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Riciclaggio a freddo in sito delle pavimentazioni stradali con bitume schiumato

RICICLAGGIO A FREDDO IN SITO DELLE PAVIMENTAZIONI STRADALI

La rigenerazione a freddo con bitume schiumato consente di ridurre notevolmente i tempi di esecuzione dei lavori e anche di ottenere risultati tecnici più efficaci.

Per eseguire la rigenerazione a freddo con bitume schiumato inizialmente si verificherà la situazione di partenza della sovrastruttura stradale sul quale si andrà a intervenire prevedendo:

  • Pre-fresatura di uno strato di asfalto esistente dello spessore stabilito in progetto;
  • Riciclaggio in sito della pavimentazione e della fondazione stradale esistente con emulsioni sovrastabilizzate modificate o bitume schiumato ed additivi cementizi, per uno spessore da 14 a 40 cm;
  • Esecuzione degli strati in conglomerato bituminoso a completare.

L’utilizzo di questa tecnica consente di non effettuare scavi a 30-50 cm di profondità che potrebbero rallentare i lavori e il dispendio economico, inoltre di evitare di eseguire nuove massicciate in misto di cava che richiederebbero tempi di costipamento lunghi e di velocizzare l’esecuzione dei lavori limitando il disagio al traffico e alla popolazione residente.

La rigenerazione a freddo con bitume schiumato consente inoltre di ottenere una garanzia di portanza del pacchetto stradale eseguito con prestazioni superiori rispetto a quelle tradizionali.

Il conglomerato bituminoso riciclato a freddo con bitume schiumato

Il termine “Conglomerato schiumato o espanso” fa riferimento a una miscela di aggregati e bitume schiumato, prodotta tramite un processo in cui il bitume caldo (deve arrivare in fornitura a 170°) viene investito da una certa quantità di acqua a temperatura ambiente, assumendo un naturale aspetto schiumoso.

Le proprietà fisiche del bitume vengono alterate quando l’acqua iniettata, al contatto con il legante bituminoso, si trasforma in vapore, trattenuto in migliaia di minuscole bollicine di bitume.

Il vapore a sua volta imprime una pressione sulla superficie della singola particella di bitume provocandone l’espansione che collasserà dello stato schiumoso. La schiuma incrementa la superficie del bitume e riduce la sua viscosità, rendendo il legante più adatto alla miscelazione con aggregati freddi e umidi.

Le due principali caratteristiche del bitume schiumato sono il rapporto di espansione e il tempo di semi-trasformazione così definite:

  • Il rapporto di espansione è il rapporto tra il massimo volume raggiunto allo stato schiumoso e il volume finale del legante una volta che la schiuma si è dissipata;
  • Il tempo di tempo di semi-trasformazione sono relazionate al tempo ottimale per la miscelazione prima che la schiuma collassi al suo originario.

Il bitume schiumato può essere usato con una grande varietà di materiali, da quelli con differenti granulometrie, materiali derivanti dalla fresatura di sovrastrutture stradali esistenti, a quelli aventi un alto indice plastico.

Al fine di ottenere il massimo risultato prestazione del prodotto riciclato si utilizzeranno bitumi selezionati ed addittivati per ottenere il rapporto di espansione richiesto e il tempo di collasso prestabilito.

Il meccanismo di miscelazione del bitume con gli inerti si caratterizza così:

  • La schiuma si lega in via primaria con le parti fini degli aggregati (sotto i 75 micron circa) creando un mastice che rappresenta il vero nuovo legante a base bituminosa;
  • Il mastice si lega in via secondaria alle componenti più grossolane sabbiose creando una malta bituminosa;
  • La malta bituminosa a sua volta si legherà con le graniglie più fini e solo parzialmente con quelle grossolane.

Posa in opera delle miscele mediante riciclaggio in sito

Il confezionamento e la posa in opera del materiale avvengono tramite l’uso di varie macchine posizionate in serie. Le componenti del treno di riciclaggio sono:

  • spadicemento computerizzato su autocarro;
  • autocisterna contenente acqua;
  • autocisterna con bruciatore contenente bitume a caldo (170° minimo);
  • riciclatrice mobile computerizzata Wirtgen WR 250 alta profondità ;
  • rullo compattatore gomma ferro da 20 tonnellate ad alta frequenza ;
  • rullo compattatore gommato da 28 ton;
  • grader dotato di strumentazione Trimble.

 

Riciclatrice WR250 Profondità di intervento 40 cm

Cisterna H₂O per miscela ottimale e succesiva compattazione

Asfalto Drenante

Cisterna coibentata di bitume e emulsione per schiumatura

Legante idraulico cemento 

Risultato della rigenerazione del sottofondo prima della compattazione

I vantaggi della rigenerazione a freddo con bitume schiumato

Questo tipo di processo è stato sviluppato per realizzare a temperatura ambiente miscele con materiale umido, questo porta a una serie di vantaggi prestazionali e non solo, eccoli in elenco:

  • Raggiungimento di migliori prestazioni di resistenza a trazione/comrpessione;
  • Maggior durata del pacchetto di pavimentazione stradale;
  • Ritorno elastico maggiore;
  • Le emulsioni bituminose consentono resistenze elevate;
  • Utilizzo anche in piccole quantità;
  • Velocità di maturazione della miscela con conseguente apertura al traffico;
  • Facilità di lavorazione.