Caratterizzazione di miscele bituminose con elevato contenuto di conglomerato bituminoso di recupero per pavimentazioni stradali

Nowadays, environmental regulations show a renewed interest in using higher percentage of waste material from construction & demolition for the realization of new projects. This thesis provides a technical support to this increasing trend in the field of asphalt pavements. As for road pavements, Italian regional specifications are found to be far too restrictive on the maximum allowed percentage of reclaimed asphalt (RA) to be used in new mixes (i.e. 20-30%) and on the limited number of layers RA can be used in (i.e. base and subbase layers only). The purpose of this work is to investigate the volumetric and mechanical properties of high-percentage reclaimed asphalt mixtures built according to the hot-in-plant recycling process. Indeed, the research is focused on the laboratory characterization of surface- and binder-course mixes made with a high percentage of RA. The regional specification taken as reference standard is the one referred to the region in which the work has been carried out. Laboratory tests showed whether the designed mixes meet the performance requirements reported in the relative regional specification; if not, asphalt mixes are optimized in order to improve the compatibility with the reference standard. Mixes that showed a better performance, are selected for a more accurate mechanical characterization. Finally, in order to understand the in-situ behavior of the designed mixes, a local road in the city of Laimburg (BZ) has been selected for a RA binder-course paving. Real-scale tests on the paved road showed the feasibility of the RA manufacturing process and confirmed the mechanical and volumetric performance of the material found in laboratory testing.

Il presente lavoro di tesi vuole offrire un contributo di tipo tecnico alle istanze ambientali che richiedono l’aumento della percentuale di rifiuti da costruzione e demolizione impiegabili nelle nuove realizzazioni come risorse alternative alle materie prime non rinnovabili. Nel campo delle pavimentazioni stradali, si è potuto riscontrare un approccio particolarmente cautelativo dei Capitolati Tecnici utilizzati nel nostro Paese a proposito della massima percentuale di conglomerato bituminoso di recupero riutilizzabile come materia prima in nuove miscele bituminose, generalmente fissata al 20-30% per i soli strati profondi delle sovrastrutture. L’obiettivo ricercato è stato dunque quello di valutare il reimpiego di alte percentuali di conglomerato bituminoso di recupero in miscele bituminose prodotte a caldo, valutandone le caratteristiche volumetriche e meccaniche tramite uno studio di laboratorio. La ricerca si è focalizzata su conglomerati bituminosi per strati di usura e di collegamento, realizzati con contenuto percentuale di materiale riciclato superiore a quanto fissato nelle direttive tecniche in uso nell’ambito territoriale in cui la campagna sperimentale si è svolta (Provincia autonoma di Trento). La fase di esecuzione delle prove in laboratorio ha consentito di valutare se i mix progettati fossero adeguati a garantire i vincoli prestazionali stabiliti nelle suddette disposizioni provinciali; per quanto possibile, le ricette di miscela sono state ottimizzate fino al raggiungimento dei requisiti richiesti. I mix che hanno mostrato migliori risultati sono stati selezionati per una caratterizzazione più completa. Da ultimo, al fine di verificare il comportamento in opera delle miscele progettate, è stata eseguita la stesa di una miscela per strato di binder nella località di Laimburg (BZ). La sperimentazione ha permesso di verificare la fattibilità della produzione in impianto e controllare le caratteristiche meccaniche e volumetriche del materiale in sito.