Appunti Progettazione di strade

Applicazioni: Migliora terreni argillosi e limosi ad alta plasticità, riducendone la

o compressibilità, la sensibilità all'acqua e aumentandone la portanza. Utilizzata per

sottofondi e basi.

Vantaggi: Riduzione plasticità, aumento portanza, miglioramento della lavorabilità.

o Svantaggi: Richiede tempi di stagionatura, meno efficace con terreni

o sabbiosi/ghiaiosi.

Stabilizzazione a Cemento:

• 15

Materiali: Cemento Portland.

o Meccanismo: Il cemento idrata e forma un legame rigido tra le particelle del

o terreno, creando un materiale semi-rigido o rigido (simile a un calcestruzzo a basso

dosaggio).

Applicazioni: Adatta a una vasta gamma di terreni (sabbie, ghiaie, terreni granulari

o misti, argille a bassa plasticità), ma meno efficace per argille ad alta plasticità. Usata

per basi e sottofondi.

Vantaggi: Elevata e rapida acquisizione di resistenza e rigidità, riduzione della

o permeabilità.

Svantaggi: Fragilità (può fessurarsi), sensibilità alla stagionatura e alla

o compattazione, non adatta a terreni organici.

Stabilizzazione a Bitume:

• Materiali: Emulsioni bituminose, bitumi fluidificati.

o Meccanismo: Il bitume avvolge le particelle del terreno, fornendo coesione e

o impermeabilità. Non modifica le proprietà meccaniche in modo significativo, ma

riduce la sensibilità all'acqua e la polverosità.

Applicazioni: Stabilizzazione di sabbie e ghiaie, per strati di base in strade a basso

o traffico o strati anticapillari.

Vantaggi: Impermeabilizzazione, riduzione sensibilità all'acqua.

o Svantaggi: Minore aumento di resistenza rispetto a calce/cemento.

o

La scelta della tecnica dipende dal tipo di terreno, dalle prestazioni richieste, dalla disponibilità dei

materiali e dai costi.

3. Costruzione del Piano di Posa e del Rilevato

piano di posa rilevati

La corretta realizzazione del e dei è cruciale per la stabilità e la durabilità

corpo stradale,

della sovrastruttura stradale. Questi costituiscono il che funge da fondazione per

la pavimentazione.

Il Piano di Posa (o Piano di Fondazione)

È la superficie superiore del terreno naturale o del rilevato su cui verrà appoggiato il primo strato

della pavimentazione (generalmente la fondazione o il sottofondo). La sua preparazione è

fondamentale.

Fasi di costruzione:

• Bonifica dell'area:

1. Rimozione di vegetazione, strati di terreno organico o scadente

(decapamento del top-soil).

Scavo e rinterro:

2. Se necessario, si eseguono scavi per raggiungere la quota di

progetto o si realizzano rilevati.

Compattazione del terreno di fondazione:

3. Il terreno alla quota del piano di posa

deve essere adeguatamente compattato per raggiungere una densità e una

portanza richieste (verificate tramite prove di densità in sito, es. cono di sabbia, e

prove di portanza, es. CBR). Questo riduce insediamenti futuri e aumenta la

resistenza. 16

Controllo delle pendenze:

4. Il piano di posa deve avere le pendenze trasversali e

longitudinali previste dal progetto per garantire il corretto drenaggio delle acque.

Eventuale miglioramento o stabilizzazione:

5. Se il terreno di fondazione è di scarsa

qualità, si possono applicare tecniche di stabilizzazione (calce, cemento) o si

procede con una sostituzione parziale del terreno.

Protezione:

6. Il piano di posa, una volta pronto, deve essere protetto dall'eccessiva

umidità o dal traffico di cantiere per evitarne il degrado prima della posa degli strati

successivi.

Il Rilevato Stradale

È una struttura in terra, costruita sovrapponendo strati compattati di materiale idoneo, al fine di

raggiungere la quota di progetto della strada, superare ostacoli o realizzare la sede stradale.

Materiali:

• Si utilizzano terre provenienti da scavi di trincea (se idonee) o materiali di prestito

o da cave.

Devono essere materiali non organici, con granulometria e limiti di Atterberg entro

o limiti specifici per garantire stabilità e compattabilità. Generalmente, si

preferiscono ghiaie e sabbie o argille e limi a bassa plasticità.

Fasi di costruzione:

• Preparazione della base:

1. Il terreno sottostante il rilevato viene preparato e

compattato.

Stesura per strati:

2. Il materiale viene steso in strati orizzontali di spessore

controllato (tipicamente 20−40cm), a seconda del tipo di rullo e materiale.

Controllo dell'umidità:

3. L'umidità del materiale deve essere ottimale per la

compattazione (proctorizzata). Se troppo secco si aggiunge acqua, se troppo umido

si aera o si addiziona calce per asciugare.

Compattazione:

4. Ogni strato viene compattato con rulli adeguati (lisci, a piedi di

montone, vibranti) fino a raggiungere la densità di progetto (generalmente

>95−100% della densità max Proctor). La compattazione espelle l'aria e riorganizza

le particelle, aumentando la densità, la resistenza e riducendo la compressibilità.

Controllo di qualità:

5. Vengono eseguite prove di densità in sito per verificare il

grado di compattazione e prove di portanza (CBR).

Scarpate:

6. Le scarpate del rilevato vengono formate con inclinazioni stabilite dal

progetto (che dipendono dalla stabilità del terreno) e possono essere protette con

inerbimento o opere di difesa.

