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Miscele stradali: le malte bituminose contenenti scoria “bianca” d’acciaieria

I più recenti sviluppi di una ricerca in corso presso il Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Ambientale (ICEA) dell’Università degli Studi di Padova in collaborazione con l’Università di Burgos (Spagna)

sfondo pasetto

Tale problematica aveva negativamente influenzato le prestazioni finali rispetto a quelle riscontrate su analoghe miscele di riferimento preparate con aggregato naturale. In fase di analisi dei risultati sperimentali testé richiamati, si era ipotizzato che tale difficoltà di addensamento delle miscele fosse da correlare, con tutta probabilità, a un eccessivo incremento della viscosità della fase legante del conglomerato bituminoso, con conseguente difficoltà nella compattazione delle miscele stesse.

Pertanto, si era pianificato di proseguire gli studi, da un lato, valutando la possibilità di individuare e sperimentare soluzioni che consentissero una maggiore lavorabilità di tali miscele (temperature di miscelazione e compattazione più elevata, utilizzo di bitumi più “soffici” e quindi più lavorabili, utilizzo di fluidificanti, ecc.) e, dall’altro, approfondendo lo studio delle proprietà reologiche del bitume, dei mastici e delle malte attraverso specifici protocolli di prova che consentissero di validare o smentire l’ipotesi di un eccessivo irrigidimento della malta bituminosa nel caso di utilizzo di LFS.

Sulla base di tali premesse, il presente articolo illustra i risultati ottenuti dallo studio prestazionale sopra richiamato. Nel dettaglio, si sono studiate le principali proprietà visco-elastiche di mastici (bitume + filler) e malte “fini” (bitume + filler + parte fine della frazione sabbiosa) utilizzando un reometro di tipo rotazionale a taglio (Dynamic Shear Rheometer – DSR).

Al fine di riprodurre la parte fine delle miscele bituminose analizzate nella prima fase della ricerca (si veda “S&A” n° 130 Luglio/Agosto 2018 e https://www.stradeeautostrade.it/asfalti-e-bitumi/materiali-marginali-nelle-miscele-stradali/), i materiali tradizionali di riferimento sono stati preparati utilizzando un filler di cemento e una frazione fine (0,063÷0,15 mm) di sabbia silicea, mentre gli analoghi materiali alternativi oggetto di studio sono stati confezionati con filler e analoga frazione fine (0,063÷0,15 mm) entrambi provenienti da scoria LFS.

L’aspetto innovativo della sperimentazione è consistito, quindi, non solo nella particolare tipologia di aggregati utilizzata (scoria tipo LFS), ma anche nel tipo di approccio utilizzato per valutare le prestazioni dei materiali preparati con tale tipologia di scoria (prove in oscillatorio con DSR su campioni di malta fine).

Come descritto in seguito, la risposta dei materiali studiati è stata analizzata in differenti condizioni di invecchiamento nonché di tempo e temperatura di applicazione dei carichi.