Home

Documento PDF - AMS Tesi di Laurea

Contents

1. Tab 5 3 Passante 0 10 prima e dopo l estrazione del bitume Granulometria Fresato 0 10 L I 100 I amp Fresato 0 10 90 s Fresato 0 10 dopo estrazione 80 70 60 50 40 Passante 30 20 0 063 0 25 0 5 1 2 4 6 3 10 14 20 Dimensione Setacci mm Fig 5 7 Curva granulometrica fresato 0 10 129 Capitolo 5 Programma sperimentale Sul bitume residuo sono stati effettuati i test di cessione per la verifica della bont del fresato e dell idoneit al recupero In particolare entrambe le pezzature di fresato risultano essere recuperabili ai sensi del D M del 5 Febbraio 1998 come modificato dal D M 5 04 06 n 186 Inoltre sono state verificate le percentuali di bitume residuo e su queste sono state misurate la penetrazione e il punto di rammollimento secondo le normative UNI di riferimento Tab 5 4 EN 1426 Penetrazione dmm Fresato0 20 0 20 5 62 Fresato 0 10 3 62 F Tab 5 4 Caratteristiche del bitume residuo estratto 5 4 1 3 Cemento e Filler Per il confezionamento dei provini di Misto Cementato riciclato e non stato impiegato cemento Portland pozzolanico con classe di resistenza 32 5 N mm2 Il filler calcareo stato utilizzato solamente nel confezionamento di una miscela di riciclato in quanto i fresati rispetto agli inerti vergini contengono quantit di fil
2. _ Piastra Fig 5 47 Apparecchiatura PLT La prova di carico statica su piastra pu essere eseguita a ciclo unico o a ciclo ripetuto in ambito stradale solitamente si utilizza il doppio ciclo di carico Quest ultima modalit di prova consente di determinare con il primo ciclo il modulo Ma convenzionalmente indicativo della portanza e con il secondo ciclo il modulo My col quale mediante il rapporto Md M d possibile valutare il grado di costipamento dello strato in esame pressioni MPa O 0 02 0 05 0 15 I CICLO DI CARICO SCARICO n E c E S S Fig 5 48 Cicli di Carico di una prova PLT 174 Capitolo 5 Programma sperimentale Esistono diverse dimensioni della piastra di prova a seconda delle diverse condizioni d esercizio della sovrastruttura Generalmente per pavimentazioni stradali ordinarie vengono utilizzate piastre di 300 mm di diametro ma nella pratica corrente non raro l impiego di piastre di altre dimensioni con diametro variabile tra 1 160 e i 760 mm La scelta del valore del diametro della piastra da utilizzare per la PLT condizionata da diversi fattori e Effetto scala il diametro della piastra viene scelto in funzione della dimensione massima degli aggregati utilizzati deve essere rispettata la seguente relazione d gt 3dagg e Profondit da esaminare pi grande tale profondit mag
3. Fig 5 36 Stato di sollecitazione che si sviluppa durante la prova Lungo il diametro orizzontale le sollecitazioni massime in trazione nella direzione x sono fornite dalla seguenti espressioni in cui P rappresenta il carico appilcato d il diametro e h spessore o altezza del campione 1 _ 2 P 0 273 P Ox max 7 ai Ox media madh Nella direzione y invece 2 __ 6 P __ P Oy max 7 Tedah 0y media T dh Il modulo di rigidezza elastica sulla base di questa teorica distribuzione delle sollecitazioni pu essere rappresentato in termini di deformazione di un elemento soggetto ad uno stato biassiale di tensioni La corrispondente deformazione orizzontale dell elemento _ x media Oy media 3 Ex media 7 E _ E Con E il modulo elastico del materiale v il coefficiente di Poisson 160 Capitolo 5 Programma sperimentale Sostituendo le espressioni 1 e 2 corrispondenti ai valori medi e tenendo conto che la deformazione orizzontale totale dei campioni A si ottiene moltiplicando la deformazione unitaria media per il diametro del campione si ottiene la formula 4 __ 0 273 P P 4 A E h E h Dalla 4 possibile ricavare il modulo elastico che avr la seguente espressione 5 E x 0 273 La UNI EN 12697 26 definisce il modulo di rigidezza E come il modulo del modulo complesso Quest ultimo rappresentato mediante un numero complesso definito da
4. 128 506 120 000 100 000 80 000 60 000 Quantit 1 000 t 40 000 20 000 0 2006 ORS CER nd ORSP D RS NP da C amp D 52 083 E RS NP esclusi C amp D 73 409 Fig 1 10 Produzione Nazionale di Rifiuti Speciali anni 2006 2009 Fonte ISPRA Relativamente ai soli rifiuti speciali non pericolosi la ripartizione percentuale tra le diverse attivit riflette come ipotizzabile in considerazione dell elevata incidenza di tale tipologia di rifiuti la distribuzione dei dati di produzione totale i rifiuti non pericolosi rappresentano infatti quasi il 92 del quantitativo complessivo di rifiuti speciali annualmente prodotti e ci si traduce per il settore delle costruzioni e demolizioni in una copertura percentuale pari al 49 8 circa del totale dei RS NP Figura 1 11 agricoltura caccia silvicoltura epesca estrazione trattamento rifiuti 0 4 minerali attivit servizi commercio 16 9 0 7 manifatturiere trasporto 25 8 3 0 pubblica amm istruzione e sanit 0 4 R energia elettrica acqua gas 30 costruzioni e demolizioni 49 8 Fig 1 11 Ripartizione Percentuale della Produzione dei Rifiuti Speciali non Pericolosi per Attivit Economica anno 2009 Fonte ISPRA 20 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti Percentuale 01 02 03 04 o5 oe o7 os o9 10 11
5. Rifacimento del manto Transitabilit ottenuta Risanamento strutturale TL Transitabilit terminale Transitabilit Periodo teorico strutturale Tempo Traffico Fig 1 20 Pianificazione della Manutenzione e Riabilitazione mediante il Monitoraggio delle Condizioni di Guida La Figura 1 20 riporta un grafico di PMS che mostra l efficacia di interventi di manutenzione e di risanamento atti a mantenere alti livelli di transitabilit dell opera o quantomeno accettabili Essi sono infatti indice del tasso di deterioramento della sovrastruttura peggiori livelli delle condizioni d uso della strada comportano maggiore rapidit di deterioramento Al peggiorare delle condizioni crescono l entit e i costi degli interventi di ripristino Nella figura sopra riportata viene sottolineata l importanza di agire in modo tempestivo allo scopo di garantire le migliori condizioni possibili di transitabilit Il ritmo di deterioramento come detto un fattore legato alla transitabilit peggiore la transitabilit e pi rapido sar il ritmo di deterioramento Man mano che la qualit della transitabilit si riduce occorreranno rimedi di pi ampia portata con un conseguente aumento dei costi La decisione circa il tipo di intervento a cui ricorrere per migliorare la pavimentazione stradale o semplicemente per garantirne le condizioni iniziali di transitabi
6. Fig 5 14 A sinistra foto interna della pressa a destra della fustella cilindrica Pressione 200 1000 kPa 18 kPa Angolo di inclinazione 0 50 2 00 0 02 Velocit di rotazione 30 0 5 giri min Massimo numero di giri 999 100 0 0 0 1 mm x 200 mm 150 0 0 0 1 mm x 250 mm A numeri di giri A controllo altezza del campione Diametro e altezze delle fustelle Metodo operativo Tab 5 10 Caratteristiche tecniche della Pressa Giratoria Il metodo operativo riguardante il confezionamento dei provini basato sul controllo del numero di giri che pu essere preimpostato come tutti gli altri parametri di controllo Si deciso di adottare 180 rotazioni impostando quindi il bloccaggio del costipamento al raggiungimento di tale ciclo terminale Alla pressione di compattazione all angolo di inclinazione dell asse di rotazione e alla velocit di rotazione sono stati assegnati i seguenti valori 600 kPa 1 25 e 30 giri min 139 Capitolo 5 Programma sperimentale 5 4 3 3 Curve di Addensamento Per ogni campione il software collegato alla Pressa Giratoria registra il valore dell altezza del provino in relazione al numero di giri Launch Comm Module Fig 5 15 Esempio di output del software Numero di giri Altezza provino Per ogni giro della Pressa sono note le altezze in relazione al numero di giri il peso e il volume dato che il diametro della fust
7. dispersione del bitume contrariamente all asfalto caldo il materiale stabilizzato con il bitume espanso non di colore nero Questo succede perch le particelle pi grosse di aggregato non sono ricoperte e sono solitamente prive di bitume CEMENTO e reperibilit le incrinature del ritiro sono costo molto pi conveniente rispetto inevitabili il bitume aumento della rigidit che riduce le facilit di applicazione caratteristiche di resistenza a fatica richiede manutenzione adeguata EMULSIONE BITUMINOSA e pavimentazione flessibile la e costo normalmente non sono stabilizzazione con emmisione genera fabbricate in loco un materiale elastico e viscoso con il contenuto di umidit del materiale caratteristiche a fatica superiori alla nella pavimentazione preesistente a media volte eccessivamente elevato e si e facilit di applicazione satura con l aggiunta di emulsione BITUME ESPANSO e facilit di applicazione e il processo di espansione richiede un pavimentazione flessibile bitume molto caldo 170 C e sono il materiale pu sopportare il carico necessanie attrezzature specifiche del traffico subito dopo la posa la qualit del materiale stabilizzato strettamente connessa alle caratteristiche del bitume Fig 4 1 Vantaggi svantaggi per tipologia di legante 110 Capitolo 4 Riciclaggio a freddo 4 3 Il processo di riciclaggio a freddo Il riciclaggio a freddo pu
8. stata completata ed i materiali idonei opportunamente scelti per la costruzione sono stati posati e addensati in opera in maniera opportuna Sia nel caso di opera in rilevato che di opera in trincea per garantire la funzionalit dell opera necessario procedere alla verifica delle caratteristiche portanti in corrispondenza di determinati punti della struttura stessa comprendendo fra questi il piano di posa del rilevato il piano di posa della pavimentazione ed eventualmente lo strato di fondazione Fondazione a d Cissonetto ge Corpo del rilevato Fondazione gt __Cassonetto Piano di posa della sovrastruttura A Piano di posa del rilevato x Fig 5 46 Punti relativi ad una pavimentazione stradale in trincea e ad un opera in rilevato in cui possono essere condotte le prove di portanza ed addensamento 171 Capitolo 5 Programma sperimentale 5 7 3 Prove di portanza in sito 5 7 3 1 Prova di Carico Statica su Piastre PLT La prova di carico statica su piastra tradizionale consiste nel sovraccaricare per intervalli di pressione successivi e regolari denominati cicli di carico una piastra circolare rigida appoggiata sulla superficie del punto di prova misurando i cedimenti corrispondenti ad ogni ciclo di carico tramite comparatori centesimali Si determina il Modulo di deformazione My che fornisce una misura convenzionale della capacit portante dei terreni di sottofondo d
9. 1 5 volte maggiore di quello ottenuto attraverso una piastra di 300 mm INTENSITA DELLE TENSIONI DI CONTATTO Esistono informazioni contrastanti in bibliografia sulla relazione tra tensione di contatto della piastra e modulo Erwp corrispondente Fleming et al 2000 utilizzando i dispositivi LWD PRIMA e TFT riporta che un aumento delle tensioni di contatto da 35 kPa a 120 kPa ottenuto alterando l altezza di caduta del peso nei dispositivi porta nel modulo del PRIMA Erwp p3 un aumento del 15 mentre nel modulo del TFT Erwp r3 un aumento del 33 D altra parte Deng Fong et al 2006 riporta che il valore del modulo del dispositivo PRIMA non viene influenzato dall entit delle tensioni di contatto nei casi da lui investigati Altri studi riportano risultati analoghi ai 2 qui presentati TIPOLOGIA E POSIZIONE DEL SENSORE DI DEFLESSIONE Nei dispositivi LWD si riscontra un influenza sul valore del modulo ErLwp da parte del tipo di sensore di deflessione nonch la posizione in cui montato sulla piastra a diretto contatto con il terreno Fleming et al 2002 indica che un trasduttore di 183 Capitolo 5 Programma sperimentale deflessione montato sulla piastra registrer anche l accelerazione inziale della piastra stessa computandola nel calcolo del modulo di deformazione al contrario invece di uno posizionato a diretto contatto col materiale che non registrer tale accelerazione Di conseguenza dai disposi
10. avvenuta tramite pressa giratoria 180 giri di rivoluzione alla pressione di 600 kPa e angolo esterno di inclinazione dello stampo pari a 1 25 La miscele per le quali sono state stabilite percentuali di emulsione bituminosa cemento e pezzatura degli inerti vengono dunque preparate a mano cercando di riprodurre quanto pi possibile l omogeneit che dovrebbero riportare in sito Le operazioni sono 1 Dosaggio e collocazione in una teglia delle varie pezzature del fresato nel rispetto della curva granulometrica di progetto 2 Accorpo dell acqua di correzione necessaria al raggiungimento dell umidit ottimale e successiva miscelazione con il RAP 3 Costituzione di uno slurry tramite impasto del cemento Portland e dell acqua 4 Aggiunta dello slurry cementizio all emulsione bituminosa e miscelazione Aggiunta dei leganti al fresato ed ultima miscelazione fino a completa ed uniforme dispersione della fase liquida 6 Collocazione del conglomerato in una fustella di diametro 150 mm 7 Compattazione del conglomerato mediante pressa a taglio giroscopico o pressa giratoria 5 4 3 2 Confezionamento di provini con Pressa Giratoria secondo UNI EN 12697 31 I compattatori a taglio giroscopici sono apparecchiature in grado di produrre campioni cilindrici aventi caratteristiche di addensamento e di distribuzione interna dei granuli di aggregato molto simili a quelle ottenute in sito mediante compattazione c
11. della disciplina a livello temporale e quantitativo gi presente dalla normativa vigente 7 Introduzione di una disciplina specifica sulla terra e roccia da scavo e sui materiali edilizi inerti non inquinanti 63 Capitolo 2 Il quadro normativo 8 Revisione della disciplina in materia di catasto dei rifiuti e di trasporto prevedendo la soppressione dell obbligo di denuncia al catasto per i produttori di rifiuti non pericolosi industriali commerciali e artigianali 9 Ridefinizione dell organizzazione del servizio di gestione dei rifiuti per Ambiti territoriali ottimali individuati dalle Regioni 10 Previsione della gestione associata delle funzioni degli enti locali ricadenti nel medesimo Ambito territoriale ottimale mediante l istituzione di appositi enti 11 Definizione delle modalit di affidamento del servizio 12 Previsione di una Autorit di vigilanza sulle risorse idriche e sui rifiuti con il compito di assicurare l osservanza delle disposizioni in materia L Autorit articolata in due sezioni una proposta alla vigilanza sul settore idrico l altra alla vigilanza su quello dei rifiuti essa assorbe anche le funzioni del Comitato di vigilanza sull uso delle risorse idriche e dell Osservatorio nazionale sui rifiuti che divengono sostanzialmente le due sezioni operative dell Autorit 13 Razionalizzazione delle discipline in maniera di autorizzazioni 14 Adeguamento della disciplina sulla gestione degli i
12. e di cautela rispetto alla qualit dei beni ed al buon esito delle costruzioni realizzate con materiali riciclati Le circolari applicative gi emanate che possono avere interesse per il settore stradale sono le seguenti plastica circ 04 08 2004 pubblicata sulla GU n 191 del 2004 rifiuti inorganici da demolizione e manutenzione nonch conglomerato bituminoso da scarifica circ 5205 del 15 07 05 pubblicata sulla GU n 171 del 25 07 05 articoli in gomma circ 19 07 2005 La seconda in elenco riguarda la stragrande maggioranza delle applicazioni mentre il recupero di plastica e gomma ha costituito finora quasi solamente un argomento di ricerca e sperimentazione 2 3 3 Circolare n 5205 del 15 Luglio 05 pubblicata in Gu n 171 del 05 La Circolare n 5205 intitolata Indicazioni per l operativit nel settore edile stradale e ambientale ai sensi del D M 203 2003 e costituisce un riferimento di carattere generale per tali settori in quanto prevede che le due famiglie di materiali ivi esplicitamente individuate rifiuti inorganici post consumo derivanti da demolizione e manutenzione di opere edili ed infrastrutturali nonch conglomerato bituminoso post consumo ottenuto da scarifica di pavimentazioni stradali non siano le sole iscrivibili nel Repertorio A differenza di quanto attiene la prima famiglia di materiali cui rivolta la norma per il conglomerato bituminoso ottenuto da scarifica di pavime
13. fissato dall articolo 3 quater Il nuovo Testo Unico sull Ambiente diventato definitivamente operativo con il Decreto Legislativo 3 aprile 2006 Norme in materia ambientale pubblicato sul S O 96 L alla Gazzetta Ufficiale n 88 del 14 04 2006 Per quanto riguarda la Parte IV Gestione dei rifiuti e bonifica dei siti contaminati la nuova legge in conformit con quanto stabilito dalla normativa comunitaria accorpa tutte le disposizioni emanate successivamente al Decreto Ronchi DLgs 22 1997 Le principali novit introdotte sono di seguito riportate 1 Integrazione della disciplina contenuta nell articolato con le altre parti del decreto nonch con gli ulteriori provvedimenti di recepimento delle direttive comunitarie in materia 2 Individuazione ed abrogazione delle disposizioni incompatibili e definizione di una disciplina transitoria 3 Revisione della disciplina delle bonifiche 4 Ridefinizione delle priorit nella gestione dei rifiuti in conformit a quelle stabilite dalla normativa comunitaria senza porre gradi di gerarchia fra il recupero di materie prime secondarie ed il recupero energetico 5 Introduzione della possibilit di stipulare accordi di programma ai fini di assicurare il controllo sui rifiuti dal momento della loro produzione sino alla relativa trasformazione in materia prima secondaria 6 Miglioramento della definizione di deposito temporaneo chiarendo definitivamente l alternativit
14. una componente elastica reale 6 e una viscosa immaginaria 7 6 E E coso componente elastica o modulo di restituzione 7 E E seno componente viscosa o modulo di dissipazione dove E VE E arctan 2 1 Il software fornisce anche un valore del modulo di rigidezza corretto da un fattore di aggiustamento che tiene conto della forma dell onda di carico che di volta in volta la macchina trasferisce al campione e della temperatura attuale di prova Tale modulo detto aggiustato si ricava dalla seguente relazione 8 8 E E 1 0 322 log E 1 82 0 60 K 161 Capitolo 5 Programma sperimentale dove k il fattore dell area di carico misurato Il carico P responsabile delle tensioni interne e della deformazione avr come gi detto la forma di un impulso e sar definito per il corretto svolgimento della prova da tre parametri 1 Peak load il carico massimo applicato ad ogni ciclo 2 Pulse repetition period tempo che intercorre tra l inizio di due impulsi consecutivi 3 Rise time tempo trascorso tra l inizio dell impulso e il peak load Fig 5 37 Variazione di P in funzione del tempo t La normativa di riferimento considerata la EN 12697 26 la quale raccomanda per provini di diametro 150 mm un rise time di 124 4wms un peak load scelto in funzione della deformazione orizzontale che dovr r
