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Il ruolo dell’attivante di adesione – prima parte

Esistono additivi per conglomerati bituminosi in commercio da quasi 50 anni che sono molto usati in Paesi esteri ma poco in Italia. Un esempio sono gli attivanti di adesione che possono garantire la vita utile delle pavimentazioni, evitando ammaloramenti come sgranamenti e formazione di buche

Nel presente articolo sono trattati gli attivanti di adesione per conglomerati bituminosi. Nel prossimo verificheremo come l’utilizzo di attivanti di adesione possano far incrementare la vita utile della pavimentazione.

L’utilizzo degli attivanti di adesione per conglomerati bituminosi consente di eliminare la possibilità che si generino alcuni dissesti come sgranamenti e formazione di buche. Esistono diverse prove di laboratorio che permettono di verificare sia la relativa necessità sia di determinare le percentuali ottimali di utilizzo, garantendo adeguata vita utile delle pavimentazioni. La necessità di garantire maggiore vita utile e di ridurre i costi di produzione-manutenzione delle pavimentazioni stradali ha comportato negli ultimi 50 anni lo sviluppo di nuovi prodotti e tecnologie. Tali sviluppi hanno consentito il miglioramento prestazionale delle miscele bituminose e il riciclaggio di materiali derivanti dalla demolizione di vecchie pavimentazioni, portando conseguentemente anche alla diminuzione degli impatti ambientali (minore uso di materie di primo utilizzo non rinnovabili).

L’incremento delle prestazioni è stato ottenuto ponendo l’attenzione sull’utilizzo di polimeri di modifica (sia per bitumi – PMB, Polymer Modified Bitumen – sia per miscele – PMA, Polymer Modified Asphalt), perdendo di vista l’importanza dell’adesione bitume-aggregato che è tendenzialmente indipendente dalla modifica eseguita. La perfetta collaborazione tra il legante e gli elementi lapidei evita che l’acqua possa instaurarsi tra i due materiali, comportando conseguentemente un invecchiamento precoce della miscela bituminosa e anticipando l’innesco di dissesti che comportano la perdita di prestazioni da parte della pavimentazione. L’adesione tra aggregati e bitume può essere assicurata tramite l’utilizzo di attivanti di adesione.

  • Gli attivanti di adesione che possono garantire la vita utile delle pavimentazioni, evitando ammaloramenti come sgranamenti e formazione di buche
    Gli attivanti di adesione che possono garantire la vita utile delle pavimentazioni, evitando ammaloramenti come sgranamenti e formazione di buche
    Gli attivanti di adesione che possono garantire la vita utile delle pavimentazioni, evitando ammaloramenti come sgranamenti e formazione di buche
  • L’azione aggressiva e distaccante dell’acqua tra bitume e aggregati
    L’azione aggressiva e distaccante dell’acqua tra bitume e aggregati
    L’azione aggressiva e distaccante dell’acqua tra bitume e aggregati
  • La bagnabilità di una superficie in funzione della tensione superficiale
    La bagnabilità di una superficie in funzione della tensione superficiale
    La bagnabilità di una superficie in funzione della tensione superficiale
  • Gli aggregati-bitume senza attivante di adesione dopo il Boiling Test
    Gli aggregati-bitume senza attivante di adesione dopo il Boiling Test
    Gli aggregati-bitume senza attivante di adesione dopo il Boiling Test
  • Gli aggregati-bitume con attivante di adesione dopo il Boiling Test
    Gli aggregati-bitume con attivante di adesione dopo il Boiling Test
    Gli aggregati-bitume con attivante di adesione dopo il Boiling Test

I dissesti di pavimentazioni stradali legati all’adesione bitume-aggregati

I dissesti che caratterizzano le pavimentazioni stradali sono molteplici e ognuno è contraddistinto da cause ben precise da imputarsi alla miscela bituminosa realizzata e/o alla tecnica di posa in opera e/o alla progettazione e/o alla semplice fine vita utile. Uno dei principali meccanismi di innesco del degrado di una pavimentazione in conglomerato bituminoso è l’indebolimento o il distacco della pellicola di bitume adesa alla superficie dell’aggregato (stripping). Nel dettaglio, i fattori che influenzano lo stripping sono:

  • caratteristiche chimico/fisiche dei materiali utilizzati (bitume e aggregati);
  • caratteristiche del conglomerato bituminoso, con particolare riferimento agli aggregati e al tipo di miscela prodotta (chiusa, drenante, SMA, ecc.);
  • metodologia di produzione, a caldo (HMA), a tiepido (WMA), con eventuale utilizzo di acqua (sali, zeoliti, sabbie umide, ecc.);
  • condizioni di utilizzo della pavimentazione come quelle ambientali, i carichi, il metodo di de-icing, ecc..

Nel momento in cui si ha la separazione della pellicola di bitume, per la pavimentazione inizia immediatamente il relativo deterioramento, con conseguente riduzione della vita utile. I tipici dissesti causati dallo stripping sono:

  • sgranamento superficiale, ulteriormente aggravato nel caso in cui si è utilizzato un contenuto di bitume inferiore rispetto a quello ottimale;
  • disaggregazione e formazione di buche;
  • fessurazioni e ormaiamento.

Tali ammaloramenti peggiorano nel tempo con la penetrazione di acqua e della relativa azione aggressivamente distaccante. Considerando le relative cause, è evidente che l’adesione nei sistemi bitume-aggregato non è di facile e di immediata quantificazione, ma esistono molte ricerche e case history sia nazionali sia internazionali inerenti lo stripping e l’utilizzo di attivanti di adesione (anti-stripping agents).