PAVIMENTAZIONI STRADALI FLESSIBILI E SEMIRIGIDE · 3 = 0,30 S 2=7 cm a 2 = 0,40 S 1=3 cm a 1 = 0,44...

Prof. Prof. IngIng. Maurizio BOCCI . Maurizio BOCCI –– Pavimentazioni stradali flessibili e semirigide

DICEA Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e ArchitetturaUniversità Politecnica delle Marche – Facoltà di IngegneriaMantova 17 aprile 2015

Prof. Ing .Maurizio Bocci Università Politecnica delle Marche (Ancona)

Mantova 17 aprile 2015

PAVIMENTAZIONI STRADALI PAVIMENTAZIONI STRADALI FLESSIBILI E SEMIRIGIDEFLESSIBILI E SEMIRIGIDE

dimensionamento, materiali, tecniche costruttive, dimensionamento, materiali, tecniche costruttive, prove di caratterizzazione e di controlloprove di caratterizzazione e di controllo



Pavimentazione o sovrastrutturaparte del corpo stradale costituita da un insieme di strati sovrapposti, di materiali e spessori diversi aventi funzione di sopportare le azioni indotte dal traffico e di trasmetterle e distribuirle, opportunamente attenuate, al terreno di appoggio (sottofondo) o ad altre strutture (es. opere d’arte), nonché di garantire agli utenti condizioni di sicurezza e confort di marcia (superficie di rotolamento regolare e poco deformabile)



Tipologie delle pavimentazioni stradali

materiali materiali TIPOTIPO

SOLO SOLO conglomerato bituminoso conglomerato bituminoso FLESSIBILE FLESSIBILE

Misto cementato + Misto cementato + conglomerato bituminoso conglomerato bituminoso

SEMIRIGIDASEMIRIGIDA

Lastra di calcestruzzo + Lastra di calcestruzzo + manto di usura manto di usura RIGIDA RIGIDA



Stratigrafia di una pavimentazione stradale semirigida

TAPPETO DI USURA

STRATO DI COLLEGAMENTO

STRATO DI BASE

STRATO DI BASE(misto cementato)

FONDAZIONE(misto granulare stabilizzato)

SOTTOFONDO

m



Pavimentazione stradale

strato strato funzione funzione materiali materiali

conglomerato bituminoso conglomerato bituminoso trattamenti sup. a freddotrattamenti sup. a freddomanto di usura manto di usura RegolaritRegolaritàà e e

aderanzaaderanza

collegamento collegamento binderbinder conglomerato bituminosoconglomerato bituminoso

StrutturaleStrutturaleripartizione dei carichiripartizione dei carichi

conglomerato bituminosoconglomerato bituminosomisto cementatomisto cementatobase base

misto granularemisto granulareterre stabilizzateterre stabilizzate

fondazione fondazione Trasmissione dei Trasmissione dei carichi al sottofondocarichi al sottofondo



La funzione strutturale delle pavimentazioniCapacità di distribuzione dei carichi sul sottofondoResistenza alle sollecitazioni indotte dai carichiResistenza alle sollecitazioni ambientali (durabilità)

Sovrastruttura

Sottofondo



IlIl progetto di una pavimentazione stradaleprogetto di una pavimentazione stradalenon differisce in sostanza da quello di una non differisce in sostanza da quello di una qualsiasi altra qualsiasi altra struttura di ingegneria civilestruttura di ingegneria civile



La funzione strutturale delle pavimentazioniIl dimensionamento si effettua scegliendo

– Spessori adeguati•Totale•Dei singoli strati

– Caratteristiche meccaniche dei materiali•Resistenza alle sollecitazioni veicolari•Durabilità

Le variabili di progetto sono – Caratteristiche del sottofondo– Caratteristiche dei materiali– Carichi veicolari– Sollecitazioni ambientali



La funzione strutturale delle pavimentazioni• Carenze nella funzione strutturale si manifestano attraverso

ammaloramenti:– Ormaiamento: accumulo di deformazione (verticale) permanente:

• Sul sottofondo• Negli strati legati a bitume (scorrimento viscoso)



La funzione strutturale delle pavimentazioni• Carenze nella funzione strutturale si manifestano attraverso

ammaloramenti:– Fatica: fessurazione “a ragnatela” prodotte da sollecitazioni

orizzontali di trazione:• Hanno origine alla base degli strati legati• Si propagano in superficie



La funzione strutturale delle pavimentazioni• gli ammaloramenti:

– si accumulano nel tempo • con il ripetersi delle sollecitazioni (traffico)• Portano ad un degrado della “qualità” della strada

– portano gradualmente al termine della vita utile

“qualità”

Tempo (traffico)

VITA UTILE



Metodi di dimensionamento• Metodi EMPIRICI

– osservazione di pavimentazioni in servizio– sperimentazioni in vera grandezza (strade sperimentali)

• CBR• AASHO — AASHTO

• Metodi RAZIONALI– Basati sulla modellazione analitica della pavimentazione e del

comportamento meccanico dei materiali• Multistrato (elastico lineare, non lineare, viscoelastico..)• Elementi finiti (viscoelastico, viscoplastico...)



