CH699210A2

CH699210A2 - Conglomerato bituminoso da posare a caldo.

Info

Publication number: CH699210A2
Application number: CH01187/08A
Authority: CH
Inventors: Alessandro Mondini
Original assignee: Alessandro Mondini
Priority date: 2008-07-29
Filing date: 2008-07-29
Publication date: 2010-01-29
Also published as: EP2151474B1; EP2151474A1

Abstract

L’invenzione concerne un conglomerato bituminoso da posare a caldo per la realizzazione di manti stradali permanenti. Il conglomerato inventivo comprende, oltre al bitume, almeno un inerte pesante (filler, sabbia, pietrischetto ecc), con un peso specifico in nucleo superiore a 1000 kg/m 3 , almeno un inerte leggero (pomice, lapillo, argilla espansa, polverino e/o granulo di gomma), con un peso specifico minore di 1100 kg/m 3 , in una quantità percentuale, in peso, compresa tra il 6% ed il 50% del peso totale del conglomerato ed un polverino e/o un granulato di gomma in una percentuale compresa tra lo 0,5% ed il 5% del peso totale del conglomerato. Grazie all’aggiunta di un inerte leggero è possibile realizzare delle pavimentazioni stradali di alta resistenza meccanica per autostrade e per strade «rionali» aventi proprietà fono-assorbenti, grazie alla formazione di pori non otturabili poiché costituiti da un materiale inerte leggero espanso dotato di grande durezza, eventualmente con l’aggiunta di polverino e/o granulo di gomma. Il conglomerato bituminoso inventivo è inoltre molto più economico di quelli noti miranti agli stessi effetti di resistenza meccanica e comportanti l’impiego di fibre sintetiche leganti.

Description


  [0001]    La presente invenzione concerne un conglomerato bituminoso da posare a caldo per la realizzazione di manti stradali, come specificato nel preambolo della rivendicazione 1.

  

[0002]    Le esigenze poste ai manti stradali in asfalto sono diventate sempre più elevate, soprattutto quando si tratta di autostrade, in conseguenza dell'aumento del numero dei veicoli, del peso crescente degli autocarri, della velocità dei veicoli e così via. L'interesse si è dunque dapprima concentrato sul miglioramento delle proprietà di resistenza meccanica alle sollecitazioni del manto bituminoso, legate spesso alle caratteristiche di elasticità del materiale. Per ottenere questo scopo si è dunque proposto di unire all'impasto di inerti e bitume delle fibre sintetiche elastomeriche dei più svariati tipi (polietileni, polipropilene, polivinile, poliestere ecc.). Tali fibre, della lunghezza di anche 10 cm. ed oltre, hanno lo scopo di legare le particelle formanti l'impasto (sabbia, pietrischetto ecc.) migliorando così notevolmente la resistenza meccanica del manto.

   Esempi di tali applicazioni di fibre sono descritte nei seguenti documenti brevettali: US3 753 938, US3 505 260, FR1 525 901, EP0 082 130A1. Quest'ultimo documento concerne più specificatamente la composizione di conglomerati di cemento e di asfalto che comprendono delle fibre sintetiche nonché delle particelle di argilla espansa. Il tutto anche qui allo scopo di migliorare le proprietà di resistenza del manto bituminoso alla pressione, alle variazioni di temperatura, alle dilatazioni termiche ecc.

  

[0003]    L'impiego di cosiddetti inerti leggeri, quali lapilli, pomice, argilla espansa, in aggiunta agli inerti pesanti, viene descritto anche in altri documenti in relazione alla possibilità di creare delle mischie resistenti ma di minor peso e posabili più facilmente. La IT1 169 744 descrive ad esempio un conglomerato bituminoso a freddo per la manutenzione stradale, che ha il vantaggio della conservabilità allo stato attivo per periodi di parecchi mesi, che contiene, oltre alle usuali componenti di inerti pesanti e bitume, almeno un inerte leggero (quale l'argilla espansa), nonché almeno un additivo fluidificante o flussante.

