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Anas: i risultati ottenuti dalle sperimentazioni su pavimentazioni sostenibili

(come riportato da ANAS)

La risoluzione delle emissioni acustiche stradali: un percorso tecnico e scientifico e il loro inserimento nel ciclo produttivo dell’azienda – di Marcello De Marco, Ingegnere responsabile del Centro sperimentale stradale Anas di Cesano e Sandro La Monica, Ingegnere responsabile dell’Unità Rumore del CSS di Anas

La risoluzione delle emissioni acustiche stradali: un percorso tecnico e scientifico e il loro inserimento nel ciclo produttivo dell’azienda – di Marcello De Marco, Ingegnere responsabile del Centro sperimentale stradale Anas di Cesano e Sandro La Monica, Ingegnere responsabile dell’Unità Rumore del CSS di Anas

Diminuire le emissioni acustiche grazie ad un asfalto composto di materiali riciclati ed ecosostenibili. È stato questo l’obiettivo portato avanti da Anas, attraverso le attività svolte all’interno del suo Centro sperimentale stradale di Cesano, e in collaborazione con l’Università di Pisa ed Ecopneus, la società per il rintracciamento, la raccolta, il trattamento e la destinazione finale dei pneumatici fuori uso.

Un percorso tecnico e scientifico che ha portato alla risoluzione del problema delle emissioni acustiche stradali, valida in molti contesti operativi. In particolare si descrive il ciclo completo seguito nel percorso di: ricerca, sperimentazione sul campo, conferma dell’efficacia degli interventi rispetto agli obiettivi posti, trasferimento di competenza ed inserimento delle nuove tecnologie nel core business di Anas.

 La sperimentazione

Anas, nella seconda metà del 2019, ha effettuato lavori di rinnovo della pavimentazione stradale sulla SS73 “Senese – Aretina”. Nel corso dei lavori è stata effettuata una sperimentazione di risanamento acustico su un tratto stradale di circa 2,6 km, in un contesto di collaborazione tra l’azienda del Gruppo FS Italiane, l’Università di Pisa e società del settore.

Per Anas, la sperimentazione non ha comportato costi aggiuntivi rispetto a quelli già previsti per l’intervento standard. Successivamente, nel corso del 2020 e 2021, sono stati eseguiti numerosi rilievi ed elaborazioni sulla tratta in questione. L’intervento è stato eseguito nella Provincia di Arezzo nei Comuni di Monterchi ed Anghiari, località “San Leo”, al Km 175-176, e “Le Ville” al Km 168.

All’attività hanno collaborato: la Direzione Ingegneria e Verifiche ANAS, che ha coordinato le attività con i tecnici del CSS di Cesano; l’Area Compartimentale Toscana ANAS, che ha curato la Direzione Lavori; l’Università di Pisa (Dipartimento di Ingegneria Civile ed Industriale), che ha curato la messa a punto delle specifiche miscele; Ecopneus, che in collaborazione con le imprese Asphalt Rubber Italia e Valli Zabban ha dato la propria assistenza tecnica, ed ha fornito a titolo gratuito i materiali specifici utilizzati nelle miscele; l’impresa Lucos, che ha materialmente eseguito i lavori per conto Anas.

Gli strati di “tappeto di usura” realizzati sono stati di quattro tipi: uno strato di usura tradizionale di “tipo B” come da capitolato Anas; uno strato di usura sperimentale, a “tessitura ottimizzata”; uno strato di usura contenente polverino di gomma, con un processo “wet” (polverino impiegato come additivo per il bitume); uno strato di usura contenente polverino di gomma, con un processo “dry” (aggiunto in miscela come aggregato solido).

 Obiettivi

L’obiettivo del progetto è stato il bilanciamento tra i requisiti di minima emissione acustica della pavimentazione e la garanzia di adeguata aderenza alle velocità di transito previste. Al contempo, era di primario interesse la messa a punto di un processo di stesa, che minimizzasse le emissioni di inquinanti pericolosi, vista la presenza nelle miscele di materiali innovativi.

Nel caso dello strato a “tessitura ottimizzata”, la riduzione dell’emissione acustica dipende dalla particolare miscela di aggregati inerti utilizzati nella miscela ed al loro effetto sulla superficie della pavimentazione. La struttura superficiale della pavimentazione viene ottimizzata per bilanciare gli effetti di aderenza dello pneumatico con quelli di emissione del rumore.

Nel caso degli strati contenenti polverino di gomma, invece, è il nuovo materiale, derivato da uno specifico processo di frantumazione dei pneumatici usati, che modifica le caratteristiche elastiche della pavimentazione, quindi migliora la performance acustica della strada, mantiene buone proprietà di aderenza e fornisce stabilità nel tempo a tali caratteristiche.

Il processo di realizzazione messo a punto inoltre prevede temperature non eccessivamente alte, per minimizzare fumi ed emissioni sgradevoli o pericolose durante il processo di stesa.

1. Risultati in termini di riduzione delle emissioni acustiche

Le pavimentazioni sono state caratterizzate acusticamente con il metodo CPX. Si sono ottenute emissioni acustiche medie al di sotto dei limiti previsti come criteri base dalle raccomandazioni europee in materia (GPP – Green Public Procurement Criteria for Road Design, Construction and Maintenance).

La minore emissione acustica, rispetto alla situazione ante risanamento, è stata di circa: 5dB per la “Tessitura Ottimizzata”, 6dB per le tratte con polverino di gomma “dry” e “wet”.

