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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

Sulla base dei risultati delle prove precedenti, le Frequency Sweep sono state eseguite in controllo di deformazione fissando l’ampiezza della sollecitazione sinusoidale allo 0,05% (ad eccezione del campione MOR B invecchiato a lungo termine per il quale si è scesi a 0,01%) e testando i materiali in un range di frequenze compreso fra 0,1 Hz e 10 Hz. Tali Frequency Sweep sono state ripetute a diverse temperature comprese fra 10 °C e 80 °C, con incrementi pari a 5 °C.

In questo caso, la configurazione di prova è quella piatto-piatto con piatto da 8 mm e gap da 2 mm per le temperature fino a 40 °C e piatto da 25 mm con gap da 1 mm per le temperature oltre i 40 °C (ad eccezione delle malte per cui si è continuato ad utilizzare il piatto da 8 mm con gap da 2 mm, in ragione della loro elevata rigidezza e del loro diametro massimo degli inerti).

Applicando il principio di sovrapposizione tempo-temperatura valido per i materiali visco-elastici termo-reologicamente semplici, i risultati ottenuti dalle Frequency Sweep in termini di modulo G* e angolo di fase δ hanno consentito di tracciare le curve maestre (Master Curves) ad una prefissata temperatura di riferimento (in questo caso scelta pari a 20 °C).

Le prove MSCR (Multiple Stress Creep Recovery) sono prove che utilizzano il DSR per l’applicazione di un particolare percorso di carico volto alla determinazione di parametri meccanici che traducano la tendenza dei materiali bituminosi all’accumulo delle deformazioni permanenti.

In particolare, la prova consiste nell’applicare 20 cicli consecutivi di carico e scarico, ognuno dei quali caratterizzato da 1 secondo di carico costante (creep) e 9 secondi di scarico, durante i quali il materiale recupera (recovery) parte della deformazione accumulata nella fase di carico.

In accordo con la Normativa tecnica per i bitumi (UNI EN 16659), i primi dieci cicli prevedono un livello di carico pari a 0,1 kPa, mentre per i successivi dieci cicli, il carico per la fase di creep viene aumentato a 3,2 kPa. Nel caso specifico, però, data l’elevata rigidezza di mastici e malte, i livelli di carico sono stati pari a 3,2 kPa per i primi dieci cicli e 10 kPa per i successivi dieci cicli.

Poiché l’intento di tale prova è quello di investigare la resistenza dei materiali alle deformazioni permanenti, essa viene eseguita nelle condizioni più svantaggiose da questo punto di vista (elevate temperature di esercizio e ridotto grado di invecchiamento).