Sviluppo di modelli previsionali di tessitura e aderenza per pavimentazioni in conglomerato bituminoso

In recent years, it has been verified that the occurrence of road accidents is highly closed to pavement surface conditions. Regarding the functional use of wearing course, pavement macrotexture and skid resistance play an important role in road safety. However, the traditional experiments to capture and evaluate asphalt pavement texture are much time-consuming and labor-intensive. Moreover, there are inevitable errors to mix aggregates and bitumen in laboratory experiments. For this reason, this study aims to, review the previous findings about the relationship between pavement texture, surface frictional characteristics and asphalt mixture; use numerical simulation to set up asphalt mixtures in Discrete Element Method, in order to predict the pavement macrotexture depth. The developed model in this study can predict pavement mean profile depth and skid resistance with various input aggregate gradation, percentage of bitumen and air voids. Through the analysis conducted, It was possible to verify that the surface texture and skid resistance of a asphalt pavement can be correlated with the asphalt mixture and to quantify the how each components of asphalt mixture affects the above parameters. At the end of the discussion, the use of a discrete element method (PFC) is implemented in order to study the pavement surface texture.

Negli ultimi anni è stato accertato come la presenza di incidenti stradali sia strettamente correlato alle condizioni della pavimentazione stradale. In particolare, per quanto riguarda le caratteristiche funzionali dello strato d’usura, la macrotessitura e l’aderenza della pavimentazione svolgono un ruolo importante in termini di sicurezza stradale. Tuttavia, i metodi tradizionali di misurazione impiegati per acquisire e valutare la tessitura di una pavimentazione in conglomerato bituminoso, richiedono molto tempo e risultano essere molto laboriosi. Inoltre, per quanto concerne gli esperimenti di laboratorio, possono essere caratterizzati dalla presenza di errori. Per questo motivo, il presente studio si propone l’obiettivo di: rivedere i risultati da letteratura circa la relazione tra la tessitura superficiale, l’aderenza e la miscela di conglomerato bituminoso; utilizzare la simulazione numerica al fine di valutare l’altezza in sabbia di una pavimentazione mediante l’ausilio di un software ad elementi discreti. Il modello sviluppato nel presente studio permette di valutare la tessitura superficiale della pavimentazione e l’aderenza considerando diverse curve granulometriche, percentuali di bitume e di vuoti. Attraverso l’analisi condotta, è stato possibile verificare come la tessitura superficiale e l’aderenza di una pavimentazione in conglomerato bituminoso possano essere correlate con la miscela della pavimentazione stessa e quantificare come ciascuna componente della miscela influisca sui parametri sopra descritti. A conclusione della trattazione, viene implementato l’utilizzo di un software ad elementi discreti (PFC) al fine di studiare la tessitura superficiale della pavimentazione.