Miscele bituminose ad elevata compatibilità ambientale : indagine sperimentale sull'impiego di RAP e scorie d'acciaieria

The maintenance of road paving involves the use of large quantities of non-renewable resources; therefore, in order to use these resources efficiently, it is necessary to recover the existing asphalt concrete. In addition to the so-called RAP (Reclaimed Asphalt Pavement), in the recycling optics, other materials are used, such as steel slag. The use of these alternative products must be assessed first of all from a performance point of view: waste materials must be able to obtain mixtures that comply with the requirements of the various specifications; thereafter evaluations can be made in the field of environmental and economic sustainability. The aim of this thesis is to evaluate the functionality, in addition to the mechanical performance, of paving made with recycled materials; that is, to evaluate the percentages of alternative material that are compatible with the final performances. All this in the context of UNI / TS 11688, published on 27 September 2017, specific to regulate the realization of bituminous mixes with the addition of RAP. This work is then subdivided into two experiments in which the mixtures for the basebinder layer contain RAP in variable percentage (15, 30 and 60%) and aggregates of various nature (natural and steel slag). In the first chapter the topic is framed in the scientific literature, evaluating the various constituents of the mixtures and the mechanical performance of asphalt concrete made with the use of alternative materials. Chapter 2 is about of the experiments carried out. In the third chapter the results obtained are presented and commented, making a comparison between the different mixtures. Finally, the conclusions analyze the various alternatives from a general perspective of performance, environmental and economic convenience. At the end of the work the bibliography consulted, Appendix A - including all the results - and Appendix B -containing the final sheets of the individual mixtures - are shown.

La manutenzione delle pavimentazioni stradali prevede l’utilizzo di ingenti quantità di risorse non rinnovabili; pertanto, volendo utilizzare in maniera efficiente tali risorse, si rende necessario il recupero di conglomerato bituminoso esistente. Oltre al cosiddetto fresato, nell’ottica di riciclaggio, all’interno delle pavimentazioni vengono impiegati altri materiali, come per esempio le scorie della lavorazione dell’acciaio. L’utilizzo di tali prodotti alternativi deve essere valutato innanzitutto dal punto di vista prestazionale: i materiali di scarto devono consentire di ottenere dei conglomerati che rispettino le prescrizioni dei diversi Capitolati; in seguito si possono fare valutazioni in ambito di sostenibilità ambientale ed economica. Lo scopo di questa tesi è valutare la funzionalità, oltre che le prestazioni meccaniche, di pavimentazioni confezionate con l’impiego di materiali riciclati; vale a dire valutare le percentuali di materiale alternativo che siano compatibili con le prestazioni finali. Il tutto nel contesto della UNI/TS 11688, pubblicata il 27 settembre 2017, specifica per regolare la realizzazione di conglomerati bituminosi con l’aggiunta di fresato. Il lavoro oggetto del presente elaborato è, quindi, suddiviso in due sperimentazioni in cui le miscele confezionate per lo strato di basebinder contengono fresato in percentuale variabile (15, 30 e 60%) e aggregati di varia natura (naturali e scorie d’acciaieria). Nel primo capitolo si inquadra l’argomento nell’ambito della letteratura scientifica, valutando i vari costituenti delle miscele e le prestazioni meccaniche di conglomerati bituminosi realizzati con l’impiego di materiali alternativi. Il capitolo 2 entra nel merito delle sperimentazioni effettuate. Nel terzo capitolo vengono presentati e commentati i risultati ottenuti, confrontando le diverse miscele. Nelle conclusioni, infine, si analizzano le diverse alternative in un’ottica generale di convenienza prestazionale, ambientale ed economica. Al termine dell’elaborato sono riportate la bibliografia consultata; l’appendice A, comprensiva di tutti i risultati, e l’appendice B contenente le schede finali delle singole miscele.