   Tale additivo serve per conferire al conglomerato le sue doti di plasticità allo stato freddo e di conservabilità, e rende il conglomerato ideale per l'esecuzione di piccoli lavori di manutenzione stradali durante tutto l'anno (tappare fessure, buche ecc.).

  

[0004]    L'aggiunta di un inerte leggero ha poi lo scopo dichiarato di rendere meno pesante il conglomerato, facilitandone la posa, senza però mettere in forse le doti di resistenza del conglomerato alla pressione ed alle sollecitazioni meccaniche in genere. L'aggiunta di un inerte leggero ha dunque qui uno scopo ben preciso ed è legato al particolare uso che si vuol fare del conglomerato.

  

[0005]    In generale si può affermare che l'aggiunta di fibre sintetiche accompagnate o meno da una certa percentuale di inerti leggeri è stata proposta per ottenere un miglioramento delle proprietà meccaniche del manto bituminoso o per facilitare la sua posa, ma comporta il grande svantaggio del prezzo elevato, sicché tali impasti hanno trovato scarsa applicazione nella pratica. Inoltre nei documenti citati dello Stato della Tecnica non si pone alcun accento sul problema del rumore, rispettivamente delle proprietà fono-assor-benti che un manto deve oggi prioritariamente possedere. Il rumore provocato dai veicoli oggi è diventato un problema di grande attualità, per risolvere il quale vengono affrontati investimenti elevatissimi in manufatti (gallerie, pareti fono-assorbenti ecc.).

  

[0006]    La presente invenzione concerne, differenziandosi in ciò nettamente nello scopo da quanto noto finora, la possibilità di ridurre le emissioni sonore provocate dai pneumatici dei veicoli, grazie alla scelta di un tipo di conglomerato bituminoso da posare a caldo (tra 70[deg.]C e 250[deg.]C), per la realizzazione di manti stradali di grande resistenza meccanica e dunque particolarmente adatti per autostrade ad alta percorrenza in centri fittamente abitati.

  

[0007]    Va qui sottolineato che, per la realizzazione di fondi per autostrade, si utilizzano oggi pavimentazioni fono-assorbenti a base di miscele bituminose drenanti, le quali hanno però lo svantaggio di otturarsi progressivamente, ciò che ne riduce l'effetto fono-assorbente. Inoltre queste miscele non sono adatte per venir posate nei centri abitati e nelle strade secondarie, poiché la ridotta velocità dei veicoli (inferiore cioè a 80 km/ora)'riduce fortemente il desiderato "effetto di aspirazione" prodotto dal pneumatico a contatto con la pavimentazione, per cui la porosità del manto, grazie alla quale questo risulta fono-assorbente, viene ridotta per otturazione dei pori ed il manto perde le sue caratteristiche fono-assorbenti. Inoltre tale chiusura dei pori porta anche ad un aumento della scivolosità della strada, con le conseguenze che sono facilmente immaginatali.

   Questo pericolo di otturazione dei pori è presente in tutte le miscele bituminose non drenanti note, che sono contraddistìnte da un ridotto tenore m sabbia e da un forte contenuto di ghiaia di una unica granulometria (ad esempio DRA11-Drainasfhalt secondo le norme svizzere SN 671 969).

  

[0008]    La mancanza di granulometrie intermedie e lo scarso contenuto di sabbia fanno sì che la struttura di superficie del manto bituminoso si presenti formata unicamente dalle facce dell'inerte impiegato, sicché si hanno poi rapidamente problemi di levigabilità che rendono la pavimentazione pericolosa.

