Analisi numerico-sperimentale sulla resistenza a fatica dei conglomerati bituminosi rinforzati

Il presente lavoro affronta l’analisi della resistenza a fatica in pavimentazioni flessibili rinforzate con geosintetici. L’obiettivo è quello di descrivere mediante un modello agli elementi finiti il meccanismo di rinforzo introdotto dall’inserimento alla base degli strati legati di un geocomposito composto da una rete a maglie quadrate in fibra di vetro e un nontessuto. Per caratterizzare la resistenza a fatica della pavimentazione rinforzata è stato creato il modello agli elementi finiti della prova di flessione a quattro punti, per un travetto in conglomerato bituminoso con e senza rinforzo. Validata teoricamente l’esattezza della soluzione si è inserita una fessura artificiale al centro del travetto, di valore variabile compreso tra 0.2 cm e 2.5 cm. Si è pertanto analizzata la propagazione della fessura mediante il calcolo del fattore di intensificazione degli sforzi K1, utilizzando la legge di Paris della Meccanica della Frattura. I casi analizzati sono stati i seguenti: travetto non rinforzato, travetto rinforzato con perfetta adesione tra geocomposito e conglomerato bituminoso, travetto con emulsione bituminosa interposta tra geocomposito e conglomerato, travetto con emulsione bituminosa soggetta a una legge di degrado lineare in funzione dell’ampiezza della fessura. La parte finale della ricerca ha visto la calibrazione del modello, con il confronto tra le previsioni dello stesso e i risultati forniti dalla prova di flessione a quattro punti in laboratorio. Si è così verificato e descritto mediante un modello matematico il meccanismo di rinforzo in termini di resistenza a fatica apportato da un geocomposito inserito alla base degli strati legati di una pavimentazione flessibile.