Analisi sperimentale di conglomerati bituminosi contenenti polimeri prodotti con tecnologia “wet” e “dry”. = Experimental analysis of bituminous mixtures containing polymers produced by wet and dry technology.

Per far fronte a specifiche esigenze progettuali e per compensare la minor qualità dei bitumi tal quali oggi presenti sul mercato, l’utilizzo di polimeri a natura elastomerica o plastomerica consente di migliorare le proprietà meccaniche e di resistenza ai principali fenomeni di degrado delle miscele bituminose con essi prodotti. L’addizione dei polimeri, oltre che di eventuali additivi, può avvenire secondo due differenti tecnologie, comunemente denominate “wet” e “dry”. Nella tradizionale tecnologia “wet”, i polimeri vengono miscelati direttamente col bitume tal quale, in un ambiente controllato, ottenendo bitumi modificati (PMB) ad elevate prestazioni. Tra i principali svantaggi di questa tecnologia si segnala la necessità di un impianto specializzato per la loro produzione, attrezzature specifiche per il trasporto e lo stoccaggio, problemi di instabilità e disomogeneità nel tempo. In alternativa, si sta sempre più diffondendo la pratica di aggiungere i polimeri direttamente nell’impianto di produzione dei conglomerati bituminosi. In questo caso, i polimeri non vengono premiscelati con il bitume ma aggiunti direttamente nel miscelatore insieme agli aggregati e al bitume tal quale, sviluppando però differenti reazioni rispetto ai PMB. Tale metodo, noto come tecnologia “dry”, può essere facilmente implementato negli impianti di produzione riducendo i costi di produzione e di trasporto e presenta il grande vantaggio di poter preventivamente stoccare il polimero e il bitume tal quale senza problemi di instabilità o degrado nel tempo. La maggiore criticità riguarda le prestazioni dei conglomerati bituminosi così prodotti, che risultano di più difficile valutazione rispetto a quelle delle miscele contenenti PMB. I controlli di qualità vengono, infatti, eseguiti esclusivamente sulle miscele finali e prevedono prove che non sempre rispecchiano le reali caratteristiche prestazionali e di durabilità delle miscele investigate. In questo contesto si inserisce il presente elaborato di tesi, il quale si pone l’obiettivo di valutare in maniera critica le caratteristiche volumetriche, di addensamento e meccaniche di miscele bituminose prodotte con le due tecnologie. In particolare, lo studio si è concentrato sull’analisi di quattro differenti miscele bituminose modificate con polimeri, due realizzate attraverso l’impiego della procedura denominata “wet” e due secondo quella “dry”. Le prestazioni indagate hanno avuto come oggetto la valutazione della resistenza a rottura per trazione indiretta, delle caratteristiche viscoelastiche attraverso la determinazione del modulo complesso E* e angolo di fase δ, della resistenza all’accumulo di deformazioni permanenti mediante prove di flow number e della resistenza alla rottura per fatica. Al fine di evidenziare ed esaltare le possibili differenze tra le due tecnologie, “wet” e “dry”, le prove sono state condotte in differenti condizioni di temperatura, addensamento, velocità di applicazione del carico e scenario di condizionamento. I risultati ottenuti dimostrano come entrambe le tecnologie consentano di realizzare miscele di qualità che soddisfano ai requisiti normalmente richiesti dalle norme tecniche e dai capitolati speciali d’appalto. In generale, tra le miscele investigate non si sono evidenziate differenze sostanziali in termini di caratteristiche di addensamento, volumetria e resistenza meccanica. La tecnologia “wet” sembrerebbe comunque garantire prestazioni superiori per quanto riguarda la resistenza alla fatica.