insegnamento di progetto di infrastrutture viariedietcad.unipv.it/corsi/pdiv/13 - sovrastrutture -...

InsegnamentoInsegnamentodidi

Progetto di Infrastrutture viarieProgetto di Infrastrutture viarieOpere in terraOpere in terra

Caratteristiche di un terrenoCaratteristiche di un terrenoCompressibilitCompressibilitàà e costipamento delle terree costipamento delle terrePortanza sottofondi e fondazioni stradaliPortanza sottofondi e fondazioni stradali

InstabilitInstabilitàà del corpo stradaledel corpo stradale

GallerieGallerie

SoprastruttureSoprastruttureMateriali e miscele stradali Materiali e miscele stradali

Pavimentazioni stradaliPavimentazioni stradaliCenni di calcolo delle sovrastruttureCenni di calcolo delle sovrastrutture

Sovrastruttura ferroviariaSovrastruttura ferroviaria

Impianti stradaliImpianti stradaliAree di sostaAree di sosta

Materiali stradaliMateriali stradali

Per materiali stradali si intendono soltanto i materiali di uso Per materiali stradali si intendono soltanto i materiali di uso comune utilizzati comune utilizzati nella costruzione della sovrastruttura stradale costituita dallonella costruzione della sovrastruttura stradale costituita dallo strato di strato di fondazione, da uno o due strati di base, dallo strato di collegafondazione, da uno o due strati di base, dallo strato di collegamento e dagli mento e dagli strati superficiali.strati superficiali.

Il materiale da usare per gli strati di fondazione e basi deve eIl materiale da usare per gli strati di fondazione e basi deve essere costituito ssere costituito da terre con buone caratteristiche granulometriche (variabili peda terre con buone caratteristiche granulometriche (variabili per dimensione r dimensione tra una sabbia fine ad una ghiaia); si parla infatti di terre sttra una sabbia fine ad una ghiaia); si parla infatti di terre stabilizzate quando abilizzate quando la parte fine (passante al ASTM 200) ha proprietla parte fine (passante al ASTM 200) ha proprietàà leganti.leganti.

Il Il materiale lapideomateriale lapideo utilizzato, a secondo della pezzatura, per massicciate o utilizzato, a secondo della pezzatura, per massicciate o come inerte frantumato nel confezionamento delle miscele bitumincome inerte frantumato nel confezionamento delle miscele bituminose ose (conglomerati) per gli strati di collegamento e superficiali de(conglomerati) per gli strati di collegamento e superficiali deve invece essere ve invece essere sottoposto a prove di caratterizzazione e di accettazione.sottoposto a prove di caratterizzazione e di accettazione.

Lo stesso vale per la caratterizzazione e lLo stesso vale per la caratterizzazione e l’’accettazione dei accettazione dei leganti per uso leganti per uso stradalestradale (prodotti bituminosi).(prodotti bituminosi).

Progetto di Infrastrutture viarie Progetto di Infrastrutture viarie

Materiali lapideiMateriali lapidei

Occorre distinguere tra Occorre distinguere tra elementi lapidei squadratielementi lapidei squadrati ((masselli o cubetti masselli o cubetti ormai ormai poco impiegati nelle strade ordinarie, per lo pipoco impiegati nelle strade ordinarie, per lo piùù utilizzati in ambito urbano) ed utilizzati in ambito urbano) ed aggregati lapidei di frantumazione (pietra, pietrisco, pietrischaggregati lapidei di frantumazione (pietra, pietrisco, pietrischetto, graniglia, etto, graniglia, sabbia)sabbia)..

Per il confezionamento degli Per il confezionamento degli elementi lapidei squadratielementi lapidei squadrati, le cui dimensioni , le cui dimensioni sono riportate nella figura 1, le rocce utilizzate sono di solitsono riportate nella figura 1, le rocce utilizzate sono di solito porfidi o basalti, o porfidi o basalti, ma anche altre. Le principali prove CNR da eseguire sono: ma anche altre. Le principali prove CNR da eseguire sono: resistenza a resistenza a compressionecompressione (B.U. n(B.U. n°°4/1953), 4/1953), gelivitgelivitàà (B.U. n(B.U. n°°4/1953), 4/1953), resistenza allresistenza all’’usurausura(B.U. n(B.U. n°°4/1953) e 4/1953) e resistenza allresistenza all’’urtourto (B.U. n(B.U. n°°5/1954). Per l5/1954). Per l’’utilizzo limitato o utilizzo limitato o particolare di tali materiali non si illustrano in questa sede tparticolare di tali materiali non si illustrano in questa sede tali prove.ali prove.

Il CNR classifica gli Il CNR classifica gli aggregati lapideiaggregati lapidei in funzione della in funzione della frazione frazione granulometricagranulometrica, come riportato in figura 2. Per esempio la frazione 20/63 , come riportato in figura 2. Per esempio la frazione 20/63 significa che i granuli passano tutti al vaglio 63 mm e sono tutsignifica che i granuli passano tutti al vaglio 63 mm e sono tutti trattenuti dal ti trattenuti dal vaglio 20 mm. Anche per questi materiali sono state messe a puntvaglio 20 mm. Anche per questi materiali sono state messe a punto e o e normalizzate numerose prove che vengono di seguito illustrate. normalizzate numerose prove che vengono di seguito illustrate.


Elementi lapidei squadratiElementi lapidei squadrati


Aggregati lapideiAggregati lapidei


Prove relative agli aggregati lapideiProve relative agli aggregati lapidei

Il materiale litico, che caratterizza gli aggregati lapidei per Il materiale litico, che caratterizza gli aggregati lapidei per uso stradale, non uso stradale, non deve solo rispondere a determinate caratteristiche granulometricdeve solo rispondere a determinate caratteristiche granulometriche, ma anche he, ma anche possedere determinate proprietpossedere determinate proprietàà fisiche (roccia madre e aggregati) ed essere fisiche (roccia madre e aggregati) ed essere sottoposto a specifiche prove le cui procedure normalizzate di esottoposto a specifiche prove le cui procedure normalizzate di esecuzione della secuzione della prova sono illustrate in dettaglio nei B.U. del CNR di seguiti cprova sono illustrate in dettaglio nei B.U. del CNR di seguiti citati:itati:•• Caratteristiche fisiche della roccia madreCaratteristiche fisiche della roccia madre: : massa volumica apparente massa volumica apparente (B.U. (B.U. nn°°63/1978);63/1978); massa volumica reale massa volumica reale (B.U. n(B.U. n°°64/1978);64/1978); porositporositàà (B.U. n(B.U. n°°65/1978).65/1978).•• Caratteristiche fisiche delle miscele di aggregatiCaratteristiche fisiche delle miscele di aggregati: : analisi granulometrica analisi granulometrica (B.U. (B.U. nn°°23/1971);23/1971); massa volumica apparente di un aggregato non addensato massa volumica apparente di un aggregato non addensato (B.U. (B.U. nn°°76/1980);76/1980); percentuale dei vuoti di un aggregato percentuale dei vuoti di un aggregato (B.U. n(B.U. n°°65/1978);65/1978); indice dei indice dei vuoti vuoti (B.U. n(B.U. n°°65/1978);65/1978); coefficiente ed indice di forma coefficiente ed indice di forma (B.U. n(B.U. n°°95/1984);95/1984);coefficiente ed indice dcoefficiente ed indice d’’appiattimento appiattimento (B.U. n(B.U. n°°95/1984);95/1984); equivalente in sabbia equivalente in sabbia (B.U. n(B.U. n°°27/1972);27/1972); coefficiente dcoefficiente d’’imbibizione imbibizione (B.U. n(B.U. n°°137/1992).137/1992).•• Caratteristiche meccaniche delle miscele di aggregatiCaratteristiche meccaniche delle miscele di aggregati: : coefficiente coefficiente ““Los Los AngelesAngeles”” (B.U. n(B.U. n°°34/1973);34/1973); coefficiente dcoefficiente d’’usura usura ““micromicro--DevalDeval”” (B.U. (B.U. nn°°109/1985);109/1985); coefficiente di levigabilitcoefficiente di levigabilitàà accelerata accelerata -- CLA CLA (B.U. n(B.U. n°°140/1992);140/1992);indice di portanza CBR indice di portanza CBR (CNR(CNR--UNI. 10009/1964).UNI. 10009/1964).


