Costruzioni di strade

DEGRADABILITÀ SOLUZIONI SOLFATICHE

L'aggregato (frazione da 10 a 14 mm) é sottoposto a 5 cicli:

• immersione in una soluzione satura di solfato di magnesio (o di sodio).
• essiccazione in forno a (110°C)
• Si determinano gli effetti dirompenti della ripetuta cristallizzazione e reidratazione del solfato all'interno dei pori dell'aggregato. Si misura infine, il quantitativo di materiale fine che viene prodotto.

RESISTENZA GELO-DISGELO

VALUTAZIONE PRELIMINARE:

• Se l'assorbimento d'acqua è inferiore al 2% l'aggregato può essere considerato resistente al gelo/disgelo

VALUTAZIONE DIRETTA:

• aggregati immersi in acqua a pressione atmosferica, e soggetti a 10 cicli di gelo/disgelo
• raffreddamento fino a -17,5°C sott'acqua;
• scongelamento in bagno d'acqua a circa 20°C.
• Terminati i cicli di gelo-disgelo, gli aggregati vengono esaminati per riscontrare

eventuali• cambiamenti (formazione di cricche, perdita di massa e, se appropriato, perdita di resistenza).

CLASSIFICAZIONE DEI COSTITUENTI DI AGGREGATI GROSSI RICICLATI

REQUISITI CHIMICI

La proprietà chimiche di un aggregato dipendono dalla sua composizione (minerali componenti− la roccia madre).

Ci interessa individuare la presenza di minerali nocivi:

• sostanze solubili in acqua (cloruri, solfati, gesso)
• sostanze che alterano i meccanismi di presa dei leganti idraulici (sostanze organiche, sostanza humica, acido fulvico)

Si possono effettuare:

• analisi petrografica (UNI EN 932-3)
• analisi chimica (UNI EN 1744-1)

Le proprietà chimiche di un aggregato influenzano in modo determinante l'adesione:

• aggregato - bitume ++ 3-

AGGREGATI CALCAREI CaCO + H O Ca + HCO + OHà à 3 2 comportamento basico carica negativa

• 3- +AGGREGATI SILICEI SiO + H O HSiO + Hà à 2

Il termine "elevato di STRIPPING" rappresenta una bassa affinità tra bitume e aggregato scelto e un'elevata suscettibilità all'acqua.

Marcatura CE+Categoria di qualità livello della proprietà dell'aggregato espresso come intervallo di valori o valore limite. Queste tabelle esistono per tutte le proprietà richieste.

La Marcatura CE è una specie di carta d'identità del materiale ed è fornita dal PRODUTTORE. Specifica il livello prestazionale del prodotto in esame, ma non fissa alcun aspetto connesso ai requisiti tecnici per un loro specifico impiego o destinazione d'uso (questo è presente nelle Carte Capitolate d'Appalto).

LEGANTI BITUMINOSI

BITUMI STRADALI (TRADIZIONALI)

LEGANTE BITUMINOSO è un composto organico eterogeneo derivato dal processo di distillazione del greggio di petrolio:

Bitume tradizionale, bitumi liquidi, bitumi soffiati

Emulsione bituminosa

Bitume

modificato con polimeri

• Prodotti con processi tecnologici.
• Bitume albino e pigmentato
• Asphalt Rubber (con polvere di gomma)
• Il LEGANTE BITUMINOSO ha la funzione di conferire alla miscela granulare la necessaria-coesione per poter resistere alle sollecitazioni di taglio e di flessione dovute ai carichi superficiali indotti dal rotolamento degli pneumatici (carico veicolare).

PROCESSO PRODUTTIVO DEL BITUME

La distillazione frazionata è un processo fisico attraverso il quale vengono separate le fasi di una miscela (greggio di petrolio) per effetto delle diverse temperature di ebollizione e di condensazione che competono a ciascuna di esse. A seconda del tipo di greggio di petrolio si avranno differenze sia nella quantità che nella qualità del bitume ricavato. Sebbene da una tipologia di greggio si possa ottenere una maggiore quantità di bitume non è detto che questo abbia qualità superiori agli altri.