15. 12 13 14 15 16 17 18 19 20 DRS non pericolosi 98 8 100 99 7 99 9 27 2 87 3 34 6 90 9 5 8 95 0 31 3 89 7 0 o 97 6 62 9 98 6 9 2 83 8 99 6 DRS pericolosi _ 1 2 0 0 3 0 1 72 9 12 7 65 4 9 2 94 2 5 1 68 7 10 3 100 100 2 5 37 1 1 4 90 8 16 2 0 4 capitolo Elenco Europeo Rifiuti Fig 1 12 Ripartizione Percentuale della Produzione dei RS tra Rifiuti Pericolosi e non Pericolosi per Capitolo dell Elenco Europeo dei Rifiuti anno 2009 Fonte ISPRA Per quanto riguarda i dati sulla produzione dei rifiuti speciali non pericolosi da costruzione e demolizione stimati da ISPRA si pu rilevare una soddisfacente correlazione tra gli stessi e l andamento del prodotto interno lordo del settore valori a prezzi correnti dati ISTAT 70 000 R 0 9909 60 000 Produzione RS NP da C amp D 1 000 t 45 000 50 000 55 000 60 000 65 000 70 000 75 000 80 000 85 000 90 000 95 000 PIL a prezzi correnti settore C amp D milioni di E Fig 1 13 Relazione tra Produzione di RS da C amp D non Pericolosi e PIL a Valori a Prezzi Correnti anni 1996 2009 Infatti come emerge dalla Figura 1 13 mettendo in relazione i due indicatori per il periodo 1996 2009 si ottiene un valore di R pari a 0 9909 che suggerisce la sussistenza di una regressione di tipo lineare Una buona correlazione si osserva 21 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti a
16. Calcestruzzo 45 Laterizi 35 Asfalto 10 Altri metalli legno etc 10 Tab 1 3 Composizione Rifiuti C amp D Italiani anno 1992 Fonte EDA 1992 Molti autori prevedono che nei prossimi decenni si assister ad un aumento sempre crescente di produzione di rifiuti C amp D dovuto essenzialmente allo scadere della vita utile di vari manufatti attualmente in esercizio 23 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti Tali rifiuti deriveranno da diverse attivit quali la costruzione l ampliamento la ristrutturazione la manutenzione e la demolizione di opere civili o di infrastrutture viarie Essi sono prevalentemente costituiti da materiali inerti classificabili come rifiuti speciali non pericolosi CER e D L 22 97 Valorizzare questi ingenti quantitativi potrebbe ridurre considerevolmente l impatto ambientale generato dalle attivit di C amp D innescare positivi processi di innovazione delle tecniche e di qualificazione degli operatori offrire interessanti opportunit occupazionali Tuttavia la gestione ambientalmente sostenibile dei residui prodotti dalle attivit C amp D trova parecchi ostacoli di natura sia tecnica procedure di demolizione modalit di separazione sistemi di raccolta e movimentazione sia non tecnica normativi culturali economici organizzativi che possono essere superati solo creando un sistema di convenienze reciproche fra i diversi operatori coinvolti nel ciclo di produzione ric
17. Il quadro normativo Si legge ora nell articolo 183 lettera p che sono sottoprodotti le sostanze ed i materiali dei quali il produttore non intende disfarsi ai sensi dell articolo 1831 lettera a I sottoprodotti devono inoltre soddisfare tutti seguenti criteri requisiti e condizioni 17 siano originati da un processo non direttamente destinato alla loro produzione 18 il loro reimpiego sia certo sin dalla fase della produzione integrale e avvenga direttamente nel corso del processo di produzione o di utilizzazione preventivamente individuato e definito 19 soddisfino requisiti merceologici e di qualit ambientale idonei a garantire che il loro impiego non dia luogo ad immissioni e ad impatti ambientali qualitativamente e quantitativamente diversi da quelli autorizzati per l impianto dove sono destinati ad essere utilizzati 20 non debbano essere sottoposti a trattamenti preventivi o a trasformazioni preliminari per soddisfare i requisiti merceologici e di qualit ambientale di cui al punto 3 ma posseggano tali requisiti sin dalla fase della produzione 21 abbiano un valore economico di mercato La sussistenza delle condizioni indicate deve essere contestuale e anche in mancanza di uno solo di essi il residuo rimarr soggetto alle disposizioni sui rifiuti 2 2 10 I pneumatici dismessi Il D Lgs n 36 del 13 01 2003 attuazione della direttiva 99 31 CE con l Art 6 ha bandito a partire dal 16 luglio 2003 il
18. JINIFOduzione ssaa la aaa 170 Di7 25 EG POTTONZO vtr cri 170 5 7 3 Prove di portanza in Si t0 iii 172 5 74 Analisi dei risultati i 185 CONCLUSIONI ciscioizzzicreaiicanenionzzsionezionanasIzinionenioneianionenizzianecne siese ndezve sostenne 191 BIBLIOGRAETA c cucesiccrilivasazzoniicicio n dzanscace e iracaizzonianiosasicne sa siS S Ori SEES SoS EEES ESERSE 195 RINGRAZIAMENTI eseseeesssssosooeessesssosooeoseesssosooooceseseosoooocoseesosooooeocessesssosooceseesssosoo 197 II Introduzione Introduzione La strada rappresenta ancora oggi uno dei canali maggiormente utilizzati e privilegiati dall utenza sia per trasporto di merci che di persone Si parla spesso di squilibrio modale un fenomeno questo che la UE tenta di arginare attraverso molteplici progetti linee ferroviarie alta velocit autostrade del mare etc ci nonostante il trasporto su gomma e soprattutto il suo aumento vertiginoso dal dopoguerra ad oggi rappresenta ancora uno dei problemi pi pressanti del trasporto non solo italiano ma anche europeo Per venire incontro a necessit prestazionali ambientali ed economiche si richiedono sempre pi pavimentazioni che siano al contempo performanti poco impattanti e a costi contenuti In questo contesto il ruolo del riciclaggio soprattutto a freddo di materiale derivante direttamente da scarifica fresatura di vecchie pavimentazioni e quello proveniente dal reale esercizio d
19. White et al 2007 Il dispositivo Zorn ha un altezza di caduta fissa con una forza nominale di picco calibrata dal costruttore pari a 7 07 KN per una massa di 10 kg che diventa 10 60 KN per una massa 15 kg queste forze sono quelle riferite al carico applicato al centro della parte superiore della piastra carico assunto costante per il calcolo delle sollecitazioni verticali sotto la piastra Il dispositivo Dynatest d altra parte include una cella di carico per la registrazione delle time histories degli impulsi effettivamente applicati sotto la piastra Ci consente di applicare un impulso specifico impostando l altezza di caduta a seconda del tipo di strato indagato L impulso di carico applicato con differenti curve di carico la curva Zorn ha un onda che cade in un periodo di circa 16 18 ms mentre quella Dynatest di 25 30 ms Fritz Kopf 5 7 3 4 Calcolo del modulo Erwp E noto come il modulo di deformazione restituito dai dispositivi LWD ELwp sia calcolato a partire dal modello di semispazio elastico dai valori di deflessione e di tensione di contatto della piastra Tuttavia nonostante le stesse ipotesi metodologie e operazioni simili la maggioranza dei dispositivi restituisce valori diversi anche a parit di condizioni iniziali Abbiamo che l applicazione di un carico concentrato verticale ad una superficie orizzontale di qualunque solido produce una serie de tensioni verticali negli strati orizz
20. a siano prodotti da un operazione di riutilizzo di riciclo o di recupero di rifiuti b siano individuate la provenienza la tipologia e le caratteristiche dei rifiuti dai quali si possono produrre c siano individuate le operazioni di riutilizzo di riciclo o di recupero che le producono con particolare riferimento alle modalit ed alle condizioni di esercizio delle stesse d siano precisati i criteri di qualit ambientale i requisiti merceologici e le altre condizioni necessarie per l immissione in commercio quali norme e standard tecnici richiesti per l utilizzo tenendo conto del possibile rischio di danni all ambiente e alla salute derivanti dall utilizzo o dal trasporto del materiale della sostanza o del prodotto secondario e abbiano un effettivo valore economico di scambio sul mercato 3 2 Il mercato dei PFU in Europa Nel 2009 l Unione Europea ha affrontato la sfida di gestire nel rispetto di criteri ecologici 3 2 milioni di tonnellate di pneumatici usati PU di cui 581 mila tonnellate vengono avviate al riutilizzo ricommercializzate o esportate mentre circa 2 6 milioni di tonnellate rimangono nel mercato come PFU I dati raccolti dall ERTMA European Rubber amp Tyre Manufactorers Association mostrano che la gestione di una tale mole di materiale stata possibile solo con la diffusione di sistemi di gestione in grado valorizzare i materiali attraverso il riciclaggio Il problema aggravato dalla presenza di di
21. cancerogeni PAHs che ne impediscono il suo reimpiego nella realizzazione di nuove strade attraverso la tecnica del riciclaggio Nella tecnica stradale il riciclaggio viene definito come il recupero ed il riutilizzo delle materie prodotte dalla dismissione degli strati di conglomerato bituminoso ammalorati RAP per il rifacimento dei diversi strati superficiali e portanti costituenti le pavimentazioni stradali Preliminarmente necessario il riconoscimento dei requisiti qualitativi del RAP da valutare all interno dell attivit di laboratorio e sotto i seguenti aspetti e Percentuale di legante e Anzianit del legante e Tipo e qualit dell aggregato utilizzato e Curva granulometrica Le caratteristiche del legante originario sono importanti tanto per assicurarsi che questo sia in grado di recuperare nella rigenerazione tutte le caratteristiche perse per invecchiamento ed ossidazione quanto per assicurarsi che non sia eccessivamente duro richiesto un bitume che restituisce valori alle prove C N R di penetrazione a 25 C maggiori di 15 dmm e valori del punto di rammollimento minori a 75 C Per quanto riguarda gli aggregati che costituiscono l elemento principale del fresato questi possono essere calcarei o silicei E importante stabilire la loro natura per effettuare scelte idonee al momento della selezione e della formulazione dell emulsione bituminosa A tal proposito buona regola predisporre opport
22. carico e scarico dei rifiuti l utilizzo del formulario per la fase del trasporto dei rifiuti quando smaltiti o avviati al recupero e la presentazione del MUD entro il 30 aprile di ogni anno che gli enti e le imprese che producono esclusivamente rifiuti soggetti al ritiro obbligatorio da parte di sistemi di gestione regolati per legge possano delegare gli adempimenti relativi al Sistri ai consorzi di recupero sistema CONAI COBAT Consorzi pneumatici RAEE Polieco ecc 2 2 9 Decreto Legislativo 16 Gennaio 08 n 4 Ulteriori disposizioni correttive e integrative del Decreto Legislativo 3 Aprile 06 n 152 Recante Norme in Materia Ambientale Il decreto nel rivisitare completamente la materia in tema di VIA e VAS apporto sostanziali modifiche alla disciplina delle acque ed a quella che qui interessa particolarmente sui rifiuti ponendo rimedio a non pochi errori ed incongruenze del testo originario Vengono indicati i criteri di priorit nella gestione dei rifiuti promuovendo anche la prevenzione e la riduzione della produzione e della nocivit dei rifiuti articoli 178 e 179 con lo scopo evidente di limitare al massimo la loro produzione le conseguenze dello smaltimento privilegiandone il recupero mediante riciclo reimpiego riutilizzo o ogni altra azione finalizzata all ottenimento di materie 66 Capitolo 2 Il quadro normativo prime secondarie che conseguentemente alle modifiche apportate dal D L
23. fessura Queste forze possono poi portare ad un innalzamento del manto rispetto alla struttura della pavimentazione in prossimit delle fessure influendo sulla qualit decisamente scadente della transitabilit Un ulteriore causa della fessurazione superficiale in modo particolare dei manti sottili di asfalto legata alla mancanza di traffico L azione di impastamento del traffico mantiene vivo il bitume L ossidazione e il conseguente indurimento di tale materiale provoca la formazione di fessure termiche a livello della superficie bitumata La continua esposizione a sollecitazioni del bitume provoca una tensione tale da chiudere queste fessure non appena si formano evitandone cos la propagazione 36 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti 1 3 3 Manutenzione e risanamento delle pavimentazioni stradali Gli interventi di manutenzione della pavimentazione solitamente hanno come obiettivo quello di evitare l infiltrazione d acqua negli strati pi profondi A tale scopo necessario garantire l impermeabilizzazione del manto nel tempo e realizzare e mantenere efficaci le opere di drenaggio al fine di impedire che l acqua non si depositi lungo il ciglio stradale L acqua penetra normalmente nella struttura superiore della pavimentazione attraverso le fessure del manto stradale su cui spesso si deposita Le fessure quindi devono essere sigillate non appena compaiono e i margini della strada devono essere r
24. hanno un simile alto livello di riciclo tra 2 e 3 5 t Tonnes per capita OONN A OU0JOUONSONO o E 0 S N ON DL lt S m 1995 1999 m 2000 2003 O 2004 ND 2005 2006 Fig 1 7 Riciclo di rifiuti da C amp D per Abitante nella UE e in Norvegia Fonte Eurostat e ETC RWM 2008 sulla base di rapporti e statistiche nazionali Il maggiore tasso di riciclo a persona per alcuni Stati membri sembra riflettere che i paesi con pi alti quantitativi di riciclo si comportino meglio Quando il riciclo per rapportato alla produzione totale questa discriminazione scompare 16 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 m 1995 1999 Mm 2000 2003 o 2004 D 2005 2006 Fig 1 8 Riciclo di Rifiuti da C amp D per Abitanti in Percentuale sul Totale Generato nella UE e in Norvegia Fonte Eurostat e ETC RWM 2008 sulla base di rapporti e statistiche nazionali La Figura 1 8 mostra che la maggior parte dei vecchi Stati membri hanno una percentuale di riciclo al di sopra del 60 Danimarca Germania Irlanda e l Olanda ma anche l Estonia riciclano persino oltre l 80 dei rifiuti da C amp D Durante gli ultimi anni sembra che i tassi di riciclo siano lievemente cresciuti in paesi con gi alti tassi di riciclo come Danimarca Germania Olanda e Inghilterra In Repubblica Ceca Estonia Ungheria e Irlanda il livello in
25. per esempio i costi finanziari di chi transita causati dalla preservazione della strada e dalle attivit manutentive Altri costi economici che possono essere considerati includono i costi finanziari di una tutela ambientale se si prevede un significativo impatto sull ambiente Fattori Ambientali legati alla Sostenibilit AI centro di un analisi dell opera con un approccio inizio fine o end to end c l idea di Life Cycle Assessment LCA L LCA scaturito dall esigenza di tenere cumulativamente conto dell utilizzo delle risorse e della loro disponibilit ancora quando negli anni 60 non era pressante il tema delle risorse energetiche e della preservazione delle risorse L LCA costituisce quindi un passo successivo che ora in atto all interno dello stesso percorso di sviluppo che port nel campo economico all introduzione del LCCA Life Cicle Cost Analysis L obiettivo di questo approccio di assicurare che tutti gli effetti fattori carichi etc siano tenuti in conto nell analisi dal momento in cui ogni componente dell oggetto di studio la pavimentazione in questo caso estratto o processato lungo tutto il suo percorso fino all esaurimento della sua utilit in coincidenza del raggiungimento della vita utile dell opera Ci comporta essenzialmente l analisi cumulativa dell impatto ambientale e della sostenibilit di un prodotto attraverso tutti gli stadi del cicl
26. 37 LE ILPRESSIOO RALE rana 39 ERE O A LOEN IEE E E A E N E EE E 39 1 4 2 Caratteristiche prestazionali del RAP iii 41 1 9 PNEUDMATICI s ini tanssii seiiet esaea easa EREA AEE S EEES EEA EEEE 43 1 5 1 Composizione e caratteristiche 43 1 5 2 Pneumatici ed Ambiente iii 48 CAPITOLO 2 IL QUADRO NORMATIVO orrrrcrrrrrrrreseseseneseseneeeeneneceneneno 49 PA SI INTRODUZIONE PRE REI 49 2 2 LEGGI NAZIONALI E COMUNITARIE WB ia 49 2 2 1 Unione Europea Direttive Normative e Attivit delle Commissioni 49 2 2 2 Decreto legislativo 5 Febbraio 97 n 22 51 2 2 3 Decreto Ministeriale 5 Febbraio 98 con modifiche introdotte dal D M 9 Gennaio 03 dal D M 27 Luglio 0 e dal D M 5 Aprile 06 n 186 oone 51 2 2 4 Codici CER di interesse per opere stradali iii 53 2 2 5 Verifiche di compatibilit ambientale iii 57 2220 La marcaluta CE spirit ala ili ea EAER ANERE ERER 60 2 2 7 Testo Unico sull Ambiente Decreto Legislativo 3 Aprile 06 n 152 Recante Norme in Materia Ambientale ii 62 2 2 8 Il passaggio dal MUD al SISTRI iii 65 2 2 9 Decreto Legislativo 16 Gennaio 08 n 4 Ulteriori disposizioni correttive e integrative del Decreto Legislativo 3 Aprile 06 n 152 Recante Norme in Materia AMDICNALO so 66 2 3 INCENTIVI PER I RECUPERO scsi 70 2 3 1 Le disposizioni c
27. Germany Greece Ireland _ _ Italy Tonnes per capita Luxembourg Netherlands Norw ay Portugal Spain Sw eden 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 i__ United Kingdom Fig 1 5 Produzione di Rifiuti C amp D per Abitante di alcuni Paesi Europei Fonte Eurostat e ETC RWM 2008 La produzione per abitante negli Stati membri e in Norvegia ha una grande variabilit Francia e Lussemburgo generano 7 e 15 tonnellate per abitante per anno rispettivamente Germania e Irlanda si collocano tra 2 e 4 t ab a mentre il resto dei paesi sono nella fascia tra 0 2 Norvegia e 2 Inghilterra L Italia si attesta a quota 0 8 t ab a Tutti paesi in cui i dati sono disponibili per pi di un anno esclusa la Germania hanno visto un incremento di rifiuti da C amp D nel periodo dal 1995 al 2006 Per quanto riguarda la loro composizione essa risulta molto variabile sia per la diversa origine sia in funzione di fattori quali le tipologie e le tecniche costruttive locali il clima l attivit economica e lo sviluppo tecnologico del territorio la 14 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti disponibilit locale di materie prime e materiali da costruzione Le componenti tipiche dei rifiuti da costruzione e demolizione sono terreno materiale roccioso ghiaia e materiale da riempimento calcestruzzo conglomerati bituminosi mattoni piastrelle e tegole legno intonaco e altre finit
28. a proteggere la struttura della pavimentazione da entrambi questi elementi offrendo durata nel tempo e impermeabilit e Protezione dal traffico La rotazione dei pneumatici incide sul manto superficiale in due modi le sollecitazioni trasmesse al manto dai carichi delle ruote sono prevalentemente sul piano verticale tuttavia la componente orizzontale pu rivelarsi un fattore importante in particolare nelle curve nelle forti pendenze e nei casi in cui l impianto frenante subisca un danno Il materiale impiegato per la realizzazione del manto stradale deve possedere caratteristiche di resistenza tali da consentirgli di far fronte a tutte le citate sollecitazioni senza subire rotture da compressione o deformazioni l azione di sfregamento esercitata dai pneumatici in particolare quando si affronta una curva tende ad abradere la superficie stradale Col tempo questo effetto di levigatura provoca una riduzione delle propriet di attrito resistenza allo slittamento del manto che diventa scivoloso specialmente se bagnato e quindi pericoloso e Protezione dall ambiente Come descritto il manto stradale continuamente soggetto a due forme principali di attacchi da parte dell ambiente gli effetti termici e il deterioramento provocato dal sole Il manto quindi deve possedere le seguenti due propriet Elasticit consente al manto di dilatarsi e contrarsi ripetutamente in base alle variazioni termich