Prove sulle caratteristiche fisiche della roccia ma dreProve sulle caratteristiche fisiche della roccia ma dre


•• massa volumica apparentemassa volumica apparente (B.U. n(B.U. n°°63/1978): 63/1978): èè data dal rapporto tra la data dal rapporto tra la massa del campione di roccia ed il volume del solo materiale solmassa del campione di roccia ed il volume del solo materiale solido (esclusi ido (esclusi quindi il volume degli spazi intergranulari); i valori sono compquindi il volume degli spazi intergranulari); i valori sono compresi tra 2,3 resi tra 2,3 g/cmg/cm33 (pomici) e 3,4 g/cm(pomici) e 3,4 g/cm33 (rocce metamorfiche non scistose).(rocce metamorfiche non scistose).

•• massa volumica realemassa volumica reale (B.U. n(B.U. n°°64/1978): rapporto tra la massa del 64/1978): rapporto tra la massa del campione di roccia ed il suo volume (inclusi quindi il volume decampione di roccia ed il suo volume (inclusi quindi il volume degli spazi gli spazi intergranulari); i valori sono compresi tra 0,6 g/cmintergranulari); i valori sono compresi tra 0,6 g/cm33 (pomici) e 3,3 g/cm(pomici) e 3,3 g/cm33

(rocce metamorfiche non scistose).(rocce metamorfiche non scistose).

•• porositporositàà (B.U. n(B.U. n°°65/1978): 65/1978): èè il rapporto, espresso in per cento, fra il volume il rapporto, espresso in per cento, fra il volume di vuoti interni ed il volume complessivo del campione di rocciadi vuoti interni ed il volume complessivo del campione di roccia; può variare ; può variare tra 0 % (graniti) ad oltre il 30 % (tufi ed arenarie).tra 0 % (graniti) ad oltre il 30 % (tufi ed arenarie).

Prove sulle caratteristiche fisiche delle miscele d i aggregati 1Prove sulle caratteristiche fisiche delle miscele d i aggregati 1•• analisi granulometricaanalisi granulometrica (B.U. n(B.U. n°°23/1971): consiste nel determinare la 23/1971): consiste nel determinare la distribuzione percentuale in peso dei granuli in funzione delle distribuzione percentuale in peso dei granuli in funzione delle loro dimensioni loro dimensioni ed ed èè rappresentata graficamente dalla curva granulometrica (vedi: firappresentata graficamente dalla curva granulometrica (vedi: figura 3).gura 3).•• massa volumica apparente di un aggregato non addensatomassa volumica apparente di un aggregato non addensato (B.U. n(B.U. n°°76/1980): 76/1980): èè la massa dellla massa dell’’unitunitàà di volume delldi volume dell’’aggregato inclusi tutti i vuoti (intergranulari aggregato inclusi tutti i vuoti (intergranulari ed interni ai singoli granuli); generalmente ed interni ai singoli granuli); generalmente èè compresa tra 1,2 g/cmcompresa tra 1,2 g/cm33 e 1,5 e 1,5 g/cmg/cm33..•• percentuale dei vuoti di un aggregatopercentuale dei vuoti di un aggregato (B.U. n(B.U. n°°65/1978): 65/1978): èè il rapporto il rapporto percentuale tra il volume dei vuoti intergranulari ed il volume percentuale tra il volume dei vuoti intergranulari ed il volume totale totale delldell’’aggregato (vuoti + granuli).aggregato (vuoti + granuli).•• indice dei vuotiindice dei vuoti (B.U. n(B.U. n°°65/1978): 65/1978): èè il rapporto tra il volume dei vuoti ed il il rapporto tra il volume dei vuoti ed il volume apparente dei granuli.volume apparente dei granuli.•• coefficiente di formacoefficiente di forma (B.U. n(B.U. n°°95/1984): 95/1984): èè il rapporto tra la massima il rapporto tra la massima dimensione (lunghezza: a) e la dimensione minima (spessore: s) ddimensione (lunghezza: a) e la dimensione minima (spessore: s) di un granulo i un granulo (vedi: figura 4).(vedi: figura 4).•• indice di formaindice di forma (B.U. n(B.U. n°°95/1984): 95/1984): èè il rapporto percentuale tra la massa dei il rapporto percentuale tra la massa dei granuli, avente coefficiente di forma maggiore di 3 e la massa granuli, avente coefficiente di forma maggiore di 3 e la massa totale.totale.•• coefficiente dcoefficiente d’’appiattimentoappiattimento (B.U. n(B.U. n°°95/1984): 95/1984): èè il rapporto tra la minima il rapporto tra la minima dimensione del setaccio in cui passa il granulo ed lo spessore ddimensione del setaccio in cui passa il granulo ed lo spessore del granulo el granulo stesso.stesso.


Curva granulometrica di una miscela di aggregatiCurva granulometrica di una miscela di aggregatiProgetto di Infrastrutture viarie Progetto di Infrastrutture viarie

Dimensioni e forma di un elemento lapideoDimensioni e forma di un elemento lapideo


Prove sulle caratteristiche fisiche delle miscele d i aggregati 2Prove sulle caratteristiche fisiche delle miscele d i aggregati 2

•• indice dindice d’’appiattimentoappiattimento (B.U. n(B.U. n°°95/1984): 95/1984): èè il rapporto percentuale tra la il rapporto percentuale tra la massa dei granuli con coefficiente dmassa dei granuli con coefficiente d’’appiattimento appiattimento ≥≥ 1,58 e la massa totale.1,58 e la massa totale.

•• equivalente in sabbiaequivalente in sabbia (B.U. n(B.U. n°°27/1972): in un cilindro di vetro graduato 27/1972): in un cilindro di vetro graduato contenente una soluzione (acqua distillata + cloruro di calcio +contenente una soluzione (acqua distillata + cloruro di calcio + glicerina + glicerina + formaldeide) viene introdotta una prefissata quantitformaldeide) viene introdotta una prefissata quantitàà della frazione di aggregato della frazione di aggregato con dimensioni < 5 mm; per gravitcon dimensioni < 5 mm; per gravitàà i granuli pii granuli piùù grossi (sabbia) si dispongono grossi (sabbia) si dispongono sul fondo, mentre quelli fini restano in sospensione nella partesul fondo, mentre quelli fini restano in sospensione nella parte superiore superiore (colonna flocculata). Indicata con h(colonna flocculata). Indicata con h11 ll’’altezza di sabbia e con haltezza di sabbia e con h2 2 ll’’altezza di altezza di argilla, si definisce equivalente in sabbia il rapporto: ES = 10argilla, si definisce equivalente in sabbia il rapporto: ES = 100 h0 h11 / h/ h22. Un . Un materiale materiale èè niente o poco plastico se ES niente o poco plastico se ES ≥≥ 35, 35, èè debolmente plastico se 25 debolmente plastico se 25 ≤≤ES ES ≤≤ 35 e plastico se ES 35 e plastico se ES ≤≤ 25.25.

•• coefficiente dcoefficiente d’’imbibizioneimbibizione (B.U. n(B.U. n°°137/1992): 137/1992): èè la quantitla quantitàà dd’’acqua, espressa acqua, espressa come percentuale della massa del provino essiccato, che lcome percentuale della massa del provino essiccato, che l’’aggregato lapideo aggregato lapideo può assorbire in determinate condizioni di saturazione. Epuò assorbire in determinate condizioni di saturazione. E’’ un indice indiretto un indice indiretto della sensibilitdella sensibilitàà al gelo.al gelo.


