Il bitume modificato con polverino di gomma certifica il contenuto di materiale riciclato al proprio interno ed è pronto alla sfida dei nuovi CAM stradali.
Negli ultimi anni nel mondo si è assistito a una crescente presa di coscienza dei cambiamenti climatici in corso e a politiche volte a improntare la crescita della nostra civiltà verso uno sviluppo sostenibile, che riduca sia le emissioni di CO2 e il conseguente effetto serra, sia il consumo di materie prime naturali privilegiando lo sviluppo di un’economia circolare con il riciclo di materiali a fine vita altrimenti destinati a discarica.
Il mondo delle costruzioni stradali non sfugge a questo trend e un’auspicabile e celere approvazione dei CAM relativi alle infrastrutture stradali indurrà le Stazioni Appaltanti e le Imprese del settore a un approccio volto a minimizzare il consumo di materie prime naturali, a ridurre le temperature di produzione e stesa dei conglomerati bituminosi, a contenere le emissioni in atmosfera, a privilegiare soluzioni tecniche che prevedano l’ottimizzazione delle emissioni acustiche legate al traffico veicolare e, infine, a prevedere l’ottimizzazione del riutilizzo a fine vita dei materiali utilizzati, il tutto garantendo alte prestazioni meccaniche.
La tecnologia Asphalt Rubber (http://www.asphaltrubberitalia.com/), consistente nella modifica del bitume con polverino di gomma da pneumatico riciclato (PFU) Metodo Wet, è stata precursore di queste esigenze: essa nasce negli anni Sessanta negli Stati Uniti per rispondere a una duplice esigenza:
Il bitume Asphalt Rubber è un bitume modificato con una percentuale minima sul peso totale di 15% di polverino di gomma di pneumatico riciclata incorporata tramite processo wet, che ha reagito durante un periodo di tempo sufficientemente lungo da permettere la digestione della gomma ovvero l’assorbimento della frazione maltenica del bitume da parte dei granuli di gomma che rigonfiano formando un gel all’interno della matrice bituminosa.
L’aggiunta del polverino di gomma modifica la struttura chimica del bitume e le caratteristiche fisico-meccaniche del bitume base:
Il processo wet è l’unico disciplinato con propri standard e metodi di prova dalla Normativa internazionale (ASTM 6114:97) ed è conforme anche alla Normativa UNI EN 14023.
Asphalt Rubber Italia Srl nasce nel 2006 per introdurre in Italia la tecnologia Asphalt Rubber, intraprendendo un persorso di ricerca e sviluppo con le principali università italiane, quali Università di Pisa, Politecnico delle Marche e Politecnico di Torino, volto a sviluppare la tecnologia Asphalt Rubber sia per lo sviluppo di nuove formulazioni di bitume che per la definizione di specifici mix design di conglomerato bituminoso che ottimizzassero specifiche prestazioni delle pavimentazioni stradali soprattutto alla luce del crescente interesse verso soluzioni eco-friendly delle pavimentazioni stradali.
Lo sviluppo si è articolato su quattro direttrici principali (Figura 3).
Asphalt Rubber Italia Srl è l’unico produttore di bitume italiano che produce bitume modificato con un contenuto minimo di materiale riciclato post-consumer del 18,5%.
Tale risultato è il primo tassello fondamentale della politica di Asphalt Rubber Italia Srl per promuovere pavimentazioni stradali a basso impatto ambientale che soddisfino i requisiti dei futuri CAM per le infrastrutture stradali.
Il ciclo produttivo, dall’approvvigionamento della materia prima al confezionamento e ai controlli di processo, è stato certificato da Abicert Sas ai sensi della Norma UNI ISO 14021:2016 per il contenuto minimo di riciclato contenuto nei bitumi Rubbit 20 e Rubbit 20 WM.
Tale risultato è stato reso possibile attraverso un’accurata selezione della filiera degli approvvigionamenti ricorrendo a fornitori di polverino di gomma da pneumatico riciclato del Consorzio Ecopneus che garantissero i più elevati standard qualitativi e ambientali del prodotto ovvero:
I conglomerati bituminosi asphalt rubber si caratterizzano storicamente per le seguenti caratteristiche:
Tali caratteristiche sono state verificate negli Stati Uniti attraverso un monitoraggio decennale di oltre 100 campi prova per comparare le prestazioni dei conglomerati bituminosi tradizionali con i conglomerati bituminosi Asphalt Rubber.
Tale attività ha portato alla tabella di conversione CALTRANS (Dipartimento dei Trasporti dello Stato della California) per la riduzione degli spessori delle pavimentazioni stradali mediante l’utilizzo di conglomerati bituminosi Asphalt Rubber che è riconosciuta dal Dipartimento dei Trasporti degli Stati Uniti.
Asphalt Rubber Italia ha supportato la definizione tecnica di diversi progetti con riduzioni significative dello spessore delle pavimentazioni stradali in Italia.