29. conferimento in discarica dei pneumatici tal quali mentre a partire dal 16 luglio 2006 ne esclude il conferimento anche in forma triturata decretando in questo modo la necessit di attuare concretamente forme idonee di trattamento e recupero dei pneumatici a fine vita La gestione degli pneumatici fuori uso disciplinata dall articolo 228 il quale richiama le disposizioni speciali in materia di veicoli fuori uso D L vo 209 2003 e quelle generali di cui agli articoli 179 e 180 allo scopo di ottimizzarne il recupero e per ridurne la formazione anche attraverso la ricostruzione Per far ci il primo comma obbliga produttori e importatori a provvedere alla gestione di quantitativi di pneumatici fuori uso pari a quelli da loro immessi sul 69 Capitolo 2 Il quadro normativo mercato e destinati alla vendita sul territorio nazionale L onere derivante dall obbligo suddetto grava in parte come sancito dal comma secondo anche sull utente finale il quale tenuto a versare un contributo il cui importo dovr essere indicato in fattura in tutte le fasi della commercializzazione Diversamente da quanto indicato nell originaria indicazione del D L vo 22 1997 la nozione di rifiuti attualmente ristretta ai soli pneumatici fuori uso voce 16 01 03 dell Elenco dei rifiuti che il recente Decreto Ministeriale 11 aprile 2011 n 82 recante Regolamento per la gestione degli pneumatici fuori uso PFU ai sensi dell articolo 228
30. contenente gomma presenta delle caratteristiche di rigidit superiori Le motivazioni di ci sono state affrontate in precedenza e sono legate probabilmente alle condizioni di stesa del Misto cementato privo di polverino il quale ha esplicato valori sia in modulo ITSM che di tensione di resistenza ITS inferiori sebbene esso sia generalmente un materiale pi rigido Sebbene non sia rigoroso possibile effettuare un confronto con i provini contenenti gomma a 120 giri i quali sicuramente per ragioni di modalit di compattazione esplicano valori in modulo inferiori rispetto la miscela tradizionale cos come i valori delle tensioni a rottura per ITS gi visionati precedentemente Come gi detto i valori dei moduli ITSM sono stati determinati alle temperature di 10 20 e 30 C possibile riportare i valori medi dei moduli in relazione alla temperature di esecuzione come nel grafico di figura 5 45 ITSM a 10 20 30 C dezza MPa i rigi RRE 180 AI RREP 120 Modulo d drRREP 180 10 0 20 0 Temperatura C Fig 5 45 Sensibilit termica con ITSM a 10 20 e 30 C 169 Capitolo 5 Programma sperimentale I valori dei modulo sono pi alti sono in corrispondenza di temperature di esecuzione di prova pi basse nelle quali il materiale risulta pi rigido un innalzamento delle temperature invece provoca un rammollimento del materiale restituendo valori in modulo infer
31. dei rifiuti appaltanti e direttori dei lavori sulle reali caratteristiche prestazionali dei materiali in questione 1 3 Pavimentazioni stradali e loro deterioramento 1 3 1 Il pacchetto stradale Alcuni rifiuti da C amp D come ad esempio il fresato nell ottica di uno sviluppo sostenibile rappresentano un ottima materia prima in grado di sostituire la materia prima vergine nella costruzioni delle tradizionali pavimentazioni stradali La pavimentazione stradale deve svolgere tre funzioni fondamentali garantire una superficie di rotolamento regolare e poco deformabile ripartire sul terreno le azioni statiche e dinamiche dei veicoli in modo da non determinare deformazioni permanenti dannose alla sicurezza del moto proteggere il corpo stradale dagli agenti atmosferici che possono provocare instabilit del piano viabile Carico per ruota Superficie di contatto Manto stradale F Carico Struttura della pavimentazione Trasferimento Sottofondo Fig 1 16 Trasferimento del carico tramite la struttura della pavimentazione stradale Le pavimentazioni stradali sono costituite da tre componenti principali il manto la struttura e il sottofondo ognuno di essi con uno scopo ben specifico 29 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti Manto della Pavimentazione Il manto stradale che costituisce l interfaccia con il flusso del traffico e l ambiente serve
32. del D L vo 3 04 06 n 152 e successive modificazioni e integrazioni recante disposizioni in materia ambientale in vigore dal 7 06 11 individua negli pneumatici rimossi dal loro impiego a qualunque punto della loro vita dei quali il detentore si disfi abbia deciso o abbia l obbligo di disfarsi e che non sono fatti oggetto di ricostruzione o di successivo riutilizzo Si precisa che esulano dalla nozione di rifiuto solo i materiali residuali di produzione o di consumo che siano effettivamente riutilizzati senza subire alcun trattamento preventivo ovvero subendo un trattamento preventivo che non importi un operazione di recupero cos Cass Sez II n 46643 del 14 dicembre 2007 Messina 2 3 Incentivi per il recupero 2 3 1 Le disposizioni contenute nella Legge 448 2001 La finanziaria del 2002 Legge 448 2001 ha introdotto nell ordinamento una disposizione che impone alle Pubbliche Amministrazioni ed alle societ a prevalente capitale pubblico di coprire il fabbisogno annuale di manufatti e beni con una quota di prodotti ottenuti da materiale riciclato nella misura non inferiore al 30 del fabbisogno medesimo L articolato di legge collega l attuazione dell obbligo all emanazione di disposizioni tecniche che sono contenute nel decreto del Ministero dell Ambiente n 203 dell 8 maggio 2003 2 3 2 Decreto del Ministro dell Ambiente 203 200 Repertorio di Riciclaggio L art 3 comma 3 del DM 203 2003 h
33. di raggiungere livelli di G Gmm pi alti curve blu Fig 5 24 date le caratteristiche elastiche del materiale Questo risulta tuttavia meno evidente nelle curve di Fig 150 Capitolo 5 Programma sperimentale 5 25 relative ad un numero di giri pari a 120 un numero forse troppo basso di giri per sollecitare al massimo i campioni In Fig 5 26 viene riportato dunque il rapporto tra G al 180 e 120 giro in relazione alla Gmm nella quale possibile verificare l osservazione espressa in merito ad una diminuzione della densit massima in funzione del numero pi basso di giri G Gmm al giro 180 e 120 100 000 ERREP 180 1 Ii ERREP 180 2 g 95 000 93 9 mRREP 180_5 4 0919 229201 ERRE 180_3 Il 91 0 z ERRE 180 5 S 90 000 ERRE 180 1 lt L Il ERREP 120 2 il ERREP 120 1 4 ERREP 120 3 85 000 ERRE 120 3 ERRE 120 2 MRRE 120 1 80 000 RREP 180 RRE 180 RREP120 RRE 120 Fig 5 26 Rappresentazione del rapporto G Gmm con G al 180 e 120 giro per entrambe le miscele Uno degli obbiettivi di questa seconda parte di ricerca la valutazione del differente comportamento del materiale interamente miscelato e confezionato in sito con quello prelevato in sito Si considerino dunque le curve di addensamento prequalifica stesa a 180 giri Fig 5 27 e 5 28 dato che il confezionamento nella fase preliminare avvenuto con il medesimo numero di giri Si noti come le curve rela
34. di bitume a caldo e per realizzare a temperatura ambiente miscele con materiale umido Un emulsione composta da due liquidi immiscibili uno disperso nell altro sotto forma di goccioline o di piccoli globuli Scientificamente un emulsione un sistema eterogeneo termodinamicamente instabile che include almeno due fasi delle quali una il bitume dispersa nell altra acqua Per disperdere il bitume necessario utilizzare energia meccanica di taglio e un agente tensioattivo o emulsionante ovvero sostanze che hanno la propriet di abbassare la tensione superficiale di un liquido La maggior parte delle emulsioni usate come sostanze stabilizzanti hanno una componente di residuo di bitume del 60 ci significa che il 60 del volume dell emulsione composto da bitume disperso nel 40 del volume di acqua Dopo aver realizzato la miscela con il materiale l acqua viene eliminata e le particelle di bitume si accorpano formando una pellicola ininterrotta che si deposita 107 Capitolo 4 Riciclaggio a freddo sulla superficie dell aggregato Si dice comunemente che l aggregato rompe questo fenomeno provocato da perdita di acqua attraverso l evaporazione o l assorbimento da parte del materiale che viene miscelato coagulazione chimica dovuta ad un processo di reazione tra l emulsione e l aggregato disturbi meccanici provocati da eccessive pressioni di pompaggio proce
35. di collocazione integrandosi nel territorio senza arrecare disturbo alla popolazione contributo alla diffusione della cultura di rispetto per l ambiente e a una maggiore sensibilit per la raccolta differenziata e Economiche Riduzione della quantit di rifiuti e quindi di costi per la collettivit Recupero di acciaio Produzione di materia prima secondaria economicamente vantaggiosa da acquistare rispetto alla gomma vergine Esistono impianti di triturazione del pneumatico molto diversi tra loro sia per quanto riguarda la tecnologia sia per la qualit e le caratteristiche del prodotto finito Processi elettrotermici Water jet Processi criogenici Triturazione meccanica 82 Capitolo 3 La lavorazione dei PFU 3 3 1 Processi elettrotermici Nel processo elettrotermico il pneumatico viene ridotto in pezzatura grossolana e introdotto in un forno verticale a induzione elettromagnetica La parte metallica viene sottoposta al campo elettromagnetico e si riscalda rapidamente fino a temperature di circa 700 C A queste temperature la gomma carbonizza all interfaccia e il metallo si distaccano Nella parte bassa del forno vengono raccolti separatamente il materiale metallico la gomma inalterata e la gomma carbonizzata Con i processi di de vulcanizzazione e rigenerazione la gomma preventivamente triturata viene riportata ad una struttura chimica vicina a quella dell elastomero di partenza in man
36. di eluizione La procedura di prova e la verifica di eco compatibilit sono state oggetto di diverse critiche in quanto anche peri riciclati migliori risulta difficile rispettare i limiti imposti dall All 3 al D M 5 2 98 la procedura di prova risulta comunque piuttosto lunga e laboriosa non si considera la ratio del Decreto Ronchi per quanto riguarda il recupero dei rifiuti e la verifica di compatibilit ambientale Essa non dovrebbe prevedere il semplice rispetto di valori limite stabiliti a priori ma piuttosto verificare che i materiali analizzati non presentino caratteristiche di pericolosit superiori a quelle di analoghe materie prime vergini In questo modo un 58 Capitolo 2 Il quadro normativo materiale di rifiuto da impiegare per la costruzione del rilevato dovrebbe essere confrontato con una terra di analoghe caratteristiche tecniche 5 Mg F 1 5 microngrammi l Cn 0 Rame Zinco Berillio microngrammi l Be Cobalto microngrammi l Co 250 Nichel microngrammi l Ni Vanadio microngrammi i V 50 Arsenico microngrammi l As 0 Cromo totale microngrammi i Cr Selenio microngrammi I Se Mercurio microngrammi i Hg 1 Amianto Mg l 30 OD ooo i e Tab 2 2 Concentrazioni limite di alcuni elementi e composti chimici Il D M 5 04 06 ha in parte accolto dette critiche sostituendo il test di cessione a 16 giorni con il test riportato nell appendice A all
37. di rubber stato soggetto in fase di lavorazione Anche i valori dei moduli determinati con prova ITSM hanno conservato il trend gi evidenziato nelle prove a ITS ovvero pi alti per la miscela contenente rubber e pi bassi per quella senza La cosa interessante emersa da questa prova tuttavia che il polverino di gomma si dimostrato poco sensibile alla variazione di temperatura 192 Conclusioni difatti il gap tra i moduli ricavati alle tre temperature 10 20 30 C si mantiene costante tanto per la miscela con polverino quanto per quella senza Per valutazione dell omogeneit di stesa sono stati utilizzati due apparecchi LWD Dynatest e Zorn le prove sono state effettuate circa 10 giorni dopo la fine dei lavori alla temperatura di 2 C su 3 punti di controllo distribuiti in 10 sezioni 6 per il misto cementato con polverino 2 per quello senza 1 relativa a una fascia intermedia Dall analisi dei moduli ottenuti si potuto constatare come sia presente una buona omogeneit sia nello strato contenente gomma quanto in quello senza in oltre il valore del modulo scende nel passaggio dal tratto con polverino a quello senza in virt di quello gi evidenziato sia nei valori dei moduli ITSM che in quelli di resistenza a trazione indiretta Il suddetto oggetto di ricerca da inquadrarsi in un ottica ecosostenibile e soprattutto innovativa dati i pochi studi tecnici e sperimentali sull impiego d
38. di tracciabilit dei rifiuti SISTRI introdotto con il Decreto ministeriale del 17 dicembre 2009 pubblicato nella G U del 13 gennaio 2010 ed entrato in vigore il giorno successivo e avente come obiettivo la totale informatizzazione della filiera dei rifiuti speciali la banca dati MUD Modulo Unico di Dichiarazione ambientale che tutti i soggetti che producono raccolgono trasportano e gestiscono rifiuti sono tenuti annualmente a compilare ed inviare alle Camere di commercio ai sensi dell art 189 del D Lgs 152 2006 ha rappresentato fino ad oggi la fonte dati principale per conoscere e valutare produzione gestione e flussi dei rifiuti speciali di cui fanno parte i rifiuti da C amp D La produzione dei rifiuti speciali quindi anche per il 2009 stata quantificata utilizzando le informazioni contenute nella banca dati MUD effettuate ai sensi dell art 189 del D Lgs 152 2006 precisando che la produzione risulta comunque sottostimata in quanto il sopra citato art 189 prevede l esonero dall obbligo di dichiarazione per le imprese che raccolgono e trasportano i propri rifiuti non pericolosi di cui all articolo 212 comma 8 nonch per i soli rifiuti non pericolosi le imprese e gli enti produttori iniziali che non hanno pi di dieci dipendenti Per tale motivo i dati MUD come ogni anno sono stati sottoposti a specifiche procedure di stima elaborate dal sistema delle agenzie ISPRA Arpa per eliminare 1 principali errori qua
39. dinamica vengono assunti costanti Quest approssimazione si dimostrata ragionevole per terreni incoerenti caricati rapidamente Gli elementi meccanici ed elettronici che compongono il dispositivo sono essenzialmente una piastra di carico rigida una massa battente e una apparecchiatura elettronica di acquisizione dati La piastra in acciaio zincato del diametro di 300 mm e dello spessore di 20 mm pu essere considerata rigida ai fini del calcolo dei moduli del piano sottoposto a prova Essa dotata di una coppia di maniglie che ne facilitano il posizionamento e il trasporto Tra la piastra di carico e la massa battente sono frapposti nell ordine un compensatore di inclinazione per condurre prove su piani inclinati un accelerometro per la misurazione dei cedimenti una cella di carico per la misurazione dei carichi in gioco e uno smorzatore a molle buffer per modulare la forza impattante La cella di carico sostanzialmente un trasduttore di forza dotato di otto estensimetri incorporati il trasduttore accelerometrico invece un sensore che fornisce un output proporzionale all accelerazione misurata e che posizionato al centro della piastra di carico e ortogonalmente ad essa in grado di fornire per integrazione del segnale captato l abbassamento del punto centrale della piastra nonch la corrispondente velocit di deformazione del suolo La massa impattante del peso di 10 kg 15 kg nel caso in cui i moduli previsti siano eleva
40. discariche o depositi abusivi l impiego al posto di preziose materie prime spesso d importazione la riduzione della quantit di rifiuti e conseguentemente minori costi per la collettivit miglioramento della bilancia commerciale relativamente a importazione di combustibili tradizionali 80 70 LI ENERGIA 60 E MATERIA 50 E EXPORT 40 E DISCARICA 30 0 L L 10 0 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 Fig 3 2 Principali Utilizzi dei PFU in Europa Fonte ETRMA 2008 Il PFU grazie alle caratteristiche chimico fisiche del materiale si presta per l utilizzo in numerose applicazioni sotto forma di granulo di varie dimensioni Inoltre caratterizzato da un potere calorifico pari a quello del carbone e ci lo rende fonte energetica oggi largamente usata per soddisfare la domanda di settori industriali come i cementifici e le centrali di produzione di energia vapore che lo utilizzano sotto vari formati ciabattato cippato o intero In Figura 3 2 sono mostrati i principali utilizzi dei PFU in Europa dal 1994 al 2008 mostrando un consistente aumento del recupero di materia che passato dal 6 del 1994 a oltre il 80 Capitolo 3 La lavorazione dei PFU 40 del 2008 Per quanto attiene l Italia l Ecopneus secondo stime di massima valuta la produzione annuale di PFU in 380 000 tonnellate di cui 180 000 sono avviati al recupero energetico 100 000 al recupero di materiale mentre la quot
41. fra i pneumatici dei veicoli stradali e il piano di posa della stessa Le funzioni fondamentali della sovrastruttura sono e Formare una struttura stabile e poco deformabile in grado di sopportare nel tempo le azioni di carico prodotte dai veicoli 170 Capitolo 5 Programma sperimentale e Garantire la sicurezza della circolazione mediante una sufficiente regolarit ed aderenza della sua superficie e Ridurre le tensioni trasmesse al sottofondo le cui scarse caratteristiche meccaniche permettono l instaurarsi di deformazioni insostenibili per la sovrastruttura stessa La sovrastruttura stradale in genere formata da una sovrapposizione di strati costituiti da materiali di caratteristiche fisiche e meccaniche diverse scelti in base alla funzione che dovranno assolvere all interno della struttura stessa e a seconda del tipo di sollecitazione a cui verranno sottoposti nel corso della vita utile dell opera Va inoltre ricordato che in base alla geometria se la pavimentazione posta ad una quota superiore rispetto al piano di campagna l infrastruttura si dice realizzata in rilevato se invece la sovrastruttura si trova al di sotto di tale piano si parla di opera in trincea Si definisce portanza o capacit portante di un terreno o di uno strato il rapporto tra il carico applicato e il cedimento corrispondente nello stesso Il controllo delle caratteristiche di portanza avviene una volta che la lavorazione