Prove sulle caratteristiche meccaniche Prove sulle caratteristiche meccaniche delle miscele di aggregati 1delle miscele di aggregati 1

•• coefficiente coefficiente ““Los AngelesLos Angeles”” (B.U. n(B.U. n°°34/1973): 34/1973): éé un indice della resistenza un indice della resistenza allall’’abrasione ed alla frantumazione dei granuli dellabrasione ed alla frantumazione dei granuli dell’’aggregato. La prova si aggregato. La prova si esegue ponendo in un cilindro metallico ad asse orizzontale con esegue ponendo in un cilindro metallico ad asse orizzontale con allall’’interno un interno un setto sporgente (vedi: figura 5) una certa quantitsetto sporgente (vedi: figura 5) una certa quantitàà di materiale (1250 g o 2500 di materiale (1250 g o 2500 g o 5000 g ) insieme ad alcune sfere metalliche (da 6 a 12). Dopg o 5000 g ) insieme ad alcune sfere metalliche (da 6 a 12). Dopo aver fatto o aver fatto compiere al cilindro 500 giri, si passa al setaccio (di aperturacompiere al cilindro 500 giri, si passa al setaccio (di apertura 1,68 mm) il 1,68 mm) il materiale e si ottiene, pesando il trattenuto, per differenza lamateriale e si ottiene, pesando il trattenuto, per differenza la ““perdita in pesoperdita in peso””. . Il Il coefficiente Los Angeles coefficiente Los Angeles èè il rapporto percentuale tra la perdita in peso ed il il rapporto percentuale tra la perdita in peso ed il peso iniziale dellpeso iniziale dell’’aggregato.aggregato.

•• coefficiente dcoefficiente d’’usura usura ““micromicro--DevalDeval”” (B.U. n(B.U. n°°109/1985): in un cilindro d109/1985): in un cilindro d’’acciaio acciaio che ruota intorno al proprio asse (in figura 6 che ruota intorno al proprio asse (in figura 6 èè riportato un apparecchio riportato un apparecchio DevalDeval) ) si introducono 500 g di materiale ed un numero di sferette metalsi introducono 500 g di materiale ed un numero di sferette metalliche liche (variabile con la pezzatura). Dopo 12.000 giri si vaglia con un (variabile con la pezzatura). Dopo 12.000 giri si vaglia con un setaccio, di setaccio, di apertura 1,6 mm, e si ottiene la quantitapertura 1,6 mm, e si ottiene la quantitàà di di ““finofino”” (passante) che rapportata al (passante) che rapportata al peso iniziale ed espressa in % rappresenta il coefficiente micropeso iniziale ed espressa in % rappresenta il coefficiente micro--Deval ed Deval ed èèuna tipica prova per le graniglie.una tipica prova per le graniglie.


Cilindro per la prova Cilindro per la prova ““ Los AngelesLos Angeles ””


Apparecchio DevalApparecchio Deval


Prove sulle caratteristiche meccaniche Prove sulle caratteristiche meccaniche delle miscele di aggregati 2delle miscele di aggregati 2

•• coefficiente di levigabilitcoefficiente di levigabilitàà accelerata accelerata -- CLACLA (B.U. n(B.U. n°°140/1992): 140/1992): sottoponendo un campione di pietrischetto o graniglia ad una azisottoponendo un campione di pietrischetto o graniglia ad una azione di one di traffico simulato e su di esso si esegue successivamente una protraffico simulato e su di esso si esegue successivamente una prova dva d’’attrito attrito radente e rapportando il risultato ottenuto con quello ottenuto radente e rapportando il risultato ottenuto con quello ottenuto su un materiale su un materiale di riferimento, si ha il CLA cercato e che rappresenta appunto udi riferimento, si ha il CLA cercato e che rappresenta appunto una misura na misura della tendenza del materiale a levigarsi sotto ldella tendenza del materiale a levigarsi sotto l’’azione del traffico.azione del traffico.

•• indice di portanza CBRindice di portanza CBR (CNR(CNR--UNI. 10009/1964): fa riferimento alla prova di UNI. 10009/1964): fa riferimento alla prova di penetrazione normalizzata e gipenetrazione normalizzata e giàà analizzata quando si sono affrontate le analizzata quando si sono affrontate le problematiche della portanza dei sottofondi e delle fondazioni. problematiche della portanza dei sottofondi e delle fondazioni. LL’’apparecchiatura utilizzata apparecchiatura utilizzata èè ll’’apparecchio di Proctor con la procedura di apparecchio di Proctor con la procedura di costipamento AASHO modificata. costipamento AASHO modificata.


Materiali legantiMateriali legantiProgetto di Infrastrutture viarie Progetto di Infrastrutture viarie

Per conferire coesione alle miscele di inerti (aggregati) nel caPer conferire coesione alle miscele di inerti (aggregati) nel campo delle mpo delle sovrastrutture stradali si utilizzano sovrastrutture stradali si utilizzano leganti idrocarburicileganti idrocarburici (organici), (organici), leganti idraulicileganti idraulicie e resineresine..Appartengono ai leganti idrocarburici i Appartengono ai leganti idrocarburici i bitumi puribitumi puri, i , i bitumi liquidibitumi liquidi (fluidificati), le (fluidificati), le emulsioni bituminoseemulsioni bituminose ed i ed i catramicatrami (ormai in disuso), di cui si dir(ormai in disuso), di cui si diràà in seguito.in seguito.

Si vuole prima brevemente accennare allSi vuole prima brevemente accennare all’’utilizzo stradale dei leganti idraulici:utilizzo stradale dei leganti idraulici:•• il il cementocemento: per le sovrastrutture stradali sono preferibili i cementi a ba: per le sovrastrutture stradali sono preferibili i cementi a bassa ssa velocitvelocitàà di presa, scarso ritiro ed elevata deformazione alla rottura pedi presa, scarso ritiro ed elevata deformazione alla rottura per trazione, r trazione, mentre non mentre non èè necessaria unnecessaria un’’elevata resistenza iniziale.elevata resistenza iniziale.•• la la calcecalce: usata sotto forma di : usata sotto forma di calce idratacalce idrata per stabilizzare le terre e a questo per stabilizzare le terre e a questo scopo per misurare lscopo per misurare l’’efficacia del trattamento va valutata la sua efficacia del trattamento va valutata la sua superficie superficie specifica specifica intesa come superficie laterale dei granuli per unitintesa come superficie laterale dei granuli per unitàà di peso (misura di peso (misura della finezza di macinazione).della finezza di macinazione).•• le le scorie granulate dscorie granulate d’’altofornoaltoforno: in campo stradale sono utilizzate come legante : in campo stradale sono utilizzate come legante a presa molto lenta.a presa molto lenta.•• i i materiali pozzolanicimateriali pozzolanici: con piccole aggiunte di calce ed in presenza d: con piccole aggiunte di calce ed in presenza d’’acqua acqua reagiscono formando composti che hanno proprietreagiscono formando composti che hanno proprietàà cementanti.cementanti.