CHIMICA DEL BITUME

Le

Le proprietà meccaniche e fisiche del bitume sono legate alla sua composizione chimica e strutturale.

1. N, S, O (eteroatomi) pur presenti in quantità ridotte, influenzano notevolmente le proprietà reologiche del bitume in quanto conferiscono caratteristiche di polarità.

2. L'analisi elementare non consente di evidenziare la composizione molecolare e la presenza di isomeri (composti che sono costituiti dallo stesso tipo e numero di atomi, ma differiscono nella disposizione degli atomi e dei relativi legami chimici).

ANALISI CHIMICA STRUTTURALE MOLECOLARE

- Gli idrocarburi sono molecole complesse formate da carbonio (C) e idrogeno (H) che vengono raggruppate in funzione del tipo di legame chimico che si instaura tra due atomi di carbonio (legame semplice, doppio, triplo).

IDROCARBURI SATURI: Legami semplici (C-C) e C H , tutte le valenze di carbonio sono saturate dalle molecole di idrogeno.

IDROCARBURI INSATURI: Legami multipli (C=C, C≡C)

e C H , C H , inà• n 2 2 2n-2corrispondenza delle valenze insature possono riscontrarsi degli eteroatomi (N, S, O) checombinandosi in varie configurazioni (gruppi funzionali o polari) con gli atomi di carbonio di alcunemolecole idrocarburiche determinano uno squilibrio di forze elettrochimiche che conferisce allamolecola caratteristiche di polarità.

ANALISI CHIMICA STRUTTURALE DELLA MATERIA−Le tecniche di frazionamento consentono di dividere il bitume in pochi gruppi di molecole aventiproprietà simili e che possono essere inquadrati nella schematizzazione colloidale (dispersione dimicelle solide, agglomerati di particelle di elevato peso molecolare, in un mezzo oleoso).Attraverso tecnica cromatografica di adsorbimento e desorbimento è possibile distinguere neibitumi le seguenti classi fondamentali:ASFALTENI prodotto insolubile in un alcano (n-eptano o n-pentano, con p.e. intorno aià•30-40°C) e solubile in toluene.CARBOIDI prodotto

insolubile in solfuro di carbonio CS₂ CARBENI prodotto solubile in CS ed insolubile in tetracloruro di carbonio CCl₂ 4MALTENI prodotto solubile in ognuna delle precedenti sostanze; a loro volta si suddividono in resine e oli ricavati attraverso un procedimento detto di adsorbimento (resine) ed eluizione (oli).

Il bitume deve essere pensato come un mezzo continuo caratterizzato da un graduale incremento di massa molare, del contenuto di molecole insature e di polarità, passando dalla classe dei saturi a quella degli asfalteni. Essendo i carboidi ed i carbeni presenti in quantità modeste (< 1%) ASFALTENI » ASFALTENI

Polveri solide e friabili, di colore bruno. Molecole di elevato peso molecolare di natura aromatica (insaturi), solitamente contenenti gruppi funzionali che conferiscono alta polarità alla molecola. Danno "corpo" al bitume e sono presenti circa per il 5-20% in peso del

totale.

• RESINE
• Sostanze semi-solide di notevoli proprietà adesive di colore marrone scuro presenti al 30/45%
• Che conferiscono al bitume le proprietà leganti e impermeabilizzanti
• Composizione simile a quella degli asfalteni seppur con minore massa molare e più alto H/C
• Alle volte caratterizzate da una polarità maggiore a quella degli asfalteni
• Fungono da agenti peptizzanti (meccanismo di repulsione elettrostatica) per gli asfalteni, che diversamente tenderebbero ad aggregarsi e a flocculare
• OLI (saturi e aromatici)
• Liquidi bianchi o incolori di natura satura (5/20%) e liquidi di colore giallo tendente al rosso di natura aromatica (30/45%)
• Basso peso molecolare
• I saturi (oli viscosi non polari) fungono da agenti flocculanti nei confronti degli asfalteni

MODELLI STRUTTURALI DEL BITUME+

La struttura chimica del bitume può essere rappresentata come un sistema colloidale