METODI EMPIRICIMETODI EMPIRICI

•• portanza del sottofondo portanza del sottofondo -- CBRCBR•• tipologia di materiali della sovrastrutturatipologia di materiali della sovrastruttura•• previsione del traffico previsione del traffico -- TGMTGM

INPUT:INPUT:

METODOMETODOC.B.RC.B.R..

California California BearingBearing RatioRatio

METODOMETODOA.A.S.H.OA.A.S.H.O..



METODO METODO C.B.RC.B.R..

5)10/log5075(100

+++

=I

NPS

S = spessore totale della sovrastruttura in cmS = spessore totale della sovrastruttura in cmP = carico su ruota singola in t (carico pesante P = 6 t)P = carico su ruota singola in t (carico pesante P = 6 t)N = TGM di autocarri con tara > 1500 KgN = TGM di autocarri con tara > 1500 KgI I = indice CBR del sottofondo= indice CBR del sottofondo

ESEMPIO:ESEMPIO:

P = 6 tonP = 6 tonN = 5000 v/gN = 5000 v/gI I = 6%= 6%

SStt=56cm=56cm SS11

SS22

CBR = 6%CBR = 6%sottofsottof

CBR = 70%CBR = 70%

CBR = 20%CBR = 20%

SS33 = = binder+usurabinder+usura = 10 cm= 10 cmSS11 : S: S22 = 70 : 20= 70 : 20SStt -- SS33 = S= S11 + S+ S22

SS11≅≅ 36 cm36 cm SS22≅≅ 10 cm10 cm



METODO A.A.S.H.O.METODO A.A.S.H.O.

IISS = indice di spessore= indice di spessore (spessore equivalente)(spessore equivalente)

44332211 sasasasaIs +++=

aaii = coeff. di equivalenza dei materiali impiegati= coeff. di equivalenza dei materiali impiegatissii = spessore degli strati della sovrastruttura in cm= spessore degli strati della sovrastruttura in cm

DATI DI INPUT:DATI DI INPUT:

N = numero totale di passaggi di assi standard da 10 tN = numero totale di passaggi di assi standard da 10 tipotizzati per lipotizzati per l’’intera durata della pavimentazioneintera durata della pavimentazioneposta pari a 20 anniposta pari a 20 anni



Is

N*10666

CBRCBR

6%6%10,310,3

IISS teoricoteorico = 10,3 cm= 10,3 cmGEF=2,5 per GEF=2,5 per autostradeautostrade e e stradestrade princprinc..GEF=2,0 per GEF=2,0 per stradestrade secondariesecondarie

GEF=2

GEF=2

GEF=2,5GEF=2,5

SS44=40 cm=40 cm aa44 = 0,11= 0,11

sottofsottof

SS33=10 cm=10 cm aa33 = 0,30= 0,30SS22=7 cm=7 cm aa22 = 0,40= 0,40SS11=3 cm=3 cm aa11 = 0,44= 0,44

IISS progettoprogetto = 11,5 cm > 10,3= 11,5 cm > 10,3



METODO A.A.S.H.O.METODO A.A.S.H.O.COEFFICENTI DI SPESSORE

– Misto granulare 0,11– Misto granulare frantumato 0,13 – 0,14– Macadam 0,12– Misto bitumato 0,20 – 0,22– CB Base 0,25 – 0,30– Misto cementato 0,25 – 0,30– Misto legato con scorie 0,22 – 0,30– Terra stabilizzata con cemento 0,20– Pozzolana e calce 0,18– CB Binder 0,36 – 0,40– CB Usura normale 0,40 – 0,44– CB Usura grenue 0,44 – 0,46



METODI RAZIONALIMETODI RAZIONALI

DATI DATI DIDI IMPUTIMPUT

STRUTTURASTRUTTURA MATERIALIMATERIALI TEMPERAT.TEMPERAT. TRAFFICOTRAFFICO



STRUTTURA E MATERIALISTRUTTURA E MATERIALI

USURAUSURABINDER BINDER Possono essere considerati Possono essere considerati

come un unico stratocome un unico stratoBASEBASE

FONDAZIONE FONDAZIONE

SOTTOFONDOSOTTOFONDO



LA TEMPERATURALA TEMPERATURA

•• si suddivide lsi suddivide l’’anno in periodi (ad esempio: mesi)anno in periodi (ad esempio: mesi)•• si determinano le T medie del periodo dellsi determinano le T medie del periodo dell’’ariaaria•• si determinano dei macro periodi caratterizzati da T si determinano dei macro periodi caratterizzati da T ≅≅ cost.cost.•• si trasformano le T medie dellsi trasformano le T medie dell’’aria in T medie della pavimentazionearia in T medie della pavimentazione