2. Risultati in termini di Sostenibilità, Ambiente e Salute

Particolare cura è stata posta nella caratterizzazione delle emissioni gassose in fase di stesa. Durante la posa in opera infatti, è stato chiesto alla USL Toscana sud est, di effettuare misure ambientali e biologiche per determinare i livelli di esposizione inalatoria e cutanea degli addetti alla pavimentazione stradale.

L’indagine ha evidenziato livelli di esposizione confrontabili con i dati ottenuti durante la posa in opera di conglomerati tradizionali. L’esposizione ai metalli è risultata trascurabile; per le polveri inalabili e respirabili e i composti organici volatili sono stati misurati valori ampiamente inferiori quelli limite di esposizione professionale. 

Nelle foto sono evidenziate le misurazioni degli inquinanti gassosi eseguite sul personale di cantiere, nei mezzi d’opera e mediante centralina posizionata a margine dell’area di cantiere. La quarta immagine illustra la temperatura del conglomerato al momento della stesa.

3. Risultati in termini di aderenza e sicurezza stradale.

La sicurezza stradale è direttamente connessa alle caratteristiche di aderenza della pavimentazione. Di conseguenza, la valutazione delle caratteristiche superficiali è stata particolarmente approfondita mediante misure di macro-tessitura e aderenza. Per tutte le miscele esaminate, gli indicatori indagati hanno rispettato le soglie di riferimento previste dai Capitolati Speciali di Appalto utilizzati da Anas a livello nazionale.

In particolare, con riferimento ai livelli di aderenza, si è stato riscontrato un considerevole incremento dei valori misurati nelle miscele sperimentali rispetto al riferimento. Si ritiene che tale positivo incremento sia riconducibile alla natura degli aggregati utilizzati e particolare attenzione all’ottimizzazione della tessitura superficiale.

Più di recente, tra la fine del 2020 e i primi mesi del 2021, sono state effettuate delle ulteriori campagne di misura da parte del l’Università di Pisa (Dipartimento di Ingegneria Civile ed Industriale), al fine di valutare l’evoluzione nel tempo delle caratteristiche superficiali di queste pavimentazioni sperimentali. I monitoraggi effettuati hanno evidenziato caratteristiche di macro-tessitura ed aderenza stabili a una distanza temporale di 17 mesi dalla stesa. Le miscele con polverino di gomma in particolare hanno mostrato valori di aderenza superiori alla miscela Anas di riferimento (+20% per la miscela wet e +25% per la miscela dry) con conseguenti benefici in termini di sicurezza stradale.

4. Definizione delle specifiche tecniche, (Capitolato Speciale di Appalto ed Elenco Prezzi)

Nel corso del 2019, è stato redatto il Capitolato Speciale per l’esecuzione delle opere di mitigazione acustica sulla rete ANAS, che nell’Articolo 4. (Pavimentazioni a bassa emissione) conteneva le specifiche di realizzazione dei Manti di usura a tessitura ottimizzata.

L’uso del prodotto derivato PFU in ambito stradale, è stato successivamente ammesso come materiale utilizzabile nel processo di costruzione stradale con il Decreto n. 78/2020 dell’ex Ministero dell’Ambiente (oggi Ministero della Transizione Ecologica). Nel corso del 2020, a valle dell’approvazione di tale Decreto, il Capitolato è stato integrato con le specifiche di realizzazione dei Manti di usura secondo i processi WET e DRY. Sono infine state completate le relative analisi prezzi e approvate le voci di prezziario Anas.

5. Pubblicazione di un bando di gara (Accordo Quadro) per il risanamento acustico

Sul fronte della riduzione dell’inquinamento acustico, Anas ha ottenuto dal Ministero delle infrastrutture e della mobilità sostenibile un finanziamentopari a 100 Milioni di euro identificato come “Piano aggiuntivo al Contratto di Programma per gli Interventi di mitigazione acustica nell’ambito del Piano di Contenimento e Abbattimento del Rumore ai sensi del D.M. 29/11/2000”. Il 4 gennaio 2021 è stato pubblicato in Gazzetta Ufficiale un bando di pari importo per l’affidamento di un accordo quadro, di durata quadriennale, per l’esecuzione di interventi di mitigazione acustica su tutto il territorio nazionale. L’appalto è suddiviso in 4 lotti: il lotto 1 (Area Nord) per 18 milioni di euro; il lotto 2 (Area Centro) per 33 milioni di euro; il lotto 3 (Area Sud) per 31 milioni di euro; ed il lotto 4 (Isole) per 18 milioni di euro. Nel corso del 2021 sono state esperite e concluse le procedure di gara.

Questo permetterà di attuare gli interventi nell’ambito dell’accordo quadro, il cui meccanismo garantisce la possibilità di avviare i lavori con la massima tempestività in relazione alla programmazione prevista per la manutenzione della rete stradale.

Per concludere, i risultati ottenuti dalle fasi del processo di studio e ricerca fin qui descritte, consentiranno di risolvere il problema delle emissioni acustiche stradali in molti degli ambiti operativi di interesse Anas. Infatti, in tutte le sedi stradali in cui i livelli di emissione acustica stradale risultano eccessivi, ma con un superamento di limiti di normativa contenuto entro qualche decibel, l’intervento di risanamento potrà essere effettuato con le pavimentazioni qui presentate, con il vantaggio per Anas e per la collettività di dover sostenere costi notevolmente inferiori a quelli necessari per la realizzazione di barriere antirumore.