42. indirect tensile stiffness modulus ne costituiranno i parametri discriminanti La sperimentazione si articola in una prima fase di prequalifica nella quale verranno studiate le percentuali delle varie pezzature di inerti e leganti e le caratteristiche di resistenza di due misti cementati uno contenente 1 1 5 e l altro lo 0 in volume di polverino di gomma entrambi confezionati in laboratorio con Pressa Giratoria a 180 giri In una seconda fase si studier il comportamento dello stesso materiale in sito mediante la realizzazione di una stesa di 80 m di Misto Cementato con polverino e una di 40 m senza presso il campo prove situato in prossimit della nuova rotatoria sud della Lungosavena nel comune di Castenaso della provincia di Bologna Si valuter dunque a partire dal confezionamento dei provini tramite laboratorio mobile e presso il laboratorio DICAM Strade l addensamento al variare dell energia di compattazione 180 e 120 giri la resistenza a Trazione indiretta a 25 C e l entit dei Moduli ITSM dopo maturazione in stufa a 40 C infine l omogeneit di stesa mediante l utilizzo di due apparecchi LWD Zorn e Dynatest Capitolo 1 Il problema dei rifiuti Capitolo 1 Il problema dei rifiuti 1 1 Sviluppo sostenibile 1 1 1 Introduzione Sviluppo sostenibile significa in termini estesi sviluppo economico e tecnico sostenibile con l ambiente una crescita che sfrutti le risor
43. le fasi di messa in opera del materiale o meglio delle due miscele una contenente polverino RREP stesa per un tratto complessivo di 80 m l altra senza RRE stesa per un tratto di circa 40 m 5 5 2 Confezionamento dei provini e Nomenclatura Una volta steso stato prelevato del materiale fresco con il quale si sono confezionati dei provini parte in sito tramite il laboratorio mobile e parte presso il laboratorio DICAM Strade Le modalit di esecuzione per confezionamento di provini con Pressa Giratoria secondo UNI EN 12697 31 sono state gi affrontata precedentemente al paragrafo 5 4 3 2 Con la Pressa Giratoria possibile fissare l altezza o il numero di giri al fine di avere diversi livelli di compattazione in ragione di ci sono stati prodotti provini sia a 180 che a 120 giri per ognuna delle due tipologie di miscele in esame per un totale di 21 campioni 148 Capitolo 5 Programma sperimentale Lo schema che segue riassume il numero di provini confezionati per tipologia di miscela e numero di giri Tipo di miscela N Giri Pressa Giratoria Laboratorio mobile DICAM Strade Tab 5 13 Numero di provini prodotti per tipologia x Per avere una rapida identificazione dei provini stata adottata una sigla alfanumerica che sintetizza tipologia di miscela RRE o RREP numero di giri della Pressa Giratoria numero identificativo del provino Ad esempio 7 Provino Numero 3 RREP 2
44. non bisogna sostenere alcun costo di produzione subito dopo aver ultimato la miscela utilizzando il bitume espanso il materiale ottenuto pu essere posto in opera e costipato il materiale trattato con bitume espanso rimane lavorabile per lunghi periodi I principali fattori che determinano l impiego del bitume espanso come sostanza stabilizzante sono caratteristiche di espansione le caratteristiche del bitume espanso sono il rapporto di espansione e il tempo di semitrasformazione Il rapporto di espansione il rapporto tra il volume massimo del bitume allo stato espanso e allo stato non espanso Il tempo di semitrasformazione corrisponde al tempo misurato in minuti secondi che la schiuma impiega a depositarsi fino a raggiungere met del volume massimo ottenuto Le caratteristiche di espansione pi importanti sono la temperatura del bitume la quantit d acqua addizionata al bitume la pressione di iniezione del bitume nella camera di espansione la presenza di sostanze antischiuma come i compositi di silicio Generalmente la schiuma migliore 109 Capitolo 4 Riciclaggio a freddo quella che riesce ad ottimizzare sia l espansione che il tempo di semitrasformazione indice di bitume e reologia i bitumi pi morbidi presentano generalmente delle caratteristiche schiumogene migliori I bitumi pi duri vengono utilizzati preferibilmente in condizioni climatiche caratterizzate da temperature elevate
45. non ci sia un contenuto eccessivo di sostanza stabilizzante che andrebbe a ridurre le prestazioni dello strato Nonostante il bitume sia lo stesso legante sia nei conglomerati bituminosi a caldo hot mix asphalt HMA che nei materiali stabilizzati a bitume BMS questi presentano caratteristiche molto differenti un HMA un materiale legato in modo continuo ovvero il bitume costituisce una pellicola che ricopre tutte le particelle 103 Capitolo 4 Riciclaggio a freddo dell impasto senza discontinuit mentre per un BSM vero il contrario il bitume ricopre solo parzialmente gli aggregati Oggi le sostanze stabilizzanti sono usate in tutto il mondo per superare i limiti che tipicamente derivano dall impasto dei materiali naturali e che vanno ad influenzare le prestazioni della pavimentazione Le sostanze stabilizzanti non solo migliorano le caratteristiche di resistenza di un materiale ma ne aumentano anche la durata e la resistenza all azione dell acqua In molte parti del mondo praticamente impossibile reperire materiali da costruzione di buona qualit per la realizzazioni di pavimentazioni stradali e i costi di trasporto per l importazione di un materiale adeguato hanno favorito lo sviluppo di tecniche di stabilizzazione che permettono di utilizzare risorse disponibili in loco La resistenza necessaria pu spesso essere ottenuta applicando tecniche che prevedono l utilizzo di un materiale di imp
46. per materiali non legati e legati con leganti idraulici per impiego in opere di ingegneria civile e nella costruzione di strade La UNI EN 13285 Miscele non legate specifica i requisiti per miscele non legate impiegate per la costruzione e la manutenzione di strade ed altre aree soggette a traffico essa si applica a miscele non legate di aggregati naturali artificiali e riciclati con dimensioni superiori comprese tra 8 e 80 mm e dimensione inferiore pari a 0 La UNI EN 13043 del gennaio 2004 Aggregati per miscele bituminose e trattamenti superficiali per strade aeroporti e altre aree soggette a traffico specifica le propriet di aggregati e filler ottenuti da materiali naturali o riciclati per impiego in miscele bituminose e trattamenti superficiali per strade e altre aree soggette a traffico Tale norma espressamente non si applica all impiego di conglomerati bituminosi fresati Infine la UNI EN 12620 Aggregati per calcestruzzo specifica le propriet degli aggregati e dei filler ottenuti dalla lavorazione di materiali naturali artificiali o riciclati miscelati per essere utilizzati nella confezione di calcestruzzi destinati alle pavimentazioni stradali oltre che alla produzione di prefabbricati In tutti i casi indipendentemente dall impiego finale si fa esplicito riferimento all utilizzo di materiali riciclati Le nuove norme europee sugli aggregati occupandosi di aggregati naturali artificiali e ri
47. pneumatici cos da poter recuperare gran parte della materia prima utilizzata In tal modo sono nati veri e propri impianti innovativi di smaltimento di PFU finalizzati alla produzione di materia prima secondaria In impianto possibile attraverso un processo di frantumazione in cascata ottenere a partire dal pneumatico post consumo granuli di gomma di varie granulometrie il cui impiego sar discusso in seguito mentre i filamenti di acciaio saranno separati magneticamente e pronti a essere riciclati La parte di tessuto presente sar separata attraverso particolari setacci per evitare una contaminazione del prodotto finito Le numerose tecnologie in via di sviluppo per l utilizzo della gomma riciclata fanno si che questa venga utilizzata nelle pi svariate granulometrie ed quindi importante 81 Capitolo 3 La lavorazione dei PFU poter creare 2 3 stazioni di accumulo del granulo di gomma operazione resa molto semplice dal meccanismo di produzione in cascata Le principali peculiarit di questo processo possono essere cos sintetizzate e Ambientali riutilizzo di una risorsa che se non recuperata sarebbe non biodegradabile e occuperebbe grandi spazi l impianto per le sue caratteristiche ha un impatto ambientale insignificante e non crea inconvenienti di rumorosit e esalazioni possibilit di bonificare discariche o depositi abusivi l impianto infatti in grado di adattarsi a qualsiasi tipo
48. ricostruibili dalla definizione del CER 16 01 03 attribuendo lo status di non rifiuto allo pneumatico usato Essi sono costituiti da una struttura toroidale elastica di gomma naturale o sintetica e possono essere di due tipi e I tube type sono pneumatici con camera d aria che racchiude l aria compressa per ottenere un effetto di adattamento e sospensione del veicolo dal terreno la copertura costituita da gomma sintetica essenziale nel trasmettere gli attriti che si generano con il movimento e tele di fibra o di metallo e I tubeless sono pneumatici che posseggono la funzione di camera d aria e non ne richiedono l utilizzo mentre la copertura identica a quella dei tube type Attualmente tutte le autovetture vengono prodotte con pneumatici tubeless mentre gli autobus e gli autocarri utilizzano entrambi i modelli 44 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti La struttura dello pneumatico rappresentata nella Figura 1 23 Struttura dello Pneumatico costituita dal battistrada e dalla carcassa Fascia battistrada I Cinture b Fianchi DI Carcass Liner Tallone Cerchietti Fig 1 23 Struttura pneumatico Il battistrada la parte del pneumatico essenziale per l aderenza con il terreno con il quale a contatto e consiste in un anello di gomma compatta che avvolge la carcassa Fondamentale poi la mescola che deve garantire un giusto compromesso tra la resistenza all
49. riduce la propria reattivit su fondi duri e regolari quali le strade e Circonferenza della ruota maggiore sar tale valore e minore sar l effetto delle irregolarit del terreno e si avr un passaggio pi morbido da un livello all altro 46 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti Oltre le caratteristiche geometriche occorre osservare quali sono le propriet fisiche del pneumatico che si distinguono in e Pressione del pneumatico maggiore sar la pressione e maggiore sar la durezza del pneumatico questo valore deve essere regolato in base al peso del veicolo al tipo di strada da percorrere e al pneumatico utilizzato e Aderenza dei pneumatici l aderenza dei pneumatici non definita dalla larghezza dello stesso ma dal coefficiente d aderenza del pneumatico che viene definito in funzione della mescola La composizione degli pneumatici da autovettura diversa da quella degli pneumatici da autocarro Queste differenze non si esprimono solo in termini di dimensioni di acciaio o tessile inclusi nella loro struttura ma anche nei tipi e nelle proporzioni tra gomma naturale e sintetica nerofumo e silice e gli altri ingredienti usati nelle mescole Nella Figura 1 24 sono riassunte le composizioni medie degli pneumatici di autoveicoli ed autocarri Ciascun ingrediente della mescola contribuisce a dare allo pneumatico delle specifiche caratteristiche con lo scopo di incrementarne la vita utile Per attribuire a
50. uscente dalla riciclatrice viene precompattato da un rullo vibrante pesante per ottenere un grado di addensamento uniforme in tutto il materiale riciclato Di seguito il materiale viene profilato da una motolivellatrice prima di essere costipato da rulli vibranti e rulli gommati Nel caso in cui si usi un emulsione bituminosa o bitume schiumato insieme ad una boiacca cementizia il treno di riciclaggio avr una configurazione simile un autocisterna di bitume viene posizionata davanti al miscelatore di sospensioni dal quale viene spinta Qualora il cemento venga sparso in forma pulverulenta sulla superficie stradale antistante il treno di riciclaggio la cisterna di bitume agganciata direttamente alla riciclatrice e in testa al treno spinto viene posta un autobotte d acqua che funge da veicolo capofila 120 Capitolo 5 Programma sperimentale Capitolo 5 Programma Sperimentale 5 1 Introduzione L obbiettivo della ricerca quello di valutare la possibilit di inserimento del polverino di gomma all interno di un misto cementato confezionato a freddo composto da emulsione bituminosa cemento e fresato Lo studio fornisce gli effetti indotti dall aggiunta di polverino di gomma sulla miscela a parit di granulometria emulsione e cemento in termini di caratteristiche meccaniche quali Lavorabilit Resistenza a Trazione Indiretta e Moduli di Rigidezza Va detto inoltre come il suddetto oggetto di ricerca
51. usura e una buona aderenza in tutte le condizioni di esercizio Le mescole tradizionali sono costituite da composti elastomeri gomma naturale SBR copolimeri butadiene stirene polibutadiene polisoprene di sintesi gomma butilica in dosi variabili e da additivanti quali il nerofumo gli oli i plastificanti e lo zolfo che permettono di esaltare determinate caratteristiche La carcassa la parte strutturale dello pneumatico su cui vulcanizzato il battistrada Ottenuta dalla sovrapposizione di tele incrociate di materiale tessile o sintetico impregnate di gomma ed eventualmente rinforzate con fili metallici essa termina con due robusti talloni che contengono i cerchietti formati da anelli di fune metallica cha hanno la funzione di mantenere la carcassa ben aderente al cerchio Le varie tele sono fra loro unite con procedimento di vulcanizzazione che le rende una struttura unitaria La carcassa di uno pneumatico da autovettura include la componente tessile non presente invece negli pneumatici per autocarri che invece inglobano una percentuale maggiore di acciaio La parte laterale della carcassa viene chiamata spalla e assolve due obbiettivi la resistenza alla flessibilit in senso 45 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti verticale che serve a minimizzare il trasferimento delle irregolarit del terreno sul veicolo e la rigidezza orizzontale che serve a trasferire sul terreno i carichi dovuti a sottosterzo frenata e accel
52. vada inquadrato in ottica ecosostenibile e soprattutto innovativa dati i pochi studi tecnici e sperimentali sull impiego del polverino di gomma in conglomerati bituminosi e soprattutto come nel caso in analisi nei misti cementati riciclati a freddo 5 2 Articolazione del programma La sperimentazione stata sviluppata in sito e in laboratorio Presso il campo prove Lungosavena sono state effettuate stesa del materiale con polverino e non confezionamento tramite pressa giratoria dei provini con laboratorio mobile e controllo della omogeneit di stesa Presso il laboratorio DICAM Strade sono stati confezionati i provini tramite pressa giratoria ed analizzate le caratteristiche meccaniche della miscela Trazione Indiretta e ITSM In generale possibile riassumere la ricerca in 5 fasi principali 1 Descrizione del programma sperimentale descrizione del campo prova e delle fasi di realizzazione e del progetto 2 Fase di prequalifica descrizione dei materiali impiegati e Mix Design 3 Controllo della lavorazione in opera studio sull addensabilit delle miscele in opera 4 Caratterizzazione meccanica del materiale steso analisi e descrizione dei risultati dei provini sottoposti a ITS e ITSM 5 Valutazione dell omogeneit di stesa prove con LWD 121 Capitolo 5 Programma sperimentale 5 3 Descrizione del progetto e del campo prove Il campo prove localizzato in prossimit della nuova r
53. 00 ELwDp Dynatest Fig 5 56 Rappresentazione omogeneit valore moduli 187 Capitolo 5 Programma sperimentale Infine si voluto rappresentare l andamento dei moduli nelle sezioni in progressione Fig 5 7 LWD Zorn Erwp MPa 400 3 300 200 100 LWD Dynatest Erwp MPa 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 Fig 5 57 In alto andamento degli ELWD determinati con l apparecchiatura Zorn in basso invece quelli mediante LWD Dynatest Si noti come sia presente una buona omogeneit di stesa soprattutto nella parte centrale ovvero dalla sezione 2 alla 6 nella quale non si riscontrano grosse discontinuit man mano che ci si avvicina allo strato intermedio nel quale c una contaminazione del materiale il valore del modulo scende 188 Capitolo 5 Programma sperimentale I valori discordanti sono dunque all inizio della stesa quando il materiale contaminato da quello di riporto e all interfaccia tra i due Questo possibile verificarlo ulteriormente nel grafico di Fig 5 56 nel quale si possono individuare i punti al di fuori della nuvola considerata e relativi ai valori dei due moduli Dyna e Zorn per sezione e punto di controllo Nel tratto costituito dal Misto Cementato senza polverino si riscontra nuovamente una buona omogeneit anche in questo caso per come gi si verificato per i valori di rottura per ITS e per quelli del modulo ITSM anche i valori di m
54. 2 161 171 ELwp Zorn 15 b 162 168 238 315 168 241 183 124 220 Kg i c 160 197 231 189 216 246 160 163 203 Tab 5 18 Valori dei moduli ELWD con Dynatest e Zorn Per ognuna delle sezioni T1 T2 T3 etc sono indicati tre valori a b c del modulo relativi al punto di presa rispettivamente lato sinistro mezzeria e lato destro per ognuno dei due LWD in rosso Dynatest e in blu Zorn T 3 z a i LWD Dynatest Fig 5 54 Dispersione valori ELWD attorno il valore medio determinati con Dynatest 186 Capitolo 5 Programma sperimentale LWD Zorn 390 360 330 300 270 4 0 240 s 210 R A A 180 150 e 120 90 60 30 Erwp MPa Fig 5 55 ispersione valori ELWD attorno il valore medio determinati con Zorn In figura 5 54 e in figura 5 55 sono rappresentate le dispersioni dei moduli attorno al valore medio nelle due tipologie Dynatest e Zorn dove in entrambi i casi i punti sono molto poco dispersi In figura 5 56 invece 1 punti rappresentati sono definiti da una coppia di coordinate x y i cui valori sono rispetivamente modulo Dynatest e modulo Zorn Viene cos definita una nuvola di punti molto concentrata il che vuol dire che in sostanza si ha una buona omogeneit del dato su tutta la superficie 800 600 400 200 T 0 200 400 600 800 1000 1200 14
55. 4 Analisi dei risultati Nello schema in basso sono visibili il numero di sezioni per ognuna delle quali sono state eseguite 3 prove per tipologie di LWD per un totale di 27 punti di controllo a strumento La valutazione che si vuole fare non tanto sul valore in se dei moduli quanto sull omogeneit della stesa e quindi sul valore che mediamente questi hanno su tutta la superficie esaminata TI T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 Lil z 0 o o e 0 0 0 T QOQ Es W Zz 100 0 O Z7 O0 0 o zu O gt O Da 259 zo T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 illl o 0 0 0 0 0 0 0 E O E q W Z ji 0 0 0 0 0 di SE 5 239 O 020 0 Fig 5 53 Punti di controllo sulla stesa in rosso Dynatest e in blu Zorn In tabella 5 18 sono riportati i valori dei moduli Ex wp per lo schema adottato le misurazioni sono state eseguite circa 10 giorni dopo la stesa la temperatura al momento della prova era di circa 2 C secondo la procedura ANAS con massa da 10 Kg per LWD Dynatest e da 15 kg per lo Zorn 185 Capitolo 5 Programma sperimentale MISTO CEMENTATO CON MISTO POLVERINO CEMENTATO SEZ Sez TI T2 T3 T4 T5 m BIA T7 T8 IPt o R a 1300 1153 932 1034 1156 1151 878 870 886 LWD Dynatest 10 b 1006 1327 906 910 1098 1296 703 1020 1090 Kg j c 929 935 976 1013 1103 912 626 870 670 a 266 177 204 121 155 196 12