MESE Tmedia [°C] dell'aria

PERIODO STAGIONALETmedia stagionale [°C]

dell'ariaTmedia stagionale [°C] della pavimentazione

marzo 5,9aprile 9,8maggio 13,7giugno 18,1luglio 20,7agosto 20,2settembre 17,2ottobre 12,2novembre 7,4dicembre 2,9gennaio 1,1febbraio 2,2

14,8

26,3

17,7

5,8INVERNO

9,8

19,7

12,3

2,1

PRIMAVERA

ESTATE

AUTUNNO



IL TRAFFICOIL TRAFFICO

•• nel progetto della sovrastruttura si considerano i carichi relatnel progetto della sovrastruttura si considerano i carichi relativi ai ivi ai veicoliveicolipesantipesanti (autocarri e autobus): carichi su ruota(autocarri e autobus): carichi su ruota singola superiori a 1t.singola superiori a 1t.

•• si considera il traffico su una sola corsia di marcia:si considera il traffico su una sola corsia di marcia:2 corsie: 50% del totale2 corsie: 50% del totale 4 corsie: 40% del totale4 corsie: 40% del totale

•• si determina il volume di traffico annuosi determina il volume di traffico annuo

PROBLEMI:PROBLEMI:

I I carichicarichi trasmessi dai veicoli pesanti trasmessi dai veicoli pesanti sono diversisono diversi::

a)a) per modo di applicazione (assi singoli o tandem, diversa velocitper modo di applicazione (assi singoli o tandem, diversa velocitàà))

b)b) per entitper entitàà (diversit(diversitàà degli assi degli assi -- carico in tonnellate)carico in tonnellate)



una distribuzione di traffico qualsiasi può essere ricondottauna distribuzione di traffico qualsiasi può essere ricondottaad una ad una EQUIVALENTEEQUIVALENTE composta da soli composta da soli assi standardassi standard di di riferimentoriferimento

per semplificare il calcolo, si considera il passaggio di unper semplificare il calcolo, si considera il passaggio di ununico tipo di asseunico tipo di asse attraverso lattraverso l’’introduzione di introduzione di coefficienti di coefficienti di equivalenzaequivalenza fra lfra l’’asse tipico e uno qualsiasi.asse tipico e uno qualsiasi.

asse di riferimentoasse di riferimento

ASSE STANDARD DA 8,2 tASSE STANDARD DA 8,2 t



La pavimentazione viene schematizzata come unLa pavimentazione viene schematizzata come unsistema multistrato elasticosistema multistrato elastico

La risoluzione del multistrato elastico èpossibile tramite programmi di calcolo come il BISAR, MOEBIUS, mePADS ecc.



USURA SUSURA S44 , E(T) , , E(T) , ννBYNDER SBYNDER S33 , E(T) , , E(T) , νν

BASE SBASE S22 , E(T) , , E(T) , νν

FONDAZIONE SFONDAZIONE S44 , E , , E , νν

SOTTOFONDO E , SOTTOFONDO E , νν

E = EvE = Ev22 [[MpaMpa]]

E = 10*CBR [E = 10*CBR [MpaMpa]]

E = 2*Md [E = 2*Md [MpaMpa]]MdMd = 5*CBR [= 5*CBR [MpaMpa]]



CALCOLO SOLLECITAZIONI E DEFORMAZIONICALCOLO SOLLECITAZIONI E DEFORMAZIONI

VERIFICHEVERIFICHE



USURAUSURAVERIFICHE A FATICAVERIFICHE A FATICABINDERBINDER

BASEBASEVERIFICHE A FATICA ALLA BASE VERIFICHE A FATICA ALLA BASE DEGLI STRATI LEGATI A BITUMEDEGLI STRATI LEGATI A BITUME

FONDAZIONEFONDAZIONE VERIFICHE A FATICA SUGLIVERIFICHE A FATICA SUGLISTRATI LEGATI A CEMENTOSTRATI LEGATI A CEMENTO

VERIFICHE A FATICA SUGLIVERIFICHE A FATICA SUGLISTRATI NON LEGATISTRATI NON LEGATISOTTOFONDOSOTTOFONDO



Pavimentazione di progetto

Spes. Modulo elastico [MPa] Coef. Poisson

[cm] Inverno Primavera Estate Autunno Inverno Primavera Estate Autunno

Usura drenante 5 1579 528 278 1069 0.30 0.35 0.40 0.35

Binder + Base trad. 18 9820 2563 931 6397 0.30 0.35 0.40 0.35

Misto stabilizzato 27 230 0.35

Sottofondo inf. 90 0.40

Strato

0.40120inf.Sottofondo stabilizzato

a calce

0.30Ph1 1200 - Ph2 30030Materiale

stabilizzatoa cemento

0.350.400.350.3063979312563982015Binder + Base trad.

