Caratterizzazione sperimentale dell'adesione all'interfaccia bitume aggregato : effetto degli attivanti di adesione e del danneggiamento da umidità

Paving asphalts often do not meet the performance requirements for which they were designed owing to some deterioration phenomena that occur early in the course of their life length. In order to avoid these phenomena, such as the ravelling of the surface of the paving, the asphalt must possess appropriate project properties that ensure acceptable durability. The cohesion of the bitumen and the adhesion between the bitumen and the aggregates are some of the key properties that characterize the resistance of the bituminous conglomerate in time under the effect of vehicular traffic. While the cohesion of the bitumen is an intrinsic property of that material and it is guaranteed thanks to numerous tests widely used, the adhesion between the binder and the aggregates is more complex to guarantee as well as being a more complex phenomenon to be investigated in detail. In the present study we attempt to develop a test methodology suitable for the assessment of the adhesive bond between different types of stone aggregate and different types of bitumen, with various test conditions significant for the case in question. In particular, we examine the adverse effect of humidity on the adhesive bond and on the cohesive property of the bitumen. The aggressive action of water gives rise to the phenomenon of stripping from the aggregate and bitumen and to the separation of the aggregates from the surface of the pavement (ravelling), thus deteriorating the superstructure in a brief time. Some types of asphalt pavements are particularly subject to this phenomenon due to a high void content, a low content of bitumen, in presence of reclaimed asphalt or of pavements poorly sealed. As part of the experiment, we have tested three different types of adhesion promoters, products whose aim is to prevent this deterioration phenomena and to ensure a proper and durable adhesive bond between the bitumen and aggregates, with a low mutual affinity.

Le pavimentazioni stradali in conglomerato bituminoso spesso non soddisfano le prestazioni per le quali sono state progettate a causa di alcuni fenomeni di deterioramento che intervengono prematuramente nel corso della vita utile delle stesse. Al fine di scongiurare tali fenomeni, come ad esempio lo sgranamento superficiale della pavimentazione, il conglomerato bituminoso deve possedere adeguate proprietà di progetto che ne garantiscano un’accettabile durabilità. La coesione del bitume e l’adesione tra il bitume e gli aggregati sono tra le proprietà chiave che caratterizzano la resistenza del conglomerato bituminoso nel tempo sotto l’effetto del traffico veicolare. Mentre la coesione del bitume è una proprietà intrinseca di tale materiale e viene verificata grazie a numerose prove ampiamente collaudate, l’adesione tra il legante e gli inerti invece si rivela più difficile da garantire, nonché un fenomeno più complesso da indagare. Nella presente ricerca di studio ci si pone l’obiettivo di valutare il legame adesivo tra diversi tipi di aggregati lapidei e diversi tipi di bitume, al variare di condizioni di prova più significative per il caso in oggetto. In particolare viene valutato l’effetto dannoso dell’umidità su tale legame adesivo e sulla proprietà di coesione del bitume. L’azione aggressiva dell’acqua dà origine a fenomeni di spogliamento dell’aggregato dal bitume e di distacco degli inerti dalla superficie della pavimentazione (sgranamento), deteriorando precocemente la sovrastruttura. Alcune pavimentazioni sono poi particolarmente esposte a tale fenomeno, in quanto ad alto contenuto di vuoti, a basso contenuto di bitume, in presenza di fresato o scarsamente impermeabilizzate. Nell’ambito della sperimentazione vengono testati inoltre tre tipi diversi di attivanti di adesione, prodotti con l’obiettivo di garantire un legame adesivo adeguato e duraturo anche tra un bitume ed inerti con scarsa affinità reciproca.