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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

Nella presente sperimentazione, quindi, le prove sono state eseguite alle temperature di 50, 60, 70 e 80 °C su campioni invecchiati a breve termine (RTFOT). Il principale parametro prestazionale a cui ci si riferisce analizzando i risultati conseguibili attraverso questo tipo di prova consiste essenzialmente nella deformabilità (compliance) non recuperata (Jnr), intesa come rapporto fra la deformazione non recuperata e la corrispondente tensione applicata per ciascun ciclo di carico.

La prova LAS (Linear Amplitude Sweep), infine, consiste in un protocollo sperimentale relativamente innovativo (AASHTO TP 101-14) volto alla determinazione della curva di fatica dei materiali attraverso una singola prova piuttosto veloce e che richiede inoltre ridotte quantità di materiale rispetto ai tradizionali approcci, i quali invece si basano sull’esecuzione di più prove condotte a differenti livelli di sollecitazione e spesso di elevata estensione temporale.

Nello specifico, la prova LAS consiste in due fasi successive ben distinte: dapprima si esegue una prova di Frequency Sweep con l’intento di risalire a specifiche informazioni riguardanti le proprietà dei materiali non danneggiati; di seguito si esegue una Amplitude Sweep al fine di risalire alla risposta al danneggiamento per fatica del campione.

I parametri che descrivono la curva di fatica (pendenza e intercetta con l’asse delle ordinate nel piano bi-logaritmico ampiezza della deformazione vs. cicli di rottura) vengono determinati sulla base di principi di visco-elasticità lineare e della teoria dell’accumulo di danno VECD (Visco-Elastic Continuum Damage) e vengono quindi calcolati a partire dai risultati ottenuti nelle due fasi in termini di modulo complesso e angolo di fase, noto il livello deformativo applicato.

Nel caso in esame, dovendo testare anche malte invecchiate a lungo termine caratterizzate da limite lineare LVE piuttosto ridotto alla temperatura selezionata per le prove (20 °C), si è adottata un’ampiezza della deformazione per la Frequency Sweep iniziale pari a 0,025%, con frequenze variabili fra 0,1 Hz e 10 Hz (in modo da rimanere nel campo di visco-elasticità lineare), mentre la successiva Amplitude Sweep è stata eseguita incrementando linearmente ed in continuo l’ampiezza della deformazione da 0% a 7,5%, con frequenza di carico costante pari a 10 Hz, per un totale di 3.100 cicli di carico.

Si precisa che la configurazione geometrica di prova adottata è quella di piatto-piatto da 8 mm con gap pari a 2 mm. Per maggiori dettagli di natura procedurale e analitica relativi alle prove eseguite con il DSR si rimanda alla Normativa tecnica di riferimento.