Influenza degli additivi rigeneranti sul comportamento meccanico del fresato bituminoso tramite l'adozione di sistemi modello = The use of Reclaimed Asphalt (RA) model system for the assessment of rejuvenators agents effects

Il riciclaggio a caldo del fresato bituminoso, detto anche RAP (Reclaimed Asphalt Pavement), all’interno di nuovi conglomerati bituminosi, anche in elevate percentuali, sta diventando una pratica comune, col fine di massimizzare la sostenibilità ambientale e abbattere i costi di produzione. Al tempo stesso, adottando tale tecnologia innovativa, è richiesto un minuzioso studio della miscela finale poiché le sue caratteristiche meccaniche saranno influenzate dall’apporto di bitume invecchiato presente nel fresato bituminoso. Un utilizzo non corretto può causare il prematuro insorgere di fenomeni di degrado della pavimentazione, essenzialmente legati all’eccessiva rigidezza globale del conglomerato. Per contrastare tale problematica, si utilizzano quindi dei particolari additivi, chiamati Attivanti Chimici Funzionali o additivi rigeneranti (dall’inglese rejuvenators) che hanno il compito di rigenerare il bitume contenuto nel RAP, riportando il bilancio tra asfalteni e maltenti verso una condizione di bitume non invecchiato, ristabilendone la giusta proporzione al suo interno. Al momento, non esiste una normativa o un protocollo di riferimento attraverso il quale indagare l’efficacia di detti additivi e individuare le differenti proprietà in termini di effetto rigenerante. Per questo motivo, nel presente lavoro di tesi si affronta lo studio della efficacia che hanno i rejuvenators nel ripristinare le proprietà reologiche del bitume presente nel RAP per mezzo della costruzione di un sistema modello. Il SISTEMA MODELLO è quel particolare sistema, progettato sperimentalmente, con la funzione di indagare particolari fenomeni fisico-meccanici, che permettano di fornire chiare indicazioni, per mezzo di analisi sperimentali, dell’interazione tra il film di bitume ossidato e gli additivi rigeneranti. Col sistema modello, si vuole mettere in evidenza la risposta della fase legante rigenerata, non operando alcuna estrazione del bitume dal RAP tramite solventi. Il sistema modello presenta una struttura “quasi” monogranulare, essendo composto dalla frazione 5/8. Il sistema modello così ottenuto è condizionato con due differenti rejuvenators e, inoltre, si costruisce il sistema modello di confronto unendo gli aggregati estratti dal RAP con bitume vergine. Da tener presente che i sistemi modello appena menzionati non replicano in alcun modo miscele bituminose standard formate da 100% di RAP. Tutti i sistemi modello oggetto della presente indagine sono confezionati con una quantità di RAP fissa e con struttura litica costante controllata attraverso la VMA (Voids in Mineral Aggregates). Tale parametro di controllo è fissato ad un valore decisamente alto (30%) in modo da minimizzare l’effetto della struttura litica sulla risposta meccanica, mettendo maggiormente in risalto la risposta della fase legante. Quindi, definiti vari sistemi modello, si indaga la risposta meccanica che, si ribadisce, risulterà maggiormente influenzata dalle proprietà della fase legante. La sperimentazione si è focalizzata sulla realizzazione delle prove per la determinazione della curva maestra del modulo complesso, attraverso la quale indagare la risposta viscoelastica e il dosaggio ottimale, della resistenza a rottura per trazione indiretta alle basse temperature (ITS) e prove di fatica.