Leganti idrocarburici: bitumiLeganti idrocarburici: bitumiIl CNR (B.U. nIl CNR (B.U. n°°68/1978) definisce la struttura chimica (complessa) dei bitumi 68/1978) definisce la struttura chimica (complessa) dei bitumi ““composti organici costituiti essenzialmente da miscele di idrocacomposti organici costituiti essenzialmente da miscele di idrocarburi rburi completamente solubili in solfuro di carbonio e dotati di poterecompletamente solubili in solfuro di carbonio e dotati di potere legantelegante““..Circa la natura del bitume, esso può essere definito Circa la natura del bitume, esso può essere definito ““un sistema colloidale in un sistema colloidale in cui le micelle (frazioni picui le micelle (frazioni piùù pesanti dei pesanti dei carbeni carbeni -- asfalteni asfalteni -- maltenimalteni) sono ) sono disperse nei componenti oleosi propriamente detti (frazione pidisperse nei componenti oleosi propriamente detti (frazione piùù leggera dei leggera dei maltenimalteni))””. Pertanto quando sia disperdente che disperso sono in proporzio. Pertanto quando sia disperdente che disperso sono in proporzioni ni adatte, allora il bitume si comporta come un fluido quasi esattaadatte, allora il bitume si comporta come un fluido quasi esattamente viscoso. mente viscoso. Per contro quando vi sia insufficienza di disperdete, in questo Per contro quando vi sia insufficienza di disperdete, in questo caso il caso il comportamento del bitume risulta complesso, elastico e tissotropcomportamento del bitume risulta complesso, elastico e tissotropico.ico.A temperatura ambiente lo stato colloidale dei bitumi non dipendA temperatura ambiente lo stato colloidale dei bitumi non dipende soltanto e soltanto dalla natura dei costituenti, ma anche dalle escursioni termichedalla natura dei costituenti, ma anche dalle escursioni termiche..Oltre al bitume contenuto in diversa percentuale in giacimenti nOltre al bitume contenuto in diversa percentuale in giacimenti naturali, quello aturali, quello normalmente usato normalmente usato èè un sottoprodotto della distillazione frazionata del un sottoprodotto della distillazione frazionata del petrolio: benzine (leggere e pesanti), kerosene, gasolio, e resipetrolio: benzine (leggere e pesanti), kerosene, gasolio, e residui che dui che opportunamente trattati (per depurarli di sostanze nocive) ed ulopportunamente trattati (per depurarli di sostanze nocive) ed ulteriormente teriormente distillati producono: distillati producono: bitumi ossidatibitumi ossidati (in presenza d(in presenza d’’aria) o aria) o bitumi semisolidibitumi semisolidi (in (in presenza di vapore dpresenza di vapore d’’acqua) che risultano essere quelli maggiormente acqua) che risultano essere quelli maggiormente impiegati nel campo stradale, i cui requisiti dimpiegati nel campo stradale, i cui requisiti d’’accettazione del CNR sono accettazione del CNR sono riportati in figura 7. riportati in figura 7.


Requisiti dRequisiti d ’’accettazione dei bitumi semisolidiaccettazione dei bitumi semisolidiProgetto di Infrastrutture viarie Progetto di Infrastrutture viarie

Leganti idrocarburici: bitumi semisolidiLeganti idrocarburici: bitumi semisolidiSono sostanze a comportamento notevolmente viscoso, pertanto le Sono sostanze a comportamento notevolmente viscoso, pertanto le loro proprietloro proprietààe caratteristiche dipendono in modo decisivo dalla temperatura ee caratteristiche dipendono in modo decisivo dalla temperatura e dalla velocitdalla velocitàà di di applicazione dei carichi. A temperatura ambiente il bitume si prapplicazione dei carichi. A temperatura ambiente il bitume si presenta solido, alle esenta solido, alle basse temperature tende a fragilizzarsi, mentre al crescere dellbasse temperature tende a fragilizzarsi, mentre al crescere della temperatura si ha a temperatura si ha un progressivo rammollimento sino ad arrivare ad un liquido piun progressivo rammollimento sino ad arrivare ad un liquido piùù o meno viscoso. I o meno viscoso. I bitumi semisolidi possono essere utilizzati allo stato naturale bitumi semisolidi possono essere utilizzati allo stato naturale (dovuto al processo (dovuto al processo di distillazione) o additivati (sino al 20% di polimeri naturalidi distillazione) o additivati (sino al 20% di polimeri naturali o sintetici) ottenendo i o sintetici) ottenendo i bitumi modificati.bitumi modificati.Tra le numerose prove messe a punto per identificare e caratteriTra le numerose prove messe a punto per identificare e caratterizzare i bitumi zzare i bitumi semisolidi (modificati e non) si riportano le pisemisolidi (modificati e non) si riportano le piùù utilizzate: utilizzate: solubilitsolubilitàà in solventi in solventi organiciorganici (B.U. n(B.U. n°°48/1975); 48/1975); penetrazionepenetrazione (B.U. n(B.U. n°°24/1971); 24/1971); punto di rammollimentopunto di rammollimento(B.U. n(B.U. n°°35/1973); 35/1973); punto di rottura punto di rottura FraasFraas (B.U. n(B.U. n°°43/1974); 43/1974); densitdensitàà (B.U. 67/1978); (B.U. 67/1978); indice di penetrazioneindice di penetrazione (Norme Tecniche Soc. Autostrade); (Norme Tecniche Soc. Autostrade); viscositviscositàà dinamicadinamica(Norme Svizzere SVV: SN671722a). Esistono altre prove quali: (Norme Svizzere SVV: SN671722a). Esistono altre prove quali: duttilitduttilitàà (B.U. (B.U. nn°°44/1974): caratteristica diametralmente opposta alla fragilit44/1974): caratteristica diametralmente opposta alla fragilitàà, , èè la tendenza a la tendenza a deformarsi abbondantemente prima della rottura; deformarsi abbondantemente prima della rottura; volatilitvolatilitàà: perdita di peso per : perdita di peso per riscaldamento del bitume (in stufa per 5 ore a 163 riscaldamento del bitume (in stufa per 5 ore a 163 °°C o 200 C o 200 °°C); C); contenuto di contenuto di paraffinaparaffina: la parte del condensato che si ottiene dalla distillazione dis: la parte del condensato che si ottiene dalla distillazione distruttiva del truttiva del bitume e che, a temperatura ambiente, bitume e che, a temperatura ambiente, èè solubile nella miscela di alcoolsolubile nella miscela di alcool--etere, etere, mentre a mentre a -- 20 20 °°C C éé insolubile viene definita insolubile viene definita contenuto di parafina.contenuto di parafina.


Alcune prove ed indici di caratterizzazione dei bit umi 1Alcune prove ed indici di caratterizzazione dei bit umi 1

•• solubilitsolubilitàà in solventi organiciin solventi organici (B.U. n(B.U. n°°48/1975): 48/1975): èè la percentuale in peso di la percentuale in peso di legante che risulta solubile in un dato solvente; i solventi utilegante che risulta solubile in un dato solvente; i solventi utilizzati sono il lizzati sono il solfuro di carbonio ed il tetracloruro di carbonio.solfuro di carbonio ed il tetracloruro di carbonio.

•• penetrazionepenetrazione (B.U. n(B.U. n°°24/1971): si fa penetrare un ago normalizzato 24/1971): si fa penetrare un ago normalizzato sottoposto ad un peso di 100 g per un tempo di 5 sec in un provisottoposto ad un peso di 100 g per un tempo di 5 sec in un provino di bitume no di bitume mantenuto alla temperatura di 25 mantenuto alla temperatura di 25 °°C; lC; l’’affondamento dellaffondamento dell’’ago, espresso in ago, espresso in decimi di millimetro, rappresenta la penetrazione che caratterizdecimi di millimetro, rappresenta la penetrazione che caratterizza za convenzionalmente la consistenza del bitume.convenzionalmente la consistenza del bitume.

•• punto di rammollimentopunto di rammollimento (B.U. n(B.U. n°°35/1973): 35/1973): èè la temperatura alla quale un la temperatura alla quale un provino di bitume, colato in un anello di bitume e soggetto al pprovino di bitume, colato in un anello di bitume e soggetto al peso di una sfera eso di una sfera metallica, si deforma sino a toccare un piano posto alla distanmetallica, si deforma sino a toccare un piano posto alla distanza di 25 mm za di 25 mm dal piano ddal piano d’’appoggio dellappoggio dell’’anello. Lanello. L’’anello e la sfera hanno dimensioni e pesi anello e la sfera hanno dimensioni e pesi normalizzati ed il tutto normalizzati ed il tutto èè immerso in un bagno di acqua la cui temperatura, immerso in un bagno di acqua la cui temperatura, inizialmente di 5 inizialmente di 5 °°C, aumenta con un gradiente di 5 C, aumenta con un gradiente di 5 °°C/min. La prova, nota C/min. La prova, nota come prova come prova ““pallapalla--anelloanello”” (PA) indica il comportamento del bitume alle pi(PA) indica il comportamento del bitume alle piùùelevate temperature ambiente.elevate temperature ambiente.


