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MANUALE  REFLEX

 Progetto di ricerca
Contract No.: BRPR-CT98-0816


Coordinatore:      Swedish National Road and Transport Research Institute (VTI), SE

Partners:            FUNDIA ARMERING AB (FUNBY), SE
                        Swedish National Road Administration (SNRA.RE), SE
                        Finnish National Road Administration (FNRA.PC), FI
                        Institut für Stahlbetonbewehrung e.V. (IFSB), DE
                        Ferriere Nord SpA (FENO), IT

Partners associati: Technical Research Centre of Finland (VTT.CI.IE), FI
                          Technical University of Munich (TUMUC.PBL), DE
                          Autovie Venete S.p.A. (AUVE), IT


INDICE

  1. Introduzione

  2. Casi studiati - Valutazione del rendimento
           Esperienza svedese Parte 1^ - Parte 2^
           Esperienza italiana


    PRESENTAZIONE

La ricerca e l'innovazione tecnologica sono la forza vitale del nostro gruppo che da oltre quarant'anni opera nel settore degli acciai da costruzione. Questo spirito ci ha spinto ad una ricerca continua,  riferita non solo ai processi produttivi, ma anche ai prodotti che devono assolvere a  particolari esigenze, ed ai sistemi costruttivi, che anticipando, se possibile, il progresso tecnologico, devono portare alla industrializzazione delle tecniche applicative.
Con questo spirito abbiamo intrapreso questo progetto, in un settore per noi non usuale, quale quello delle pavimentazioni stradali in conglomerato bituminoso, ritenendo di poter comunque fornire un contributo per incrementare la durata di queste strutture, sollecitate da carichi sempre  più gravosi.
Ha collaborato alla realizzazione di questo studio un team di tecnici provenienti da aziende del Nord e del Sud Europa, con competenze in tutti i settori, dalla costruzione alla fornitura dei prodotti, al controllo, alla gestione di grandi reti stradali, assieme ad alcune Università ed a Centri di ricerca specializzati.
Il lavoro di questo team ha portato allo sviluppo e alla verifica di una nuova tecnologia per la realizzazione  ex novo o per il risanamento delle strade esistenti, realizzate con sovrastrutture flessibili, aumentando notevolmente la loro vita utile.
In questo settore delle costruzioni è sicuramente una delle soluzioni più rivoluzionarie, che porterà un notevole contributo alla società moderna, la cui sfida è il miglioramento continuo, sia in termini di sicurezza stradale, con riduzione di incidenti, sia in termini economici, con una riduzione dei costi globali di costruzione e di manutenzione durante tutta la vita della struttura, sia ambientali, con la riduzione delle risorse impiegate. 

Cavaliere del Lavoro 
Andrea Pittini
Presidente della Ferriere Nord SpA


     PRESENTAZIONE

Nei paesi più industrializzati le dotazioni infrastrutturali hanno ormai  raggiunto livelli di sviluppo notevoli, per cui è sempre meno necessario costruire nuove strade, ma è sempre più necessario dedicare attenzione a quelle esistenti, per mantenerle a livelli di efficienza adeguati all'evoluzione dei traffici, in costante sviluppo per la globalizzazione dei mercati.
Di conseguenza l'attività dei progettisti e dei gestori stradali si dovrà sempre più  preoccupare di sviluppare tecnica e tecnologia per migliorare l'efficienza delle strade esistenti quanto piuttosto di migliorare il modo di fare strade nuove.
La manutenzione della rete stradale ed autostradale è pertanto oggigiorno un elemento di fondamentale importanza per lo sviluppo del sistema dei trasporti nei paesi industrializzati. Sempre più va crescendo quella nuova cultura della tecnologia manutentiva che non ha il solo e semplice obbiettivo della conservazione delle strutture esistenti,  ma piuttosto quello  del loro rinnovo ed adeguamento  alle  necessità determinate dagli elevati trend di crescita dei volumi di traffico merci e passeggeri.
Il progetto REFLEX si pone in quest'ottica di tecnologia manutentiva innovativa: per un gestore autostradale, quale Autovie Venete, il rinforzo della pavimentazione con una rete d'acciaio elettrosaldata costituisce una valida soluzione ai problemi strutturali delle corsie autostradali maggiormente trafficate, in quanto evidenzia caratteristiche di estrema praticità e velocità d'impiego, che diventono essenziali nel ridurre l'impatto dei cantieri sul traffico.
Autovie Venete intende proseguire ed affinare ulteriormente la tecnologia Reflex dopo i primi esempi concreti di applicazione della rete elettrosaldata nel rinforzo delle sovrastrutture per la 3^ corsia della tangenziale di Mestre  ed in alcuni interventi di rinforzo strutturale delle pavimentazioni lungo la rete in concessione.

