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W 240 CRi: la riciclatrice a freddo con tecnologia down-cutting

Con il rapidissimo aumento del traffico pesante, la rete stradale è visibilmente invecchiata in molti tratti. Per conservare la funzionalità della struttura viaria nel tempo, occorre un numero sempre maggiore di riparazioni al corpo stesso della pavimentazione. Wirtgen Group ha risposto a queste esigenze mettendo a punto l’efficiente riciclatrice a freddo W 240 CRi

sfondo wir

La sfida: eseguire riparazioni strutturali in tempi ancora più rapidi

I requisiti per un corretto risanamento stradale sono identici in tutto il mondo. Gli interventi devono essere economici, il più possibile rispettosi dell’ambiente e, non di meno, attuabili velocemente.

I rappezzi non sono invece sostenibili poiché non contrastano efficacemente le cause e rendono disomogenea la superfice stradale, oltre ad essere onerosi in termini di costo/metro quadro.

La soluzione di Wirtgen Group consiste nell’utilizzo della collaudata tecnica di riciclaggio a freddo in situ, sempre più impiegata come soluzione rapida ed efficace che si basa fondamentalmente sul riutilizzo della quasi totalità del materiale della sovrastruttura stessa, quindi anche e soprattutto ecologicamente compatibile.

In funzione del tipo di danneggiamento, la sovrastruttura di asfalto viene trattata per intero o per strati direttamente sul posto dal treno di riciclaggio a freddo che, in un unico passaggio, rigenera il materiale con l’aggiunta di leganti e lo stende sull’intera corsia.

emulsione bituminosa
1. La configurazione tipo con due barre di spruzzatura che operano simultaneamente iniettando acqua e/o bitume schiumato o, in alternativa, emulsione bituminosa

Il treno di riciclaggio a freddo in una sua applicazione “tipo” può essere composto da:

  • W 130 CFi, scarificatrice a freddo per la fresatura preliminare laterale per riuscire a rigenerare successivamente l’intera corsia di marcia in caso di larghezze fino a circa 3,70 m;
  • spandilegante Streu Master per il dosaggio del legante idraulico (tipicamente cemento);
  • W 240 CRi, riciclatrice a freddo che additiva bitume schiumato o emulsione, con scarico del materiale trattato nella tramoggia di una finitrice cingolata;
  • S 2100-3i, vibrofinitrice cingolata per la stesa del nuovo binder;
  • Hamm HP 280i rullo statico gommato e successivo Hamm HD+ 120i vv rullo tandem “pesante”;
  • spruzzatrice per mano d’attacco con emulsione bituminosa, per la sigillatura della superficie rigenerata.

Già dopo questa fase, nel caso fosse utilizzato il bitume schiumato, sarebbe possibile riaprire velocemente al traffico con conseguente beneficio per la viabilità. La stesa di un nuovo tappeto di usura e la successiva compattazione completano l’opera.

Hamm
2. La riciclatrice a freddo cingolata Wirtgen W 240 CRi in fase di trasporto con un ingombro massimo di 3 m

Un diverso sistema di riciclaggio in situ

Il cuore del treno è costituito dalla riciclatrice a freddo cingolata, la nuova Wirtgen W 240 CRi, che ha una larghezza operativa di 2.400 mm e che granula il piano viabile ad una profondità compresa tra 100 e 300 mm andando a coprire quasi tutti i casi di applicazione.

L’azione della WR 240 CRi è quella di ridurre il materiale in granuli: grazie alla tecnologia down-cutting, ne preserva la granulometria, evita la formazione di placche e, con l’aggiunta di leganti idraulici come cemento o calce e bituminosi come emulsione o bitume schiumato, li trasforma in una miscela di materiali da costruzione nuova e omogenea.

Con una resa in miscelazione non comparabile, tramite il nastro di scarico orientabile posteriore la riciclatrice a freddo trasferisce enormi quantità di materiale rigenerato nella tramoggia di una finitrice Vögele, che stende e pre-compatta l’esatto spessore previsto dal progetto. Questo procedimento consente rese giornaliere “mostruose”. La compattazione finale viene eseguita con rulli tandem e gommati Hamm.

