I conglomerati bituminosi tiepidi : indagine prestazionale di laboratorio sull'impiego di additivi a base di cere

Da alcuni anni i settori più avanzati dell’industria dedicata alla produzione e applicazione dei conglomerati bituminosi si interrogano sui possibili processi mirati ad un significativo contenimento delle risorse energetiche utilizzate. Considerando che riduzioni di 10°C delle temperature di produzione e messa in opera consentono, a parità di condizioni, di dimezzare le emissioni di fumi, ben si comprende come il risparmio energetico vada di pari passo con la tutela dell’ambiente e con il miglioramento delle condizioni di lavoro. All’interno di tale ambito di innovazione, si inserisce lo sviluppo di nuovi conglomerati bituminosi ottenuti da processi in cui le temperature di lavorazione risultano decine di gradi inferiori a quelle tipiche delle tecniche di produzione a caldo(Hot Mix Asphalt – HMA). Tali materiali prendono il nome di Warm Mix Asphalt (WMA) Nel presente elaborato è stata sviluppata un’indagine comparativa su due materiali, il primo a caldo tradizionale (HMA) il secondo additivato al fine di ottenere un conglomerato bituminoso tiepido (WMA). Tali materiali presentano medesima caratteristiche composizionali (bitume e relativo contenuto, aggregati e relativo assortimento granulometrico). Dal momento che questa tecnologia è relativamente nuova, non è possibile sapere come variano le prestazioni meccaniche del materiale a causa dell’aggiunta di additivo. Per questo motivo l’indagine di laboratorio è stata sviluppata con prove volte alla caratterizzazione volumetrica e meccanica di entrambe le miscele, su più campioni (cilindrici, prismatici e piastre) a diverse condizioni di temperatura e condizioni di prova e a prove accelerate di durabilità per valutare l’effetto dell’invecchiamento sui parametri meccanici. L’obiettivo di tale lavoro è quello di fornire una trattazione esaustiva sulle caratteristiche reologiche del conglomerato bituminoso tiepido raffrontate al comportamento di un materiale tradizionale e vedere se queste costituiscono un valido complemento alla gamma degli strumenti tecnologici disponibili per soddisfare le molteplici esigenze del settore. Dalle prove di laboratorio è emerso che il conglomerato tiepido presenta fluidità, lavorabilità e auto addensamento molto elevati anche a temperature di compattazione alle quali normalmente il bitume tradizionale è particolarmente viscoso. Mentre per quanto concerne le prestazioni meccaniche, a parità di condizioni di prova, in nessun caso per il conglomerato bituminoso tiepido si è registrato un Modulo di Rigidezza maggiore rispetto all’equivalente tradizionale. Dopo aver sottoposto i campioni cilindrici a cicli di gelo e disgelo si è notato che il materiale con l’aggiunta dell’additivo, in termini di comportamento meccanico, non è particolarmente sensibile all’invecchiamento. Infine da prove condotte in configurazione di flessione su quattro punti, a diverse condizioni di temperatura e frequenza di applicazione del carico, è stato possibile ottenere un cospicuo numero di dati attraverso i quali definire le curve maestre dei materiali in relazione al Modulo di Rigidezza e all’angolo di fase. Le curve maestre sono state utili per definire le suscettibilità termiche e di carico del conglomerato bituminoso e individuare quindi il grado di rigidezza dello stesso.