L’adesione bitume-inerte è una proprietà fondamentale per la durabilità delle pavimentazioni stradali flessibili. L’indebolimento o il distacco della pellicola di bitume dalla superficie dell’aggregato è, infatti, uno dei principali meccanismi di degrado di una pavimentazione in conglomerato bituminoso. Per rafforzare il legame fra l’inerte e il bitume vengono utilizzati gli attivanti di adesione, prodotti costituiti essenzialmente da acidi grassi e gruppi polifunzionali amminici, che permettono di migliorare l’adesione totale (attiva e passiva), attraverso lo sviluppo di una reazione chimica molecolare delle diverse fasi a contatto. In seguito alla formazione di questo ulteriore legame l’adesione bitume-inerte diventa stabile e duratura nei riguardi dell’acqua in tutte le sue manifestazioni. L’impiego dell’attivante di adesione, anche se il dosaggio è molto basso, può provocare un effetto flussante sul bitume modificandone il comportamento. Lo scopo della ricerca è proprio quello di valutare gli effetti dell’additivo sulle caratteristiche meccaniche e volumetriche del conglomerato. La sperimentazione è stata realizzata su miscele bituminose confezionate con diversi tipi di bitume, sia tal quali che modificati, utilizzando una curva granulometrica per tappeti di usura. Ogni bitume è stato additivato con differenti quantità di attivante di adesione, comprese in un range 0-0.8 %. I provini sono stati preparati sia con la tradizionale metodologia Marshall che con la tecnica giroscopica. Per valutare il comportamento meccanico delle miscele, sono state effettuate, oltre alle tradizionali prove Marshall e Brasiliana, anche prove monoassiali statiche di compressione e dinamiche di trazione e compressione. L’impiego della Pressa a Taglio Giratoria, ha permesso, parallelamente, di indagare l’influenza dell’additivo sul costipamento e quindi sulle proprietà volumetriche del conglomerato. Dai risultati ottenuti si è potuto constatare che l’attivante di adesione, se impiegato con dosaggi ottimali, contrariamente alle aspettative, non produce un incremento delle deformazioni plastiche, bensì una loro riduzione e valori di modulo dinamico più elevati. Ciò potrebbe trovare spiegazione nella migliore costipabilità riscontrata nelle miscele additivate, dovuta probabilmente ad una riduzione della viscosità del legante. Per escludere la dipendenza dei risultati ottenuti dal particolare tipo di additivo adottato si è effettuata, in forma ridotta, un’ulteriore sperimentazione impiegando un altro tipo di attivante. I risultati hanno confortato quelli precedentemente ottenuti, e quindi l’esistenza di una percentuale d’impiego dell’attivante di adesione che ottimizza tutte le grandezze meccaniche e volumetriche prese in considerazione.

Influenza dell’attivante d’adesione sul comportamento reologico del conglomerato bituminoso

CERNI, Gianluca;
2000

Abstract

L’adesione bitume-inerte è una proprietà fondamentale per la durabilità delle pavimentazioni stradali flessibili. L’indebolimento o il distacco della pellicola di bitume dalla superficie dell’aggregato è, infatti, uno dei principali meccanismi di degrado di una pavimentazione in conglomerato bituminoso. Per rafforzare il legame fra l’inerte e il bitume vengono utilizzati gli attivanti di adesione, prodotti costituiti essenzialmente da acidi grassi e gruppi polifunzionali amminici, che permettono di migliorare l’adesione totale (attiva e passiva), attraverso lo sviluppo di una reazione chimica molecolare delle diverse fasi a contatto. In seguito alla formazione di questo ulteriore legame l’adesione bitume-inerte diventa stabile e duratura nei riguardi dell’acqua in tutte le sue manifestazioni. L’impiego dell’attivante di adesione, anche se il dosaggio è molto basso, può provocare un effetto flussante sul bitume modificandone il comportamento. Lo scopo della ricerca è proprio quello di valutare gli effetti dell’additivo sulle caratteristiche meccaniche e volumetriche del conglomerato. La sperimentazione è stata realizzata su miscele bituminose confezionate con diversi tipi di bitume, sia tal quali che modificati, utilizzando una curva granulometrica per tappeti di usura. Ogni bitume è stato additivato con differenti quantità di attivante di adesione, comprese in un range 0-0.8 %. I provini sono stati preparati sia con la tradizionale metodologia Marshall che con la tecnica giroscopica. Per valutare il comportamento meccanico delle miscele, sono state effettuate, oltre alle tradizionali prove Marshall e Brasiliana, anche prove monoassiali statiche di compressione e dinamiche di trazione e compressione. L’impiego della Pressa a Taglio Giratoria, ha permesso, parallelamente, di indagare l’influenza dell’additivo sul costipamento e quindi sulle proprietà volumetriche del conglomerato. Dai risultati ottenuti si è potuto constatare che l’attivante di adesione, se impiegato con dosaggi ottimali, contrariamente alle aspettative, non produce un incremento delle deformazioni plastiche, bensì una loro riduzione e valori di modulo dinamico più elevati. Ciò potrebbe trovare spiegazione nella migliore costipabilità riscontrata nelle miscele additivate, dovuta probabilmente ad una riduzione della viscosità del legante. Per escludere la dipendenza dei risultati ottenuti dal particolare tipo di additivo adottato si è effettuata, in forma ridotta, un’ulteriore sperimentazione impiegando un altro tipo di attivante. I risultati hanno confortato quelli precedentemente ottenuti, e quindi l’esistenza di una percentuale d’impiego dell’attivante di adesione che ottimizza tutte le grandezze meccaniche e volumetriche prese in considerazione.
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