Nel riciclaggio, a differenza della normale scarifica, la macchina lavora con il metodo down-cutting tramite il rotore che granula e miscela lavorando in senso concorde alla direzione di avanzamento. Il principio si basa sulla possibilità di recuperare tutto il pacchetto bituminoso in maniera selettiva, senza andare a intaccare la parte “bianca” sottostante.

In questo modo è possibile rigenerare, additivando con opportuni nuovi leganti e rigeneranti bituminosi, il materiale selettivamente asportato e renderlo ancora funzionale alla nuova pavimentazione. 

riciclatrice
3. La Wirtgen W 240 CRi in configurazione riciclatrice

I principali vantaggi della macchina

Il riciclaggio a freddo in sito con emulsione (o bitume schiumato) e cemento dei conglomerati bituminosi presenti

La W 240 CRi opera su cingoli e stende le miscele mediante vibrofinitrice al seguito, permettendo una lavorazione caratterizzata da un più rigoroso e immediato rispetto delle quote previste, senza la necessità di aggiustamenti da operare mediante livellazioni successive con grader.

Il fresato/granulato da rigenerare viene prodotto con tecnologia down-cutting (la curva granulometrica risulta automaticamente ottimizzata per un reimpiego in conglomerato a freddo da stendere con vibrofinitrice) ed è completamente costituito da conglomerato bituminoso consentendo di garantire prestazioni decisamente elevate.

Cosa importantissima, non si generano placche. Lavorando con la W 240 CRi, con nastro posteriore che scarica nella tramoggia della finitrice per una migliore rimodulazione dei volumi da trattare, non si va a interessare il materiale granulare al di sotto dei conglomerati bituminosi (se non necessario), che di solito risulta già ben consolidato e assestato, come succede in tutti quei casi di viabilità dove la sottostruttura è tale da mantenere ancora accettabile la planarità dei piani viabili attuali.

Al contrario se ne aumenta la protezione, dal momento che sopra di essi vi sarà il 50% di spessore in più di materiali bitumati stesi con la vibrofinitrice.

  • finitrice
    4 wir
    4. Lo scarico del materiale trattato nella tramoggia della finitrice
  • Wirtgen
    5 wir
    5. La fresatura selettiva e il nastro trasportatore
  • Fresatura
    6 wir
    6. L’operatore imposta i parametri di lavorazione sul pannello esterno della macchina
Progettare l’intervento per aumentarne la durata

Anche per le strade riparate con il procedimento di riciclaggio a freddo valgono gli stessi requisiti di durata delle pavimentazioni dimensionate e costruite con i metodi convenzionali.

Wirtgen ha studiato e messo a punto soluzioni che assicurano convenienza e sostenibilità che possono essere valutati in fase di progetto già prima degli interventi di riparazione.

Ad esempio, è possibile non solo definire la composizione ottimale del conglomerato trattato, ma anche verificarne qualità e caratteristiche sulla base di campioni sottoposti a prove di resistenza a trazione indiretta e triassiale. Prima dell’inizio dei lavori, nel laboratorio dei materiali da costruzione si può già definire con precisione la qualità del bitume schiumato.

È soprattutto il riciclaggio a freddo con bitume schiumato a suscitare crescente interesse tra le Autorità che gestiscono le reti stradali e le Imprese di costruzione. Il bitume schiumato viene lavorato in sito assieme al materiale da costruzione esistente.

Ne risulta un conglomerato bituminoso denominato BSM (Materiale Stabilizzato a Bitume). Una volta conclusa la compattazione, il risultato si distingue per la portanza elevata e duratura e la possibilità di una veloce riapertura al traffico.

Un altro vantaggio del BSM si evidenzia nel comportamento a lungo termine: il bitume schiumato aggiunto alla miscela determina l’aderenza punto su punto nello strato riciclato a freddo, escludendo la formazione di crepe.