La corretta realizzazione di queste fasi è fondamentale per evitare cedimenti differenziali,

instabilità e danni alla sovrastruttura stradale.

4. Aggregati

aggregati

Gli sono materiali granulari, naturali o artificiali, che costituiscono la struttura scheletrica

di conglomerati cementizi (calcestruzzo) e bituminosi (conglomerato bituminoso), ma sono anche

17

utilizzati come strati portanti non legati (misti granulari). Rappresentano la maggior parte del

volume di questi materiali.

Classificazione degli Aggregati

Si classificano in base alla loro dimensione:

Aggregati Grossi (Ghiaia e Pietrisco): Particelle con diametro superiore a 4mm.

• Conferiscono resistenza strutturale e interblocco.

Aggregati Fini (Sabbia): Particelle con diametro inferiore a 4mm, fino al limite del limo

• (0.06mm). Riempiono i vuoti tra gli aggregati grossi e contribuiscono alla lavorabilità e alla

stabilità.

Filler (o Additivo Minerale): Polveri minerali molto fini, con diametro inferiore a 0.06mm

• (spesso <0.075mm). Derivano dalla frantumazione delle rocce (polvere di frantoio) o da

minerali specifici (es. calcare, silice). Hanno un'elevata superficie specifica e interagiscono

fortemente con i leganti (cemento o bitume), migliorando la coesione e la stabilità dei

conglomerati.

Requisiti degli Aggregati

Gli aggregati devono possedere specifiche proprietà per garantire le prestazioni finali del

materiale:

Forma e Superficie:

1. Forma: Si preferiscono aggregati a spigoli vivi e forma cubica (derivati da

o frantumazione) per le pavimentazioni bituminose, in quanto aumentano

l'interblocco tra le particelle e la stabilità. Per il calcestruzzo, aggregati arrotondati

(naturali) possono migliorare la lavorabilità.

Rugosità: Superficie rugosa migliora l'adesione con il legante.

o

Pulizia e Assenza di Impurità:

2. Devono essere privi di sostanze organiche, argilla, limo eccessivo o altre impurità

o che possono compromettere l'adesione con il legante o le prestazioni meccaniche.

La presenza di argilla o limo può ridurre l'aderenza bitume-aggregato e aumentare

la sensibilità all'acqua.

Resistenza Meccanica:

3. Resistenza alla frantumazione: Capacità di resistere ai carichi senza rompersi.

o Misurata con prove come il coefficiente di Los Angeles (determina la resistenza

all'abrasione e all'urto) o la prova di schiacciamento.

Resistenza all'usura (abrasione): Capacità di resistere all'attrito e all'abrasione,

o importante per gli strati di usura.

Durevolezza e Stabilità:

4. Resistenza al gelo/disgelo: Capacità di resistere ai cicli di gelo e disgelo senza

o disintegrazione, soprattutto in presenza di acqua. Misurata con prove di

frammentazione sotto effetto di sali.

Resistenza agli agenti chimici: Stabilità in presenza di acqua, acidi o basi.

o

Composizione Granulometrica (Curva Granulometrica):

5. La distribuzione percentuale delle diverse dimensioni degli aggregati è

o fondamentale. Una curva granulometrica ben graduata (che presenta una buona

18

distribuzione di tutte le dimensioni, con meno vuoti) massimizza la densità e la

stabilità del conglomerato e riduce il fabbisogno di legante.

Le normative definiscono dei fusi granulometrici (limiti superiore e inferiore) entro

o cui la curva deve rientrare per ogni tipo di strato.

Affinità per il legante:

6. Nel caso dei conglomerati bituminosi, gli aggregati devono avere

una buona affinità per il bitume, ovvero devono essere ben "bagnabili" dal legante per

garantire un'adesione duratura (aggregati silicei possono avere problemi di adesione in

presenza di acqua).

Il controllo qualità degli aggregati è una fase critica nella produzione dei materiali stradali per

garantire le prestazioni richieste alla pavimentazione.

5. Misto Granulare e Misto Cementato

Questi due materiali sono ampiamente utilizzati nella costruzione degli strati di base e fondazione

delle pavimentazioni stradali. Si distinguono per la presenza o meno di un legante.

1. Misto Granulare (o Base Granulare, Fondazione Granulare)

È un materiale non legato, costituito da una miscela di aggregati (ghiaia, sabbia, filler) con una

specifica granulometria ben graduata, che viene compattato a umidità ottimale. La sua stabilità e

capacità portante derivano dall'interblocco tra le particelle e dall'attrito interno.

Composizione: Miscela di aggregati grossi, fini e filler, ottenuta da frantumazione o

• vagliatura. La curva granulometrica è attentamente controllata per minimizzare i vuoti e

massimizzare la densità.

Funzioni:

• Strato portante: Distribuisce i carichi del traffico.

o Strato di drenaggio: Può contribuire al drenaggio dell'acqua.

o Strato anticapillare: Se con granulometria adeguata, impedisce la risalita capillare

o dell'acqua dal sottofondo.

Requisiti:

• Granulometria: Deve rientrare in fusi granulometrici specifici per garantire una

o buona compattazione e resistenza.

Limiti di Atterberg: Il contenuto di fini deve essere controllato, con un basso indice

o di plasticità (IP basso o nullo), per evitare la sensibilità all'acqua e la perdita di

portanza.

Resistenza meccanica: Gli aggregati devono essere resistenti alla frantum