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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

Il programma e i metodi di prova

Oltre alle prove reologiche illustrate successivamente, i materiali oggetto di studio sono stati sottoposti anche alle tradizionali prove di penetrazione (UNI EN 1426) e palla-anello (UNI EN 1427) in maniera tale da avere informazioni di base sulla consistenza dei vari materiali nelle differenti condizioni di invecchiamento, eventualmente da correlare con le proprietà reologiche misurate tramite DSR.

Per quanto riguarda, nello specifico, le analisi eseguite con il DSR, tutti i campioni sono stati sottoposti a prove preliminari di tipo Amplitude Sweep per la determinazione del loro limite lineare in campo visco-elastico; in tal modo stato possibile fissare un’ampiezza di deformazione per le successive prove di Frequency Sweep di modo che l’assunzione di comportamento visco-elastico lineare dei materiali nell’elaborazione dei risultati ottenuti risultasse pertinente.

In aggiunta, i campioni invecchiati a breve termine sono stati testati con prove di tipo Multiple Stress Creep Recovery (MSCR) mentre quelli invecchiati a lungo termine sono stati testati con prove di tipo Linear Amplitude Sweep (LAS) per lo studio, rispettivamente, della loro resistenza alle deformazioni permanenti e alla fessurazione da fatica.

Le prove MSCR, così come quelle LAS, sono state effettuate solamente sui campioni ad uno stato di invecchiamento in opera per i quali gli stessi risultassero maggiormente vulnerabili ai due fenomeni (cioè subito dopo la stesa per le deformazioni permanenti e dopo alcuni anni di invecchiamento per la fessurazione a fatica).

Nello specifico, le prove Amplitude Sweep sono state eseguite in regime oscillatorio applicando una sollecitazione sinusoidale in controllo di deformazione alla frequenza di 1,59 Hz (10 rad/s) e con ampiezze di sollecitazione via via crescenti da 0,01% sino a 100%. Durante le prove, lo strumento misura lo sforzo torcente applicato nel tempo e, nota la configurazione di prova, restituisce la risposta del materiale in termini essenzialmente di modulo complesso G* e angolo di fase δ (UNI EN 14770).

Tali prove sono state eseguite in configurazione piatto-piatto (con piatto da 8 mm di diametro e gap fra i piatti pari a 2 mm) alla temperatura di 10 °C, coincidente con la minima temperatura di prova per le successive Frequency Sweep e quindi rappresentativa delle condizioni più restrittive per la determinazione del limite visco-elastico lineare (LVE).

Si ricorda che il limite visco-elastico lineare è rappresentato dall’ampiezza di deformazione in corrispondenza della quale si ha un decremento pari a 5% del modulo complesso iniziale. Una volta determinato il limite visco-elastico lineare, la sperimentazione è proseguita con l’esecuzione delle Frequency Sweep.