0.350.400.350.30106927852815795Usura drenante



VERIFICHE A FATICAVERIFICHE A FATICA

StratoCicli di carico a rottura

StratoCicli di carico a rottura

Binder + Base tradizionale 1.21E+07 Binder + Base

tradizionale 1.71E+07

Misto stabilizzato 6.10E+12

Materiale stabilizzato a

cemento5.48E+12

Sottofondo 7.23E+08Sottofondo

stabilizzato a calce

5.04E+09

Prof. Ing. Maurizio BOCCI Prof. Ing. Maurizio BOCCI –– Pavimentazioni stradali flessibili e semirigide


CALCOLO DELLA VITA UTILE DELLA PAVIMENTAZIONECALCOLO DELLA VITA UTILE DELLA PAVIMENTAZIONE

DURATA A FATICA DURATA A FATICA -------------------------------------------------------- NNtottot

NN°° passaggi assi standard in 1 anno passaggi assi standard in 1 anno -------------- nn

nN VITA UTILE tot=



CATALOGO TEDESCO DELLE PAVIMENTAZIONI FLESSIBILICATALOGO TEDESCO DELLE PAVIMENTAZIONI FLESSIBILI



CATALOGO ITALIANO DELLE PAVIMENTAZIONI STRADALICATALOGO ITALIANO DELLE PAVIMENTAZIONI STRADALIC.N.R.C.N.R.



IL CATALOGO DELLE IL CATALOGO DELLE PAVIMENTAZIONI PAVIMENTAZIONI

DELLA PROVINCIA DELLA PROVINCIA AUTONOMA DI BOLZANOAUTONOMA DI BOLZANO



L’elasticità del bitume modificato



Polimeri impiegati nella modifica dei bitumi

TermoplasticiTermoplasticielastomericielastomerici

SBS (copolimero SBS (copolimero stirenestirene--butadienebutadiene--stirenestirene))SIS (copolimero SIS (copolimero stirenestirene--isopreneisoprene--stirenestirene))SB (stireneSB (stirene--butadiene)butadiene)

TermoplasticiTermoplasticiplastomericiplastomerici

EVA (copolimero etileneEVA (copolimero etilene--vinilacetato)vinilacetato)EMA (copolimero EMA (copolimero etileneetilene--metilacrilatometilacrilato))EBA (copolimero EBA (copolimero etileneetilene--butilacrilatobutilacrilato))

TermoindurentiTermoindurenti resine epossidicheresine epossidiche



Effetti della modifica del bitume

1. MAGGIORE ADESIONE E COESIONE1. MAGGIORE ADESIONE E COESIONE2. MAGGIORE ELASTICITA2. MAGGIORE ELASTICITA’’

minori deformazioni permanenti

3. MAGGIORE FLESSIBILITA3. MAGGIORE FLESSIBILITA’’miglioramento del comportamento a fatica

4. MAGGIORE RESISTENZA ALLE 4. MAGGIORE RESISTENZA ALLE FESSURAZIONI TERMICHEFESSURAZIONI TERMICHE



Bitume tradizionale e modificato:Caratteristiche a confronto

Bitumeparametro Normativa unità di

misuraTal quale 50/70

Tal quale80/100

ModificatoHard

ModificatoSoft

Penetrazione a 25°C EN1426, CNR24/71 dmm 50-70 70-100 50-70 50/70Punto di rammollimento EN1427, CNR35/73 °C 46-54 43-51 ≥ 65 ≥ 60Punto di rottura (Fraass) CNR43 /74 °C ≤ - 8 ≤ - 10 ≤ - 15 ≤ - 12Solubilità in Tricloroetilene CNR48/75 % ≥ 99 ≥ 99Viscosità dinamica a 160°C PrEN 13072-2 Pa•s ≥ 0,15 ≥ 0,10 ≥ 0,4 ≥ 0,25Ritorno elastico a 25 °C EN 13398 % ≥ 75% ≥ 50%Stabilità allo stoccaggio 3gg a180°C - Variazione del puntodi Rammollimento