  

[0009]    La presente invenzione intende dunque proporre un conglomerato bituminoso da posare a caldo (tra 70[deg.]C e 250[deg.]C) che, garantendo da un lato le caratteristiche di resistenza meccanica richieste dalle massime sollecitazioni (resistenza alla deformazione, resistenza alla fessurazione, resistenza all'usura) permette di ottenere una rugosità elevata _ permanente e, essenzialmente, un abbattimento del rumore. Inoltre è scopo dichiarato dell'invenzione quello di eliminare, o almeno essenzialmente ridurre, il succitato fenomeno di otturazione dei pori, così da rendere i conglomerati inventivi adatti anche per venir impiegati nei centri urbani e nelle strade secondarie a velocità ridotta.

  

[0010]    Tutti questi scopi vengono raggiunti con un conglomerato bituminoso dotato delle caratteristiche della parte caratterizzante della rivendicazione 1.

  

[0011]    La pratica ha dimostrato che, grazie all'impiego di un inerte leggero, in particolare di argilla espansa in una quantità compresa nei limiti citati, è stato possibile ottenere una riduzione delle emissioni sonore dell'ordine di circa tre decibel, misurate secondo la norma francese NF531 119-2.

  

[0012]    La aggiunta di un polverino e/o di un granulato di gomma nelle percentuali previste nella rivendicazione 1 permette poi di migliorare le proprietà elastiche del manto stradale e di meglio attutire le vibrazioni provocate dai veicoli soprattutto pesanti.

  

[0013]    Le rivendicazioni da 2 a 3 concernono delle varianti preferite di realizzazione del conglomerato inventivo, mentre la rivendicazione 4 concerne un procedimento di fabbricazione e posa del conglomerato oggetto del presente trovato.

  

[0014]    La differenza fondamentale tra il conglomerato bituminoso secondo la presente invenzione e quelli noti dallo Stato della Tecnica è dunque la assenza''di fibre sintetiche leganti. Ciò esige da un lato la posa del manto bituminoso a caldo, ma permette di ottenere manti stradali di grande resistenza ed elasticità anche senza l'impiego di costose fibre sintetiche e garantenti un abbattimento significativo delle emissioni sonore. Tale abbattimento, grazie al fatto che i pori superficiali sono fatti di un materiale duro e leggero che tende a portarsi automaticamente in superficie ed offre una grande resistenza all'usura, dura nel tempo, poiché non avviene il fenomeno di chiusura dei pori che provoca poi la levigazione indesiderata del manto stradale con la conseguente riduzione dell'adesione dei pneumatici in caso di pioggia e l'aumento delle emissioni sonore.

  

[0015]    La quantità percentuale di inerte leggero, sia esso pomice, lapillo o argilla espansa, può variare entro limiti piuttosto vasti (dal 13% al 50%) in funzione del particolare tipo di manto stradale che si deve realizzare (strada ruvida molto drenante per alte velocità, strada meno ruvida per zone molto abitate a velocità ridotta ecc.). Anche la granulometria dell'inerte leggero può variare entro limiti piuttosto ampi (tra 0,1 e 16 mm, con preferenza per una granulometria compresa tra 3 e 10 mm). Anche la scelta della granulometria più adatta dipende dall'impiego specifico del conglomerato bituminoso. E' dunque compito dell'uomo del mestiere scegliere, basandosi sulla propria esperienza e su opportune prove pratiche, la percentuale di inerte leggero e la granulometria più adatta alla bisogna.

  

[0016]    A mero titolo di esempio, diamo qui di seguito una ricetta di conglomerato bituminoso secondo la presente invenzione, con la quale si sono ottenuti buoni risultati di fono-assorbenza su un tratto autostradale ad alta sollecitazione.
<tb><sep>Materiale<sep>Quantità % possibile<sep>Quantità impiegata