Il lavoro più conosciuto per gli studi e le pubblicazioni (monografia specifica Ecopneus, anno 2017) che lo hanno interessato per il monitoraggio nel tempo delle prestazioni della pavimentazione stradale è quello della realizzazione della variante di Canali nel comune di Reggio Emilia.
Il pacchetto realizzato in luogo di quello del progetto originario è ben sintetizzato in Figura 5 sotto.
In termini ambientali, i vantaggi ottenuti con questa riduzione dello spessore sono evidenti:
Non subito evidente, ma analiticamente calcolabile, è anche la riduzione di emissione di CO2 dovuta ad un utilizzo del PFU virtuoso rispetto alla semplice riutilizzo dello stesso come combustibile per la produzione di energia.
Di difficile quantificazione ma altresì molto evidenti sono i vantaggi relativi al minor impatto del traffico veicolare legato alle operazioni di asfaltatura sulla normale viabilità.
Asphalt Rubber Italia Srl ha messo a punto uno specifico software per quantificare in modo analitico le emissioni e i consumi energetici legati al confezionamento e alla stesa delle differenti metodologie di conglomerato sì da asseverare i vantaggi ambientali della soluzione adottata.
Recenti studi condotti dal Prof. Maurizio Bocci del Politecnico delle Marche hanno altresì evidenziato che anche il fine vita di queste pavimentazioni consente un riciclo delle stesse più virtuoso rispetto ad altre pavimentazioni stradali.
Il fresato derivante dalle pavimentazioni Asphalt Rubber a fine vita risulta riciclabile nelle pavimentazioni stradali in modo più efficace ed efficiente: in virtù del minor grado di ossidazione del bitume invecchiato, le miscele di conglomerato bituminoso ottenute con una percentuale di fresato (nelle prove effettuate al 30%) proveniente da vecchie pavimentazioni Asphalt Rubber consentono di ottenere pavimentazioni meno rigide e più elastiche indipendentemente da eventuali rigeneranti utilizzati.
Asphalt Rubber Italia Srl ha sviluppato e validato con l’Università di Pisa una formulazione del bitume Asphalt Rubber per il confezionamento di conglomerati bituminosi a tiepido.
Tale soluzione, oltre a ridurre i consumi e le emissioni in atmosfera durante le fasi di confezionamento riducendo di circa 40 °C le temperature di uscita del conglomerato bituminoso, consente temperature di stesa comprese tra 110 e 135 °C.
In tale range di temperature di stesa vengono di fatto ridotte drasticamente le emissioni di IPA e le emissioni odorigene del conglomerato bituminoso sono annullate.
A titolo esemplificativo, si riportano di seguito i risultati del monitoraggio ambientale effettuato durante il progetto NEREiDE:
Negli ultimi dieci anni, Asphalt Rubber Italia Srl ha effettuato in collaborazione con l’Università di Pisa diversi studi e sperimentazioni (progetto Leopoldo, progetto NEREiDE 1, progetto NEREiDE 2, campo prove sperimentale ANAS) volti all’ottimizzazione sia di pavimentazione a bassa emissione sonora sia di pavimentazioni fonoassorbenti.
Le pavimentazioni a bassa emissione acustica sono pavimentazioni stradali a tessitura ottimizzata volte a ridurre la rumorosità generata dal contatto fra pneumatico e la macrotessitura del tappeto di usura.
In particolare sono state sviluppate due tipi di miscele:
La Figura 9 rappresenta uno spettro di tessitura di un tappeto di usura: le frecce indicano le modifiche da apportare allo spettro per ottenere una pavimentazione a bassa emissione acustica.
Le pavimentazioni fonoassorbenti sono pavimentazioni aperte che sfruttano i vuoti presenti nel conglomerato bituminoso per dissipare il picco pressione del filetto d’aria compresso fra lo pneumatico e la pavimentazione: il minor Δp riduce l’emissione sonora legata all’espansione del filetto d’aria a tergo dello pneumatico.
Le pavimentazioni fonoassorbenti sono ideali per velocità di percorrenza superiori a 70 km/ora e quindi per strade extraurbane a scorrimento veloce e autostrade.
In particolare sono stati sviluppati due tipi di miscele:
Il coefficiente di fonoassorbenza per una pavimentazione di 4 cm risulta pari a quanto riportato in Figura 10.
L’abbattimento acustico atteso rispetto a un tappeto tradizionale coevo è di 6 dB(A).
I conglomerati confezionati con bitume Asphalt Rubber rappresentano una valida soluzione per la realizzazione di pavimentazioni stradali ad alte prestazioni che contemplino la piena sostenibilità ambientale delle infrastrutture realizzate perseguendo e cogliendo gli obiettivi che la green economy e i futuri CAM Strade stanno delineando come capisaldi di una crescita sostenibile.
Fonte articolo: www.stradeeautostrade.it >> www.stradeeautostrade.it/asfalti-e-bitumi/il-green-new-deal-di-asphalt-rubber
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