EN 13399 °C ≤ 0,5 ≤ 0,5

Valori dopo RTFOT EN12607-1Volatilità CNR54/77 % ≤ 0,5 ≤ 0,8 ≤ 0,8 ≤ 0,8Penetrazione residua a 25°C EN1426, CNR24/71 % ≥ 50 ≥ 46 ≥ 60 ≥ 60Incremento del punto diRammollimento

EN1427, CNR35/73 °C ≤ 11 ≤ 11 ≤ 5 ≤ 5

70/100



ALL’IMPIANTO DI PRODUZIONE DEI C.B. INDUSTRIALE

DOPO SETTE ORE

La modifica del bitume



Le reti di rinforzoLe reti di rinforzoReti metalliche



Tipologie di rinforzoTipologie di rinforzoGeogriglie fibre di vetro

12,5×12,5 mm 30,5×30,5 mm

polipropilene poliestere



Tipologie di rinforzoTipologie di rinforzoMembrane



Funzioni delle reti di rinforzoFunzioni delle reti di rinforzo(strati legati)(strati legati)

Riduzione della fessurazione da fatica

Riduzione dell’ormaiamento

Contenimento delle fessurazioni riflesse

Giunti tra vecchia e nuova pavimentazione



Funzioni del rinforzoFunzioni del rinforzo

Rinforzo (strati legati): Fessurazione da Fatica

Strati legati

Strati non legati

Sottofondo

Posizionate dove le tensioni/deformazioni di trazione sono massime;

Limitazione della propagazione delle fessure.



Funzioni del rinforzoFunzioni del rinforzoRinforzo (strati legati): Ormaiamento

Posizionamento dove le deformazioni sono più ampie;

Incremento di circa 3 volte della vita utile;

Richiede geogriglie rigide.

Carico delle ruote

Pavimentazione esistente

GRIGLIA



Fessurazione di RiflessioneFessurazione di RiflessionePropagazione delle fessurazioni della vecchia pavimentazione attraverso il nuovo strato superficiale



Funzioni del rinforzoFunzioni del rinforzo

Fessura non estesa fino in superficie



Posa in opera delle reti di rinforzo (fissaggio)Posa in opera delle reti di rinforzo (fissaggio)



Rifacimento parziale della pavimentazioneRifacimento parziale della pavimentazione

Rete di rinforzo



∆u

In condizioni di saturazione il passaggio dei carichi veicolari causa il movimento di acqua a pressione elevata e ciò provoca:

- Riduzione della portanza negli strati di fondazione- Rimozione del bitume e sgranamento del c.b.- Pumping



Membrane con reti di rinforzoMembrane con reti di rinforzo



Conglomerati tiepidiConglomerati tiepidiIl raggiungimento di elevate temperature comporta:

• Grandi consumi energetici

• Emissioni inquinanti

• Rischi per la salute dei lavoratori

• Indurimento (invecchiamento) del bitume

HMA (155°C) WMA (110°C)



Conglomerati tiepidiConglomerati tiepidiDefinizioneCon il termine “Warm Mix Asphalt “ vengono indicati i conglomerati bituminosi ottenuti da processi in cui le temperature risultano di decinedi gradi inferiori a quelle tipiche delle tecniche per la produzione di conglomerati a caldo, al fine di ridurre i consumi energetici e la produzione di fumi e sostanze inquinanti.Al tempo stesso questi nuovi conglomerati dovranno garantire prestazioni identiche a quelle dei tradizionali conglomerati a caldo.

WMA HMA



Conglomerati tiepidiConglomerati tiepidi

La temperatura nel processo di produzioneNella produzione e stesa delle pavimentazioni in conglomerato

bituminoso la temperatura gioca un ruolo fondamentale

Aggregatinell’essiccatore

Aggregatinell’essiccatore

200°C 130-140°C

Stesa StesaCONGLOMERATI TRADIZIONALI A

CALDO

CONGLOMERATI TIEPIDI

130-160°C 80-110°C

Abbassamento delle temperature di produzione grazie ai conglomerati tiepidi



Conglomerati tiepidiConglomerati tiepidiVantaggi

diminuzione del consumo d'energia

riduzione delle emissioni dei gas inquinanti

diminuzione dei fumi e delle polveri durante i processi di produzione e posa in opera

minore invecchiamento del legante

riduzione dei tempi di attesa per l’apertura al trafficoestensione del periodo lavorativo anche nelle stagioni meno caldecopertura di maggiori distanze di trasporto del materiale dagli impianti di produzione




Additivazione con paraffineLe paraffine sono sostanze organiche solubili nel bitume

Esse esplicano la loro azione attraverso il meccanismo reversibile del cambiamento di stato fisico (fusione-cristallizzazione)

