Appunti di Costruzione di Strade, Ferrovie ed Aeroporti

FONDAZIONI IN MISTO GRANULARE

Alcune regole costruttive di base durante la posa in opera sono:

• Il piano di posa (sottofondo) deve in primis possedere le caratteristiche di portanza richieste dal progetto.
• La costruzione deve avvenire per strati successivi, con spessori tipicamente compresi tra i 10 e i 25 cm, stesi e livellati tramite macchine finitrici o macchine grader (livellatrici).
• Il costipamento deve avvenire tramite rulli vibranti o gommati semoventi. L'idoneità dei mezzi e delle procedure deve essere determinata in contraddittorio con la Direzione dei Lavori, attraverso prove di campo.
• Le operazioni di costruzione vanno sospese in condizioni climatiche avverse (neve, gelo, pioggia).

Dal punto di vista del controllo, questo deve essere effettuato mediante prove di laboratorio sui materiali costituenti, su campionature prelevate in sito al momento della stesa e su prove sullo strato finito.

LM Ing. Civile PoliToO. Baglieri: Costruzione di strade, ferrovie ed...

aeroportiFrancesco Torre, 2020/2021

1) Granulometria sul materiale prelevato in sito e compattato sono accettate variazioni di 5 punti sull'aggregato grosso e 2 punti sul fino, rispetto alla curva di progetto (e non rispetto al fuso di capitolato, il cui confronto è già in fase di prequalifica). La curva granulometrica effettiva di impiego, quindi, deve essere il più possibile simile a quella di progetto; il controllo riguarda l'uniformità della produzione. NB: Questo vale per tutti gli strati.

2) Costipamento

3) Portanza

FONDAZIONI IN MISTO CEMENTATO

Alcune regole costruttive di base durante la posa in opera sono:

• La presa del cemento non deve ovviamente avvenire durante il trasporto dall'impianto al cantiere (< 60 minuti).
• La stesa va interrotta in condizioni climatiche avverse (compreso il troppo caldo o l'eccessiva ventilazione, che possono accelerare le reazioni di idratazione che regolano la presa del cemento).

misto cementato va allora protetto da una pellicola superficiale (emulsione bituminosa) che evita l'eccessiva evaporazione dell'acqua, e quindi l'indurimento del manto, specialmente nella parte superiore dello strato possibile fessurazione della superficie.

La stesa è effettuata tramite macchina vibrofinitrice che, avanzando, lascia dietro di sé uno strato piuttosto liscio per l'intera sezione. Lo strato così steso viene poi compattato tramite rulli metallici lisci.

Dal punto di vista del controllo, in questo caso si controlla, oltre ai tre requisiti adottati anche per i misti granulari, anche il contenuto di cemento, che deve essere conforme a quello previsto prima dell'inizio dei lavori.

STRATI IN CONGLOMERATO BITUMINOSO

PREPARAZIONE DELLA SUPERFICIE DI STESA

Bisogna garantire l'adesione e la collaborazione strutturale dello strato su quello sottostante, qualsiasi sia la composizione di quest'ultimo (collegamento-base).

in misto; collegamento-usura). A questo fine vanno realizzate:

• Mano d'ancoraggio = collegamento tra uno strato in CB e lo strato di fondazione in misto granulare o misto cementato
• Mano d'attacco = collegamento di due strati in conglomerato bituminoso.

Entrambe queste realizzazioni prevedono l'utilizzo di emulsioni bituminose dalle caratteristiche specifiche e opportunamente dosate. Per pavimentazioni esistenti:

1. Ripristino buche e sigillatura delle fessure o rimozione con fresatura dello strato ammalorato. Nel primo caso, la mancata sigillatura delle fessure può provocare l'innesco di fessure negli strati sovrastanti = fessurazione darichiamo. Nel secondo caso, la fresatura tende già a regolarizzare la superficie.
2. Eventuale strato di livellamento per la regolarizzazione della superficie.
3. Applicazione della mano d'attacco con emulsione cationica a rottura media.
4. Stesa del nuovo strato

EMULSIONI BITUMINOSE = bitume + acqua + agenteemulsionante
Acqua fase disperdente
Bitume fase dispersa, eventualmente legato con polimeri. Ridotto in goccioline.
Agenti emulsionanti favoriscono la dispersione del bitume nell'acqua e conferiscono polarità superficiale (carica superficiale elettrostatica) alle goccioline di legante, che rimane dispersa grazie alla repulsione elettrostatica.
Generalmente sono utilizzate emulsioni cationiche costituite da:
- Gruppo polare (idrofilo) molto affine all'acqua, all'interno della quale si scinde e si carica positivamente
- Gruppo apolare (lipofilo) si lega al bitume
La classificazione delle emulsioni avviene secondo:
1) Carica superficiale: anioniche e cationiche
2) Percentuale di bitume residuo: 50-55-60-65-69%. Conoscere la quantità di bitume residuo è importante per la corretta applicazione del dosaggio nella lavorazione stradale.
3) Velocità di rottura: associata al tempo affinché il bitume si separi

dall'acqua (l'acqua è un "veicolo" per l'applicazione del bitume a freddo). Il processo di separazione/rottura avviene in 4 fasi:

1. Sedimentazione decantazione delle goccioline di bitume, che si portano verso il basso per il proprio peso
2. Flocculazione avvicinamento delle goccioline, che tendono ad agglomerarsi per loro affinità reciproca
3. Coagulazione fusione delle goccioline e formazione di una fase continua
4. Presa completa eliminazione dell'acqua residua dalla fase continua.

