Effetto delle mani di attacco sulle prestazioni di pavimentazioni bituminose : modellazione e indagine sperimentale

The bonding between layers of a road pavement is an element that is gaining more importance in the design, construction and management of infrastructures. Through a numerical modeling of the pavement, I want to demonstrate how much the phenomenon of bonding between asphalt concrete layers of a flexible pavement has a non-negligible and significant influence on the pavement's performance and durability. For this purpose, the rational calculation of the mechanical quantities (stresses, strains, displacements) was performed using the BISAR software, modeling the pavement as an elastic multilayer. The experimental investigation conducted on the materials commonly used in Switzerland for the construction of motorway pavements, is aimed at researching and defining the behavior of the tack coats and their influence on the bonding between layers of the pavement. In particular, it was analyzed how and how much the shear strength of the interface between the first two layers varies (according to the Leutner Shear Test) as the amount of tack coat and as the number of load axes which stress the material. In this regard, the existence of an optimal amount of tack coat was found as well as the positive impact of cyclic loads on bonding. Furthermore, a limit displacement value at failure has been identified which can integrate, in conjunction with the minimum value of the shear force at the peak, the Swiss reference standard. An investigation was carried out on 40 cores extracted from a motorway pavement to verify how the bond between the first two layers of the pavement varies as the interface failure direction varies as well as the influence of the aging of the material on the bonding between the layers.

La reciproca adesione tra gli strati di una pavimentazione stradale è un elemento che sta acquistando sempre più rilievo e importanza nell'ambito della progettazione, realizzazione e gestione delle infrastrutture. Attraverso una modellazione numerica della sovrastruttura, si vuole dimostrare quanto il fenomeno del collegamento tra gli strati in conglomerato bituminoso di una pavimentazione flessibile ha un'influenza non trascurabile e rilevante sulle prestazioni e sulla durabilità della pavimentazione stessa. Per tale scopo si è eseguito il calcolo razionale delle grandezze meccaniche (sforzi, deformazioni, spostamenti) attraverso il software BISAR, modellando la sovrastruttura quale multistrato elastico. L'indagine sperimentale condotta sui materiali comunemente adottati in Svizzera per la realizzazione di pavimentazioni autostradali, è volta a ricercare e definire il comportamento delle mani di attacco e l'influenza che queste hanno sul collegamento reciproco tra gli strati della pavimentazione. In particolare, si è analizzato come e quanto varia la resistenza tangenziale dell'interfaccia tra i primi due strati (secondo Leutner Shear Test) al variare del quantitativo di mano di attacco ivi presente e del numero degli assi di carico che sollecitano il materiale. A tal proposito si riscontra l'esistenza di un quantitativo ottimale di mano di attacco nonché l'impatto positivo dei carichi ciclici sull'adesione. Inoltre, si è individuato un valore di spostamento limite a rottura che possa integrare, in concomitanza con il valore minimo della forza tangenziale al picco, la norma svizzera di riferimento. Infine, è stata eseguita un'indagine su 40 campioni estratti da una pavimentazione autostradale per verificare come varia la resistenza del collegamento tra i primi due strati del pacchetto al variare della direzione di rottura dell'interfaccia nonché l'influenza dell'invecchiamento del materiale sull'adesione tra gli strati.