Alle temperature superiori a quella di fusione riducono la viscosità del legante

Al di sotto della temperatura di fusione, conferiscono rigiditàal conglomerato




Viscosità in funzione della temperatura di un bitume tal quale e di un bitume additivato con paraffina



Temperatura alla compattazione 117 °CProvincia di Bolzano - SS 242 Val Gardena - Passo Sella



PFU composti da gomma sintetica (SBR) e gomma naturale (NR)

Conglomerati Conglomerati con polverino di gommacon polverino di gomma

Triturazione e separazione di metallo, tele ed impurità

POLVERINO PER ASFALTI < 2mm

Granulazione e vagliatura della gomma



Conglomerati con polverino di gommaConglomerati con polverino di gomma

VantaggiVantaggi

Maggiore Durabilità e Minore ManutenzioneDiminuisce la Propagazione delle FessureMaggiore Flessibilità - Riduzione SpessoriBuona Performance ad alte e basse T°CIduzione del rumore di rotolamentoRiciclaggio PFU



Conglomerati con polverino di gommaConglomerati con polverino di gomma

metodo wetmetodo dry



OpenOpen--gradedgraded““drenantedrenante”” fonoassorbente fonoassorbente

00--10 mm

GapGap--gradedgraded rugoso e rugoso e strutturale 0strutturale 0--12 mm12 mm

10 mm



Rumore: sorgente veicoloRumore: sorgente veicoloUn veicolo in moto ha 3 principali sorgenti di rumore

distinte:

Motore e scappamento

Rotolamento

Aerodinamica

Funzione della velocità



Rumore da rotolamentoRumore da rotolamentoL’interazione del pneumatico con la pavimentazione genera due diversi sorgenti di rumore:

Rumore da vibrazione• Il pneumatico viene sollecitato dal profilo della superficie

stradale e si generano fenomeni vibratori che incidono prevalentemente a frequenze inferiori a 1000 Hz e contribuiscono per circa il 60% dei rumore complessivo

Rumore aerodinamico• Attorno al pneumatico e in prossimità della pavimentazione

si generano delle compressioni e decompressioni di aria dovute al moto, sorgente di rumore a frequenze medio-alte



Meccanismi di vibrazione

Deformazione della carcassaImpatto e deformazionedei tasselli del battistrada

La dimensione del pneumatico(impronta di contatto) influenzail livello complessivo.Il disegno del battistrada influenza lo spettro di emissione.

Rumore da rotolamentoRumore da rotolamento



Meccanismi aerodinamici

TurbolenzaRisonanza Air pumpingMicro-risonanze nella cavitàdel battistrada

Il volume del triedro tra pneumatico e pavimentazionegenera un effetto di amplificazione del rumore(effetto corno)

Rumore da rotolamentoRumore da rotolamento



Misura del rumore di rotolamentoMisura del rumore di rotolamentoMetodo CPXMetodo CPX

Basato sulla configurazione proposta da LCPCFabienne Anfosso-Lédée , SURF 2004, June 6-10th, 2004, Toronto, Canada

Due microfoni in prossimità del punto di contattoUn encoder per la registrazione di velocità e posizione



Metodo CPXvia Torpignattara – Grafico



Metodo CPXvia Torpignattara – Valori



Metodo CPXvia Prenestina - Grafico



Metodo CPXvia Prenestina - Valori



PARAMETRI PIUPARAMETRI PIU’’ IMPORTANTI NELLA IMPORTANTI NELLA VERIFICA DI UN CONGLOMERATO VERIFICA DI UN CONGLOMERATO

BITUMINOSOBITUMINOSO



PRESTAZIONI RICHIESTE AD UN PRESTAZIONI RICHIESTE AD UN CONGLOMERATO BITUMINOSOCONGLOMERATO BITUMINOSO

•• Resistenza alle sollecitazioni Resistenza alle sollecitazioni cicliche (fatica)cicliche (fatica)

•• Basso accumulo di deformazioni Basso accumulo di deformazioni permanenti (permanenti (ormaiamentoormaiamento))

•• DurabilitDurabilitàà



PARAMETRI CHE INCIDONO SULLE PARAMETRI CHE INCIDONO SULLE PRESTAZIONI DI UN PRESTAZIONI DI UN

CONGLOMERATO BITUMINOSOCONGLOMERATO BITUMINOSO

•• Caratteristiche degli aggregatiCaratteristiche degli aggregati

•• qualitqualitàà e quantite quantitàà del bitumedel bitume

•• VUOTI RESIDUIVUOTI RESIDUI



PerchPerchéé i vuoti residui sono il i vuoti residui sono il parametro piparametro piùù importante?importante?