56. 8 803 958 9 175 547 8 688 731 grazioni stime Rifiuti speciali non pericolosi da C amp D stime 52 082 805 53 202 433 61 720 058 56 680 750 at non pericolosi con attivit ISTAT non determinata 48 351 65 559 180 749 Totale non pericolosi 125 492 061 125 469 950 127 283 562 118 187 459 Rifiuti speciali pericolosi MUD 10 560 991 9 794 419 10 050 409 8 689 192 Vaicoli radiati per demolizione stime EHN 1 556 765 1 229 921 1 610 137 o pericolosi con attivit ISTAT non determinata 10 026 10 925 15 313 Totale pericolosi 10 560 991 11 361 210 11 291 255 10 314 642 Rifiuti speciali con CER non determinato MUD 4 508 6 992 3 461 Totale rifiuti speciali 136 053 052 136 835 668 138 581 809 128 505 562 Tab 1 1 Produzione Nazionale di Rifiuti Speciali anni 2006 2009 Fonte ISPRA L analisi dei dati per attivit economica secondo la classificazione Ateco 2002 evidenzia che il maggior contributo alla produzione complessiva dei rifiuti speciali dato dal settore delle costruzioni e demolizioni Codice Ateco 45 nella quota di 59 173 322 t 58 828 670 t NP MUD Stime 344 652 t P su un totale di rifiuti pericolosi complessivo di tutte le attivit economiche pari a 128 505 562 t 118 187 459 t NP MUD Stime 10 314 642 t P con una percentuale nell anno 2009 pari al 46 1 del totale prodotto 19 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti 160 000 136 053 136 836 138 582 140 000
57. 80_3 gt N Giri Pressa Giratoria 180 boni Misto Cementato ad Alta Flessibilit con Polverino 5 5 3 Curve di addensamento Come gi detto in precedenza il software registra il valore dell altezza h al giro N sono noti i pesi dunque possibile determinare il peso di volume di ogni provino e la massima densit Gmm funzione delle densit di inerti e leganti Esprimendo gli ultimi due valori in relazione al numero di giri in scala logaritmica 180 e 120 possibile costruire le curve di addensamento che sono riportare qui di seguito Fig 5 24 e 5 25 149 Capitolo 5 Programma sperimentale Curva di Addensamento Stesa 180 giri 100 00 95 00 90 00 85 00 G Gmm RREP 180_1 t RREP 180 _2 80 00 RREP 180_5 RRE 180_3 75 00 RRE 180_5 a RRE 180_1 T 70 00 100 00 fo 2 2 5 gt G Gmm 8 80 00 70 00 100 10 Numero di giri log Fig 5 24 Curva di addensamento a 180 giri per RREP ed RRE Curva di Addensamento Stesa 120 giri 95 00 dre RREP 120_1 RREP 120 2 RREP 120 4 75 00 de RRE 120 3 RRE 120 2 RRE 120 1 5 10 Numero di giri log Fig 5 25 Curva di addensamento a 120 giri per RREP ed RRE Come gi osservato in prequalifica la presenza del polverino permette
58. ALMA MATER STUDIORUM UNIVERSIT DI BOLOGNA FACOLT DI INGEGNERIA CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA CIVILE Dipartimento di Ingegneria Civile Chimica Ambientale e Dei Materiali TESI DI LAUREA in Tecnica e Sicurezza dei Cantieri Viari M APPLICAZIONE SPERIMENTALE DEL POLVERINO DI GOMMA PER LA REALIZZAZIONE DI STABILIZZATI CON TECNINCA DI RICICLAGGIO A FREDDO CON CEMENTO ED EMLULSIONE BITUMINOSA TESI DI RELATORE Rocco Salome Prof Ing Andrea Simone CORRELATORE Dott Ing Matteo Pettinari Anno Accademico 2011 2012 Sessione III A mio Padre Parole Chiave Polverino di gomma da PFU Riciclaggio a Freddo Misto Cementato Addensabilit ITSM ITS INDICE INTRODUZIONE aaa 1 CAPITOLO 1 IL PROBLEMA DEI RIFIUTI s0rrrrrerrereeererieseeneeereneeeceneeneone 3 1 1 SVILUPPO SOSTENIBILE sssusa A E A E E 3 PAd INIFOGUZIONE rE E AE T ia 3 1 1 2 Concetto di sostenibilit nelle pavimentazioni stradali 4 1 1 3 Le politiche pubbliche per la sostenibilit 9 L2 IL PROBLEMA DEI RIFIUTI lai ia 11 124 Introduzione a I EAEEREN 11 1 2 2 Rifiuti derivanti da Demolizione e Ricostruzione C amp D iii 13 1 3 PAVIMENTAZIONI STRADALI E LORO DETERIORAMENTO eci 29 1 3 1 Il pacchetio stradale iii iaia ian aaa 29 1 3 2 Deterioramento delle pavimentazioni stradali iii 33 1 3 3 Manutenzione e risanamento delle pavimentazioni stradali iii
59. F i n 4000 25000 poise a 60 C Viscosit Assoluta 140 F Peso Specifico del Compattato 1600 2000 kg m3 P iet asciutto sn e 100 RAP 20 25 Meccaniche California Bearing Ratio 40 RAP 60 vergine gt CBR dopo una settimana 150 1 5 Pneumatici Tab 1 8 Propriet Fisiche e Meccaniche del R A P 1 5 1 Composizione e caratteristiche Gli pneumatici equipaggiano la maggior parte dei mezzi di trasporto destinati ad un utilizzo stradale e costituiscono un problema significativo nel momento in cui raggiungono il termine della loro vita utile dato il peso relativo che il trasporto su strada ricopre nel sistema globale dei trasporti Lo pneumatico fuori uso un rifiuto speciale non pericoloso identificato nell elenco europeo dei rifiuti con il codice CER 16 01 03 ovvero appartenente alla categoria di Fig 1 22 Pneumatici fuori uso 43 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti rifiuti prodotti dallo smantellamento di veicoli fuori uso e dalla manutenzione di veicoli necessaria una distinzione precisa tra pneumatico fuori uso e pneumatico usato in quanto il primo PFU lo pneumatico non pi utilizzabile che non pu essere sottoposto a ricostruzione viceversa il secondo PU ha una struttura integra che ne consente il reimpiego tal quale o previa ricostruzione La distinzione tra PFU e PU netta e anche sottolineata dal DM del 09 01 2003 che ha espunto gli pneumatici
60. Grecia 2 lt 5 gt 95 Svezia 2 21 75 Finlandia 1 45 55 Irlanda 1 lt 5 gt 95 Lussemburgo TOTALE 180 28 72 Tab 1 5 Statistiche di Produzione Rifiuti C amp D a Livello Europeo dati aggiornati al 1999 a cura del Symonds Group I dati relativi all Italia sono molto al di sotto della media europea con solo il 9 dei rifiuti recuperati e oltre il 90 smaltiti senza alcuna valorizzazione e per una quota certo non trascurabile anche in modo abusivo Il mercato nazionale dei rifiuti da C amp D rimane quindi ancora bloccato rappresentando di riflesso un problema soprattutto per gli ingenti quantitativi di prodotti allora intorno ai 40 46 milioni di tonnellate all anno mentre secondo le stime pi recenti oggi tale produzione si attesta a quota 56 61 Mt a circa Le cause di questo ritardo possono essere quindi ritrovate in una serie di motivi che si oppongono ad una diffusione delle tecniche di riciclaggio tra cui permane la lentezza delle Amministrazioni a recepire le innovazioni tecniche e a modificare quei capitolati nei quali si preferisce fare riferimento all impiego esclusivo di materie prime naturali Allo scopo di superare i vincoli formali e le resistenze culturali appare opportuno integrare la normativa tecnica esistente mediante la definizione di specifici criteri di accettabilit di tali materiali e pi efficacemente informare progettisti stazioni 28 Capitolo 1 Il problema
61. P_120 4a 7123 7 6660 5 RREP_180 1a 12578 0 9055 5 RREP_180_1 b 12211 3 10110 0 RREP_180 4a 8659 5 6453 5 RREP_180_4b 9713 5 6954 7 RREP_180_6 a 14715 7 9663 3 RREP_180_6 b Tab 5 16 Valori dei Moduli ITSM per RRE 180 RREP 180 e 120 Per effettuare una valutazione pi rapida si pu fare riferimento ai valori medi per miscela e numero di giri per il confezionamento il colore verde indica la miscela contente polverino di gomma confezionata a 180 giri di Pressa Giratoria il blu la medesima confezionata a 120 giri e il rosso quella priva di polverino sottoposta a 180 giri di compattatore giroscopico Fig 5 44 167 Capitolo 5 Programma sperimentale Modulo di Rigidezza ITSM 10 C 11288 0 m RRE 180 m RREP 180 m RREP 120 Modulo di Rigidezza ITSM 20 C m RRE 180 ERREP 180 m RREP 120 Modulo di Rigidezza ITSM 30 C 3 RRE 180 ERREP 180 m RREP 120 Fig 5 44 Valori medi dei Moduli di Rigidezza ITSM per tipologia di miscela alle temperature di 10 20 e 30 C 168 Capitolo 5 Programma sperimentale I valori del modulo ITSM nei provini contenenti polverino di gomma confezionati a 180 giri sono pi alti rispetto quelli senza sia a 10 a 20 che 30 C Cos come si era potuto osservare nelle prove ITS paragrafo 5 6 2 anche in questo caso il materiale
62. Stabilizzazione con Bitume ESpanso iii 109 4 3 IL PROCESSO DI RICICLAGGIO A FREDDO L eric 111 4 3 1 Riciclaggio in impianto iii 111 43 2 Riciclo dio ini ilO svsriccririni eigen a EEE Ea E Ea TEE a ES ieai 115 CAPITOLO 5 PROGRAMMA SPERIMENTALE rccrcrrerresesrsescoseoseseneenene 121 dil INTRODUZIONE parili e E ET A nina cei 121 5 2 ARTICOLAZIONE DEL PROGRAMMA 33 4cirizzi eta iaia ciaita 121 5 3 DESCRIZIONE DEL PROGETTO E DEL CAMPO PROVE iii 122 5 4 PREQUALIFICA DEL MATERIALE ieri eee eee 126 JAT F materiali cerren NA EROK EE AA NS EEEE aa 127 354 2 gt Mix Design suina aaa aaa 132 5 4 3 Confezionamento Compattazione e Trazione Indiretta iii 135 5 4 4 Maturazione dei provini iii 143 5 4 5 Trazione Indiretta e 143 5 5 CONTROLLO DELLA LAVORAZIONE IN OPERA ieii 148 SDA Introduzione ssaa li ira 148 5 5 2 Confezionamento dei provini e Nomenclatura iii 148 5 5 3 Curve di addensamento ii 149 5 6 CARATTERIZZAZIONE MECCANICA DEL MATERIALE STESO 155 5 61 gt INMFOdUZIONE aiina en aaa 155 5 6 2 Analisi dei dati da ITS a 25 C 155 5 6 3 Test ITSM per la determinazione del Modulo di Rigidezza iiiiii 159 5 7 VALUTAZIONE DELL OMOGENEIT DI STESA rie 170 SIAT
63. V 1 e il 5 volume sulla miscela di aggregati Le due miscele sono cos composte e Misto Cementato con polverino Cemento 3 5 Emulsione Bituminosa 3 Polverino o PFU 1 5 in volume e Misto Cementato senza polverino Cemento 3 5 Emulsione Bituminosa 3 Polverino 0 in volume 123 Capitolo 5 Programma sperimentale Una volta definite le caratteristiche delle due miscele si proceduto con la stesa del materiale Fig 5 3 e Fig 5 4 articolata in 8 step 1 2 3 4 Passaggio del Rullo Intelligente Bomag al fine d valutare l omogeneit del piano di posa Arrivo della miscela in sito confezionata con polverino e acqua precedentemente presso lo stabilimento di Spilamberto da Frantoio Fondovalle Sistemazione del materiale sul piano di posa con Grader per una larghezza trasversale di circa 6 m sezione finale prevista Spargimento del cemento sulla superficie e lavorazione dello stesso per mezzo di spandicalce al fine di garantire il corretto dosaggio in peso sugli inerti pari al 3 5 Fig 5 3 Prime 4 fasi di messa in opera 5 Confezionamento della miscela con emulsione con utilizzo della riciclatrice Wirtgen W2000 la quale in grado di rimescolare il materiale sparso sul piano di posa garantendo un omogena distribuzione volumetrica dei leganti del fresato e del polverino 124 Capitolo 5 Programma sperimentale 6 Risistemazione delle quote di pr
64. a rimanente viene dispersa in traffici e pratiche illegali o comunque fuori controllo L assenza di un sistema integrato di gestione a livello nazionale ha generato una situazione caratterizzata da un mancato controllo sui flussi di questo materiale insufficiente implementazione di utilizzi di PFU e suoi derivati assenza di una razionalizzazione tra le parti del sistema di gestione Queste carenze non permettono di garantire la tutela dell ambiente come evidenziato da numerosi casi di discariche illegali abbandoni e incendi di PFU ben documentati dal dossier di Legambiente Copertone selvaggio Oggi sono circa 30 000 i punti in cui viene generato il PFU gommisti stazioni di servizio officine sedi di flotte su tutto il territorio nazionale Migliaia sono poi le aziende autorizzate al prelievo e al trasporto con destinazione agli oltre 50 impianti di trattamento siti in cui i PFU vengono preparati per il successivo recupero energetico o di materiale 3 3 Tecnologie per il recupero dei PFU L esigenza di trovare una soluzione adeguata al riciclaggio dei pneumatici fuori uso avvertita in modo pressante dai gestori specie pubblici aziende urbane di igiene ambientale ed stata proposta per questo non una semplice termovalorizzazione di rifiuti ma un processo di trattamento complesso per il recupero di materie prime Si sono perci iniziati a sviluppare procedimenti di riciclo finalizzati a separare i vari componenti dei
65. a 10 C 118 Capitolo 4 Riciclaggio a freddo Un treno di riciclaggio Fig 4 7 costituito da un insieme di macchine operatrici semoventi che possono differenziarsi in base al tipo di macchinari utilizzati e in funzione della modalit previste per l intervento per esempio nel caso di riciclaggio con bitume schiumato sar composto da fresatrice riciclatrice mescolatrice cisterna per l acqua dosatore e mescolatore eventuali silos del cemento e spandicemento autocisterna contenente bitume a caldo autocisterna per il rifornimento di acqua di solito posta davanti alla riciclatrice rullo vibrante per la compattazione Generalmente la cisterna d acqua presente quando si effettua il riciclaggio con bitume schiumato e in tutti i casi in cui ci sia anche o solo la presenza di una sostanza stabilizzante cementizia bitume schiumato e cemento calce emulsione bituminosa e cemento calce solo cemento tuttavia pu anche essere presente in tutti quei casi che richiedano acqua di aggiunta per migliorare la lavorabilit della miscela La cisterna del bitume e dell emulsione sono specifiche invece del riciclaggio con sostante stabilizzanti bituminose con o senza cemento La prima macchina generalmente la fresa che lavora alla profondit prevista dall intervento il fresato viene quindi caricato dalla macchina che segue impastato con emulsione o schiuma di bitume acqua e additivi per poi es
66. a 75 442 CEE del Consiglio relativa ai rifiuti e la decisione 94 904 CE del Consiglio che istituisce un elenco di rifiuti pericolosi ai sensi dell articolo 1 paragrafo 4 della direttiva 91 689 CEE del Consiglio relativa ai rifiuti pericolosi essa unifica a livello comunitario l elenco dei rifiuti pericolosi istituito dalla decisione 94 904 CE e l elenco dei rifiuti istituito dalla decisione 94 3 CE abrogando le due decisioni a partire dal 1 gennaio 2002 50 Capitolo 2 Il quadro normativo 2 2 2 Decreto legislativo 5 Febbraio 97 n 22 Grazie al recepimento delle Direttive Europee 91 156 CEE 91 689 CEE E 94 62 CEE relative rispettivamente a rifiuti rifiuti pericolosi e rifiuti da imballaggio si pian piano introdotto nel quadro legislativo italiano una visione del rifiuto non pi termine della catena dei consumi ma come punto di partenza per cicli produttivi innovativi in grado di sfruttare le potenzialit residue di ciascun elemento residuato Il principale strumento legislativo del settore il decreto legislativo 5 febbraio 1997 n 22 Decreto Ronchi di attuazione delle direttive suddette sul quale si basano tutte le attivit legislative successive L art 4 del decreto riveste particolare importanza ai fini del trattamento e del reimpiego dei rifiuti da Costruzione e Demolizione in esso viene stabilito che le autorit competenti devono favorire ed incentivare le attivit di recupero e riciclaggio d
67. a ampliato lo spettro di applicazione della norma contenuta nella legge finanziaria del 2002 estendendo l obbligo a tutti i 70 Capitolo 2 Il quadro normativo settori della pubblica amministrazione e quindi anche alle opere pubbliche In conseguenza di ci ogni Pubblica Amministrazione si trovata nell obbligo di inserire nei propri capitolati d appalto la necessit di prevedere l impiego di materiali riciclati Il decreto stabilisce le metodologie di calcolo e la definizione di materiale riciclato ed individua pi precisamente le finalit ed i destinatari Viene istituito il Repertorio del Riciclaggio che un elenco di prodotti realizzati con materiale riciclato a cui le pubbliche amministrazioni possono attingere per adempiere all obbligo di soddisfare almeno il 30 del proprio fabbisogno Vi sono indicate distintamente per ogni prodotto o manufatto le condizioni di offerta la disponibilit e la congruit del prezzo Il Repertorio del Riciclaggio gestito dall Osservatorio Nazionale dei Rifiuti ente di controllo presso il Ministero dell Ambiente e della tutela del territorio Il decreto stabilisce le procedure da seguire per ottenere l iscrizione dei prodotti nel Repertorio orientate alla qualificazione del prodotto che deve garantire livelli di qualit e di sicurezza ambientale idonei ai diversi impieghi ai quali pu essere destinato L iscrizione al repertorio di un prodotto avviene
68. a degli aggregati 1 15 g cm anzich circa 2 65g cm con la conseguente possibilit di dare luogo a fenomeni di segregazione Il bitume aggiunto nel dosaggio desiderato ricopre e lega entrambi i tipi di particelle lapidei e di gomma dando luogo ad una debole interazione superficiale con i granuli di polverino il cui dosaggio compreso tra l 1 edil 3 in peso sulla miscela I polverini che possono essere utilizzati sono di differente pezzatura compresi tra quelli a grana grossa passanti al setaccio da 6mm e trattenuti al setaccio da 2 36 mm e quelli detti ultrafini passanti al setaccio da 0 3 mm Possono dunque realizzarsi sia miscele chiuse semichiuse e semiaperte facendo riferimento ai fusi con metodo Wet mentre per quanto riguarda la percentuale di legante questa dovr essere definita tenendo presente che il polverino tende ad assorbire durante la fase di trasporto e messa in opera della miscela una quota parte della frazione aromatica del bitume impiegato 99 Capitolo 3 La lavorazione dei PFU Nel caso di miscele chiuse invece per le caratteristiche di assorbimento qui sopra elencate si raccomanda l utilizzo di polverino ultrafine per scongiurare fenomeni di sgranamento superficiale vengono raccomandate generalmente anche le dimensioni dei granuli per le miscele gap e open graded non superiori a 2mm 100 Capitolo 4 Riciclaggio a freddo Capitolo 4 Riciclaggi
69. a norma UNI 10802 secondo la metodica prevista dalla norma UNI EN 12457 2 Caratterizzazione dei rifiuti Lisciviazione Prova di conformit per la lisciviazione di rifiuti granulari e di fanghi Parte 2 Prova a singolo stadio con un rapporto liquido solido di 10 1 kg per materiali con particelle di dimensioni minori di 4 mm con o senza riduzione delle dimensioni Solo nei casi in cui il campione da analizzare presenti una granulometria molto fine si deve utilizzare senza procedere alla fase di sedimentazione naturale una ultracentrifuga 20000 G per almeno 10 minuti Dopo tale fase si potr procedere alla successiva fase di filtrazione secondo quanto riportato al punto 5 2 2 della norma UNI EN 12457 2 I risultati delle determinazioni analitiche devono essere confrontati con i valori limite Tabella 2 2 59 Capitolo 2 Il quadro normativo 2 2 6 La marcatura CE Nella panoramica normativa non si pu non ricordare che dal 1 Giugno 2004 in Italia essendo terminato il periodo transitorio sono entrate in vigore le norme armonizzate europee attinenti la marcatura CE degli aggregati naturali o riciclati da impiegarsi nel settore delle costruzioni stradali La UNI EN 13242 Aggregati per materiali non legati e legati con leganti idraulici per l impiego in opere di ingegneria civile e nella costruzione di strade specifica le propriet di aggregati ottenuti mediante processo naturale o industriale oppure riciclati
