Studio delle caratteristiche superficiali e prestazionali di uno strato di usura di tipo SMA al variare delle percentuali di basalto e sabbia nella miscela

Driver, roadway, vehicle and weather are the four major elements of a complex system, in which each component has a significant effect and interacts with the others thus causing skid accidents. Friction is a physical phenomenon of interaction between the tire and the road surface: it allows the tire to roll on the surface without skidding during drive, accaleration and deceleration. This paper focusses on the friction provided by the road surface, starting from the characteristics of the the aggregates which make up the asphalt concrete. The coefficient of friction between pavement and tire depends on pavement properties, vehicle speed and weather conditions (dry or wet road). Skid resistance mainly depends on the road surface texture, which is characterized by two scale levels: micro-texture and macro-texture. Based on ASTM E 867, the two textures can be defined through the characteristic dimensions of wavelength and amplitude existing on pavement surfaces, the characteristic value of microtexture being less than 0.5 mm and of macrotexture being larger than 0.5 mm. Pavement macrotexture has been found to play a substantial role on the interaction between tire and road surfaces, especially at high speeds and in wet pavement conditions. This study investigates how the percentage of sand and basalt affects both the microtexture – in terms of skid resistance – and the macrotexture – in terms of mean texture depth. To this purpose samples of asphalt concrete have been created in the laboratory varying the percentage of sand and basalt in the mixture It also examines the effect of added steelworks slags on the surface properties and the fatigue behavior of the testers, in order to evaluate the influence the properties of the aggregates have on the mechanical behavior of the asphalt.

Il conducente, la strada, il veicolo e le condizioni atmosferiche sono i quattro elementi principali di un sistema complesso, in cui ogni componente ha un ruolo determinato e interagisce con gli altri nel concorrere alla perdita di aderenza. L’aderenza è un fenomeno fisico di interazione tra lo pneumatico e la superficie stradale: essa permette il rotolamento senza strisciamento della ruota durante le fasi di marcia, accelerazione e decelerazione. L’elemento su cui si concentra il presente studio è l’aderenza che la superficie pavimentata della strada è in grado di offrire, a partire dalle caratteristiche degli inerti costituenti il conglomerato bituminoso. Il coefficiente che descrive l’aderenza tra pavimentazione e pneumatico dipende quindi dalle proprietà della pavimentazione stessa, dalla velocità del veicolo e dalle condizioni atmosferiche (strada asciutta o bagnata). La resistenza al derapaggio dipende principalmente dalla tessitura superficiale della pavimentazione, che è caratterizzata da due livelli della scala di osservazione: microtessitura e macrotessitura. Le due tessiture possono essere descritte dai valori caratteristici di lunghezza d’onda e ampiezza esistenti sul profilo della superficie pavimentata: per la microtessitura il valore di ampiezza è definito minore di 0,5mm mentre per la macrotessitura maggiore di 0,5mm. La macrotessitura gioca un ruolo fondamentale nell’interazione tra pneumatico e superficie della strada, specialmente a velocità elevate ed in condizioni di pavimentazione bagnata. Per raggiungere lo scopo si sono realizzati in laboratorio dei campioni di conglomerato bituminoso variando la percentuale di sabbia e di basalto nella miscela. Inoltre si sono studiati l’effetto dell’aggiunta di scorie d’acciaieria sulle proprietà superficiali e il comportamento a fatica dei campioni di conglomerato bituminoso realizzati, per valutare l’influenza delle proprietà dei materiali sull’aderenza e sulla sicurezza della miscela.