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Reti d’armatura in fibra di carbonio per pavimentazioni bituminose

Una soluzione per aumentare la portanza, efficace contro fessure di riflessione e ormaie da Tecnokraft Srls, Distributore unico per l’Italia di tutti i prodotti S&P e Azienda leader mondiale nell’ambito dei sistemi di rinforzo nei settori edile e stradale

L’utilizzo delle reti di rinforzo (armatura) nell’ambito d’interventi di manutenzione, di ripristino e di costruzione di sovrastrutture flessibili sta assumendo una rilevanza crescente a seguito del costante aumento dei volumi e dei carichi di traffico, per i quali le tecniche di manutenzione e progettazione convenzionali sono spesso inadeguate. Le reti di rinforzo prolungano la vita utile della pavimentazione ritardando sensibilmente i principali processi di degrado, quali ad esempio l’accumulo di deformazioni plastiche e la riflessione di fessure e crepe con conseguente infiltrazione d’acqua all’interno della sovrastruttura stradale. In seguito vengono illustrate le differenze tra i prodotti in fibra di carbonio e i materiali di armature convenzionali.

Le armature per conglomerati bituminosi

Fondamentalmente vengono distinti i seguenti tipi di rinforzi per pavimentazioni stradali:

  • reti di armatura per aumentare la vita utile e incrementare la capacità portante;
  • geogriglie per aumentare la vita utile della pavimentazione;
  • geomembrane per contrastare le fessure di riflessione (interstrato);
  • geocompositi per contrastare le fessure di riflessione ottenuti dal rinforzo delle geomembrane con geogriglie (interstrato rinforzato).

Le fibre con un modulo elastico elevato assorbono forze con allungamenti contenuti e sono quindi adatte all’impiego come armatura (acciaio, carbonio, vetro). Invece, prima di poter essere attivate dalla forza le fibre con moduli bassi, si allungano (poliestere, polipropilene).
Un ulteriore criterio per l’idoneità di una fibra in un sistema di rinforzo per pavimentazioni bituminose è la caratteristica di non assorbire le forze a taglio e quindi di poter essere fresabile e riciclabile (carbonio, vetro, polipropilene). Le fibre di carbonio, quindi, sono idonee all’utilizzo come griglia di rinforzo.

  • La S.S. 12 a Bronzolo (BZ)
    L’asporto parziale della pavimentazione bituminosa con posa di rete in fibra di carbonio su tutta la sede stradale per impedire la riflessione delle fessure e aumentare la portanza della pavimentazione stradale sulla S.S. 12 a Bronzolo (BZ)
    L’asporto parziale della pavimentazione bituminosa con posa di rete in fibra di carbonio su tutta la sede stradale per impedire la riflessione delle fessure e aumentare la portanza della pavimentazione stradale sulla S.S. 12 a Bronzolo (BZ)
  • Lo schema di prova NPC
    Lo schema di prova NPC
    Lo schema di prova NPC
  • Il prospetto dei risultati di prova
    Il prospetto dei risultati di prova
    Il prospetto dei risultati di prova
  • La carota
    La carota dopo la prova di connessione (Leutner)
    La carota dopo la prova di connessione (Leutner)
  • Lo schema di prova RRC
    Lo schema di prova RRC
    Lo schema di prova RRC
  • L’influenza del carico
    L’influenza del carico sulla rottura dello strato
    L’influenza del carico sulla rottura dello strato
  • Una rete di rinforzo
    Una rete di rinforzo in fibra di carbonio utilizzata come armatura di ripresa tra la corsia esistente e quella nuova per l’allargamento della corsia Metrobus ad Appiano (BZ)
    Una rete di rinforzo in fibra di carbonio utilizzata come armatura di ripresa tra la corsia esistente e quella nuova per l’allargamento della corsia Metrobus ad Appiano (BZ)
  • La rete di armatura in fibra di carbonio
    Nella realizzazione di una rotatoria ad Appiano (BZ), l’applicazione della rete di armatura in fibra di carbonio per ottenere l’aumento del valore strutturale di circa 4 cm di asfalto, con il conseguente scarico delle forze agenti verso l’esterno per un aumento della vita utile della pavimentazione
    Nella realizzazione di una rotatoria ad Appiano (BZ), l’applicazione della rete di armatura in fibra di carbonio per ottenere l’aumento del valore strutturale di circa 4 cm di asfalto, con il conseguente scarico delle forze agenti verso l’esterno per un aumento della vita utile della pavimentazione
  • Il rinforzo della pista
    Il rinforzo della pista dell’aeroporto di Zurigo (Svizzera) con rete in fibra di carbonio
    Il rinforzo della pista dell’aeroporto di Zurigo (Svizzera) con rete in fibra di carbonio
  • Il rinforzo della pavimentazione
    Il rinforzo della pavimentazione con rete in fibra di carbonio in prossimità dei lavori di posa di infrastrutture (fibra ottica) con tecnica Trencher a Schwyz (Svizzera)
    Il rinforzo della pavimentazione con rete in fibra di carbonio in prossimità dei lavori di posa di infrastrutture (fibra ottica) con tecnica Trencher a Schwyz (Svizzera)
  • Il rinforzo strutturale
    Il rinforzo strutturale dello svincolo di Campogalliano (MO) con rete in fibra di carbonio sulla A22 Autostrada del Brennero
    Il rinforzo strutturale dello svincolo di Campogalliano (MO) con rete in fibra di carbonio sulla A22 Autostrada del Brennero

I sistemi di rinforzo ottimizzati

Nel sistema di rinforzo in fibra di carbonio ottimizzato S&P vengono impiegati differenti tipi di fibra:

  • in direzione longitudinale, secondo esigenza, fibra di vetro o fibra di carbonio;
  • in direzione trasversale (trasversalmente alla fessura o all’ormaia), fibra di carbonio.

I prodotti vengono commercializzati come reti di armatura prebitumate con bitume modificato con polimeri Glasphalt G (fibra di vetro) e Carbophalt G (fibra di carbonio). La sistemazione delle reti sul piano di posa avviene tramite l’eliminazione, mediante fiamma, della pellicola di protezione, a cui segue una breve rullatura. Eseguite queste operazioni, è consentito il passaggio del traffico sopra le reti. L’esperienza ha dimostrato che il traffico veicolare non distacca le reti dalla superficie di posa.

I conglomerati bituminosi armati sotto carichi dinamici continui

Da NPC (Netherlands Pavement Consultants), uno studio d’ingegneria e Laboratorio, che si occupa esclusivamente di pavimentazioni bituminose, è stato sviluppato un metodo di prova, per testare la resistenza delle pavimentazioni bituminose ai carichi dinamici continui. È stato testato il funzionamento di alcune armature per asfalto. Nel rapporto di prova (NPC n° 018463), per la prima volta viene dimostrata la straordinaria efficacia della rete in carbonio prebitumata, Carbophalt.

I risultati

Queste prove dimostrano che l’impiego di un rinforzo ritarda il fenomeno della propagazione delle fessure. La risalita della fessura nel nuovo strato non porta a deformazioni permanenti e alla conseguente rottura del provino. Il risultato sono indicazioni precise sulla vita utile della pavimentazione. Queste indicazioni sono tuttavia da considerarsi teoriche, poiché non tengono conto dell’abrasione, dell’usura né di altri fenomeni che possono sopraggiungere, come ad esempio cedimenti del sottofondo o altro. Nei provini di asfalto rinforzati con Carbophalt G, sono state riscontrate eccellenti caratteristiche di resistenza alla propagazione delle fessure sotto carico dinamico costante.