Criteri di dimensionamento strutturale e idraulico di pavimentazioni innovative in calcestruzzo drenante

This study provides the definition of an innovative structural and hydraulic design method for pervious concrete pavements for urban road applications. Pervious concrete describes a particular type of concrete consisting of Portland cement, coarse aggregates, water, additives and little to no fine aggregate. Up to now, pavement applications of this material have been strongly limited by its low mechanical strength and lack of documentation regarding the design and the construction processes. Despite this, pervious concrete is widely recognized as a sustainable material, as it reduces the environmental impact of road infrastructures in urban setting. Starting from previous studies, three innovative type of road sections were proposed and a new structural and hydraulic design method for pervious concrete pavements was proposed. Subsequently, this procedure was used to redact a “Pervious concrete pavements catalogue”, which can be used for an easy and expeditive design. The results show how the proposed innovative sections are effectively able to bear the expected traffic load of urban roads. At the same time, they are able to store and infiltrate stormwater from the design storm considered. Moreover, the feasibility of these type of applications is strictly dependent on the quality and permeability of soil in the location where the road is going to be built. For the sake of clarity, this paper is completed with a practical example on how to apply the design procedure. The results and procedure shown so far represent only a first step toward a wide application of pervious concrete pavements. Future studies are expected to experimentally verify the proposed theories and consequently refine the design method.

Il presente elaborato consiste nella definizione di criteri di dimensionamento strutturale e funzionale (idraulico) di pavimentazioni ad uso stradale in calcestruzzo drenante. Il calcestruzzo drenante è una particolare tipologia di calcestruzzo, composto da cemento portland, aggregati, acqua, additivi e componente fine assente o in ridotta quantità. Gli impieghi di questo materiale nel campo delle pavimentazioni sono stati finora fortemente limitati dalla sua scarsa resistenza meccanica e dalla carenza di documentazione in merito alla progettazione e messa in opera dello stesso. Il materiale presenta inoltre molteplici benefici, essendo in grado di ridurre l’impatto ambientale delle pavimentazioni stradali nel contesto urbano. Partendo dalle evidenze scientifiche fin qui dimostrate, si sono proposte tre differenti tipologie di sezioni con geometria innovativa, per le quali è stato sviluppato un metodo di dimensionamento strutturale e idraulico di pavimentazioni in calcestruzzo drenante per strade urbane soggette a traffico medio-intenso. Successivamente tale procedura è stata utilizzata per redigere un “Catalogo delle pavimentazioni in calcestruzzo drenante” utile per un dimensionamento semplice e speditivo delle stesse. Analizzando i risultati ottenuti si evince come le sezioni tipo proposte siano effettivamente in grado di sopportare i carichi da traffico previsti per le categorie di strade considerate, garantendo al tempo stesso un buon comportamento idraulico. Si è inoltre osservato come la qualità del sottofondo e la sua permeabilità siano parametri che influenzano fortemente la realizzabilità di questo tipo di pavimentazioni. A titolo di chiarezza, l’elaborato è completato con un esempio di applicazione pratica del procedimento. I risultati e la procedura fin qui mostrati rappresentano solo il primo passo verso un’auspicabile ampia diffusione delle pavimentazioni in calcestruzzo drenante, lasciando a futuri studi l’onere di una verifica sperimentale delle teorie proposte e una conseguente affinazione del metodo.