70. a o nella terra Essa 49 Capitolo 2 Il quadro normativo classifica le discariche in tre categorie discariche per rifiuti pericolosi discariche per rifiuti non pericolosi discariche per rifiuti inerti Sono invece esclusi dall ambito di applicazione della direttiva e l uso di rifiuti inerti in lavori di accrescimento e ricostituzione nelle discariche e il deposito di terra non inquinata o di rifiuti inerti non pericolosi ricavati dalla prospezione ed estrazione dal trattamento e dallo stoccaggio di minerali nonch dallo sfruttamento di cave Viene definita una procedura uniforme di ammissione dei rifiuti allo scopo di evitare ogni pericolo e vengono individuati i rifiuti che non sono ammessi in una discarica La Direttiva 75 442 CEE del 15 luglio 1975 direttiva quadro sui rifiuti modificata dai seguenti provvedimenti e direttiva 91 156 CEE del Consiglio del 18 marzo 1991 e direttiva 91 692 CEE del Consiglio del 23 dicembre 1991 e decisione 96 350 CE della Commissione del 24 maggio 1996 e direttiva 96 59 CE del Consiglio del 16 settembre 1996 mira ad istituire una gestione coordinata dei rifiuti nella Comunit al fine di limitarne la produzione La Decisione 2000 532 CE della Commissione del 3 maggio 2000 modificata dalle decisioni 2001 118 CE 2001 119 CE e 2001 573 CE sostituisce la decisione 94 3 CE che istituisce un elenco di rifiuti conformemente all articolo 1 lettera a della direttiv
71. a tramite pressa giratoria a 180 giri di rivoluzione alla pressione di 600 kPa e angolo esterno di inclinazione dello stampo pari a 1 25 come meglio esplicitato nei paragrafo precedente Prima di eseguire prove sia statiche che dinamiche i provini sono stati fatti maturare in busta ermetica in modo da trattenere l umidit e disposti in stufa per 3 gg a 40 C previa pesatura Fig 5 18 Alla scadenza del tempo prestabilito stata rimossa la busta e sono stati successivamente reinseriti in stufa sempre alla medesima temperatura per altri 3 gg Una volta estratti hanno dunque completato la maturazione a 25 C fino a stabilizzazione del peso Fig 5 18 Alcuni provini imbustati 5 4 5 Trazione Indiretta Le prove di trazione indiretta sono svolte al termine della maturazione con l obbiettivo in questo caso di valutare se l apporto del polverino possa in qualche maniera incidere sui criteri di resistenza rispetto ad una miscela di stampo tradizionale 143 Capitolo 5 Programma sperimentale 5 4 5 1 Prova di Trazione Indiretta secondo la UNI EN 12697 23 Si definisce resistenza a trazione indiretta ITS la massima tensione di trazione calcolata applicata a un provino cilindrico caricato diametralmente fino a rottura alla temperatura di prova e alla velocit di avanzamento della macchina La prova di resistenza a trazione indiretta pu essere eseguita ad una temperatura compresa tra i 5 ed i 25 C essa c
72. alore della tensione di rottura risulta essere inferiore a fronte di una deformazione pi consistente quantomeno nei provini a 120 giri Dai grafici si evince come questo non si verifichi nel caso a 180 la motivazione di questa disparit da imputarsi a 4 considerazioni principali Il materiale contenente polverino stato steso prima provini confezionati subito e dunque stato meno soggetto alle condizioni climatiche di stesa non ottimali Il misto cementato RRE steso in una seconda fase stato soggetto ad una leggera precipitazione che potrebbe aver modificato le caratteristiche di resistenza L addensamento a 180 giri disidrata di pi il materiale il polverino ha un comportamento a spugna espellendo pi acqua e favorendo in qualche modo la maturazione con un conseguente aumento delle resistenze Il contenuto di cemento fondamentale per far si che la miscela abbia caratteristiche meccaniche elevate in fase di prequalifica viene fatto manualmente in un area ristretta mentre in sito viene fatto con una Spandicalce su un area pi ampia Nelle figure 5 34 e 5 35 sono confrontati i valori di tensione e deformazione massima a rottura per ITS in prequalifica e in stesa Si possono riscontrare le considerazioni sin qui fatte in merito alle problematiche che una lavorazione in opera pu esplicare rispetto quelle di uno studio in laboratorio 157 Capitolo 5 Programma sperimentale ttura mm l
73. appresenta l addensamento dopo un giro auto addensamento K rappresenta la pendenza della curva di addensamento n rappresenta il numero di giri compiuto dalla fustella della massima densit C Contenuto di Vuoti Numero di Giri loa Fig 5 13 Esempio di una curva di addensamento ottenuta dalla compattazione con pressa giratoria Analizzando le curve di compattazione si possono trarre alcune importanti considerazioni riguardanti la lavorabilit della miscela e l addensabilit del materiale rispettivamente espresse dal valore K e da Gmm Il compattatore giroscopico impiegato nella sperimentazione prodotto dalla Pine Instrument Company di Grove city presenta caratteristiche conformi alle prescrizioni tecniche delle norme SHRP per ci che riguarda l angolo di inclinazione della fustella la pressione e la velocit di rotazione In figura si possono vedere le parti terminali della pressa evidenziate in verde ed il sistema meccanico rotante composto da tre bracci principali indicati in rosso due fissi solidali alla base rotante e l altro mobile in grado di inclinare la fustella dell angolo prestabilito Quest ultima raffigurata nell immagine di destra conformata in modo tale che i cuscinetti possano imprimere l inclinazione tramite la guida di rotolamento e si completa con le basi che trattengono il materiale compattato all interno della fustella stessa 138 Capitolo 5 Programma sperimentale
74. arico geofoni TON NL FC superfice indefarmata superfice deformata Fig 5 50 Funzionamento prova FWD 5 7 3 3 Light Weight Deflectometer LWD Dynatest e Zorn La prova di carico dinamica su piastra effettuata con la strumentazione LWD Light Weight Deflectometer si sviluppata come strumento di verifica per determinare il Modulo dinamico di deformazione Eya del terreno e dei materiali non legati Questa viene utilizzata nell ambito di costruzioni stradali ferroviarie e aeroportuali per definire la capacit portante e il grado di addensamento di terreni di sottofondo e fondazione Tali apparecchiature rilevano le deflessioni superficiali indotte da un carico di prova che simula l effetto del traffico veicolare Questa tecnologia si pu definire non distruttiva ad alto rendimento e pu essere affiancata alle pi tradizionali note prove di carico su piastra PLT presentando per rispetto a queste ultime alcuni vantaggi La determinazione della portanza con metodi tradizionali come la PLT limita fortemente il numero di prove giorno e di conseguenza il numero di prove superficie rispetto a tecnologie LWD Di conseguenza tutto questo si ripercuote sul numero di valutazioni effettuabili e sull affidabilit della valutazione ultima da notare poi che una prova di carico su piastra si avvale di un mezzo di contrasto es autocarro e quindi ha necessit di ingombro notevoli del 177 Capitolo 5 Programma sperim
75. ata nella sigla dalla lettera M Si noti come nei provini contenenti polverino all effetto della maturazione si associ il ritorno elastico producendo un A superiore sia a 120 che a 180 giri PROVINI STESA RREP 120 RRE 120 RREP 180 RRE 180 G Gmm max 92 23 92 47 94 48 91 67 G Gmm post maturazione 91 66 92 64 92 95 91 06 A Tab 5 14 Differenza G Gmm prima e dopo la maturazione Negli istogrammi di figura 5 29 e 5 30 sono riportate le differenze i valori del rapporto G Gmm per miscele con e senza polverino a 180 e 120 giri prima e dopo maturazione notando come si abbassi valore delle densit massima in entrambi i casi Gmm Pre Post Maturazione 180 ERREP 180_1 ERREP 180 2 ERREP 180_5 ERREP 180_1 M ERREP 180 2 M ERREP 180_5 M ERRE 180 3 ERRE 180 5 ERRE 180 1 ERRE 180 3 M ERRE 180 5M ERRE 180 5M RREP 180 RREP180 M RRE180 RRE 180 M Fig 5 29 Variazione G Gmm pre post maturazione per RRE ed RREP a 180 giri 153 Capitolo 5 Programma sperimentale Gmm Pre Post Maturazione 120 ERREP 120_1 ERREP 120 2 ERREP 120_3 ORREP 120 1M ORREP 120 2M ORREP 120 3M ERRE 120 _3 ERRE 120 2 ERRE 120 1 ERRE 120 3M ERRE 120 2M SMRRE 120 1M Fig 5 30 Variazione G Gmm pre post maturazione per RRE ed RREP a 120 giri La tabella 5 15 riporta sinteticamente i valori dei A di densit tra prequalifica e stesa da no
76. atti richiesta una ulteriore condizione rappresentata dall adozione di apposite disposizione da parte della Regione competente come previsto dall art 19 comma 4 del DL gs 22 97 precedentemente citato 74 Capitolo 2 Il quadro normativo 2 3 6 Accordi di programma Per promuovere la collaborazione fra pubbliche amministrazioni soggetti privati ed associazioni di categoria il Decreto Ronchi ha previsto la possibilit che vengano stipulati accordi di programma su base volontaria che consentono di adeguare l applicazione delle norme alle specifiche situazioni e condizioni produttive locali In particolare gli accordi di programma sono finalizzati alla riduzione della quantit e della pericolosit dei rifiuti al loro recupero riutilizzo e riciclaggio ed al conseguimento di livelli ottimali di utenza raggiunta dai servizi di raccolta a favorire il riutilizzo il riciclaggio ed il recupero dei rifiuti prodotti con la possibilit di prevedere a questo fine semplificazioni di adempimenti anche amministrativi nel rispetto dei principi e degli obiettivi stabiliti dalle norme nazionali e comunitarie in materia di rifiuti aumentare la conoscenza del flusso dei rifiuti e di conseguenza il loro controllo promuovere la ricerca l innovazione e l utilizzo di materie prime alternative Con riferimento alla realt della Regione Emilia Romagna l Accordo di Programma per il recupero dei residui da cos
77. avvenire in impianto se il materiale recuperato da una strada esistente viene trasportato a un deposito centralizzato per essere rigenerato da un impianto fisso oppure in sito se si utilizza una macchina riciclatrice Il riciclaggio in impianto fisso il pi delle volte rappresenta la soluzione pi onerosa in termini di costo per metro cubo di materiale rigenerato soprattutto perch si deve sostenere il costo del trasporto che non presente se il materiale viene riciclato in sito La scelta del metodo pi idoneo agli interventi da eseguire dettata dai seguenti fattori la tipologia di costruzione normalmente la rigenerazione in impianto fisso viene utilizzata nei casi in cui il materiale riciclato deve essere utilizzato per la costruzione di un nuovo strato della pavimentazione il materiale presente in sito la variabilit e le condizioni del materiale nella pavimentazione esistente da riciclare condizionano la scelta del trattamento 4 3 1 Riciclaggio in impianto Il riciclaggio a freddo in impianto fisso pu essere effettuato sia con macchine ed attrezzature specifiche installate in modo permanente sia con particolari impianti semoventi posti nei cantieri possono anche essere utilizzati impianti per la produzione di misto cementato opportunamente modificati La scelta di rigenerazione in impianto fisso dettata dalla necessit di recuperare tutto il fresato preventivamente accumulato presso cantieri o depos
78. bitume sull asfalto Si tratta essenzialmente di un procedimento in sito di miscelatura a freddo dell asfalto e non di un processo di stabilizzazione 106 Capitolo 4 Riciclaggio a freddo un procedimento di stabilizzazione che prevede l uso del bitume per stabilizzare il materiale riciclato Normalmente questo procedimento pu essere applicato nei punti in cui lo spessore dello strato superiore ai 100 mm E importante capire che il riciclaggio in profondit con una sostanza stabilizzante bituminosa crea un materiale stabilizzato con bitume e non una sostanza simile all asfalto Una base di asfalto avr un contenuto di vuoti pari a circa il 4 Contrariamente all asfalto artificiale la gradazione ottenuta dal materiale riciclato dipende in particolar modo dal tipo di materiale che costituisce la struttura della pavimentazione preesistente Il materiale stabilizzato con bitume ha solitamente un contenuto di vuoti compreso tra il 10 e il 20 e tende a comportarsi in parte come un materiale granulare in grado di sopportare la sollecitazione di rottura a compressione dovuta alla frizione intergranulare e in parte come un materiale viscoelastico che pu sopportare sforzi di tensione ripetuti Si tratta quindi di un ibrido 4 2 2 Stabilizzazione con Emulsione Bituminosa Le emulsioni bituminose sono state originariamente sviluppate per superare le difficolt tipiche delle lavorazioni che prevedono l impiego
79. c b demolito da frantumarsi se necessario in seguito In termini pratici secondo il SITEB il cosiddetto fresato bituminoso una miscela di aggregati con una curva granulometrica propria caratterizzata da una elevata percentuale di fini e contenente bitume invecchiato Entrando nel merito delle demolizioni nel caso in cui sia richiesta una lieve scarifica della pavimentazione si opera con una fresatrice che arriva a rimuovere conglomerato fino ad una profondit di 50 millimetri per singola passata Fig 1 21 Una tipologia di scarificatrice cingolata Volendo rimuovere completamente la sovrastruttura si ricorre invece a bulldozer o a sistemi pneumatici A demolizione avvenuta per il fresato ottenuto vi sono due possibilit 39 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti e il trasporto in centrale dove verr trattato con processi di schiacciatura vagliatura raccolta e stoccaggio e la polverizzazione in sito e la successiva incorporazione negli strati granulari fondazione o strati di base ad opera di mezzi semoventi Analizzando accuratamente le caratteristiche del materiale di risulta dalla demolizione si riconosce come questo sia un aggregato vero e proprio con una sua curva granulometrica generalmente caratterizzata da piccole percentuali di materiali fini che contiene bitume invecchiato In alcuni casi il vecchio legante pu essere catrame che provenendo dal carbone contiene un alta percentuale d elementi
80. ca G Il prodotto finale viene quindi stoccato in opportuni silos H Questo tipo di tecnologia per la riduzione delle dimensioni richiede meno energia e meno macchinari rispetto al processo a temperatura ambiente Un altro vantaggio l eliminazione di acciaio e fibre che diventa molto pi semplice portando ad un prodotto finito pi pulito La pezzatura del granulo rispetto alla lavorazione a 84 Capitolo 3 La lavorazione dei PFU temperatura ambiente risulta pi fine tendenzialmente pi pulito e utilizzabile in applicazioni pi sofisticate Ovviamente lo svantaggio principale di tale trattamento risiede nell elevato costo dell azoto liquido Con questa tecnologia si ottengono polverini di PFU con dimensioni fino a circa 0 2 mm 3 3 4 Triturazione meccanica L impianto pi diffuso e utilizzato sicuramente quello a triturazione meccanica la novit tecnologica di questo processo consiste nel metodo di frantumazione che avviene senza l impiego di gas liquefatti o altri trattamenti chimici o termici Non c quindi alcun cambiamento della struttura cristallina della gomma che non viene alterata in nessuna maniera mantenendo cos ogni sua caratteristica chimico fisica L innovazione tecnologica che permette di poter arrivare a un granulato di buona qualit attraverso un processo esclusivamente meccanico economicamente pi vantaggioso e perci che riguarda l impatto ambientale sicuramente prefe
81. ca o giuridica si disfi abbia deciso o abbia l obbligo di disfarsi e che non sono fatti oggetto di ricostruzione o di successivo riutilizzo Sono esclusi dall applicazione del decreto i pneumatici per bicicletta la camera d aria i relativi protettori flap le guarnizioni in gomma i pneumatici per aeroplani le gomme solide e cingoli gommati Il produttore o importatore di pneumatici la persona fisica o giuridica che immette per la prima volta sul mercato pneumatici da impiegare come ricambio Ottimizzare il recupero dei PFU prevenire la formazione e proteggere l ambiente sono gli obiettivi fondamentali del decreto La legge si basa sul principio di responsabilit dei produttori e degli importatori di pneumatici i quali saranno tenuti a raccogliere e gestire PFU di qualsiasi marca ma in misura almeno equivalente alla quantit di pneumatici che hanno immesso nel mercato nazionale da soli o in forma associata L analisi del mercato dei PFU e le loro modalit di recupero verranno affrontate nel capitolo successivo 48 Capitolo 2 Il quadro normativo Capitolo 2 Il quadro normativo 2 1 Introduzione Nel capitolo vengono riportati i riferimenti legislativi a livello comunitario nazionale e locale riguardanti le attivit coinvolte nel processo di riciclaggio dei rifiuti per la loro utilizzazione nella costruzione di opere stradali accompagnati dai principali documenti ausiliari quali sentenze e dispo
82. carei o silicei ma indubbiamente il pi utilizzato il cemento aggiunto in percentuali che vanno dall 1 al 3 la sua funzione quella di migliorare le caratteristiche del conglomerato in termini di resistenza e di essere un catalizzatore per favorire la rottura nel caso dell emulsione Di solito non presente il silo di stoccaggio del prodotto finito in quanto il conglomerato riciclato a freddo viene direttamente scaricato sugli automezzi di trasporto Una volta pronta la miscela il conglomerato bituminoso viene caricato sui mezzi e portato in cantiere per essere successivamente posto in opera e compattato ricostituendo cosi la pavimentazione originaria 4 3 2 Riciclaggio in sito Le macchine riciclatrici sono frese a freddo modificate o stabilizzatrici adattate che si sono evolute nel tempo Progettate specificamente per essere in grado di riciclare in una sola passata strati di pavimentazione di grande spessore le moderne riciclatrici sono di norma macchine grandi ad elevate prestazioni montate su cingoli o su grosse ruote gommate Le modalit di riciclaggio a freddo maggiormente utilizzate sono con bitume schiumato e cemento con emulsione bituminosa e cemento Un rotore di fresatura e miscelazione impasta il fresato nel vano di miscelazione amalgamandovi cemento o calce oppure entrambi I leganti sono sparsi sul terreno 115 Capitolo 4 Riciclaggio a freddo attraverso un carrello spanditore e i
83. cativamente l usura delle macchine di frammentazione Nella figura seguente 83 Capitolo 3 La lavorazione dei PFU si riporta uno schema generale del funzionamento di un impianto di granulazione criogenica Fig 3 3 Schema di un impianto di granulazione criogenico Il processo inizia quindi con una triturazione grossolana preliminare A che simile a quella dell impianto di granulazione a temperatura ambiente I frammenti di gomma della dimensione di circa 5mm sono raffreddati in un tunnel di raffreddamento che opera in continuo B fino a 80 C o meno utilizzando dell azoto liquido e portando la gomma in una fase vetrosa Questa non una vera e propria transizione di fase ma con questo termine si indica lo stato in cui la gomma risulta fragile al punto da poter essere facilmente triturata e sminuzzata In un secondo momento vengono fatti cadere in un mulino a martelli che opera ad una elevata velocit di rotazione C Qui i frammenti di gomma vengono ulteriormente frantumati in modo che la taglia delle particelle sia compresa in un intervallo di ampie dimensioni e nel contempo vengono purificati dalle inclusioni di acciaio e fibra Poich i granuli di gomma potrebbero essere umidi necessario essiccarli E prima di lasciare il mulino e venire classificati in ben definite pezzature F Al fine di produrre polverino di pneumatico necessario provvedere ad un secondo stadio di frammentazione criogeni
