Experimental analysis of an innovative anti-ice asphalt concrete for road pavements The maintenance plan of any managing company of road infrastructures requires yearly high expenses for the operator teams which are in charge of salt or de-icing substance spreading on road surfaces. This is particularly onerous in regions where low temperatures or ice formation on road surfaces occur frequently. Managing companies of road infrastructures (municipalities, provinces , etc,..) invest a lot of money to maintain safer road during cold season; winter maintenance actually, are very expansive so, the interest in new technologies for anti-ice road pavement solutions is increasing. This paper analyzes the surface behavior of an anti-ice asphalt concrete realized adding a particular additive in the mixture. We prepared three different mixtures characterized by different concentration of this additive and for each of them we did experimental analysis on cylindrical samples. Purpose of this analysis was to investigate the surface behavior of each samples and in particular, the skid resistance after different cycles of ice no-ice at different temperatures. Results shown that this technology could be adopted to reduce (but not to drop) the amount of salts and number of operations during winter maintenance of bituminous mixtures.

Nell’ambito della manutenzione delle pavimentazioni stradali ricoprono un ruolo decisivo le operazioni di pulizia e il controllo di neve e ghiaccio eseguiti durante i periodi invernali. Quando il manto stradale è ricoperto da uno strato di ghiaccio o da una pellicola di acqua brinata, vengono a mancare le condizioni di aderenza tra pneumatico e superficie stradale, presupposto per possibili rallentamenti del traffico e successivo blocco della circolazione veicolare con l’aumento del rischio di incidenti per gli utenti stessi. E’ quindi necessario pianificare e attuare per tempo idonee procedure di intervento atte a garantire in condizioni di emergenza performance accettabili della pavimentazione nonché la mobilità dei flussi di traffico in sicurezza. Molti sono gli studi effettuati a livello internazionale circa le tecniche e le strategie da adottare durante il periodo invernale in funzione delle differenti condizioni meteorologiche, la maggior parte dei quali rivolti alla ricerca di prodotti chimici da spargere sulla superficie stradale prima che si verifichi l’evento atmosferico. La presente trattazione riguarda l’analisi sperimentale di tecnologie innovative antighiaccio, e nello specifico si tratta dell’applicazione di un additivo antigelo direttamente all’interno del mix design del conglomerato bituminoso. Grazie all’impiego della strumentazione messa a disposizione dal Laboratorio Sperimentale Stradale del DIIAR presso il Politecnico di Milano, è stato possibile realizzare la miscela additivata con differenti percentuali di antigelo e confezionare provini sottoposti in seguito a prove di skid con l’ausilio del British Resistance Skid Tester. In tal modo si è potuto analizzare il loro comportamento studiando l’andamento del coefficiente di aderenza tra pneumatico e superficie di contatto dopo aver sottoposto i provini a una serie di cicli di gelo e disgelo a diverse temperature, mediante l’applicazione di un velo d’acqua superficiale in modo da favorire la formazione di uno strato sottile di ghiaccio. Si è cercato quindi di ricreare in laboratorio, mediante una procedura del tutto innovativa, la situazione reale che può verificarsi nelle regioni interessate da inverni non troppo rigidi e verificare se la tecnologia innovativa antighiaccio può davvero aiutare a migliorare le operazioni di manutenzione invernale garantendo la sicurezza stradale.

Analisi sperimentale su tecnologie innovative antighiaccio per pavimentazioni stradali

COLOMBO, CATERINA
2009/2010

Abstract

Experimental analysis of an innovative anti-ice asphalt concrete for road pavements The maintenance plan of any managing company of road infrastructures requires yearly high expenses for the operator teams which are in charge of salt or de-icing substance spreading on road surfaces. This is particularly onerous in regions where low temperatures or ice formation on road surfaces occur frequently. Managing companies of road infrastructures (municipalities, provinces , etc,..) invest a lot of money to maintain safer road during cold season; winter maintenance actually, are very expansive so, the interest in new technologies for anti-ice road pavement solutions is increasing. This paper analyzes the surface behavior of an anti-ice asphalt concrete realized adding a particular additive in the mixture. We prepared three different mixtures characterized by different concentration of this additive and for each of them we did experimental analysis on cylindrical samples. Purpose of this analysis was to investigate the surface behavior of each samples and in particular, the skid resistance after different cycles of ice no-ice at different temperatures. Results shown that this technology could be adopted to reduce (but not to drop) the amount of salts and number of operations during winter maintenance of bituminous mixtures.
MALVICINI, SARA
ING I - Facolta' di Ingegneria Civile, Ambientale e Territoriale
20-dic-2010
2009/2010
Nell’ambito della manutenzione delle pavimentazioni stradali ricoprono un ruolo decisivo le operazioni di pulizia e il controllo di neve e ghiaccio eseguiti durante i periodi invernali. Quando il manto stradale è ricoperto da uno strato di ghiaccio o da una pellicola di acqua brinata, vengono a mancare le condizioni di aderenza tra pneumatico e superficie stradale, presupposto per possibili rallentamenti del traffico e successivo blocco della circolazione veicolare con l’aumento del rischio di incidenti per gli utenti stessi. E’ quindi necessario pianificare e attuare per tempo idonee procedure di intervento atte a garantire in condizioni di emergenza performance accettabili della pavimentazione nonché la mobilità dei flussi di traffico in sicurezza. Molti sono gli studi effettuati a livello internazionale circa le tecniche e le strategie da adottare durante il periodo invernale in funzione delle differenti condizioni meteorologiche, la maggior parte dei quali rivolti alla ricerca di prodotti chimici da spargere sulla superficie stradale prima che si verifichi l’evento atmosferico. La presente trattazione riguarda l’analisi sperimentale di tecnologie innovative antighiaccio, e nello specifico si tratta dell’applicazione di un additivo antigelo direttamente all’interno del mix design del conglomerato bituminoso. Grazie all’impiego della strumentazione messa a disposizione dal Laboratorio Sperimentale Stradale del DIIAR presso il Politecnico di Milano, è stato possibile realizzare la miscela additivata con differenti percentuali di antigelo e confezionare provini sottoposti in seguito a prove di skid con l’ausilio del British Resistance Skid Tester. In tal modo si è potuto analizzare il loro comportamento studiando l’andamento del coefficiente di aderenza tra pneumatico e superficie di contatto dopo aver sottoposto i provini a una serie di cicli di gelo e disgelo a diverse temperature, mediante l’applicazione di un velo d’acqua superficiale in modo da favorire la formazione di uno strato sottile di ghiaccio. Si è cercato quindi di ricreare in laboratorio, mediante una procedura del tutto innovativa, la situazione reale che può verificarsi nelle regioni interessate da inverni non troppo rigidi e verificare se la tecnologia innovativa antighiaccio può davvero aiutare a migliorare le operazioni di manutenzione invernale garantendo la sicurezza stradale.
Tesi di laurea Magistrale
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/10589/10983