Alcune prove ed indici di caratterizzazione dei bit umi 2Alcune prove ed indici di caratterizzazione dei bit umi 2•• punto di rottura punto di rottura FraasFraas (B.U. n(B.U. n°°43/1974): caratterizza il comportamento del 43/1974): caratterizza il comportamento del bitume alle basse temperature. Una lamina dbitume alle basse temperature. Una lamina d’’acciaio, su cui viene steso un acciaio, su cui viene steso un sottile strato di bitume (spessore 0,5 mm), viene immessa in un sottile strato di bitume (spessore 0,5 mm), viene immessa in un vaso vaso DewarDewared inflessa ad intervalli regolari, mentre la temperatura, inized inflessa ad intervalli regolari, mentre la temperatura, inizialmente di 10 ialmente di 10 °°C, C, viene abbassata con gradiente di 1 viene abbassata con gradiente di 1 °°C/min. La temperatura in corrispondenza C/min. La temperatura in corrispondenza della quale compare la prima fessurazione (perchdella quale compare la prima fessurazione (perchéé il bitume diventa fragile), il bitume diventa fragile), viene assunta come viene assunta come ““punto di rottura Fraaspunto di rottura Fraas””..•• densitdensitàà (B.U. n(B.U. n°°67/1978): 67/1978): èè espressa dal rapporto tra la massa di un espressa dal rapporto tra la massa di un prefissato volume di legante a 25 prefissato volume di legante a 25 °°C e quella di un eguale volume dC e quella di un eguale volume d’’acqua acqua distillata alla stessa temperatura.distillata alla stessa temperatura.•• indice di penetrazioneindice di penetrazione (Norme Tecniche Soc. Autostrade): (Norme Tecniche Soc. Autostrade): èè un numero un numero convenzionale, che caratterizza la suscettivitconvenzionale, che caratterizza la suscettivitàà termica del bitume, costermica del bitume, cosììdefinito: IP = 10 (2 definito: IP = 10 (2 -- 50 a) / (1 + 50 a) dove : a = (lg 800 50 a) / (1 + 50 a) dove : a = (lg 800 -- lg lg penpen) / (T) / (TPA PA -- 25 25 °°C), essendo: C), essendo: penpen la penetrazione a 25 la penetrazione a 25 °°C e TC e TPA PA il punto di rammollimento.il punto di rammollimento.•• viscositviscositàà dinamicadinamica (Norme Svizzere SVV: SN671722a): il bitume a (Norme Svizzere SVV: SN671722a): il bitume a temperature superiori a 60 temperature superiori a 60 °°C si presenta come liquido con viscositC si presenta come liquido con viscositàà che che diminuisce al crescere della temperatura. Il comportamento reolodiminuisce al crescere della temperatura. Il comportamento reologico gico èèespresso tramite il espresso tramite il coefficiente di viscositcoefficiente di viscositàà dinamicadinamica definito da: definito da: ηη = = ττ / D, / D, essendo: essendo: ττ la sollecitazione tangenziale applicata e D = dv/dx il gradientela sollecitazione tangenziale applicata e D = dv/dx il gradientedello scorrimento (v = velocitdello scorrimento (v = velocitàà di scorrimento relativa tra due strati distanti y.di scorrimento relativa tra due strati distanti y.


Leganti idrocarburici: bitumi modificatiLeganti idrocarburici: bitumi modificatiA titolo di confronto si riportano, in figura 8, le caratteristiA titolo di confronto si riportano, in figura 8, le caratteristiche a confronto tra i che a confronto tra i bitumi normali e gli stessi bitumi additivati modificati con divbitumi normali e gli stessi bitumi additivati modificati con diversi tipi di polimeri.ersi tipi di polimeri.


Leganti idrocarburici: bitumi liquidiLeganti idrocarburici: bitumi liquidi

Per poter utilizzare i leganti bituminosi a temperatura ambientePer poter utilizzare i leganti bituminosi a temperatura ambiente, al bitume , al bitume semisolido di media durezza, si possono aggiungere prodotti volasemisolido di media durezza, si possono aggiungere prodotti volatili (solventi) tili (solventi) che evaporano dopo la messa in opera. Si ottengono soluzioni ad che evaporano dopo la messa in opera. Si ottengono soluzioni ad elevata elevata concentrazione di bitume (86concentrazione di bitume (86--85 %) che prendono il nome di 85 %) che prendono il nome di bitumi liquidi bitumi liquidi quando il solvente quando il solvente èè un olio di petrolio (la denominazione un olio di petrolio (la denominazione bitumi flussatibitumi flussati èèriservata alla soluzione in olio di catrame).riservata alla soluzione in olio di catrame).Le principali prove sui bitumi liquidi sono:Le principali prove sui bitumi liquidi sono:•• viscositviscositàà cinematica cinematica RedwoodRedwood (B.U. n(B.U. n°°7/1957): 7/1957): èè il tempo, in secondi, che il tempo, in secondi, che impiega una determinata quantitimpiega una determinata quantitàà di bitume liquido a defluire attraverso un di bitume liquido a defluire attraverso un viscosimetro capillare, ad una prefissata temperatura (25 viscosimetro capillare, ad una prefissata temperatura (25 °°C).C).•• distillazione distillazione (B.U. n(B.U. n°°7/1957): con questa prova si misurano le percentuali, in 7/1957): con questa prova si misurano le percentuali, in volume, dei componenti volatili; sul bitume, ottenuto per distilvolume, dei componenti volatili; sul bitume, ottenuto per distillazione (spinta lazione (spinta sino a 360 sino a 360 °°C), si possono eseguire alcune delle prove giC), si possono eseguire alcune delle prove giàà indicate per i indicate per i bitumi semisolidi.bitumi semisolidi.

In figura 9 sono riportate i requisiti dIn figura 9 sono riportate i requisiti d’’accettazione dei bitumi liquidi secondo il accettazione dei bitumi liquidi secondo il CNR.CNR.


Requisiti dRequisiti d ’’accettazione dei bitumi liquidiaccettazione dei bitumi liquidiProgetto di Infrastrutture viarie Progetto di Infrastrutture viarie