Vuoti elevati riducono fortemente le caratteristiche Vuoti elevati riducono fortemente le caratteristiche meccaniche: resistenza a compressione e a trazione, meccaniche: resistenza a compressione e a trazione, comportamento a fatica.comportamento a fatica.

Vuoti elevati espongono il conglomerato bituminoso Vuoti elevati espongono il conglomerato bituminoso allall’’azione aggressiva degli agenti atmosferici: aria, azione aggressiva degli agenti atmosferici: aria, acqua, radiazioni ultraviolette, con conseguente acqua, radiazioni ultraviolette, con conseguente riduzione della durabilitriduzione della durabilitàà (sgranamenti) e della (sgranamenti) e della resistenza a fatica (fragilitresistenza a fatica (fragilitàà).).



Cosa determina la percentuale dei vuoti in Cosa determina la percentuale dei vuoti in uno strato di conglomerato bituminoso?uno strato di conglomerato bituminoso?

CARATTERISTICHE DEGLI AGGREGATICARATTERISTICHE DEGLI AGGREGATIGRANULOMETRIA (compreso il filler)GRANULOMETRIA (compreso il filler)TIPO E QUANTITATIPO E QUANTITA’’ DI LEGANTEDI LEGANTETEMPERATURA ALLA STESA (ambiente e miscela)TEMPERATURA ALLA STESA (ambiente e miscela)VELOCITAVELOCITA’’ DI AVANZAMENTO DELLA FINITRICEDI AVANZAMENTO DELLA FINITRICERULLATURA RULLATURA



Caratteristiche degli AGGREGATICaratteristiche degli AGGREGATI

Coefficiente di formaCoefficiente di forma

RugositRugositàà superficialesuperficiale

Assortimento granulometricoAssortimento granulometrico



Tipo e quantitTipo e quantitàà di legantedi leganteLa viscositLa viscositàà del bitume (del bitume (èè funzione della temperatura) funzione della temperatura) incide sulla compattazione e quindi sulla percentuale incide sulla compattazione e quindi sulla percentuale dei vuoti residuidei vuoti residui

I vuoti aumentano al diminuire della quantitI vuoti aumentano al diminuire della quantitàà di di bitumebitume



Temperatura alla stesaTemperatura alla stesaTemperatura della miscela (confezione e trasporto)Temperatura della miscela (confezione e trasporto)

Condizioni meteo (pioggia, vento, aria fredda)Condizioni meteo (pioggia, vento, aria fredda)Temperatura del piano di posaTemperatura del piano di posa

T = 150 T = 150 °°CCT = 5 T = 5 °°CC



Temperatura alla stesa molto bassaTemperatura alla stesa molto bassaCon le temperature molto basse o in caso di pioggia Con le temperature molto basse o in caso di pioggia non si dovrebbe stendere il conglomerato bituminoso, non si dovrebbe stendere il conglomerato bituminoso, in particolare strati sottili (tappeto)in particolare strati sottili (tappeto)

Dovendo necessariamente procedere alla stesa si Dovendo necessariamente procedere alla stesa si dovrebbero utilizzare bitumi a pidovrebbero utilizzare bitumi a piùù bassa viscositbassa viscositàà e/o e/o utilizzare additivi che riducono la viscositutilizzare additivi che riducono la viscositàà del bitume del bitume (zeoliti, cere paraffiniche)(zeoliti, cere paraffiniche)



Compattazione del CONGLOMERATOCompattazione del CONGLOMERATO

Non dipende solo dal rulloNon dipende solo dal rulloVelocitVelocitàà di avanzamento della finitricedi avanzamento della finitriceMano dMano d’’attaccoattaccoGiunto longitudinaleGiunto longitudinale



Controlli sul CONGLOMERATOControlli sul CONGLOMERATO

Prove di accettazione dei materiali

Prove di controllo in corso d’opera

Prove di controllo dopo la fine dei lavori



Prove di accettazione dei materiali e modalità di prelievo

•• Attestato di conformitAttestato di conformitàà CECE•• La DL può richiedere ulteriori controlli (altre La DL può richiedere ulteriori controlli (altre

prove o ripetizione delle prove) prima prove o ripetizione delle prove) prima delldell’’inizio dei lavoriinizio dei lavori

MODALITAMODALITA’’ DI PRELIEVODI PRELIEVOCampioni forniti dallCampioni forniti dall’’ImpresaImpresaPrelievo dai siti di produzione e/o stoccaggioPrelievo dai siti di produzione e/o stoccaggio



Prove di controllo in corso d’opera

Scopo 1Scopo 1: correzione della miscela o delle : correzione della miscela o delle lavorazionilavorazioni

