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Il segreto dello scheletro di pietra: come ha fatto l'asfalto di polvere di pietra a diventare una scelta durevole per le autostrade?
L'asfalto macinato a pietra (SMA) è stato sviluppato per la prima volta in Germania negli anni '60 e la prima pavimentazione SMA è stata posata nei pressi di Kiel nel 1968. La resistenza alla deformazione e la durevolezza del materiale lo hanno rapidamente reso un materiale di superficie ideale per strade con traffico intenso e ora è ampiamente utilizzato nelle strade residenziali e nelle autostrade in Europa, Australia, Stati Uniti e Canada.
L'elevato contenuto di aggregati grossolani nell'asfalto in polvere di pietra consente di formare uno scheletro di pietra stabile e di resistere efficacemente alla deformazione permanente. La consistenza dell'asfalto formata dalla combinazione di polvere di pietra e riempitivo all'interno di questo scheletro può fornire la stabilità necessaria e impedire la perdita di asfalto durante il trasporto e la pavimentazione.
La composizione tipica dell'asfalto di polvere di pietra comprende il 70-80% di aggregato grossolano, l'8-12% di riempitivo, il 6,0-7,0% di legante e lo 0,3% di fibre.
La resistenza alla deformazione dell'asfalto di polvere di pietra deriva dal suo più elevato rapporto di contatto degli aggregati, che garantisce prestazioni migliori rispetto alle miscele convenzionali di asfalto denso (DGA). Inoltre, un elevato contenuto di asfalto può migliorare la resistenza all'invecchiamento e la flessibilità, e prevenire la perdita di asfalto durante il trasporto e la pavimentazione grazie a una piccola quantità di fibre.
Processo di fabbricazione
L'asfalto con polvere di pietra viene miscelato e steso nello stesso impianto in cui viene miscelato il tradizionale asfalto a caldo. Nella produzione in lotti, gli additivi per fibre vengono aggiunti direttamente alla vasca di miscelazione e si impiega un tempo di miscelazione prolungato per garantire che vengano distribuiti uniformemente.
Negli impianti a tamburo, occorre prestare particolare attenzione all'aggiunta di riempitivi e additivi per fibre aggiuntivi per evitare perdite eccessive nel sistema di raccolta della polvere. Alcuni sistemi di riempimento sono progettati per aggiungere il riempimento direttamente nel tamburo anziché nell'aggregato.
Metodo di posa
La differenza principale tra la posa di SMA e quella di DGA è la procedura di compattazione. Non si devono utilizzare rulli multi-pneumatico perché il materiale ricco di bitume presente nella miscela potrebbe galleggiare in superficie. La superficie stradale appena asfaltata deve essere raffreddata a una temperatura inferiore a 40 °C prima di poter essere riaperta al traffico.
Il metodo di compattazione più adatto è quello di utilizzare un rullo in acciaio anti-vibrazione per impieghi gravosi. In generale, la vibrazione dovrebbe essere ridotta al minimo per evitare di rompere l'aggregato grossolano.
Selezione dei materiali
Gli aggregati utilizzati per SMA devono essere di alta qualità, avere buona forma, resistenza alla compressione e una moderata resistenza alla calandratura. I leganti comunemente utilizzati nella SMA includono asfalto n. 320, asfalto modificato, ecc. per migliorare le prestazioni in caso di volumi di traffico elevati.
Anche l'aggiunta di fibre è fondamentale e in Australia si usa solitamente la fibra di cellulosa, scelta in base al rapporto costo-efficacia e alle prestazioni. Anche altre fibre, come la fibra di vetro, la lana di roccia, ecc., si sono dimostrate idonee.
Vantaggi e svantaggi dell'asfalto in polvere di pietra
SMA non solo offre una texture superficiale ideale, ma ha anche un'eccellente durata e resistenza alla deformazione. Nelle aree con traffico intenso, SMA può ridurre efficacemente la comparsa di crepe riflettenti, prolungando così la durata utile della pavimentazione.
Gli svantaggi principali dell'SMA includono costi relativamente elevati dei materiali e tempi di miscelazione e posa più lunghi, che possono causare ritardi nell'apertura al traffico.
Inoltre, poiché l'attrito iniziale della superficie SMA appena posata potrebbe essere basso, potrebbe essere necessario effettuare determinati trattamenti prima dell'apertura al traffico per migliorare la sicurezza dello scorrimento. Anche l'asfalto con polvere di pietra potrebbe richiedere la rimozione dei difetti durante le successive ristrutturazioni.
Con la crescente domanda di asfalto durevole per le autostrade, le prospettive di mercato dell'asfalto in polvere di pietra continueranno ad aumentare in futuro. Quali nuovi sviluppi tecnologici si verificheranno in futuro che ne consentiranno l'applicazione in più campi?
