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Tratto dalla rivista "Le Strade" del mese di marzo 2005 (Casa Editrice La Fiaccola srl) 

UN NUOVO SISTEMA PER LE PAVIMENTAZIONI STRADALI


(Ing. O. Molinari - Dr. L. Bianco)

Il costante aumento del traffico dei mezzi pesanti e l'incremento dei carichi per asse comportano spesso il degrado e la rottura dello strato portante delle pavimentazioni stradali. Questi effetti, aggravati anche dalle escursioni termiche, mettono a repentaglio la sicurezza dei veicoli in transito e richiedono interventi tempestivi e onerosi, che comportano la limitazione, se non la chiusura del traffico.

Inoltre, le risorse per i lavori di manutenzione sono sempre limitate e comunque non sufficienti a mantenere le strade in condizioni di sicurezza.

Nell'ottica della risoluzione di questi problemi, la Comunità Economica Europea ha finanziato un progetto chiamato "Reflex" che, sulla scorta di esperienze nate nel Nord Europa, ha messo a punto un nuovo sistema di costruzioni e di risanamento delle pavimentazioni stradali che prevede l'utilizzo della rete elettrosaldata.

Si tratta di posizionare un pannello di rete elettrosaldata (in genere realizzato con diametri piccoli - Æ 6 ¸ 8 mm - e con maglia  10 cm) nello  strato di conglomerato bituminoso, oppure nello strato di base non legato.

Ferriere Nord del Gruppo Pittini, partner in questo gruppo di ricerca, ha realizzato delle reti elettrosaldate speciali con fili lisci, ad altissima duttilità e con punti di saldatura con tenuta doppia rispetto alle reti normali. Esse collaborano con lo strato, legato o non legato, in cui sono presenti, creando un nuovo sistema di pavimentazione flessibile in grado di distribuire uniformemente i carichi del traffico e di aumentare notevolmente la capacità portante, eliminando anche le fessurazioni conseguenti alle variazioni termiche.


Veicolo HVS Nordic



Test accelerati al vero e cioè, realizzati con il veicolo HVS Nordic,
in grado di far scorrere ruote, sia semplici che doppie, alla velocità di 12 km/ora con un carico da 20 ¸ 110 KN, realizzati su strade convenzionali non armate e su strade armate con rete elettrosaldata, hanno permesso di valutare il notevole incremento dei cicli di carico a parità di deformazione che si ottiene con il nuovo sistema.


Fig. 1 Deformazioni in relazione ai cicli di carico per strade armate con rete nello strato non legato e senza rete, in condizioni di disgelo ed a temperatura normale.

Il grafico di Figura 1, in cui in ascisse vengono riportati i cicli di carico, ed in ordinate le deformazioni, evidenzia il confronto fra una pavimentazione stradale normale (Ref. A) in condizioni di temperatura media e Ref. B in condizioni di disgelo; e quelle di confronto con il nuovo sistema costruttivo, rispettivamente Net A e Net B, in cui la rete elettrosaldata è posizionata nello strato non legato (ovviamente, in questo caso, per garantire la durata nel tempo la rete deve essere zincata). In entrambi i casi la rete elettrosaldata ha contribuito notevolmente alla riduzione dell'ormaiamento.

Sia in condizioni di disgelo, sia a temperatura normale, considerando uno stesso livello di deformazione (ormaiamento), la strada rinforzata con rete rispetto a quella senza è in grado di sopportare da 100 ¸ 250% in più cicli di carico.


Fig. 2. Deformazioni in relazioni ai cicli di carico con la rete posizionata nel conglomerato bituminoso e senza rete

La Fig. 2 invece mette in rilievo il comportamento della rete elettrosaldata posizionata nello strato di conglomerato bituminoso. Due sono le tipologie di rete elettrosaldata utilizzata, che differiscono per la dimensione della maglia avente lato di 7.5 cm e l'altra di 15.0 cm.

Anche in questa operazione, a parità di deformazione, l'incremento dei cicli di carico di entrambe le soluzioni con rete rispetto a quella senza è superiore ed è pari al 50 ¸ 100%.

Entrambe queste soluzioni permettono di aumentare considerevolmente la vita utile della pavimentazione stradale riducendo il costo totale della strada stessa.

Il costo totale della strada è costituito dai costi stradali iniziali, che ovviamente comprendono il costo aggiuntivo della rete elettrosaldata compresa la messa in opera, e che normalmente rappresenta solo una percentuale limitata del costo iniziale, sommati ai costi della manutenzione e del risanamento durante tutta la vita della strada.



Fig. 3 Valutazione qualitativa dei costi delle strade; sia con rete elettrosaldata, sia senza rete, in funzione della vita utile della pavimentazione

I grafici riportati nella Fig. 3 dimostrano qualitativamente come si può pervenire alla riduzione dei costi totali.

Le possibili alternative sono essenzialmente due:

il prolungamento della vita utile con un numero inferiore di interventi di riparazione;

la riduzione dei costi di riparazione, cioè la limitazione degli interventi al solo strato di usura, o la riduzione del  quantitativo di conglomerato bituminoso impiegato, o entrambe le ipotesi.

Diversi sono i tratti sperimentati realizzati in Europa; in particolare in Italia sono stati realizzati due tratti sperimentali, il primo in un tronco dell'autostrada A23 tra Udine e Palmanova, il secondo in una strada provinciale in località Salmastro vicino a Grado (UD).

In tale secondo tratto la fondazione  presentava valori di capacità portante molto ridotti.

Entrambi i tratti sperimentali, a sei anni dalla realizzazione, confrontati con i normali tratti di riferimento presentano un comportamento decisamente migliore.

In particolare nella sperimentazione realizzata in località marina; un tratto della pavimentazione di riferimento realizzata senza l'utilizzo di rete elettrosaldata ha già subito consistenti interventi di ripristino.

Il progetto "Reflex" ha messo a punto anche diversi sistemi di calcolo, tarati con le prove di laboratorio realizzate nell'ambito della ricerca. Il più interessante è quello che considera la rete elettrosaldata come uno strato equivalente, determinandone il relativo modulo di elasticità sia nel caso della rete elettrosaldata posizionata nel conglomerato bituminoso sia in quello della rete posizionata nel sottofondo non legato. E' possibile quindi, in ogni programma di calcolo multi-layer, lineare elastico o non lineare, utilizzare questi valori per dimensionare correttamente la pavimentazione stradale.

L'ufficio tecnico della Ferriere Nord del Gruppo Pittini, anche attraverso il suo portale
www.buidup.it, è a disposizione di tutti coloro che sono interessati ad ulteriori approfondimenti.



Posizionamento della rete elettrosaldata nel tratto sperimentale dell'autostrada Udine-Palmanova

 

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