conglomerati bituminosi additivati con polverino di

CONGLOMERATI BITUMINOSI ADDITIVATI
CON POLVERINO DI GOMMA DA PFU
Asphaltica, 9 maggio 2014
La gomma degli PFU
30.000.000 cicli di fatica (ca. 65.000 km)
Temperatura di impiego: -30° ↔ +80 °C
Temperatura di esercizio ≈ 60°C
Capacità di carico fino a 136 t
Fino a 2400 rpm
La gomma degli PFU
PFU composti
da gomma
sintetica (SBR)
e gomma
naturale (NR)
Triturazione e
separazione di
metallo, tele ed
impurità
Granulazione e
vagliatura
della gomma
POLVERINO PER
ASFALTI < 2mm
Il “polverino di gomma” 1/2
Peso specifico: 1,0 – 1,15 g/cm3
Densità apparente: 0,4 – 0,6 g/cm3
Il “polverino di gomma” 2/2
Possibile
contaminante
Contenuto Fonte
Metallo libero
< 0,1%
Steel cord -pneumatici
Tessile libero
< 0,5%
Struttura del pneumatico
Filler minerale
< 0,5 %
< 4%
-Inerti frantumati
-aggiunto nel processo di
granulazione
Umidità
< 2%
Ingrediente
Elastomeri (SBR/NR/BR)
Processo o stoccaggio
%
62 – 67 %
Carbon black e silice
29 %
Zolfo
1,3%
Ossido di Zinco
1,3%
Plastificanti
4%
Additivi vari
1,3%
Interazione polverino-bitume 1/3
Asfalteni
Fraz.
leggere
BITUME
gel
gel
bitume
Interazione polverino-bitume 2/3
Interazione polverino-bitume 3/3
≈ dry
wet
Altri fattori importanti:
• Granulometria del polverino
• Contenuto di “frazioni leggere” nel bitume
↑T
↑ Shear rate
≈ terminal blend
WET
Produzione di leganti «gommati»
Produzione di leganti «gommati»
Produzione di leganti «gommati»
Caratteristiche dei leganti
Fonte: E.Santagata; Asphaltica 2010
Spessore del film di legante AR
Conglomerato chiuso – 5% bitume
9 µm
Conglomerato semi chiuso – 7% bitume
18 µm
Conglomerato semi aperto – 9% bitume
36 µm
Miscela gap graded
SMA
v 
% AR : 7,0 – 8,5%
v  % vuoti Marshall (50c)= 5-8%
v  Stabilità Marshall (kN) > 9
v  Rigidezza (kN/mm): 1,5-3,0
v  Stabilità residua > 75%
GAP
(15gg in acqua)
F
v  Aggregati grossi:
D ≤ 20, C100, LA20, f1, FL20, PSV45
v  Aggregati fini:
D ≤ 2, C100, f10, ES ≥ 80
Miscela open graded
v 
drenante
% AR : 8,5 – 9,5%
v  % vuoti Marshall (50c)= 12-18%
v  Stabilità Marshall (kN) > 6
v  Rigidezza (kN/mm): 1,5-3,0
OPEN
v  Aggregati grossi:
D ≤ 20, C100, LA20, f1, FL20, PSV45
v  Aggregati fini:
D ≤ 2, C100, f10, ES ≥ 80
v  Stabilità residua > 75%
(15gg in acqua)
DRY
La tecnica “dry” 1/3
Testata dagli anni ‘70 in:
-miscele chiuse
-miscele semichiuse (gap graded)
-miscele semiaperte (open graded)
Dosaggi di gomma da 0,5% a 3%
Da granuli a polverini ultrafini
Principali osservazioni:
• L’uso di granuli di dimensioni superiori a 2mm è sconsigliato;
• L’uso di polverino grossolano (0,6 – 2 mm) richiede attenzione per evitare
fenomeni di segregazione (densità 1,15 g/cm3 Vs. 2,65 g/cm3);
• L’assorbimento disomogeneo delle frazioni aromatiche del bitume può portare
a fenomeni di sgranamento superficiale.