TEMPESTIVITATEMPESTIVITA’’: : èè importante fare prelievi nei primissimi giorni di importante fare prelievi nei primissimi giorni di lavoro ed avere rapidamente i risultati.lavoro ed avere rapidamente i risultati.Campo prove per i lavori piCampo prove per i lavori piùù importantiimportanti

Scopo 2Scopo 2: Accettazione della fornitura e delle : Accettazione della fornitura e delle lavorazionilavorazioniRAPPRESENTATIVITARAPPRESENTATIVITA’’: : èè importante fare prelievi omogeneamente importante fare prelievi omogeneamente e casualmente distribuiti su tutta la superficie di interventoe casualmente distribuiti su tutta la superficie di intervento



Modalità di prelievo

Dal camion o dalla vibrofinitrice Prelevare Prelevare diversi campioni e solo diversi campioni e solo in parte inviare al in parte inviare al laboratoriolaboratorio

MISCELA SFUSA MISCELA SFUSA

Dalla pavimentazioneGruppi di 4 + gruppi di 2 Gruppi di 4 + gruppi di 2 per fascia di stesa in 3 per fascia di stesa in 3 posizioni diverse posizioni diverse dxdx ––centro centro -- sxsx

CAROTE CAROTE



Controlli sul CONGLOMERATOControlli sul CONGLOMERATOIl controllo della qualità del conglomerato bituminoso e della sua posa in opera deve essere effettuato mediante prove di laboratorio sui materiali costituenti, sulla miscela, sulle carote estratte dalla pavimentazione e con prove in situ. Ogni prelievo deve essere costituito da due campioni; un campione viene utilizzato per i controlli, l’altro resta a disposizione per eventuali accertamenti e/o verifiche tecniche successive.Sui materiali costituenti devono essere verificate le caratteristiche di accettabilità.Sulla miscela vengono determinate: la percentuale di bitume, la granulometria degli aggregati, la quantità di attivante d’adesione e vengono effettuate prove Marshall per la determinazione di stabilità e rigidezza (UNI EN 12697-34). Inoltre sui provini compattati con il metodo Marshall sono determinati la massa volumica di riferimento DM (UNI EN 12697-9), la percentuale dei vuoti residui (UNI EN 12697-8), la perdita di Stabilità dopo 15 giorni di immersione in acqua (CNR n. 121/87) e la resistenza alla trazione indiretta (Prova Brasiliana – CNR 134/91.Dopo la stesa la Direzione Lavori preleverà delle carote per il controllo delle caratteristiche del conglomerato e la verifica degli spessori.Sulle carote vengono determinati: la percentuale di bitume, la granulometria degli aggregati, la quantità di attivante d’adesione, la massa volumica, la percentuale dei vuoti residui.



Controllo degli spessori – prelievo di carote

Lo spessore dello strato verrà determinato, per ogni tratto omogeneo di stesa, facendo la media delle misure (quattro per ogni carota) rilevate dalle carote estratte dalla pavimentazione, assumendo per i valori con spessore in eccesso di oltre il 5%, rispetto a quello di progetto, valori corrispondenti allo spessore di progetto moltiplicato per 1,05. dell’Impresa, salvo il danno per il mancato esercizio dell’infrastruttura.



Controllo degli spessori, penalità e conguagliamenti



Penalità per carenza nella quantità di bitumePer carenze nella quantità di bitume riscontrata verrà applicata, per tutto il tratto omogeneo, una detrazione percentuale al prezzo di elenco del binder pari a:

% di detrazione = 25 b2

dove b è il valore dello scostamento della percentuale di bitume (arrotondata allo 0,1%) dal valore previsto nello studio della miscela, oltre la tolleranza dello 0,3%; in assenza dello studio della miscela si farà riferimento al valore medio dell’intervallo indicato nella tabella A.5 (ultima riga)



Penalità per eccesso di vuoti residui

Per valori dei vuoti, determinati sulle carote, superiori al 7% verrà applicata, per tutto il tratto omogeneo, una detrazione percentuale al prezzo di elenco del binder pari a:

% di detrazione = 2v + v2

dove v è la media degli scostamenti (eccedenze) dei valori ottenuti dalle carote rispetto al valore limite del 7%. Per i tratti stradali con pendenza superiore al 6% il valore limite (accettabile senza detrazione) per la percentuale dei vuoti residui (sulle carote) èinnalzato all’8%.Valori dei vuoti superiori al 12% comporteranno la rimozione dello strato e la successiva ricostruzione a spese dell’Impresa, salvo il danno per il mancato esercizio dell’infrastruttura.



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Grazie per lGrazie per l’’attenzioneattenzione

PAVIMENTAZIONI STRADALI FLESSIBILI E SEMIRIGIDE · 3 = 0,30 S 2=7 cm a 2 = 0,40 S 1=3 cm a 1 = 0,44...

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