84. ccessiva Tabella 21 55 Capitolo 2 Il quadro normativo Tipologia CER Descrizione 10 RIFIUTI PRODOTTI DA PROCESSI TERMICI wi rifiuti della fabbricazione di cemento calce e gesso e manufatti di tali materiali rifiuti della produzione di materiali compositi a base di 101311 cemento diversi da quelli di cui alle voci 101309 e 10 13 10 RIFIUTI DELLE OPERAZIONI DI COSTRUZIONE E DEMOLIZIONE 17 COMPRESO IL TERRENO PROVENIENTE DA SITI CONTAMINATI 1701 cemento mattoni mattonelle e ceramiche C amp D 170101 cemento 170102 mattoni 170103 mattonelle e ceramiche sani miscugli o scorie di cemento mattoni mattonelle e ceramiche diverse da quelle di cui alla voce 17 01 06 1708 materiali da costruzione a base di gesso materiali da costruzione a base di gesso diversi da quelli di 17 08 02 cui alla voce 17 08 01 1709 altri rifiuti dell attivit di costruzione e demolizione iu rifiuti misti dell attivit di costruzione e demolizione diversi da quelli di cui alle voci 17 09 01 17 09 02 e 17 09 03 19 08 miscele bituminose catrame di carbone e prodotti contenenti catrame Fresato 1703 i i i i m Miscele bituminose contenenti catrame di carbone 170302 miscele bituminose diverse da quelle di cui alla voce 17 03 01 Tab 2 1 Categorie di Rifiuti di Interesse per il Riciclaggio nelle Pavimentazioni Stradali Si osserva che in Italia nel confezionamento d
85. ciclati esclusi quelli fresati individuano un campo di applicazione pi ampio di quello trattato dalla normativa italiana Esse stabiliscono inoltre una metodologia di classificazione degli aggregati comune a tutti i paesi della UE in base alla quale possibile mediante verifica della costanza del prodotto apporre il marchio CE 60 Capitolo 2 Il quadro normativo Dal punto di vista del riciclo l entrata in vigore della nuova normativa europea segna una svolta in quanto definisce la classificazione dei materiali da costruzione per opere stradali non pi in funzione dell origine ma in funzione delle prestazioni tecniche che possono offrire Si determina in questo modo un primo reale passaggio da normative e capitolati puramente prescrizionali a normative con un approccio realmente prestazionale Un discorso a parte deve essere fatto relativamente all utilizzo del fresato proveniente dalla manutenzione di pavimentazioni flessibili esistenti Nel settembre 2005 con l approvazione alla votazione finale si concluso l iter per la marcatura CE per i conglomerati bituminosi Queste nuove serie di norme sono state costruite partendo dalla funzione e dalle prestazioni che i materiali devono fornire in opera e non sulla base dei materiali costituenti La serie di norme EN 13108 stata sviluppata dal Comitato Tecnico CEN TC 227 Materiali stradali e in Italia sono cogenti da marzo 2008 Tra esse di sicuro interesse
86. cnica ed economica di procedere al recupero riducendo il pi possibile sia in massa che in volume i rifiuti da avviare allo smaltimento finale potenziando la prevenzione e le attivit di riutilizzo di riciclaggio e di recupero ricorrendo ad una rete integrata ed adeguata di impianti di smaltimento attraverso le migliori tecniche disponibili e tenuto conto del rapporto tra i costi e i benefici complessivi Il sistema cos delineato segui principi di autosufficienza attraverso lo smaltimento dei rifiuti urbani non pericolosi in ambiti territoriali ottimali prossimit attraverso l utilizzazione degli impianti al luogo di produzione o raccolta dei rifiuti per limitarne 1 movimenti sul territorio e protezione dell ambiente e della salute mediante il ricorso a tecnologie adeguate gettando lo smaltimento dei rifiuti urbani non pericolosi in regioni diverse da quelle dove gli stessi sono prodotti salvo casi particolari Complementare alla nozione di rifiuto quella di sottoprodotto contenuta nella lettera p dell art 183 precedentemente non contemplata dal D L vo 4 2008 Nella relazione illustrativa che accompagnava il testo del 2006 specificato che la definizione di sottoprodotto veniva adottata in conformit ad una serie di sentenze comunitarie La definizione originario di sottoprodotto gi contenuta nell articolo 183 lettera n stata completamente rivisitata nel nuovo testo introdotto nel 2008 68 Capitolo 2
87. cqua nl s Direzione di sospenzione Congfiomerato d materal Rotore di tresatura Strato d asfalto danneggiato e Gin oortruzione preparato e miscelazione rato portante non coerente Fig 4 6 Processo di riciclaggio a freddo 117 Capitolo 4 Riciclaggio a freddo I principali vantaggi della tipologia di riciclaggio con bitume schiumato sono minimo inquinamento atmosferico minor invecchiamento del legante minori problemi di compattazione e di umidit con la schiuma posa in opera anche con condizioni climatiche non ottimali Gli svantaggi si contro possono essere scarsa esperienza sul confezionamento della miscela aggiunta di antischiumanti durante il processo di raffinazione necessit di disporre di bitume caldo Nella tecnica con emulsione bituminosa si additiva al fresato un emulsione che assicura coesione stabilit e flessibilit al nuovo conglomerato Le emulsioni sono presenti nel con conglomerato con una percentuale del 5 rispetto alla massa degli inerti I vantaggi di questa tipologia di riciclaggio sono facile reperibilit delle emulsioni facilit di applicazione ridotte fessurazioni conglomerato resistente all umidit Gli svantaggi principali sono invece trattamento pi costoso trattamento problematico con elevata umidit si pu verificare il rigonfiamento dello strato riciclato la temperatura di stesa deve essere superiore
88. d impianto della struttura della pavimentazione pu essere sia materiale in situ sterro o importato riporto Le caratteristiche di resistenza di questo materiale determinano il tipo di struttura della pavimentazione in grado di distribuire il carico impartito alla superficie in modo tale che questo venga sorretto senza provocare deformazioni permanenti I metodi di progettazione delle pavimentazioni stradali utilizzano generalmente quale input la resistenza e la rigidezza del sottofondo e mirano a realizzare una struttura avente una resistenza tale da proteggere il sottofondo Il metodo empirico di progettazione basato sull Indice di Portanza Californiano CBR California Bearing Ratio uno dei pi vecchi sistemi di progettazione delle pavimentazioni stradali per il quale basta l indice CBR per stabilire i requisiti della pavimentazione In generale strutture della pavimentazione ad elevato spessore sono necessarie per proteggere il sottofondo di qualit inferiore e tale spessore viene di frequente ottenuto aggiungendo degli strati di sottofondo selezionato 1 3 2 Deterioramento delle pavimentazioni stradali Le pavimentazioni stradali si logorano per diverse ragioni le due cause pi importanti sono rappresentate dagli effetti ambientali e dal carico del traffico Il deterioramento viene normalmente misurato in modo indiretto mediante la valutazione della transitabilit senza per tralasciare aspetti visibili quali la
89. decisionale e su cui impostare piani e programmi per tale sviluppo La contabilit ambientale un sistema che permette di catalogare organizzare gestire dati e informazioni sull ambiente in unit fisiche e monetarie con il fine di rappresentare lo stato e le variazioni del patrimonio naturale le interazioni tra economia e ambiente le spese destinate alla prevenzione alla protezione e al ripristino dell ambiente Passaggio che pu prevedere l uso di strumenti diversi in relazione al target di riferimento come ad esempio la Relazione sullo stato dell ambiente che ha l obbiettivo di diffondere verso un pubblico allargato la conoscenza dello stato di salute del territorio e la contabilit ambientale che ha come destinatari i funzionari dell ente locale per la pianificazione e la programmazione della spesa 2 l elemento centrale del processo di partecipazione e condivisione e dovrebbe coinvolgere i principali stakeholder territoriali e istituzionali 3 Coniuga capacit decisionale dell Ente locale e formazione del consenso dei cittadini oltre a contenere gli obbiettivi generali e specifici e le azioni da intraprendere per raggiungerli comprende anche sistemi di valutazione e pubblicazione dei risultati raggiunti 10 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti 1 2 Il problema dei rifiuti 1 2 1 Introduzione Il grave problema dello smaltimento dei rifiuti tipico delle societ industrializzate e risulta d
90. dei rifiuti da costruzione e demolizione C amp D costituisce una determinante negativa dal punto di vista ambientale occupazione di suolo possibile inquinamento spreco di energia e di materia incorporata nei rifiuti Il loro reimpiego pu quindi produrre un impatto ambientale positivo cui si aggiunge la riduzione di effetti negativi sull ambiente conseguenti alla corrispondente limitazione del prelievo di inerti naturali con un bilancio complessivo di un azione di recupero e riciclaggio potenzialmente molto favorevole considerate le consistenti quantit in gioco 13 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti 1 2 2 1 Lo scenario Europeo I rifiuti da C amp D costituiscono una quota percentuale rilevante della produzione totale di rifiuti in tutti i paesi della Unione Europea dalle pi recenti stime EU as a Recycling Society Present recycling levels of Municipal Waste and Construction amp Demolition Waste in the EU 2009 emerge che i rifiuti da C amp D rappresentano circa il 31 in peso di tutti i rifiuti prodotti in Europa attestandosi ad una produzione annua pari a 850 000 t In Figura 1 11 riportata l evoluzione temporale di tale produzione per abitante relativamente a diversi paesi dell unione europea a partire dal 1995 sino alle pi recenti stime disponibili Luxembourg The right figure is 15 2 Austria tonnes Belgium 5 tr Denmark Finland x France
91. distribuzioni di tensioni caratteristiche del suolo e fattore di forma di riferimento Fattore di forma Piastra Materiale Distribuzione delle tensioni f Ghiaia Parabolica Rigida i materiale elastico inversa re 2 Sabbia non coesiva Materiale con dia Uniforme dan 2a2 caratteristiche Parabolica inversa AAN intermedie Ghiaia materiale elastico asti Parabolica 8 3 Sabbia Fig 5 52 Fattori di forma pi utilizzati 182 Capitolo 5 Programma sperimentale Esistono inoltre diversi fattori in grado di influenzare il valore del modulo E wp tra cui DIMENSIONI DELLA PIASTRA DI CONTATTO A parit di altre condizioni si riscontra in bibliografia una correlazione negativa tra le dimensioni della piastra di contatto e il valore del modulo Erwp a piastre di dimensioni minori associato un Erwp maggiore Ad esempio Deng Fong et al 2006 ha condotto studi sull influenza delle dimensioni della piastra di contatto sul valore Erwp utilizzando un dispositivo LWD PRIMA con piastre di dimensioni diverse il valore del modulo Erwp stimato attraverso un dispositivo LWD avente piastra di contatto di diametro 10 mm risulta quindi essere 1 5 volte maggiore di quello ottenuto a parit di altre condizioni con una piastra di diametro 300 mm Chaddock and Brown 1995 utilizzando il dispositivo LWD TFT hanno dimostrato che il valore riscontrato attraverso una piastra di 200 mm risulta tra 1 3
92. do in maniera considerevole l entit della carica sulle particelle di bitume verso l aggregato Un emulsione anionica si rompe solo quando l acqua che contiene il bitume in sospensione evapora o viene assorbita dall aggregato o dal cemento Le emulsioni cationiche si rompono invece chimicamente ci implica che vengono aggiunti 108 Capitolo 4 Riciclaggio a freddo durante il processo di produzione particolari prodotti chimici in grado di provocare la separazione del bitume dall acqua dopo un determinato periodo di tempo L unica ragione per cui si utilizza il bitume emulsionante come sostanza stabilizzante che esso permette di miscelare il bitume con materiali freddi e umidi 4 2 3 Stabilizzazione con Bitume Espanso L espansione si forma quando piccole particelle di acqua vengono a contatto con il bitume a caldo la superficie complessiva aumenta e la viscosit del bitume viene sensibilmente ridotta Il bitume diventa allora particolarmente adatto per essere miscelato con un aggregato freddo e umido Il bitume espanso pu essere utilizzato come sostanza stabilizzante con molti materiali dal pietrisco di buona qualit alla ghiaia pi scadente con una plasticit relativamente alta I principali vantaggi della stabilizzazione ottenuta con il bitume espanso piuttosto che con l emulsione bituminosa sono i seguenti riduzione dei costi sostenuti per il legante e il suo trasporto questo perch
93. e Durata permette al manto di assorbire il quotidiano bombardamento dei raggi ultravioletti senza invecchiare precocemente Il bitume uno dei materiali pi frequentemente utilizzati per i manti stradali in quanto si contraddistingue per flessibilit durata ed elevata impermeabilit 30 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti L asfalto a caldo con una quantit di bitume pari a 5 viene generalmente adoperato per realizzare i manti stradali di prima qualit delle strade a traffico intenso mentre i pi economici trattamenti superficiali che impiegano l impermeabilizzante a scagliette vengono utilizzati in quei casi in cui il traffico automobilistico ridotto Struttura della Pavimentazione Stradale La struttura della pavimentazione ha il compito di trasferire il carico dal manto al sottofondo Come si osserva nella Figura 1 16 il carico per ruota a livello del manto viene in realt ridotto all interno della struttura in quanto distribuito su un ampia area del sottofondo La struttura della pavimentazione si compone sempre di vari strati di materiale aventi caratteristiche di resistenza differenti ogni strato ha la funzione di distribuire il carico che riceve dalla parte superiore su un area pi ampia della parte sottostante Gli strati posti nella parte superiore della struttura sono soggetti a livelli di sollecitazione maggiori rispetto agli strati inferiori e quindi devono essere costruiti con mater
94. e funzioni dell ambiente ovvero fornitore di risorse ricettore di rifiuti e la funzione di diretta utilit La sostenibilit economica invece pu essere definita come la capacit di un sistema economico di generare una crescita continua e duratura degli indicatori economici in particolare reddito e lavoro La sostenibilit sociale infine pu essere definita come la capacit di garantire condizioni di benessere umano sicurezza salute istruzione equamente distribuite per classi e per genere in tutta la stratificazione sociale Capitolo 1 Il problema dei rifiuti La Conferenza delle Nazioni Unite sull Ambiente lo Sviluppo Earth Summit di Rio 1992 segna un passo importante per la discussione e la diffusione del concetto di sostenibilit dopo la quale molti governi e organizzazioni su scala nazionale regionale e locale hanno dato un seguito inserendolo nei rispettivi programmi Negli ultimi anni stato sottolineato come affinch uno sviluppo sostenibile possa realizzarsi sia necessario bilanciare accuratamente le richieste economiche sociali e ambientali questo concetto ci a cui spesso ci si riferisce con tre pilastri della sostenibilit N Sustainable A ELE Fig 1 1 Rappresentazione dei tre pilastri della sostenibilit 1 1 2 Concetto di sostenibilit nelle pavimentazioni stradali Con la considerazione della sostenibilit e delle pratiche sostenibili la fi
95. e Brochure fornita dall Associazione Ecopneus Il futuro dei pneumatici fuori uso oggi e Mincarini M Settore Rifiuti Industriali ENEA Il ciclo di produzione consumo e recupero della gomma in Italia Osservatorio di normativa ambientale 30 settembre 1998 e Normativa UNI EN 12697 10 Bituminous Mixture Test method for hot mix asphalt Part 10 Compactability e Normativa UNI EN 12697 31 Bituminous Mixture Test method for hot mix asphalt Part 31 Specimen preparation by gyratory compactor e Normativa UNI EN 12697 26 Bituminous Mixture Test method for hot mix asphalt Part 26 Stiffness e Operational devices for compaction optimization and quality control Continuous Compaction Control amp Light Falling Weight Device D Adam amp F Kopf Department of Civil Engineering Vienna University of Technology Austria 5 International Conference Bituminous Mixtures and Pavements Thessaloniki Greece 1 3 June 2011 Comparing Light Weight Deflectometers to standardize their use in the compaction control e Giulio Dondi Matteo Pettinari Cesare Sangiorgi Piergiorgio Tataranni the use of Crumb Rubber in Cold Recycled Rubber and Cryogenic Crumb Rubber 196 Ringraziamenti Un ringraziamento sincero va sicuramente al Prof Simone per la disponibilit e all Ing Pettinari per il supporto tecnico e morale per la realizzazione di questo elaborato grazie davvero Pi c
96. e a 25 C UNI EN 1420 amm Durabilit Consistenza alle temperature elevate di esercizio Punto di Rammollimento UNI EN 1427 C Tab 5 5 Caratteristiche dell Emulsione Bituminosa 5 4 1 6 Polverino di Gomma Il polverino di gomma proviene dalla frantumazione di pneumatici di autocarro secondo il metodo tradizionale con frantumazione e successiva setacciatura Tab 5 6 I sSetacci Serie mesh um trattenut passante 10 0 100 ISO 850 20 380 57 590 32 asm ao f ass aj 24 297 asm 100 f 149 iof 4 Laada eag 0 Tab 5 6 Percentuali di passante ai setacci per il Polverino di Gomma 131 Capitolo 5 Programma sperimentale 100 80 60 40 Passante al setaccio 20 10 100 1000 10000 Setaccio um Fig 5 8 Curva granulometrica Polverino di Gomma 5 4 2 Mix Design Il progetto di ricerca in esame ha previsto il confezionamento di due differenti miscele di Misto Cementato una contenente il 3 5 di cemento sul peso degli aggregati il 3 di emulsione bituminosa e 1 5 di polverino l altra con le stesse caratteristiche fatta eccezione per la gomma pari allo 0 Le due miscele sono identificate rispettivamente con le seguenti sigle RRE Misto Cementato tradizionale RREP Misto Cementato con Polverino di Gomma Fresato Fresato Stabil Pietrisco Sabbia Filler Cem Rubber Totale Niv
