Costruzione di Strade - Appunti

Forma e superficie dei granuli

La forma dei granuli può essere poliedrica, allungata, piatta, arrotondata o spigolosa. Nella fase di costruzione, la forma influisce sulla lavorabilità e la compattabilità. Le particelle poliedriche sono migliori rispetto a quelle piatte ed allungate, che tendono ad impedire la compattazione o a rompersi. Le particelle lisce e arrotondate sono migliori rispetto a quelle con facce frantumate, anche se questo non è necessariamente un vantaggio. Nel caso del cls, le particelle arrotondate sono più lavorabili, mentre per noi che utilizziamo il rullo, gli aggregati di frantumazione con spigoli vivi sono più comodi, poiché tendono ad incastrarsi sotto l'azione del rullo e presentano un accumulo di tensioni che genera un maggior attrito rispetto ai granuli arrotondati.

La superficie dei granuli può essere liscia o rugosa. Generalmente, gli aggregati arrotondati

Tessitura superficiale

La superficie di un materiale può essere liscia o rugosa. Tuttavia, non sempre è vero che gli aggregati spigolosi siano più rugosi, ad esempio l'arenaria si consuma ma non si liscia mai. Per identificare la tessitura superficiale si fa riferimento alle asperità e alla scabrezza superficiale dei granuli su scala di microtessitura. Le particelle rugose, rispetto a quelle lisce, producono miscele con maggiore attrito interno e quindi con maggiore stabilità. Quando utilizzate negli strati superficiali, garantiscono una maggiore aderenza, in particolare alle basse velocità. Nei conglomerati bituminosi richiedono una maggiore quantità di bitume e formano con esso legami più forti e durevoli. La tessitura superficiale viene misurata indirettamente tramite prove di attrito radente (skid test).

Coefficiente di forma

Il coefficiente di forma viene utilizzato per valutare il grado di poliedricità tridimensionale dei granuli. Si considerano come non cubici i campioni per cui L>3e, con L lunghezza.

Dei granuli ed è spessore dei granuli. La prova per la determinazione dell'SI consiste nell'estrarre un campione rappresentativo del materiale in base al suo D, e quindi si ottiene SI=M/M 100, dove M è la massa totale del campione esaminato, mentre M è la massa dei granuli non cubici.

COEFFICIENTE DI PPIATTIMENTO

Un altro parametro legato alla forma è l'indice di appiattimento, dove il campione di prova viene suddiviso, mediante vagliatura con una serie di stacci, in classi monodimensionali. Ogni frazione granulometrica viene successivamente sottoposta a una ulteriore vagliatura per mezzo di particolari stacci a barre. Gli elementi che passano attraverso le fenditure sono evidentemente caratterizzati dalla presenza di una dimensione nettamente minore rispetto alle altre due. Indicando con M la somma delle masse degli elementi di ciascuna classe di passante agli stacci a barre e con M 1 la somma delle masse dei granuli in ogni classe granulometrica.

si ottieneFI= M /M 100.2 1 Requisiti fisici e chimici degli aggregatiR FEQUISITI ISICII requisiti fisici che gli aggregati devono soddisfare sono pulizia e qualità dei fini,massa volumica e assorbimento d’acqua, requisiti meccanici e requisiti di durabilità.P QULIZIA E UALITÀ DEI FINICi si riferisce all’assenza di sostanze deleterie per le miscele stradali, come sostanzevegetali, particelle leggere di natura organica e argillosa ed eccesso di polvere dafrantumazione. Tali componenti sono latamente nocivi in quanto conferisconoplasticità alla miscela e possono compromettere l’azione legante del bitume o delsu queste frazioni sono l’equivalente incemento/calce. Le prove che si effettuanosabbia, il blu di metilene e l’IP.E SQUIVALENTE IN ABBIAPer l’equivalente in sabbia una quantità prefissata del materiale oggetto di valutazioneviene sottoposta ad un’azione di lavaggio per mezzo di una soluzione

flocculante all'interno di una provetta cilindrica trasparente di dimensioni note. La prova si volge in più fasi:

1. Versa all'interno della provetta il campione di materiale fine e la si soluzione flocculante fino ad un livello di traguardo;
2. Successivamente questa provetta viene disposta in una macchina agitatrice in grado di imprimere un movimento rettilineo, orizzontale, periodico e sinusoidale, facendo eseguire 90 cicli in 30 secondi;
3. Si procede quindi ad un secondo lavaggio rabboccando con la soluzione (provetta posta in posizione verticale) fino ad un secondo livello di riferimento;
4. Infine si lascia riposare per un tempo predefinito di circa 20 minuti. Durante il riposo la frazione sabbiosa pulita si deposita sul fondo della provetta, mentre la frazione argillosa che ha reagito con la soluzione flocculante rimane in sospensione. Si effettua la misura dell'altezza raggiunta dal livello superiore della sospensione (h) e attraverso un pistone, quella del 1).

effettivamente misurato. Metto poi il bitume rivestendo il granulo con uno strato, siamo a circa 150°C, dove il bitume è perfettamente liquido e penetra nella microporosità in parte, perché è più viscoso dell'acqua. Tra i granuli rivestiti di bitume ci sono i vuoti, anche se il vuoto totale è dato dal rivestimento esterno e dai vuoti reali. Quindi con gli aggregati si fa con il picnometro il volume apparente. I vuoti totali nella miscela di aggregati sono in parte riempiti dal bitume. Nei conglomerati, bisogna ridurre al minimo i vuoti residui. Se si considera il generico granulo, infatti, questo presenta una superficie esterna dotata di pori, ovvero di piccole cavità che permettono l'ingresso dell'acqua. Si possono così individuare un volume V pari alla somma dei volumi di ciascun granulo al netto della porosità superficiale permeabile all'acqua, e un volume effettivo V , che include tale

Il parametro che meglio caratterizza le qualità meccaniche degli aggregati è la resistenza alla frammentazione, ovvero al degrado prodotto dagli effetti combinati di abrasione ed urto causate dalle sollecitazioni esterne quali traffico e variazioni termiche.

La prova di riferimento si basa sull'utilizzo dell'apparecchiatura Los Angeles e riguarda gli aggregati grossi. Viene effettuata su 5 kg di materiale 10/14. Essa si basa sul selezionare una certa quantità rappresentativa di materiale inserita in un cilindro metallico cavo orizzontale e provvisto nella parte interna di un piccolo setto collocato sul piano diametrale lungo la lunghezza.

Insieme agli aggregati viene inserita una carica abrasiva formata da un numero predefinito di sfere metalliche di caratteristiche note. Durante la prova il cilindro viene fatto girare, per 500 giri, così che gli aggregati possano urtare tra loro, e nello stesso tempo le sfere metalliche applicano l'azione.

viene ancora vagliato al setaccio di 1,60mm determinandone la massa MP passante, ottenendo un coefficiente di prova pari a M = MP /M 100.

Tale prova è fondamentale per valutare il consumo per attrito sulle facce e sugli spigoli soprattutto per gli aggregati per strati superficiali.

LA RESISTENZA ALLA EVIGAZIONE

La resistenza alla levigazione è una proprietà importante che riguarda tipicamente gli oggetti sottoposti all'azione degli aggregati per gli strati più superficiali, e dunque direttamente al traffico. Il ripetuto passaggio degli pneumatici provoca una continua usura delle particelle esposte in superficie dovuta all'asportazione della micro-rugo.