Convenzionalmente si distinguono EB a rottura sovrastabilizzata (LL), lenta (L), media (M), rapida (R), super-rapida (RR). Secondo la norma UNI EN 13308 - 2005, la classificazione delle Emulsioni Bituminose Cationiche è effettuata secondo parametri definiti:

Oltre alle mani di attacco e di ancoraggio, altre

proteggere il conglomerato bituminoso dalle intemperie e mantenere la temperatura durante il trasporto. Durante il trasporto, è importante evitare perdite di materiale e garantire la stabilità del carico. APPLICAZIONE DEI CONGLOMERATI BITUMINOSI A CALDO L'applicazione dei conglomerati bituminosi a caldo può avvenire tramite diverse tecniche, tra cui: - Spargimento manuale: il conglomerato viene spargiuto manualmente sulla superficie da trattare utilizzando appositi attrezzi come rastrelli o pale. - Spargimento meccanico: il conglomerato viene spargiuto tramite macchine spargitrici che distribuiscono il materiale in modo uniforme sulla superficie. - Compattazione: una volta spargiuto il conglomerato, è necessario compattarlo per garantire una buona adesione alla superficie. Questo può essere fatto utilizzando rulli compattatori o piastre vibranti. - Rifinitura: dopo la compattazione, è possibile eseguire una rifinitura della superficie utilizzando strumenti come livellatrici o rastrelli per ottenere una superficie liscia e uniforme. - Segnaletica: infine, è importante segnalare adeguatamente la zona di lavoro utilizzando segnali e barriere per garantire la sicurezza degli operatori e degli utenti della strada. Le applicazioni a freddo delle emulsioni bituminose comprendono trattamenti superficiali, micro-tappeti a freddo e il riciclaggio a freddo di conglomerati fresati. Queste applicazioni consentono di migliorare le caratteristiche superficiali delle strade e di prolungarne la durata nel tempo.

evitare raffreddamenti eccessivi. La sincronizzazione delle operazioni di carico/scarico incantiere è fondamentale per il controllo della temperatura.

SCARICO E STESA DELLO STRATO DI CONGLOMERATO BITUMINOSO

La finitrice è dotata di un vano anteriore dove viene scaricato il materiale. Il camion procede in retromarcia fino a toccare la finitrice. Dopodiché il cassone viene sollevato e la miscela fatta cadere all'interno del cassone (e poi nel banco di stesa) della finitrice. Durante la stesa, la miscela raggiunge già un certo grado di compattazione (80-85%); il successivo passaggio del rullo (immediatamente a seguito dello scarico, senza interruzioni) non fa altro che "chiudere" la miscela. Prima della stesa e della compattazione è necessario l'allestimento di un campo prove su un'area limitata, per la verifica del grado di addensamento finale. Questo vale per tutti gli strati. Si evidenziano alcuni fattori fondamentali:

Influenza della composizione del conglomerato:

• Aggregati fini
• Poco filler
• Poca penetrazione del bitume

Restituiscono strati troppo morbidi "soft". Al contrario:

• Aggregati grossi
• Molto filler
• Alto contenuto di bitume penetrato

Restituiscono una pavimentazione più dura. Sono necessarie le verifiche prestazionali già viste.

Influenza della temperatura della miscela:

• Il grado di addensamento

COMPATTAZIONE DEL CONGLOMERATO BITUMINOSO:

• Tipologie di compattazione: statica o vibrante tramite rulli gommati, metallici o combinati leggeri.
• Fasi della compattazione secondo la regola dell'arte:
1. Compattazione iniziale maggior grado di addensamento (dopo la stesa). Impiego di rulli metallici vibranti.
2. Compattazione intermedia con rulli gommati per un'addizionale azione di addensamento.
3. Compattazione finale per la finitura superficiale con rulli metallici statici.

Dettagli costruttivi:

• Giunti longitudinali

Influenzano la durabilità e funzionalità di una pavimentazione flessibile. Si formano tra strisce affiancate (che generalmente ricadono tra corsie affiancate): lo sgranamento dei giunti, dovuto alla non corretta compattazione, crea problemi di infiltrazione di aria e acqua, oltre al degrado della segnaletica orizzontale. La buona pratica prevedrebbe una piccola sovrapposizione di una striscia sull'altra, in modo che al passaggio del rullo il giunto venga ben compattato e, eventualmente, sagomato. Il bordo va poi impregnato con emulsioni bituminose. Giunti trasversali derivano dalle interruzioni giornaliere nella lavorazione. Il bordo lasciato dalla finitrice va tagliato e bagnato, per poi accostarsi con la nuova stesa.

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RIPRISTINI – TRATTAMENTI SUPERFICIALI (CHIP SEAL)

Interventi finalizzati al ripristino/miglioramento dell'aderenza e dell'impermeabilità.

All'applicazione dell'emulsione bituminosa come mano d'attacco, segue una stesa di aggregati lapidei di ricoprimento (graniglia), distinta a seconda che il trattamento sia monostrato o bistrato. In questo caso si stende prima uno strato più grossolano e poi uno più fine, in modo che quest'ultimo vada a riempire il primo. RIPRISTINI - SLURRY SEAL L'obiettivo è sempre il ripristino delle caratteristiche di superficie tramite emulsioni bituminose applicate a freddo. In particolare, si tratta di emulsioni bituminose irruvidite con aggregati (vere e proprie "malte"), tipicamente indicate per strade a viabilità ordinaria con elevati volumi di traffico. La stesa avviene con mezzi semoventi ad hoc. RISANAMENTI - RICICLAGGIO A FREDDO Utilizzo del materiale fresato (specialmente degli strati più profondi; gli strati superficiali si prestano