Pavimentazioni in asfalto cemento: tecnologia, applicazioni e vantaggi. Una guida

Le sfide delle pavimentazioni stradali e la nascita dell’asfalto cemento

Nel settore delle pavimentazioni stradali sottoposte ad alcune gravose componenti sinergiche quali traffico pesante, ciclo gelo-disgelo, attacco salino in prossimità del mare e resistenza chimica ai sali decongelanti, si è fatta strada, oramai da quasi un ventennio, la tecnologia del pavimento semirigido, realizzato componendo le caratteristiche di deformabilità elastica delle pavimentazioni bituminose con la resistenza prestazionale della boiacca di cemento, additivata con la silice.
 
L’asfalto cemento risulta così essere un premiscelato cementizio a base di microcalcestruzzo con silici reattive e minerali finissimi, utilizzato per il confezionamento di una boiacca fluida e scorrevole, caratterizzate da compensazione del ritiro reodinamico, da elevata resistenza e durabilità e destinato per pavimentazioni asfaltiche altamente drenanti con porosità aperta del 25÷30%.
 
Il prodotto è colabile nei macropori dei conglomerati bituminosi e viene utilizzato sia per la costruzione di un nuovo pavimento ad alta prestazione di tipo usurante, soggetto a notevoli sbalzi termici, sia per il ripristino di pavimentazioni asfaltiche, caratterizzate da condizioni ambientali estreme, traffico sostenuto e pesante, riscontrabile negli aeroporti, nelle banchine dei moli, nella logistica e negli interporti.

Caratteristiche e vantaggi dell’asfalto cemento

La tecnologia dell’asfalto cemento è indirizzata a tutte le pavimentazioni semi flessibili, caratterizzate da un traffico molto intenso, soggette a carichi di tipo gravoso, per movimentazione su ruote gommate, venendo perciò ad incrementare la resistenza alle sollecitazioni anche estreme, gravanti sul tappetino d’usura dei manti bituminosi che risultano essere soggetti a:

• Fenomeni di affaticamento per la ciclicità dei passaggi veicolari, anche canalizzati, (aeroporti, banchine portuali, grossi centri logistici), con caratteristiche antisolco;
• Impilaggio di carichi distribuiti, come container, pallets (aeroporti e banchine portuali), mantenendo elasticità e planarità;
• Combinazioni caldo gelo (aeroporti e banchine portuali), evitando la formazione distati fessurativi e rigonfiamenti;
• Presenza di cloruri sul manto superficiale sia per la presenza del mare come per lo spargimento di sostanze decongelanti (aeroporti e banchine portuali, centri logistici), evitando fenomeni di disgregamento superficiale;
• Perdita di carburanti e sostanze oleose (aeroporti, e banchine portuali), riducendo al minimo le macchie e la aree vischiose;

Tutte queste sollecitazioni nel medio/lungo tempo producono sul manto di asfalto una serie di ammaloramenti, contraddistinti da sfaldamento del tappetino d’usura, e nei casi più gravi, dello sgretolamento dello strato di binder, riconducibili alla perdita di coesione del legante bituminoso, con conseguente espulsione dell’inerte, e formazione di buche sullo strato inferiore del macadam.

Progettazione, ripristino e applicazioni dell’asfalto cemento

Nei casi di ripristino funzionale della massicciata, una volta evidenziata la necessità di ripristino del tappetino d’usura, l’intervento di miglioramento tecnologico e funzionale coinvolge lo studio dello stato dei luoghi, il calcolo strutturale rispetto ai carichi, la definizione di specifiche tecniche sull’intervento e la determinazione del piano di manutenzione e ripristino.
 
L’intervento di ripristino/consolidamento delle strutture bituminose, va definito secondo la stratigrafia e la portanza dei terreni sui quali il sistema pavimento bituminoso è inserito. Tecnologicamente l’asfalto cemento, si configura come un conglomerato bitumo-cementizio composto da:

• un massetto bituminoso di pietrisco frantumato, proveniente da rocce vulcaniche effusive, quali porfidi e basalti, drenato, ad alta porosità,
• nel quale viene colato un premiscelato allo stato di boiacca scorrevole a bassa viscosità, su base cementizia, con aggiunta di silice, tale da ottenere un prodotto di sintesi caratterizzato da altissima resistenza meccanica;
• il prodotto finale si caratterizza quindi privo di ritiro, senza formazione di bleeding, estremamente resistente all’uso gravoso e ciclico di mezzi pesanti, in condizioni di ciclo gelo e disgelo, resistente all’aggressione salina e chimica, senza formazione di giunti sia strutturali che di contrazione, ed a rapida essiccazione all’uso.

Nella composizione del conglomerato bituminoso“open grade” è necessario realizzare una mix design di inerti, tale da raggiungere il 25/30% di presenza d’aria, i cui vuoti saranno riempiti successivamente con il composto cementizio.
 
Il sistema in asfalto cemento nasce come prodotto altamente prestazionale, per la rigenerazione delle piste e delle aree di rullaggio aeroportuali, per poi essere dirottato a tutte quelle attività di circolazione pesante e gravosa, quali banchine di porti, magazzini industriali con carico a terra, aree di viabilità urbana soggette a traffico pesante, banchine autostradali. Il prodotto è caratterizzato da una superfice dotata di grip, quindi capace di aumentare l’aderenza delle ruote gommate sul piano di scorrimento, soprattutto in presenza di acqua.
 
Il prodotto è stato testato e successivamente applicato dal nuovo, in tutte le situazioni nelle quali era richiesto un prodotto dalle prestazioni altissime e variegate: realizzazione di nuove piste di rullaggio e decollo negli aeroporti, nuove banchine portuali, nuove aree di sosta per autotreni, pavimentazioni per carichi a terra dei magazzini destinati allo stoccaggio a terra, con movimentazione carichi su muletti gommati.

Prestazioni meccaniche e conclusioni

Le resistenze meccaniche dell’asfalto cemento allo stato di boiacca scorrevole raggiungono i valori di compressione pari a 25-45 Mpa, ossia 250-450 Kg/cmq, con valori a 28 giorni che raggiungono i 100 Mpa, ossia 1000Kg/cmq.
Il sistema asfalto cemento è caratterizzato da 2 tipologie di spessore di tappetino:

• spessore 3 – 5 cm
• spessore 4 – 6 cm

I piani di posa del sistema asfalto cemento possono essere estremamente diversificati nei casi applicativi, destinati alla realizzazione di un piano di scorrimento altamente prestazionale per situazioni limite rispetto ad un conglomerato bituminoso tradizionale quali microcalcestruzzi con silici reattive e minerali finissimi, con silici reattive e minerali finissimi colorato, con silici reattive e minerali rapida asciugatura e con silici reattive e minerali fotocatalitico.
 
Occorre infine evidenziare che, essendo una pavimentazione semirigida, può sopportare carichi statici ma non scaffalature ancorate a terra tramite tasselli, perchè essendo il supporto semielastico risulta labile alla resistenza e alla stabilità agli sforzi di taglio.