2.2.6 Maturazione ... 95
2.3 Produzione della miscela e dei provini condotta in laboratorio per l’analisi sperimentale ... 98
2.3.1 Componenti della miscela ... 98
2.3.2 Miscelazione ... 108
2.2.3 Compattazione ... 110
2.2.4 Maturazione ... 111
2.4 Prove di caratterizzazione meccanico-fisiche ... 113
2.4.1 Introduzione ... 113
2.4.2 Massa volumica con metodo del picnometro ... 113
2.4.3 Valutazione della percentuale di bitume tramite estrattore SOXHLET ... 114
2.4.4 Pressa giratoria a taglio ... 117
2.4.5 Prova di trazione indiretta ... 118
2.4.6 Determinazione del modulo resiliente ... 120
2.4.7 Programmazione delle prove ... 127
Capitolo 3 – Risultati delle prove sperimentali ed elaborazioni ... 129
3.1 Massa volumica e percentuale di bitume ... 129
3.2 Analisi volumetrica ... 130
3.3 Prove diametrali di trazione indiretta ... 135
3.3.1 Provini sottoposti a maturazione ANAS ... 135
3.3.2 Provini sottoposti a maturazione TG2 ... 136
3.3.3 Confronto dei risultati e valutazioni ... 138
3.4 Prove con pressa dinamica ... 139
3.4.1 Provini sottoposti a maturazione ANAS ... 139
3.4.2 Provini sottoposti a maturazione TG2 ... 141
3.4.3 Confronto dei risultati e valutazioni ... 142
3.5 Analisi della suscettibilità termica della miscela ... 148
3.5.1 Andamento del modulo al variare della temperatura ... 148
3.5.2 Applicazione della formula dell’Asphalt Institute ... 150
3.5.2 Variazione con la temperatura del rapporto tra i moduli resiliente a temperatura T e temperatura di 25°C ... 151
Capitolo 4 – Applicazione della tecnica di riciclaggio a freddo con bitume schiumato su campione di materiale fresato contenente argilla espansa ... 156
4.1 Alcune nozioni sull’argilla espansa ... 156
4.2 Sperimentazione condotta ... 162
4.3 Studio preliminare della miscela ... 163
4.3.1 Aggregato ... 163
4.3.2 Selezione del contenuto di bitume, filler attivo e acqua di miscelazione .. 167
4.3.3 Miscelazione, compattazione e maturazione ... 167
4.3.4 Prove di caratterizzazione meccanico-fisiche ... 168
4.4 Risultati delle prove sperimentali ... 169
4.4.1 Percentuale di bitume ... 169
4.4.2 Prove diametrali di trazione indiretta ... 169
4.4.3 Prove con pressa dinamica ... 171
4.5 Elaborazione dei risultati ... 172
4.3.1 Prove diametrali di trazione indiretta ... 172
4.3.1 Prove alla pressa dinamica ... 174
4.3.1 Confronto con la prima parte di sperimentazione ... 175
Conclusioni ... 176
Glossario ... 180 Bibliografia ... 183
