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La protezione della mano d’attacco con latte di calce: esperienze internazionali

La protezione degli strati di mano d’attacco è ormai considerata una pratica costruttiva affermata e necessaria per garantire la costruzione di una sovrastruttura con alti standard qualitativi

La protezione della mano d’attacco con latte di calce: esperienze internazionali

Uno dei metodi innovativi in Italia, con alle spalle un’ampia esperienza in Europa Settentrionale, è rappresentato dallo spargimento di latte di calce diluito stabilizzato, per proteggere lo strato legante. Risultati rilevanti sono stati ottenuti in Francia, Belgio, Lussemburgo e Polonia [1].

Si è visto che l’applicazione di latte di calce limita il degrado degli strati leganti a causa del traffico da cantiere, limita lo sporco e facilita la pulizia dei mezzi di cantiere. Inoltre, l’acqua all’interno della soluzione permette una diminuzione della temperatura superficiale per evaporazione, impedendo l’adesione della mano d’attacco agli pneumatici del traffico da cantiere.

  • latte di calce
    1 uni pr
    Il processo di stesa del latte di calce
  • bitume
    2 uni pr
    La variazione della temperatura di rammollimento in funzione del rapporto filler/bitume
  • filler
    3 uni pr
    La variazione della resistenza a taglio al variare della concentrazione del latte di calce

Il latte di calce composto semplicemente da acqua e calce idrata non è risultato idoneo all’applicazione in situ, a causa del rapido deposito delle particelle di calce idrata, di densità pari a 2,2 kg/m3. Il latte di calce usato per queste specifiche applicazioni è composto da additivi polimerici, che limitano la sedimentazione, creando una sospensione omogenea.

Questo articolo raccoglie una revisione dello stato dell’arte a livello internazionale sulla tecnica della protezione delle mani d’attacco con latte di calce. 

Le valutazioni sperimentali internazionali

Gli studi [2 e 3] approfondiscono la tematica dei meccanismi resistenti nello strato formato dalla mano d’attacco e da uno strato protettivo (che contribuiscono alla resistenza del giunto in esame):

  • il primo e costituito dall’irrigidimento del mastice composto dal bitume residuo dell’emulsione bituminosa e da un filler composto da idrossido di calcio;
  • il secondo meccanismo e costituito dall’ancoraggio meccanico, creato dalle particelle minerali aggiunte tra gli strati di conglomerato bituminoso, aumentando il coefficiente di attrito dello strato stesso.

Nel 2015 è stata condotta una ricerca [4] orientata a indagare la possibilità di verificare le prestazioni della mano d’attacco all’interno della pavimentazione presso il Centro di ricerca stradale belga (CCR), eseguendo test di laboratorio e una serie di test eseguiti su campioni provenienti da carotaggi su campi prova.

Per le prove di laboratorio sono state seguite due tipologie di test, che seguono le due modalità di carico all’interno di una pavimentazione reale (taglio e trazione): un test di taglio, simile al test di Leutner, e un test di trazione diretta.

Lo scopo era di analizzare l’impatto di differenti livelli di applicazione di latte di calce e confermare il livello di applicazione ottimale di 250 g/m2, dato empirico proveniente dall’esperienza sul campo.

I risultati di questo studio confermano che l’uso di calce idrata nella mano d’attacco migliora le prestazioni, parzialmente confermati dalle prove in situ: la non perfetta corrispondenza con i risultati di laboratorio è stata causata dallo scarso controllo delle condizioni per la stesa del prodotto, non tutte governabili in cantiere se non seguendo meticolosamente un’idonea procedura.

Un’ulteriore campagna di ricerca è stata effettuata in Spagna (2018) [5] al fine di sviluppare una specifica tecnologia che permettesse di proteggere la mano d’attacco e che avesse resistenze a taglio analoghe ai conglomerati bituminosi.

Nell’ambito del progetto Superbit sono stati eseguiti test di laboratorio per ottenere una formulazione idonea a corredo di una sperimentazione sul campo.

E’ stato messo in opera un campo prova diviso in differenti sezioni, variando la percentuale residua di bitume e la distribuzione di idrossido di calcio, da cui successivamente sono state estratte le carote.

I provini sono stati testati determinando la resistenza al taglio, secondo la procedura NLT-382, il modulo di rigidezza massimo, tangente a 0,25 MPa e secante.