Leganti idrocarburici: emulsioni bituminoseLeganti idrocarburici: emulsioni bituminoseLe Le emulsioni bituminoseemulsioni bituminose sono dispersioni di bitume in acqua con aggiunta di sono dispersioni di bitume in acqua con aggiunta di piccole quantitpiccole quantitàà di sostanze tensioattive che facilitano la dispersione del di sostanze tensioattive che facilitano la dispersione del bitume. Al contatto dellbitume. Al contatto dell’’emulsione bituminosa con gli elementi litici, si ha la emulsione bituminosa con gli elementi litici, si ha la ““rotturarottura”” delldell’’emulsione, cioemulsione, cioèè la separazione del bitume che si deposita sui la separazione del bitume che si deposita sui granuli (esplicando la sua funzione legante) dallgranuli (esplicando la sua funzione legante) dall’’acqua che evapora.acqua che evapora.Le emulsioni bituminose si distinguono in Le emulsioni bituminose si distinguono in basichebasiche (anioniche) ed (anioniche) ed acideacide(cationiche) a seconda della natura dell(cationiche) a seconda della natura dell’’emulsivo (sapone, argilla colloidale,oli emulsivo (sapone, argilla colloidale,oli vegetali, ecc.); attualmente le pivegetali, ecc.); attualmente le piùù diffuse (rispondono meglio alle esigenze diffuse (rispondono meglio alle esigenze tecniche) sono le emulsioni acide.tecniche) sono le emulsioni acide.Molte sono le prove utilizzate per accertare la composizione e lMolte sono le prove utilizzate per accertare la composizione e le e caratteristiche fisiche dellcaratteristiche fisiche dell’’emulsione bituminosa (viscositemulsione bituminosa (viscositàà,stabilit,stabilitàà, velocit, velocitàà di di rottura, dimensione massima delle particelle disperse, ecc.) e lrottura, dimensione massima delle particelle disperse, ecc.) e le e caratteristiche del bitume estratto. Il CNR (B.U. ncaratteristiche del bitume estratto. Il CNR (B.U. n°°3/1958) fornisce le 3/1958) fornisce le definizioni delle diverse grandezze e le modalitdefinizioni delle diverse grandezze e le modalitàà di esecuzione delle prove per di esecuzione delle prove per ll’’emulsioni bituminose anioniche (basiche); per lemulsioni bituminose anioniche (basiche); per l’’emulsioni bituminose emulsioni bituminose cationiche (acide) si fa riferimento alle norme ASTM (D 2397cationiche (acide) si fa riferimento alle norme ASTM (D 2397--71 e D 24471 e D 244--91).91).Le emulsioni bituminose sono classificate in base a: Le emulsioni bituminose sono classificate in base a: tenore di bitumetenore di bitume (50(50--5555--60 %), 60 %), velocitvelocitàà di rotturadi rottura ((rapida rapida -- R, media R, media -- M e lenta M e lenta -- LL) e ) e viscositviscositàà..Nelle figure 10 e 11 sono riportati i requisiti dNelle figure 10 e 11 sono riportati i requisiti d’’accettazione per emulsioni accettazione per emulsioni rispettivamente basiche e acide.rispettivamente basiche e acide.


Requisiti dRequisiti d ’’accettazione delle emulsioni bituminose basicheaccettazione delle emulsioni bituminose basicheProgetto di Infrastrutture viarie Progetto di Infrastrutture viarie

Requisiti dRequisiti d ’’accettazione delle emulsioni bituminose acideaccettazione delle emulsioni bituminose acideProgetto di Infrastrutture viarie Progetto di Infrastrutture viarie

Miscele stradaliMiscele stradaliPer la realizzazione dei diversi strati che costituiscono la sovPer la realizzazione dei diversi strati che costituiscono la sovrastruttura rastruttura stradale si utilizzano quindi i materiali stradali prima descritstradale si utilizzano quindi i materiali stradali prima descritti attraverso ti attraverso opportune miscelazioni, dette appunto opportune miscelazioni, dette appunto miscele stradalimiscele stradali, le cui caratteristiche , le cui caratteristiche meccaniche risultano molto variabili (dipendendo dalla qualitmeccaniche risultano molto variabili (dipendendo dalla qualitàà e quantite quantitàà dei dei materiali impiegati). Per ogni miscela quindi si può individuaremateriali impiegati). Per ogni miscela quindi si può individuare la pila piùù indicata indicata collocazione nel pacchetto di strati caratterizzante la sovrastrcollocazione nel pacchetto di strati caratterizzante la sovrastruttura stradale di uttura stradale di cui si dircui si diràà in seguito.in seguito.

PeculiaritPeculiaritàà di tutte le miscele di tutte le miscele èè quella di essere prive di forma allquella di essere prive di forma all’’atto del atto del confezionamento; ciò rende piconfezionamento; ciò rende piùù facile il trasporto e permette di meccanizzare facile il trasporto e permette di meccanizzare la messa in opera.la messa in opera.

In base alla presenza o meno di legante si distinguono:In base alla presenza o meno di legante si distinguono:•• miscele prive di legantemiscele prive di legante: : misti granulari, terre stabilizzate meccanicamentemisti granulari, terre stabilizzate meccanicamente..•• miscele di inerte pimiscele di inerte piùù legantelegante: : costituite da aggregati lapidei o terre con costituite da aggregati lapidei o terre con aggiunta di leganti idrocarburici o idraulici. Si hanno pertantoaggiunta di leganti idrocarburici o idraulici. Si hanno pertanto terre stabilizzate terre stabilizzate con bitume, calce o cemento, i misti bitumati o cementati e i cocon bitume, calce o cemento, i misti bitumati o cementati e i conglomerati nglomerati bituminosi o cementizibituminosi o cementizi..


Misti granulariMisti granulariSono miscele dSono miscele d’’inerti caratterizzate da opportuno assortimento granulometrico einerti caratterizzate da opportuno assortimento granulometrico edeterminate proprietdeterminate proprietàà fisiche. Vengono utilizzate nella realizzazione degli strati fisiche. Vengono utilizzate nella realizzazione degli strati inferiori della sovrastruttura stradale: inferiori della sovrastruttura stradale: strato di fondazionestrato di fondazione e, quando previsto, e, quando previsto, strati strati di base. di base. Le loro caratteristiche meccaniche derivano dalle resistenze dLe loro caratteristiche meccaniche derivano dalle resistenze d’’attrito dovute attrito dovute allall’’ammorsamento dei granuli (migliori quanto maggiore ammorsamento dei granuli (migliori quanto maggiore èè la presenza di elementi la presenza di elementi frantumati).frantumati).I I misti granulari naturalimisti granulari naturali ((tout venanttout venant) sono spesso a spigoli arrotondati e possono ) sono spesso a spigoli arrotondati e possono essere usati come vengono estratti o, quando necessario, con lessere usati come vengono estratti o, quando necessario, con l’’aggiunta di alcune aggiunta di alcune frazioni granulometriche. Il CNR (B.U. nfrazioni granulometriche. Il CNR (B.U. n°°139/1992), ma anche l139/1992), ma anche l’’ANAS e Autostrade ANAS e Autostrade SpA, stabiliscono i requisiti dSpA, stabiliscono i requisiti d’’accettazione a seconda dello strato in cui vengono accettazione a seconda dello strato in cui vengono impiegati ed in funzione del volume di traffico pesante. Sono riimpiegati ed in funzione del volume di traffico pesante. Sono riportati i requisiti portati i requisiti prescritti dal CNR, dallprescritti dal CNR, dall’’ANAS e dalla societANAS e dalla societàà Autostrade SpA per misti granulari Autostrade SpA per misti granulari impiegati per impiegati per fondazionifondazioni (in figura 12) e per (in figura 12) e per strati di base strati di base (in figura 13).(in figura 13).Il Il traffico pesantetraffico pesante èè caratterizzato dal numero medio passaggi giornalieri di veicolicaratterizzato dal numero medio passaggi giornalieri di veicolicommerciali di peso superiore a 30 kN transitati sulla corsia picommerciali di peso superiore a 30 kN transitati sulla corsia piùù trafficata (TGMtrafficata (TGMCC). ). Tale traffico viene definito: Tale traffico viene definito: leggero Lleggero L (se: TGM(se: TGMC C < 450), < 450), medio Mmedio M (se: 450 < TGM(se: 450 < TGMC C < < 1100), 1100), pesante Ppesante P (se: 1100 < TGM(se: 1100 < TGMC C < 3000) e < 3000) e pesantissimo PPpesantissimo PP (se: TGM(se: TGMC C > 3000).> 3000).Le prove sulla miscela in opera accertano il comportamento sottoLe prove sulla miscela in opera accertano il comportamento sotto ll’’azione dei azione dei carichi. Si tratta delle classiche prove di portanza (di cui si carichi. Si tratta delle classiche prove di portanza (di cui si èè gigiàà detto): detto): indice CBRindice CBR, , modulo di deformazione Mdmodulo di deformazione Md e e modulo di reazione Kmodulo di reazione K. .