  <tb>1<sep>Filler (polvere di sasso)<sep>(2/40%) 14%<sep>140 kg


  <tb>2<sep>Sabbia<sep>20%<sep>200 kg


  <tb>3<sep>Pietrischetto<sep>(Granulometria 4/8 mm) 37,4%<sep>374 kg


  <tb>4<sep>Argilla espansa<sep>(1 / 70%) 18%<sep>180 kg


  <tb>5<sep>Bitume<sep>(2 / 12 / 7,6%)<sep>76 kg


  <tb>6<sep>Granulato di gomma<sep>(0,5 / 5%) 3%<sep>30 kg


  <tb><sep><sep>Totale<sep>1000 kg1+2+3 = inerte pesante 71,4% sul totale

  

[0017]    La scelta della quantità percentuale di inerte leggero e di granulato di gomma deve naturalmente tener presente anche gli aspetti economici, poiché tali materiali sono molto più costosi, a parità di volume, degli inerti pesanti. La pratica ha mostrato che un'alta percentuale di argilla espansa può essere giustificabile anche economicamente ad esempio per il manto bituminoso dei viadotti, dove la ruvidità superficiale riveste maggiore importanza causa i particolari problemi di gelo. In tal caso si può impiegare un asfalto fuso con aggiunta di argilla espansa in grande quantità (40% ed oltre in peso), la quale, essendo leggera, tende automaticamente a portarsi in superficie "per galleggiamento" durante la posa a caldo del conglomerato.

  

[0018]    Si tratta di un esempio di impiego del conglomerato inventivo molto specifico, e di tali possibilità è ben cosciente l'uomo del mestiere, che dunque cercherà di adattare le singole percentuali, sempre restando nell'ambito della presente invenzione, alle condizioni particolari di impiego.

  

[0019]    Per quanto concerne un procedimento di fabbricazione e posa del conglomerato bituminoso inventivo basterà osservare che lo stesso, similmente a quanto si fa per i conglomerati a caldo dello Stato della Tecnica, va preparato, trasportato sul posto di posa e posato ad una temperatura compresa tra 70[deg.]c e 250[deg.]C, così da garantirgli sempre la necessaria fluidità. La fabbricazione di un simile conglomerato non si discosta, a parte l'aggiunta della prevista percentuale di inerte leggero, da quella dei conglomerati bituminosi da posare a caldo noti e praticati da molto tempo, nonché da quella di conglomerati tiepidi e semitiepidi di nuova generazione, sicché non merita ulteriori spiegazioni.

  

[0020]    Secondo una variante preferita di realizzazione dell'invenzione, si prevede poi, allo scopo di incrementare la elasticità del manto stradale, di unire all'inerte leggero una certa percentuale di polverino e/o di granulato di gomma.

Claims

1. Conglomerato bituminoso da posare a caldo per la realizzazione di manti stradali permanenti, del tipo comprendenti, oltre al bitume, almeno un inerte pesante, con peso specifico in nucleo superiore a 1000 kg/m<3>, sottoforma di polvere di sasso quale filler e/o sabbia e/o pietrischetto caratterizzato dal fatto di contenere almeno un inerte leggero, con una massa volumica in mucchio minore di 1100 kg/m<3>, in una quantità percentuale, in peso, compresa tra il 6% d il 50% del peso totale del conglomerato, nonché dal fatto di comprendere anche un polverino e/o un granulato di gomma in una percentuale compresa tra lo 0,5% ed il 5% del peso totale del conglomerato.

2. Conglomerato bituminoso secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'inerte leggero è un inerte naturale o artificiale, quale argilla espansa, pomice o lapillo.

3. Conglomerato bituminoso secondo le rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto che l'inerte leggero possiede una granulometria compresa tra 0,1 e 16 mm, preferibilmente tra 3 e 10 mm.

4. Procedimento di fabbricazione e posa del conglomerato bituminoso secondo le rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che la miscela di uno o più inerti pesanti, del bitume e dell'inerte leggero del polverino e/o del granulato di gomma viene impastata a caldo con temperature comprese tra 80[deg.]C e 250[deg.]C e, dopo l'eventuale trasporto sul luogo di posa, viene posata a caldo, quale manto stradale finito, con temperature comprese tra 70[deg.]C e 250[deg.]C.