dott. ing. Marino Donada
Direttore Area Tecnica s.p.a.  Autovie  Venete



1.   INTRODUZIONE

In molti paesi il deterioramento delle strade d'asfalto costituisce un problema crescente. Possiamo cercarne l'origine generalmente nell'incremento del traffico, del carico per asse o nell'impiego di pneumatici singoli maggiorati; ma le fessurazioni sono anche causate dalle sollecitazioni termiche. Le risorse per i lavori di manutenzione sono limitate e comunque non sufficienti a mantenere le strade in condizioni adeguate. C'è quindi molto da fare per trovare nuovi sistemi economici di intervento. Questo progetto si propone di sviluppare una nuova metodologia di costruzione e manutenzione stradale attraverso l'impiego di conglomerati bituminosi rinforzati  con reti d'acciaio elettrosaldate.
Il presente documento rappresenta il report tecnico finale del progetto comunitario EU REFLEX. La sigla REFLEX significa "Reinforcement of Flexible Road Structures with Steel Fabrics to Prolong Service Life" (Rinforzo di Strutture Stradali Flessibili con Reti d'acciaio per Prolungarne la Vita Utile). Tale progetto rientra nell'ambito del quarto Programma Quadro dell'Unione Europea chiamato BRITE/EURAM III della DGXII.
Il progetto REFLEX ha avuto una durata di tre anni e mezzo, da marzo 1999 ad agosto 2002, e si prefiggeva lo scopo di studiare i seguenti argomenti in relazione alla nuova tecnologia di rinforzo:
- Sviluppo del prodotto
- Ricerca di base sul sistema composito
- Test accelerati a scala reale
- Studio dello stato di fatto delle strade esistenti
- Elaborazione di test su strada
- Modello teorico
- Aspetti economici ed ecologici
- Report finale consistente in un manuale per la diffusione della nuova tecnologia 
  costruttiva.

1.1 Obiettivi di REFLEX

Il progetto "Reinforcement of Flexible Road Structures with Steel Fabrics to Prolong Service Life" mira a:
- Approfondire la conoscenza del tipo di materiale e ottimizzare la geometria delle 
  reti di acciaio;
- Valutare il rendimento delle strutture stradali con reti d'acciaio;
- Ottimizzare il design delle strutture stradali rinforzate.
Lo scopo principale del progetto REFLEX è l'elaborazione di una nuova tecnologia per la costruzione e la manutenzione stradale. L'idea è l'impiego di rinforzi con reti d'acciaio nelle pavimentazioni flessibili per ottimizzare i costi  di costruzione delle strutture stradali allungando la vita di quelle nuove e sviluppando un metodo ottimale di manutenzione per quelle esistenti, economizzando quindi risorse naturali e consentendo un maggior contenimento dei costi per la collettività.
Prima di avviare il progetto si è  tenuto conto della seguente considerazione preliminare. Rinforzando la costruzione stradale attraverso l'impiego di reti d'acciaio nello strato di asfalto (AC-asphalt concrete) o nello strato non legato sottostante (UGM-unbound granular material), si può ridurre i costi. Infatti  il costo totale della strada è costituito dai costi iniziali, che ovviamente comprendono anche quello aggiuntivo della rete, sommati a quelli relativi agli interventi di manutenzione durante la vita complessiva della strada.
I grafici riportati in fig.1.1 rappresentano qualitativamente come si può pervenire alla riduzione della spesa totale.
Le possibili alternative sono due: nella prima si ha un prolungamento di vita utile con un numero inferiore di interventi di riparazione, nella seconda a parità di vita utile si ha una riduzione dei costi di manutenzione complessivi perché si riduce il quantitativo di conglomerato impiegato o si limita l'intervento al solo strato di usura.


Fig. 1.1


Ricerche condotte in Svezia e Finlandia hanno indicato che la pavimentazione flessibile rinforzata con reti d'acciaio rappresenta un metodo economicamente efficace per la prevenzione delle fessurazioni longitudinali causate dai cicli gelo e disgelo. Ricerche effettuate in campo e in laboratorio hanno inoltre individuato altre possibili applicazioni del rinforzo per la realizzazione di strade con prestazioni finali migliori, quali:
*   incrementare la capacità portante,
*   aumentare la resistenza a fatica,
*   prevenire le deformazioni plastiche,
*   prevenire le fessurazioni riflesse,
*   prevenire i cedimenti dei bordi,
*   prevenire le fessurazioni che possono realizzarsi tra strade esistenti ed
     ampliamenti.    
Il progetto si è sviluppato attraverso  attività sperimentali, svolte sia in laboratorio che in campo, ed attività teoriche. Di grande importanza è stata la costruzione di tratti stradali-test e la valutazione del loro rendimento.

1.2 Linee guida e loro realizzazione

Secondo il gruppo di lavoro del progetto questa tecnologia può trovare una grande varietà di applicazioni per strade, piste,  ed altre aree. La tecnologia del rinforzo di pavimentazioni bituminose con reti d'acciaio è ora ben definita dopo la fase di ricerca e sviluppo avviati in ambito REFLEX. Ora questa tecnologia è pronta per essere impiegata nel settore stradale.

I produttori di reti d'acciaio Fundia, ISB e Ferriere Nord hanno collaborato in questo progetto con alcuni possibili utilizzatori europei, quali gli enti stradali svedesi e finlandesi ed altre imprese private nel settore stradale. Il fatto che tutti i partner del consorzio di ricerca abbiano cooperato nel loro campo in ambito europeo faciliterà molto l'utilizzo dei risultati del progetto. I partecipanti al progetto forniranno aiuto e consulenza con lo scopo di effettuare ulteriore ricerca e sviluppo.
Il consorzio si è fortemente impegnato a diffondere e ad utilizzare i risultati attraverso tre canali principali:
*    industria delle reti d'acciaio (Fundia, ISB e Ferriere Nord),
*    costruzione e manutenzione stradale (SNRA, FNRA e Autovie Venete),
*    ricerca stradale (VTI, VTT e università).

Questo manuale utile per chi impiega per la prima volta questa tecnologia, definisce le linee guida che illustrano dove, quando, perché e come usare i rinforzi con reti d'acciaio nella costruzione stradale per migliorarne la vita utile.

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