Dai risultati di questo studio di laboratorio, si nota che la pratica di proteggere la mano d’attacco con una soluzione di idrossido di calcio conferma che vi è un miglioramento della resistenza a taglio della superficie.

Inoltre esiste un limite massimo oltre il quale una dose eccessiva di idrossido di calcio a protezione della mano d’attacco sia deleteria nei confronti della resistenza a taglio.

Attrezzature e macchinari per lo spargimento del latte di calce

Il latte di calce e diluito secondo un rapporto di 1 volume di latte di calce concentrato stabilizzato per 10 volumi di latte diluito di calce. Lo spargimento del latte di calce avviene a una velocità di 250 g/m2 sullo strato di mano d’attacco, in una fase successiva alla rottura dell’emulsione bituminosa [1].

Questo rappresenta uno degli aspetti chiave: un’applicazione del latte di calce su un’emulsione bituminosa, in cui qualora il processo di rottura non fosse ultimato potrebbe generare una pellicola superficiale sull’emulsione, impedendo l’ulteriore evaporazione dell’acqua all’interno dell’emulsione stessa.

Il successivo passaggio di mezzi di cantiere sopra uno strato non completamente rotto potrebbe causare problemi di lacerazioni, sottodosaggio e introduzione all’interno dello strato legante di sporcizia, con il probabile ammaloramento della sovrastruttura come descritto in [6] a causa di deficit di mano d’attacco.

La fase di distribuzione della soluzione di latte di calce sulle superfici da trattare è relativamente semplice. Un macchinario in grado di distribuire 250 g/m2 di prodotto può essere ritenuto idoneo allo scopo.

Per evitare che dopo periodi di inutilizzo il materiale precipiti nel serbatoio o possa ostruire le condotte e gli ugelli, le moderne tecnologie permettono di miscelare solo al momento dello spargimento della calce idrata con acqua con un rapporto 1:9. Così facendo, il composto viene preparato nella sola quantità realmente sparsa mentre i due componenti rimangono separati per utilizzi successivi.

Dopo l’applicazione, e necessario risciacquare i circuiti del macchinario con acqua per evitare malfunzionamenti e contaminazioni di prodotti diversi.

I vantaggi della tecnologia della protezione delle mani d’attacco con latte di calce

La protezione della mano d’attacco usando una corretta procedura di applicazione della calce idrata permette di ottenere elevate resistenze al taglio, riducendo il rischio di danneggiamento dello strato di collegamento a causa del traffico di cantiere.

Grazie alle proprietà antiadesive, si evita la contaminazione della viabilità circostante il cantiere. Infine, si e visto che una maggiore rigidezza del mastice di collegamento aumenta, di conseguenza, la resistenza a fatica dello strato, risultando approssimativamente analoga alla resistenza a fatica della pavimentazione.

Bibliografia

[1]. D. Małasiewicz, L. Polska – “Tecnologia per proteggere lo strato di aderenza contro i danni meccanici durante la connessione tra strati di asfalto”, Poland Magazine Autostrady, 5/2014.

[2]. L. Mohammad, M. Elsefei, A. Bae, N. Patel, J. Button, J. Scherocman – “Optimization of tack coat for HMA pavements”, NCHRP Report 712, Transportation Research Board, Washington (USA), 2012.

[3]. Y. Hachiya, K. Sato – “Effect of tack coat on bonding characteristics at interface between asphalt concrete layers”, Eighth International Conference on Asphalt Pavements, vol. 1, 1997, pp. 349-362.

[4]. D. Lesueur, P. Leconte, Y. Brosseaud, A. Destree, C. Mabille, G. Ragot – “Emploi de lait de chaux AsphacalR TC en protection des chouches d’accrochage”, RGRA 925, Febbraio 2015.

[5]. J.O. Ripoll, X.C. Grau, D. Lesueur, F. Ruiz – “Sistema de proteccion y meyora de los riegos de adherencia”, XIII Jornada Nacional de Asefma, 2018.

[6]. E. Romeo, F. Preti, G. Tebaldi – “Pavimentazioni flessibili: problematiche per un deficit di mano d’attacco”, EDI-CEM Srl, “Strade & Autostrade”, n° 129 Maggio/Giugno 2018.