L'influenza degli additivi rigeneranti sul comportamento meccanico di miscele bituminose ad elevato contenuto di fresato = Effects of Rejuvenating Agents on the mechanical behaviour of bituminous mixtures containing high percentages of Reclaimed Asphalt

Nell’ottica di una transizione verso una visione circolare dell’economia, il settore delle costruzioni delle infrastrutture di trasporto riveste un ruolo di primo piano nella sostenibilità ambientale attraverso vari fattori quali, tra gli altri, il consumo di materie prime non rinnovabili e di risorse energetiche. Di conseguenza, la sostenibilità economica ed ambientale diviene un concetto chiave nella progettazione e realizzazione delle infrastrutture di trasporto. Per perseguire la circolarità economica e raggiungere gli obiettivi legati alla sostenibilità, nel campo delle costruzioni stradali si dà sempre più spazio al riciclaggio di materie prime secondarie, prima su tutte il fresato bituminoso. Il fresato bituminoso, noto anche come Reclaimed Asphalt (RA), è largamente utilizzato all’interno delle miscele bituminose prodotte a caldo per la realizzazione di pavimentazioni flessibili. Si ottiene per fresatura di pavimentazioni ormai ammalorate e il suo riutilizzo permette di soddisfare i requisiti di sostenibilità ambientale precedentemente introdotti in quanto riduce il consumo di materie prime vergini (aggregati e bitumi) ed i conseguenti impatti legati alla loro produzione e trasporto, limita gli impatti legati al loro smaltimento e consente di ottimizzare i costi di costruzione. Di contro, il fresato bituminoso risulta essere, da un punto di vista tecnico, un materiale complesso a causa della sua intrinseca eterogeneità, dell’incertezza sull’origine dei suoi costituenti (aggregati, bitume, eventuali additivi), della quantità di bitume che si riattiva e partecipa al “blending” col bitume vergine. Proprio il legante contenuto nel fresato bituminoso rappresenta un aspetto di criticità (a causa della sua elevata rigidezza) che deve essere necessariamente valutato con estrema accuratezza. Infatti, se il riciclaggio è spinto verso elevate quantità (superiori al 20%), l’eccessivo apporto di bitume invecchiato può compromettere le prestazioni complessive della miscela finale, penalizzando in particolar modo la resistenza a fatica e alle basse temperature. Reimpiegare elevate percentuali (anche superiori al 50%) diviene possibile attraverso la rigenerazione del bitume invecchiato per mezzo dei cosiddetti Additivi Rigeneranti (indicati anche come Rejuvenating Agents). Tali additivi hanno il compito di rigenerare le proprietà chimico-reologiche del legante invecchiato. L’obiettivo del presente lavoro di tesi è quello di indagare l’effetto degli additivi rigeneranti in miscele bituminose realizzate con elevate percentuali di fresato bituminoso. In particolare, sono state studiate miscele per strato di collegamento contenenti il 50% di fresato e, a fini comparativi, è stata indagata una miscela composta esclusivamente da ingredienti vergini. Dopo una preliminare fase di mix design con la quale è stata definita la struttura litica e il contenuto di bitume ottimo, si è eseguita una caratterizzazione in campo viscoelastico lineare per definire il dosaggio ottimale di additivo rigenerante, l’analisi della risposta meccanica a basse temperature e la risposta a fatica delle tre miscele.