Nella sovrastruttura, infine, gli strati così trattati e resistenti costituiscono la base perfetta su cui stendere un nuovo manto stradale di spessore notevolmente ridotto in considerazione della superiore qualità del supporto.

  • Stabilizzazione
    7 wir
    7. Il materiale prodotto dalla macchina con la fresa W150 recuperato e trattato nella campana con il fresato della W 240 CRi
  • Vibrofinitrice
    8 wir
    8. La campana di fresatura e il trattamento con bitume schiumato

Costruzione economica con riduzione dei costi per ciclo di vita

Tra i vantaggi del procedimento di riciclaggio a freddo figura anche il grande potenziale di risparmio energetico nel trattamento del materiale. Non dovendo più essiccare né riscaldare i materiali di partenza, si possono risparmiare fino a 10-12 l di carburante per tonnellata rispetto ai procedimenti di risanamento convenzionali.

Il riutilizzo quasi totale della sovrastruttura si traduce in una riduzione dei trasporti di materiale da costruzione fino al 90%. Nel contempo, si può risparmiare fino al 90% delle risorse e fino al 100% dello smaltimento di materiale.

Ne risultano consumi di carburante notevolmente ridotti e minori emissioni di CO2. Il metodo di costruzione con riciclaggio a freddo consente soprattutto di economizzare fino al 50% di leganti, raggiungendo così il massimo potenziale di contenimento dei costi.

Oggi come in passato, i leganti rappresentano ancora il fattore di costo più rilevante nel risanamento stradale: grazie alle particolari caratteristiche del BSM, la tecnologia di riciclaggio a freddo determina quindi vantaggi economici molto consistenti per l’intero periodo di utilizzo delle strade.

  • risanamento
    9 wir
    9. Il modulo di comando per operatore
  • W 240 CRi
    10 wir
    10. La W 240 CRi consente un grande risparmio energetico riducendo anche i trasporti di materiale da costruzione

La W 240 CRi: due utilizzi in una sola macchina

L’utilizzo possibile è doppio: come riciclatrice con il tamburo che granula/disgrega il pacchetto dei “neri” ruotando nel senso di avanzamento “down-cutting”, ma anche come un’unica ed efficiente fresa ad alta potenza (775 kW, EU Stage 5/US Tier 4f) nel classico metodo Upcut. Quindi la stessa macchina, nello stesso cantiere, ruotando di 180° avanza e fresa come una fresatrice “normale” dalle elevatissime produzioni tipiche delle grandi frese Wirtgen (circa 500 q/1.000 hp/2,40 m di rotore).

Grazie alla potente motorizzazione e alla capacità del nastro trasportatore, assicura prestazioni elevate con una profondità di fresatura massima fino a 350 mm, ad esempio per la rimozione di pacchetti di asfalto completi o per interventi di risanamento su larghe superfici come autostrade o piste di decollo e atterraggio negli aeroporti.

La W 240 CRi può essere dotata anche del banco a estensione variabile AB 375 T di Vögele che dispone di una larghezza operativa massima di 2.350 mm.

bitume schiumato
11. Grazie al comando intuitivo e flessibile, al sistema informativo affidabile, ai comodi rapporti di visibilità e a un’ergonomia ottimale, l’operatore delle riciclatrici a freddo Wirtgen ha sempre il pieno controllo della macchina e del risultato di lavoro

Risanare senza interrompere il traffico

Il riutilizzo immediato del materiale e il conseguente snellimento della logistica consentono di ridurre notevolmente i tempi di costruzione nel riciclaggio a freddo in sito rispetto ai metodi di risanamento convenzionali.

Il treno di riciclaggio completo occupa in larghezza lo spazio di una corsia. Sulle strade a due corsie il riciclaggio si svolge all’interno di una corsia sola, mentre il traffico può essere deviato dal cantiere all’altro lato della carreggiata.

Al di fuori degli orari di lavoro, la strada è di solito disponibile in tutta la sua larghezza poiché, una volta conclusa la compattazione, anche la carreggiata appena rigenerata potrebbe essere utilizzata in via provvisoria per la circolazione anche prima della stesa del nuovo manto.

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