Requisiti dRequisiti d ’’accettazione degli aggregati per misti accettazione degli aggregati per misti granulari naturali o corretti per strati di fondazi onegranulari naturali o corretti per strati di fondazi one


Requisiti dRequisiti d ’’accettazione degli aggregati per misti accettazione degli aggregati per misti granulari naturali o corretti per strati di basegranulari naturali o corretti per strati di base


Terre stabilizzate meccanicamente Terre stabilizzate meccanicamente e misti granulari stabilizzatie misti granulari stabilizzati

Per la realizzazione di sottofondi, fondazioni o per strade minoPer la realizzazione di sottofondi, fondazioni o per strade minori a scarso traffico, ri a scarso traffico, possono essere impiegate terre di opportuna granulometria assoggpossono essere impiegate terre di opportuna granulometria assoggettate ad ettate ad operazioni solo meccaniche (solo miscelazione, costipamento e umoperazioni solo meccaniche (solo miscelazione, costipamento e umidificazione) al idificazione) al fine dfine d’’ottenere adeguate caratteristiche di resistenza durevoli nel temottenere adeguate caratteristiche di resistenza durevoli nel tempo.po.Se la terra Se la terra èè costituita da elementi duri, tenaci e male assortiti, si procedcostituita da elementi duri, tenaci e male assortiti, si procede ad una e ad una correzione granulometrica tale da rientrare nei fusi granulometrcorrezione granulometrica tale da rientrare nei fusi granulometrici dei misti ici dei misti granulari. Nel caso invece di terre autocementanti (pozzolane, tgranulari. Nel caso invece di terre autocementanti (pozzolane, tufi, tufine calcaree, ufi, tufine calcaree, scorie dscorie d’’altoforno, ecc.) altoforno, ecc.) èè sufficiente, previa eventuale umidificazione, un efficace sufficiente, previa eventuale umidificazione, un efficace costipamento; sotto lcostipamento; sotto l’’azione dei mezzi costipanti infatti si frantumano e quindi non azione dei mezzi costipanti infatti si frantumano e quindi non ha senso prescrivere una granulometria.ha senso prescrivere una granulometria.Le prescrizioni, a parte la curva granulometrica, riguardano limLe prescrizioni, a parte la curva granulometrica, riguardano limitazioni ai limiti itazioni ai limiti liquido e plastico e allliquido e plastico e all’’equivalente in sabbia. Le prove di portanza costituiscono il equivalente in sabbia. Le prove di portanza costituiscono il principale controllo su queste miscele e sono le stesse indicateprincipale controllo su queste miscele e sono le stesse indicate per i misti granulari.per i misti granulari.

LL’’aggiunta di un legante, in quantitaggiunta di un legante, in quantitàà limitata, ad una miscela di aggregati lapidei dlimitata, ad una miscela di aggregati lapidei dààluogo ad un nuovo gruppo di miscele che sono i luogo ad un nuovo gruppo di miscele che sono i misti stabilizzatimisti stabilizzati e che, in misura e che, in misura pipiùù o meno elevata, presentano lo meno elevata, presentano l’’attitudine a resistere anche a sollecitazioni di tipo attitudine a resistere anche a sollecitazioni di tipo flessionale e/o di trazione. I misti stabilizzati si distinguonoflessionale e/o di trazione. I misti stabilizzati si distinguono in base al tipo di legante in base al tipo di legante utilizzato; si parla infatti di utilizzato; si parla infatti di misti bitumatimisti bitumati e e misti cementatimisti cementati..


Terre stabilizzateTerre stabilizzateLe proprietLe proprietàà delle terre (sabbie, limi, argille e loro mescolanze) possono edelle terre (sabbie, limi, argille e loro mescolanze) possono essere ssere migliorate con lmigliorate con l’’aggiunte di legante idraulico. Si ottengono cosaggiunte di legante idraulico. Si ottengono cosìì miscele idonee alla miscele idonee alla realizzazione di strati di fondazione o anche strati di base perrealizzazione di strati di fondazione o anche strati di base per strade di minor strade di minor importanza.importanza.Tra i principali tipi di stabilizzazione si ricorda:Tra i principali tipi di stabilizzazione si ricorda:•• stabilizzazione a calce: stabilizzazione a calce: èè riservata per terre con elevati contenuti di argilla; riservata per terre con elevati contenuti di argilla; ll’’aggiunta di calce (viva o idrata) provoca diminuzione di umiditaggiunta di calce (viva o idrata) provoca diminuzione di umiditàà, modifica i limiti di , modifica i limiti di Atterberg, minore sensibilitAtterberg, minore sensibilitàà allall’’acqua che produce una diminuzione dei fenomeni di acqua che produce una diminuzione dei fenomeni di ritiro, diminuzione della sensibilitritiro, diminuzione della sensibilitàà al gelo, al gelo, ““granularizzazionegranularizzazione”” della terra che della terra che diventa pidiventa piùù facilmente lavorabile ed infine una miscela dotata di discreta facilmente lavorabile ed infine una miscela dotata di discreta resistenza resistenza a compressione (a 28 giorni di stagionatura: da 4 a 8 daN/cma compressione (a 28 giorni di stagionatura: da 4 a 8 daN/cm22).).•• stabilizzazione con cemento:stabilizzazione con cemento: con lcon l’’aggiunta di cemento si possono stabilizzareaggiunta di cemento si possono stabilizzareuna vasta gamma di terre monogranulari, sabbie limose, limi, misuna vasta gamma di terre monogranulari, sabbie limose, limi, misti granulari poveri ti granulari poveri di fini, misti molto plastici. Il quantitativo di cemento può vadi fini, misti molto plastici. Il quantitativo di cemento può variare, a seconda delle riare, a seconda delle necessitnecessitàà, dal 3 al 12 % (quantitativi superiori darebbero luogo a un mat, dal 3 al 12 % (quantitativi superiori darebbero luogo a un materiale eriale troppo rigido) che permette di ottenere una miscela dotata di retroppo rigido) che permette di ottenere una miscela dotata di resistenza a sistenza a compressione dellcompressione dell’’ordine di 35 ordine di 35 -- 50 daN/cm50 daN/cm2 2 a 7 giorni di stagionatura.a 7 giorni di stagionatura.•• stabilizzazione con leganti idrocarburici: stabilizzazione con leganti idrocarburici: sono idonee svariate categorie di terra sono idonee svariate categorie di terra (da escludere quelle argillose e ghiaiose) e come legante si uti(da escludere quelle argillose e ghiaiose) e come legante si utilizzano bitumi liquidi lizzano bitumi liquidi o emulsioni bituminose. Di solito si utilizzano come sottofondi o emulsioni bituminose. Di solito si utilizzano come sottofondi e strati di fondazione.e strati di fondazione.


Misti bitumatiMisti bitumatiSono quelli in cui il legante Sono quelli in cui il legante èè del tipo idrocarburico e, a seconda del tipo di legante, del tipo idrocarburico e, a seconda del tipo di legante, si parla di si parla di misti bitumati a caldomisti bitumati a caldo quando si usa il bitume semisolido e quando si usa il bitume semisolido e misti bitumati a misti bitumati a freddofreddo quando si usa lquando si usa l’’emulsione bituminosa.emulsione bituminosa.

I I misti bitumati a caldomisti bitumati a caldo utilizzano di norma un bitume con penetrazione compresa utilizzano di norma un bitume con penetrazione compresa tra 65 e 110 mm ed in quantittra 65 e 110 mm ed in quantitàà compresa tra il 4 e il 4,5 % del peso totale degli compresa tra il 4 e il 4,5 % del peso totale degli inerti. A questa categoria appartengono i inerti. A questa categoria appartengono i conglomerati bituminosi aperticonglomerati bituminosi aperti per strati di per strati di base che differiscono dai misti bitumati per una maggior presenzbase che differiscono dai misti bitumati per una maggior presenza (%) di elementi a (%) di elementi frantumati. In figura 14 sono riportati i requisiti di accettazifrantumati. In figura 14 sono riportati i requisiti di accettazione degli aggregati per one degli aggregati per misti bituminosi e conglomerati bituminosi aperti per strati di misti bituminosi e conglomerati bituminosi aperti per strati di base. Le prove relative base. Le prove relative a queste miscele sono le stesse che vengono eseguite sui congloma queste miscele sono le stesse che vengono eseguite sui conglomerati bituminosi erati bituminosi e di cui si parlere di cui si parleràà in seguito.in seguito.

