Indagine sperimentale sull'impiego di materiali di riciclo in conglomerati bituminosi per strati di usura

Environmental sustainability and the reduction of the impacts that human activities may cause to the environment are issues of great relevance and today play a central role in the construction sector and in particular in the field of road infrastructure. In the specific context of bituminous paving, the development of eco-sustainable and low environmental impact mixtures plays a decisive role, thanks to the capability of reducing the use of non-renewable natural resources. In this scenario, recycled materials represent an important alternative source of supply in the production of bituminous mixtures. This category includes materials such as road milling and waste-to-energy plants slags (the product resulting from the incineration of solid urban waste) that can be used to replace the aggregates of first use and waste engine oil that instead can be employed as rejuvenator. This experimental thesis therefore arises from this need and aims to investigate the behaviour of bituminous mixtures for wearing courses made with high contents of R.A.P. (Reclaimed Asphalt Pavement), to analyse what effect produces the insertion of recycled materials such as incinerator slags and waste engine oil and evaluate their performance by comparing them with technical standards. In particular, in this study the waste engine oil was used as replacement of the commonly used industrial rejuvenators, while the slags from waste-to-energy plants were used in place of natural stone aggregates. The mixtures realized were analysed and their workability, volumetric, mechanical and functional characteristics were defined, observing their variations according to the quantity of recovery materials employed.

La sostenibilità ambientale e la riduzione degli impatti significativi che le attività umane possono provocare sull’ambiente sono temi di grande attualità e rivestono oggi un aspetto di primaria importanza anche nel settore delle costruzioni ed in particolare nell’ambito delle infrastrutture viarie. Nel contesto specifico delle pavimentazioni bituminose riveste un ruolo decisivo la messa a punto di miscele ecosostenibili e a basso impatto ambientale, capaci di ridurre sensibilmente l’impiego di risorse naturali non rinnovabili. In questo scenario i materiali di recupero costituiscono un’importante fonte alternativa di approvvigionamento nel confezionamento delle miscele bituminose. All’interno di questa categoria si inseriscono i materiali quali il fresato stradale e le scorie da termovalorizzatore (ossia il prodotto di risulta dell’incenerimento dei rifiuti solidi urbani) che possono essere impiegati in sostituzione degli aggregati di primo utilizzo nella matrice “scheletro solido” e gli oli motori esausti che invece possono intervenire nella componente “mastice bituminoso” in qualità di rigeneranti del bitume. La presente tesi sperimentale nasce dunque da questa esigenza e ha lo scopo di indagare il comportamento di miscele bituminose per strati di usura realizzate con elevati contenuti di R.A.P. (Reclaimed Asphalt Pavement), di analizzare quale effetto produce l’inserimento al loro interno di materiali di riciclo quali scorie da termovalorizzatore e oli motore esausti e verificarne le caratteristiche prestazionali raffrontandole con gli standard tecnici. In particolare, nello studio condotto, gli oli sono stati impiegati con la finalità di sostituire i rigeneranti industriali comunemente utilizzati, mentre le scorie da termovalorizzatore sono state adoperate in luogo degli aggregati lapidei naturali. Le miscele così confezionate sono state analizzate e ne sono state definite le caratteristiche di lavorabilità, volumetriche, meccaniche e funzionali, osservando le loro variazioni a seconda delle quantità di materiale di recupero inserita.