La tecnica “dry” 2/3
Effetti dell’assorbimento incontrollato delle frazioni aromatiche
2 anni dopo la posa..
M-300 Loeches – Alcalà de Hernares
(Madrid)
Fonte: J.G. Gallego SIIV Summer School 2011
La tecnica “dry” 2/2
• Risultati “migliori” ottenuti con polverini ultrafini e/o pretrattati;
• Fondamentale è la “maturazione” del conglomerato prima della stesa
G > 1,32 mm; 0,63< M< 1,32 mm ; F < 0,32
Per tutti i campioni 1,5% di gomma
Fonte: J.Gallego, SIIV Summer School 2011
DRY-NUOVA GENERAZIONE
Principi comuni
• Maggior controllo dell’interazione gomma-bitume:
• Pre-trattamento della gomma
• Pre-additivazione del bitume
• Incremento del contenuto di legante
• Migliore controllo delle temperature e dei tempi di miscelazione
• Riduzione del rumore da rotolamento
DRY-nuova generazione
DRENOVAL RUBBER - gap
v  Bitume: PmB 25/50-75
v  % Legante: 6,75 – 7,5%
v  % vuoti Marshall (50c)= 9-12%
v  T produzione: 165°C
v  Rt: 1,15-1,45 MPa
CTI > 90 MPa
v  Sensibilità all’acqua (ITSR) > 90 %
v  Inerti Basaltici: 0-3 mm + 4-6 mm
v  Filler di recupero
v  Polverino PFU 0-0,4 mm
DRY-nuova generazione
DRENOVAL RUBBER - DFAS
v  Bitume: PmB 25/50-75
v  % Legante: 7,5 – 8,0%
v  % vuoti Marshall (50c)= 20-23%
v  T produzione: 165°C
v  Rt > 0,53 MPa
CTI: 35 - 40MPa
v  Sensibilità all’acqua (ITSR) > 90 %
v  Perdita di particelle (Cantabro) dopo
v  Inerti Basaltici: 4-8 mm
v  Filler di recupero
v  Polverino PFU 0-0,4 mm
procedura di sensibilità all’acqua < 10%
DRY-nuova generazione
DRENOVAL RUBBER
Roma, via Prenestina
Differenziale (50 km/h): -6 dB(A)
DRY-nuova generazione
ITERSILENS
v  Bitume: 50/70
v  % Legante: 7 – 8%
v  % vuoti (120 giri)= 2 - 5%
v  Rt > 0,8 – 1,8 MPa
CTI > 85 MPa
v  Additivo Polimerico: 2 -3 %
v  Spessori: 3-4 cm (0/12)
2-3 cm (0/8)
DRY-nuova generazione
ITERSILENS
S.P. 82 - Alluvioni Cambiò (Al)
DRY-nuova generazione
RUBIND
Usura
chiuso
Chiuso
SMA
Gap
% Bitume
4,24
4,71
5,7
Tipo
bitume
50/70
50/70
70/100
% Rubind
1,42
1,19
3,8
Vuoti %
2,6
4,7
3,2
SMA
GAP
DRY-nuova generazione
RUBIND Vs Hard PmB
PmB
Rubind
50/70-80
50/70
% Bitume
5,44
4,24
% Rubind
-
1,42
1,9
2,6
Tipo bitume
Vuoti %
Resistenza a trazione indiretta MPa
@10°C
@25°C
@40°C
2,03
1,44
0,76
1,93
1,24
0,72
Modulo di Rigidezza MPa
@6,5°C
@16 °C
@29 °C
15.908
10.107
3.800
17.812
11.794
4.552
Grazie per l’attenzione
Asphaltica, 9 Maggio 2014
Daniele Fornai
[email protected]
M 3459107364

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