I I misti bitumati a freddomisti bitumati a freddo, utilizzati per strati di base e di fondazione, sono , utilizzati per strati di base e di fondazione, sono confezionati con emulsioni bituminose a lenta rottura il cui conconfezionati con emulsioni bituminose a lenta rottura il cui contenuto di bitume tenuto di bitume éépari al 60 % ed il cui dosaggio, rispetto alla massa dellpari al 60 % ed il cui dosaggio, rispetto alla massa dell’’aggregato, oscilla tra il 5 e il aggregato, oscilla tra il 5 e il 6,5 %. In figura 15 si riportano le caratteristiche di queste mi6,5 %. In figura 15 si riportano le caratteristiche di queste miscele secondo le norme scele secondo le norme CNR (B.U. nCNR (B.U. n°°148/1992).148/1992).


Requisiti dRequisiti d ’’accettazione degli aggregati per misti bitumati accettazione degli aggregati per misti bitumati e conglomerati bituminosi aperti per strati di basee conglomerati bituminosi aperti per strati di base


Caratteristiche delle miscele dCaratteristiche delle miscele d ’’aggregati aggregati impiegate nei conglomerati bituminosi a impiegate nei conglomerati bituminosi a

freddo per gli strati di base e di fondazionefreddo per gli strati di base e di fondazione


Misti cementatiMisti cementatiSono miscele composte da aggregati lapidei, cemento e acqua. Il Sono miscele composte da aggregati lapidei, cemento e acqua. Il cemento deve cemento deve essere a basso ritiro (classe 325 e non alluminoso) con dosaggioessere a basso ritiro (classe 325 e non alluminoso) con dosaggio che varia tra il 2,5 che varia tra il 2,5 e il 3,5 % del peso totale degli inerti asciutti; la quantite il 3,5 % del peso totale degli inerti asciutti; la quantitàà dd’’acqua acqua èè del 5 % dal peso del 5 % dal peso della miscela secca. Come si può vedere i quantitativi di cementdella miscela secca. Come si può vedere i quantitativi di cemento sono nettamente o sono nettamente inferiori a quelli di un normale calcestruzzo; pertanto le prestinferiori a quelli di un normale calcestruzzo; pertanto le prestazioni di tale miscela azioni di tale miscela sono da mettere in relazione con la qualitsono da mettere in relazione con la qualitàà e la granulometria degli inerti e con le e la granulometria degli inerti e con le modalitmodalitàà di confezionamento e posa in opera. In figura 16 sono riportatidi confezionamento e posa in opera. In figura 16 sono riportati i requisiti di i requisiti di accettazione degli aggregati per misti cementati per strati di baccettazione degli aggregati per misti cementati per strati di base.ase.Le prove che di norma si eseguono sono:Le prove che di norma si eseguono sono:•• rottura a compressionerottura a compressione si effettua su provini cilindrici sollecitati sulla base; si si effettua su provini cilindrici sollecitati sulla base; si richiede una resistenza a rottura a 7 giorni compresa fra 30 e 5richiede una resistenza a rottura a 7 giorni compresa fra 30 e 50 daN/cm0 daN/cm22..•• rottura per trazione indiretta (rottura per trazione indiretta (““prova brasilianaprova brasiliana””)) si effettua su provini cilindrici si effettua su provini cilindrici sollecitati lungo le generatrici; si richiede una resistenza nonsollecitati lungo le generatrici; si richiede una resistenza non inferiore a 2,5 inferiore a 2,5 daN/cmdaN/cm22..Nelle zone dove sono reperibili con facilitNelle zone dove sono reperibili con facilitàà, si possono utilizzare altri leganti idraulici , si possono utilizzare altri leganti idraulici come i materiali pozzolanici e le scorie dcome i materiali pozzolanici e le scorie d’’altoforno (loppe); in ambedue i casi gli altoforno (loppe); in ambedue i casi gli aggregati lapidei rappresentano il 75 aggregati lapidei rappresentano il 75 -- 79 % in peso, la percentuale di legante 79 % in peso, la percentuale di legante èè del del 24 24 -- 25 % e viene poi aggiunto l25 % e viene poi aggiunto l’’1 % di calce idrata (catalizzatore). Solo dopo diversi 1 % di calce idrata (catalizzatore). Solo dopo diversi mesi queste miscele raggiungono resistenze simili a quelle dei mmesi queste miscele raggiungono resistenze simili a quelle dei misti cementati isti cementati (all(all’’atto della posa si comportano come i misti non legati).atto della posa si comportano come i misti non legati).


Requisiti dRequisiti d ’’accettazione degli aggregati accettazione degli aggregati per misti cementati per strati di baseper misti cementati per strati di base


Conglomerati bituminosiConglomerati bituminosiCon questo tipo di miscele si realizzano gli strati superiori deCon questo tipo di miscele si realizzano gli strati superiori delle pavimentazioni lle pavimentazioni flessibili. Sono miscele di aggregati lapidei (ottenuti per franflessibili. Sono miscele di aggregati lapidei (ottenuti per frantumazione) con legante tumazione) con legante idrocarburico: se si utilizza come legante il bitume semisolido idrocarburico: se si utilizza come legante il bitume semisolido si ottengono i si ottengono i conglomerati bituminosi a caldoconglomerati bituminosi a caldo, se invece si utilizzano come legante le emulsioni , se invece si utilizzano come legante le emulsioni bituminose si ottengono i bituminose si ottengono i conglomerati bituminosi a freddoconglomerati bituminosi a freddo..Agendo sul tipo dAgendo sul tipo d’’inerte e sulla sua granulometria e sul tipo di legante, in alcuninerte e sulla sua granulometria e sul tipo di legante, in alcuni casi i casi modificato,si ottengono miscele con proprietmodificato,si ottengono miscele con proprietàà e caratteristiche meccaniche alquanto e caratteristiche meccaniche alquanto differenti.differenti.

Si possono avere conglomerati bituminosi Si possono avere conglomerati bituminosi aperti o drenantiaperti o drenanti (con porosit(con porositàà compresa compresa tra il 10 ed il 20 %), tra il 10 ed il 20 %), semichiusisemichiusi (con porosit(con porositàà compresa tra il 6 ed il 10 %), compresa tra il 6 ed il 10 %), chiusichiusi(con porosit(con porositàà compresa tra il 3 ed il 6 %).compresa tra il 3 ed il 6 %).

Con riferimento allo strato della pavimentazione, si possono aveCon riferimento allo strato della pavimentazione, si possono avere conglomerati re conglomerati bituminosi per bituminosi per strati dstrati d’’usurausura, per , per strati di collegamentostrati di collegamento ((binderbinder), per ), per strati di basestrati di base..

Nelle figure 17 e 18 sono riportati i requisiti di accettazione Nelle figure 17 e 18 sono riportati i requisiti di accettazione degli aggregati per degli aggregati per conglomerati bituminosi rispettivamente per strati di collegamenconglomerati bituminosi rispettivamente per strati di collegamento e per strati to e per strati dd’’usura.usura.


Requisiti dRequisiti d ’’accettazione degli aggregati per accettazione degli aggregati per conglomerati bituminosi per strati di collegamentoconglomerati bituminosi per strati di collegamento


Requisiti dRequisiti d ’’accettazione degli aggregati per accettazione degli aggregati per conglomerati bituminosi per strati di usuraconglomerati bituminosi per strati di usura


insegnamento di progetto di infrastrutture viariedietcad.unipv.it/corsi/pdiv/13 - sovrastrutture -...

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