Proprietà Meccaniche di Miscele Bituminose Progettate con il Metodo dei Vuoti

Le miscele di conglomerato bituminoso che vengono impie¬gate in campo stradale possiedono caratteristiche volumetri¬che e meccaniche che variano a seconda della posizione da esse occupata all’interno della sovrastruttura. Tali proprietà vengono generalmente prese in esame tanto nel controllo di qualità quanto nei procedimenti di mix design, e risultano intimamente legate tra loro. Ciò è stato confermato dalle con¬clusioni dello Strategic Highway Research Program (SHRP) che individua nella formulazione volumetrica il punto di partenza degli ap-procci di studio di livello avanzato [1]. La percentuale dei vuoti è la proprietà volume¬trica di gran lunga più importante sia per i conglomerati bituminosi chiusi, per i quali si richiedono percentuali dei vuoti quasi mai supe¬riori al 4-5%, sia per quelli drenanti per i quali si sale al 20% ed oltre. Essa dipende non solo dalla ricetta prescelta ma an¬che dalle caratteristiche di forma e tessitura superficiale dei materiali lapidei, dalle proprietà viscose del legante e dal metodo e dall’energia impiegate per la compattazione. Un conglomerato bituminoso raggiunge la massima resistenza alle sollecitazioni quando è massima la sua densità ed è mi¬nimo il suo contenuto di vuoti. La struttura maggiormente re¬sistente alle sollecitazioni è infatti quella che alle condizioni di massimo addensamento dello scheletro litico associa la minima quantità di le¬gante indispensabile per avvolgere i grani di aggregato e per eventualmente saturare i vuoti inde¬siderati. Queste semplici considerazioni riguardanti le correlazioni esistenti tra composizione volumetrica e proprietà meccani¬che sono all’origine di un particolare metodo di mix design dei conglomerati bituminosi, già proposto ed utilizzato dagli Autori [2-4], denominato metodo dei vuoti. Esso discende dalla trattazione teorica di Verstraeten [5] ed è definito da un insieme di relazioni analitiche e di procedure di laboratorio mediante le quali è possibile ottimizzare le condizioni di ag¬gregazione dei componenti della miscela. Facendo seguito alla formulazione teorica del metodo e alle sue prime applicazioni [2-4], nella presente memoria vengono forniti i risultati sperimentali di una ricerca con la quale è stata estesa la validità del modello. Si sono infatti prese in esame miscele preparate con aggregati lapidei di varia origine e si sono valutate le loro proprietà meccaniche mediante l’impiego del Nottingham Asphalt Tester (NAT). Tale appa¬recchiatura, presente nel Laboratorio Materiali Stradali del Politecnico di Torino, consente di studiare alcune proprietà delle miscele direttamente riconducibili alle loro prestazioni in opera: la capacità di distribuire i carichi (modulo di rigi¬dezza), la resistenza alla fatica (curve -N) e la resistenza alle deformazioni permanenti (curve di creep). Le indagini effettuate hanno consentito di valutare gli scarti esistenti tra le previsioni del modello teorico e le effettive ca-ratteristiche volumetriche delle miscele, arrivando alla definizione di equazioni analitiche che permettono l’impiego del metodo dei vuoti in sede progettuale. Tramite l’impiego del NAT si sono inoltre fornite delle indi-cazioni circa le prestazioni meccaniche che possono essere raggiunte dalle miscele progettate con il metodo proposto.