97. e al momento dell inizio della prova REVIEW DATA Laterano PULSE 2 PULSE 3 PULSE 4 PULSE 5 n Transient Deformation Temperature Conditioning Skin Pulse Count Force Peak Hor Adj Stiff RiseT ime LoadlT ine LoadArea Stiffness load Deforn n Modulus 0_ peak CD Ratio Modulus CN Cm MPa ms z MPa 2230 4 893 5190 201 2227 5183 202 2212 4999 200 2235 5023 201 2259 5018 199 2232 9 5083 200 6 15 283 84 97 1 019 0 6844 1 671 0 508 Fig 5 43 Esempio di schermata 166 Capitolo 5 Programma sperimentale La misurazione dei moduli deve essere fatta almeno in due direzioni ortogonali e affinch i risultati possano essere considerati validi non dovranno differire di pi del 10 e meno del 20 dal loro valore medio In questo elaborato si deciso anche di studiare la sensibilit termica delle miscele valutando i moduli per tre differenti temperature 10 20 e 30 C dopo circa 90 giorni di maturazione 5 6 3 3 Analisi dei risultati Nella tabella 5 16 sono riportati i valori dei Moduli di Rigidezza ITSM per numero di provino miscela e temperatura di esecuzione Modulo ITSM Mpa Nome Provino RRE_180 1a 7089 0 5341 5 RRE_180_1 b 6332 0 4640 5 RRE_180_2 a 8963 0 7007 5 RRE_180_2 b 9847 5 6721 0 RRE_180_4 a 7126 5 5574 5 RRE_180 4b 8880 5 6257 0 RREP_120 2a 5258 3 4893 5 RREP_120_2b 7353 0 4678 0 RREP_120 3a 5278 0 4760 0 RREP_120 _3b 4971 5 4741 5 RRE
98. e alla loro funzione originale finestre inferriate di balconi travi ecc e la frazione riciclabile costituita dagli scarti riciclabili o dai rifiuti che sottoposti a termodistruzione forniscono energia Il riciclaggio del materiale concerne soprattutto la frazione litoide ma non sono esclusi legno non 15 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti trattato e metalli mentre l utilizzo dal punto di vista termico riguarda 1 componenti organici come pavimenti in PVC o legno trattato A differenza della frazione riutilizzabile questa frazione non ha conservato n la forma n la funzione originarie e la frazione inutilizzabile costituita dai componenti indesiderati presenti nel materiale da riciclare o dalle frazioni che contengono inquinanti da conferire in discarica o trattare separatamente Secondo quanto previsto dalla Direttiva 2008 98 CE art 11 comma 2 lettera b gli Stati membri devono adottare entro il 2020 misure necessarie per promuovere il riutilizzo il riciclaggio di questa tipologia di rifiuti non pericolosi con obiettivi di recupero pari almeno al 70 in termini di peso stato possibile ottenere informazioni sul riciclo dei rifiuti da C amp D soltanto per 18 dei potenziali 28 paesi trattati EU 27 e Norvegia La Figura 1 7 mostra i riciclo totale di tali rifiuti per abitante e dove possibile il suo sviluppo nel tempo I paesi con un alto tasso di produzione per persona come Francia Germania e Irlanda
99. e seconda granulazione sono abbinate a un impianto di aspirazione dell aria Sono presenti dei camini aspiratori sovrastanti i macchinari interessati che prevedono all asportazione della frazione di tela e gomma volatile che viene filtrata in due stazioni filtranti posizionate all esterno del fabbricato Fig 3 9 provviste di maniche autopulenti attraverso aria compressa 90 Capitolo 3 La lavorazione dei PFU In queste stazioni le polveri pi impalpabili contenute nell aria aspiratoria subiscono un abbattimento e precipitano in una tramoggia di raccolta Una coclea provveder a spostare le polveri in prossimit della valvola rotativa che a sua volta scaricher le polveri in un apposita cassa Nella fase di abbattimento delle polveri queste vengono adeguatamente compattate in modo da avere buona qualit in termini di termovalorizzazione e di ridurre il loro impatto ambientale praticamente a zero Fig 3 9 Stazioni filtranti esterne al fabbricato 3 3 4 2 Le granulometrie del PFU Vediamo ora le varie granulometrie che i macchinari di triturazione meccanica oggi sul mercato sono in grado di produrre Le macchine sono di tipologia differente con conseguente differenziazione del prodotto finito tuttavia ad esso vengono dati i seguenti nominativi che distinguono a grandi linee le loro dimensioni 1 il triturato il risultato della primissima lavorazione sul PFU che viene strappato o lacerato in pezz
100. e soprattutto per quel che concerne la salvaguardia ambientale in termini di riduzione degli approvvigionamenti di materiali vergini e dei processi di conferimento in discarica gravosi tra l altro anche in termini paesistici Vi poi la riduzione dei costi di produzione e l incremento di quest ultima favorita anche dall eliminazione degli oneri di smaltimento dei materiali di risulta Appare chiaro dunque come il fresato possa costituire una risorsa soprattutto se affiancato a tecniche di riciclaggio a freddo le quali producono vantaggi in termini e Ambientali Ridotta o nulla perdita di materiale della pavimentazione esistente con percentuale di riutilizzo molto alta Bassa richiesta di energia nel riscaldamento o asciugatura dei materiali prima del trattamento Minima produzione di emissione per la produzione di miscele a freddo o stabilizzazione in relazione al HMA o riciclaggio a caldo Sono possibili riduzioni fino al 45 in CO2 e SO2 e 60 in NOx per miscele con temperature pi basse di 38 C Hurley and Prowell 2006 e Sociali Materiali stabilizzati a bitume BMS con bitume schiumato o emulsione di bitume quale legante possono essere stoccati e usati per lavori di manutenzione e migliorie Le condizioni di salute e sicurezza dei lavoratori sono migliori rispetto al HMA 102 Capitolo 4 Riciclaggio a freddo Il trattamento a passata singola durante il riciclaggio a freddo sul posto CIR Cold I
101. ecitazioni imposte dal traffico veicolare possibile riscontrare due tipologie di sollecitazione e Veicoli Leggeri pi veloci causano carichi di minore entit e di minore durata e Veicoli Pesanti pi lenti provocano carichi di maggiore entit e maggiore durata La sollecitazione complessiva data dall insieme delle due questa viene simulata in laboratorio applicando sollecitazioni di tipo dinamico misurando sia l entit della deformazione la quale fornisce informazioni sulla rigidezza sia il ritardo con cui questa si manifesta in maniera tale da riuscire a valutare anche la componente viscosa Il test viene eseguito con il supporto di un software con il quale possibile controllare automaticamente tutte le variabili in gioco il tempo di picco del carico applicato la tensione di target fissata il coefficiente di Poisson la temperatura di prova la sollecitazione effettiva di trazione sul diametro verticale ecc Fondamentale la scelta delle condizioni di prova velocit d applicazione dei carichi e temperatura in modo da poter rendere possibile l applicazione della teoria dell elasticit lineare materiale assunto come un corpo omogeneo ed isotropo Nella prova ITSM indirect tensile modulus test il modulo di rigidezza del campione funzione della geometria del provino della deformazione orizzontale e del coefficiente di Poisson 159 Capitolo 5 Programma sperimentale
102. egislazione nazionale l art 7 del D Lgs 22 97 classifica i rifiuti secondo l origine in rifiuti urbani e speciali e secondo le caratteristiche di pericolosit in rifiuti pericolosi e non pericolosi Dal 1 1 2002 ai sensi della decisione 2000 532 CE e succ mod ed integrazioni i rifiuti vengono classificati anche in base alla presenza di sostanze pericolose presenti in determinate concentrazioni limite CL I soggetti che intendono realizzare nuovi impianti di smaltimento o di recupero di rifiuti sono tenuti a presentare domanda alla Regione competente per territorio Anche l esercizio delle operazioni di smaltimento e di recupero di rifiuti deve essere autorizzato dalla Regione Esiste l Albo delle imprese sottoposte ad iscrizione al quale tutte le imprese che svolgono attivit di gestione dei rifiuti raccolta trasporto smaltimento recupero devono essere obbligatoriamente iscritte Per l impiego dei rifiuti Non Pericolosi di specifico interesse per le opere stradali esiste la concreta possibilit di avviare le attivit di gestione dei rifiuti avendo semplificato l iter burocratico amministrativo necessario per ottenere le relative autorizzazioni E possibile usufruire di queste procedure per Auto smaltimento cio lo smaltimento di rifiuti non pericolosi effettuati nel luogo di produzione dei rifiuti stessi il recupero dei rifiuti 57 Capitolo 2 Il quadro normativo Tali attivit p
103. egli strati di rilevato nonch degli strati non legati e legati di fondazione e di base delle pavimentazioni stradali e non Tale modulo espresso in MPa definito dalla relazione A Ap M d As Dove d diametro della piastra mm Ap incremento della pressione trasmessa alla piastra MPa As corrispondente incremento di cedimento della superficie caricata mm Il Modulo di deformazione Ma pu essere quindi utilizzato in alternativa al Modulo elastico E modulo di Young per esprimere la rigidezza dei materiali risulta comunque possibile introducendo il coefficiente di Poisson v ricondurre un Modulo all altro per mezzo della seguente relazione valida in caso di piastra flessibile I Eguagliando le due formule ed esplicitando il Modulo elastico E si ottiene le e qr LT Lui s s 172 Capitolo 5 Programma sperimentale Tale formula prevista dalla teoria dell elasticit di Boussinesg nel caso di piastra circolare infinitamente flessibile per la quale possa assumersi una distribuzione uniforme della pressione di contatto E importante rilevare che nella relazione sopra riportata non si fa riferimento ad un carico staticamente distribuito ma ad un intervallo Ap e quindi ad un intervallo di cedimenti As il carico infatti non costante bens viene progressivamente incrementato secondo quanto prescritto dalla norma CNR BU 146 1992 Nel caso in cui invece si consider
104. ei rifiuti anche attraverso la stipula di accordi con i soggetti economici interessati alle suddette attivit con la possibilit di stabilire agevolazioni in materia di adempimenti amministrativi ed il ricorso a strumenti economici secondo le modalit specificate al successivo art 25 Al Capo IV del decreto viene invece definito l iter da seguire per ottenere l autorizzazione alla realizzazione ed all esercizio di impianti di smaltimento e recupero dei rifiuti nonch le autorizzazioni necessarie per la realizzazione di impianti di ricerca e sperimentazione Negli art 31 e 33 sono definite le procedure semplificate per l esercizio delle operazioni di recupero dei rifiuti 2 2 3 Decreto Ministeriale 5 Febbraio 98 con modifiche introdotte dal D M 9 Gennaio 03 dal D M 27 Luglio 04 e dal D M 5 Aprile 06 n 186 Il Decreto del Ministro dell Ambiente del 5 02 98 contiene l elenco delle attivit di recupero che ai sensi degli artt 31 e 33 del D Lvo 22 97 possono essere autorizzate secondo procedure semplificate Queste ultime a differenza di quelle di tipo ordinario hanno un iter pi veloce sia in termini di durata del procedimento autorizzativo 90 giorni e non i 150 giorni previsti nel caso di procedura ordinaria sia in termini di documentazione da presentare La motivazione di questa diversit sta nel fatto che i procedimenti elencati nell allegato 1 sub allegato 2 del predetto decreto sono ritenuti dal legisla
105. ei rifiuti C amp D e quindi la loro composizione media le informazioni reperibili in letteratura sono disomogenee e lacunose i dati riferiti alla situazione di Paesi stranieri non sono direttamente 22 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti confrontabili con l Italia a causa di differenze spesso rilevanti nei materiali e nelle tecnologie di costruzione e dunque nei rifiuti prodotti La Tabella 1 3 seguente riassume le informazioni disponibili in materia di composizione media dei rifiuti C amp D di particolare rilievo sono i laterizi e calcestruzzi che costituiscono insieme 180 del totale Jacobsen G B Quantitativi composizione e riciclaggio degli scarti di costruzione e demolizione in Europa in RS Rifiuti Solidi anno 6 n 2 marzo 1992 Di minore entit ma non di importanza sono i conglomerati bituminosi derivanti da scarifica stradale Categoria di Rifiuto in Peso sul Totale Calcestruzzo 30 0 Calcestruzzo non armato 10 0 Calcestruzzo armato 20 0 Laterizio tegole mattoni forati 50 0 Asfalti 5 0 Scavi 6 0 10 0 Carta e cartone 0 6 4 0 Metallo 3 0 Varie 10 14 Tab 1 2 Composizione Rifiuti C amp D Italiani Fonte Jacobsen 1992 Secondo le stime allora elaborate dall European Demolition Association EDA invece gli asfalti rappresenterebbero una percentuale doppia pari al 10 Tabella 1 2 Tipologia in Peso sul Totale
106. el polverino di gomma in conglomerati bituminosi e soprattutto come nel caso in analisi nei misti cementati riciclati a freddo Per questa ragione i risultati di questa sperimentazione non devono essere considerati come punto di arrivo ma come un punto di partenza per l applicazione di un materiale che gode di molteplici propriet e che se opportunamente inserito nelle miscele potrebbe garantire molti benefici 193 Bibliografia Bibliografia e Cristina Rapisarda Sassoon Per uno sviluppo durevole e sostenibile Network sviluppo sostenibile 2005 e Donati Antonini Il mattone ritrovato Bologna 2004 e Decreto Legislativo 5 Febbraio 1997 n 22 Decreto Ronchi attuazione delle Direttive 91 156 CEE sui rifiuti 91 689 CEE sui rifiuti pericolosi 94 62 CEE sugli imballaggi e sui rifiuti di imballaggio e www rete toscana it e Nicosia Lucchese Rizzo Ercoli Riciclo di rifiuti da demolizione un contributo all ecobilancio Palermo 1998 e Avagnano L approvvigionamento di materiali inerti per opere civili problemi e prospettive Cave e Cantieri 1993 e Jacuzzi R Gestione di rifiuti speciali materiali recuperabili nella realizzazione di infrastrutture viarie AIAT e Foschi R Il presente e il futuro del riciclaggio in Italia Le Strade n 10 Ottobre 1999 e www edilportale com e Accordo di programma per il recupero dei residui da costruzione e demolizione nella Provincia d
107. el Falling Weight Deflectometer tradizionale una massa nota viene fatta cadere da un altezza prefissata su una piastra di carico posizionata sul piano da analizzare Il carico assume la forma di un impulso e le pressioni ed i cedimenti conseguentemente indotti nel suolo sono misurati e calcolati ad ogni colpo Si applica un carico impattante sullo strato in esame attraverso una piastra circolare d acciaio considerata rigida indeformabile Il dispositivo di carico costituito da una massa battente Dopo essere stata liberata la massa scorre lungo un asta di guida fino a colpire uno smorzatore a molla di acciaio o di un materiale sintetico gomma Il dispositivo di carico si posa su una sfera di centraggio posta al centro della piastra Cos solo le forze di compressione possono essere trasferite sulla piastra di carico Un sensore al centro della piastra collegato con un dispositivo di misurazione elettronica in modo che i risultati delle operazioni di carico possano essere rilevati e stampati durante la prova Nel caso particolare del LWD Zorn il processo di interpretazione dei dati si basa su un semplicissimo principio Dopo l esecuzione della prova le accelerazioni misurate o le velocit vengono integrate due o una volta rispettivamente cos da fornire la 179 Capitolo 5 Programma sperimentale deflessione massima della piastra Tutti gli altri parametri richiesti per la determinazione dei moduli di deformazione
108. elastiche del polverino di gomma Curve di Rottura a Trazione Indiretta 25 C RRE 120 3 RRE 120 2 RRE 120 3 RREP_120 5 RREP_120 6 RREP 120 1 A Da Mi 800 2 pa S Q 100 60 Deformazione mm Fig 5 31 Esempio di curve Carico Deformazione 155 Capitolo 5 Programma sperimentale Tali curve per non tengono contro delle dimensioni del provino per questo pi opportuno ragionare in termini di tensioni applicate Sono riportati in Fig 5 34 e 5 35 i valori di tensione e di deformazione a rottura nelle due miscele a 180 e 120 giri Resistenza trazione indiretta 25 c ERREP 120 1 ERREP 120 5 ERREP 120 6 ERRE 120 1 ERRE 120 2 ERRE 120 3 ERREP 180_2 ERREP 180 3 ERREP 180 5 ERRE 180 3 ERRE 180 6 ERRE 180 5 Fig 5 32 Valori delle Tensioni a rottura nelle due miscele a 120 e 180 giri Deformazione a Rottura Trazione Indiretta 25 c 1 8 4 1 6 ERREP 120 1 j ERREP 120 5 1 4 ERREP 120 6 1 2 ttura mm ERRE 120 _1 ERRE 120 2 J ERRE 120 3 0 8 ERREP 180_2 0 6 ERREP 180_3 ERREP 180_5 lone a ro 0 4 ERRE 180 _3 ERRE 180_6 ERRE 180_5 Deformaz Fig 5 33 Valori delle Deformazioni a rottura nelle due miscele a 120 e 180 giri 156 Capitolo 5 Programma sperimentale Come preventivato nella prequalifica nei misti cementati contenenti polverino il v
109. ell attivit di trasporto ha assunto sempre pi un ruolo centrale all interno della progettazione stradale Ogni anno infatti circa 380000 tonnellate di pneumatici arrivano a fine vita utile lo smaltimento di questi rifiuti per via delle loro caratteristiche caratterizzato da un iter complesso e soprattutto costoso Il riutilizzo dunque di materiale derivante dalla frantumazione delle gomme opportunamente trattato come il polverino potrebbe offrire soluzioni tecniche valide e soprattutto compatibili a livello ambientale x La prima parte dell elaborato incentrata sulla raccolta dei dati e delle norme riguardanti il problema della gestione dei rifiuti derivanti da costruzione e demolizione C amp D sulla spiegazione delle tecniche di riciclaggio a freddo delle pavimentazioni stradali e sul trattamento dei PFU La seconda parte relativa al programma sperimentale oggetto di tesi ha come scopo quello di fornire indicazioni e riferimenti in merito alla tecnica di riciclaggio a freddo con emulsione bituminosa e cemento valutando le possibilit di una sua applicazione in combinazione con il polverino di gomma tradizionale in un ottica di un corretto e potenzialmente pi esteso recupero dei pneumatici fuori uso Il comportamento e la variazione di alcune propriet meccaniche quali Capacit di Addensamento Resistenza a Trazione Indiretta Indirect Tensile Strenght ITS e Introduzione Modulo ITSM del materiale
110. ella Lungosavena nel comune di Castenaso della provincia di Bologna invece si studiato il comportamento del materiale in stesa composta da 80 m di misto cementato con polverino e 40 m senza Sono stati dunque confezionati provini con pressa giratoria a 120 e 180 giri tramite Laboratorio mobile e Laboratorio DICAM Strade per lo studio della capacit di addensamento La valutazione delle caratteristiche di resistenza stata effettuata mediante test ITS a 25 C e ITSM alle temperature di 10 20 e 30 C Infine si voluta valutare la bont della stesa attraverso prove con LWD Dynatest e Zorn Dall analisi dei risultati in prequalifica e in stesa si osservato come la presenza di polverino di gomma conferisca alla miscela una migliore capacit di addensamento iniziale salvo poi diminuire in fase di maturazione sia per il processo di maturazione in se che per il ritorno elastico cui soggetto il polverino il quale si traduce in una espansione del provino Per quanto riguarda la resistenza a trazione indiretta si visto come in prequalifica la maggior rigidit del misto cementato privo di gomma fornisca valori di resistenza pi elevati a fronte di una deformazione pi contenuta In stesa invece il misto cementato con polverino confezionato a 180 giri di pressa giratoria ha fornito valori di resistenza pi elevati rispetto la miscela senza probabilmente per le condizioni climatiche incerte a cui il materiale privo
111. ella definisce anche il diametro del provino cio 150 mm E possibile allora definire il peso di volume per ogni provino in relazione al numero di giri ed esprimerlo in relazione alla massima densit raggiungibile dal campione stesso Gmm la quale funzione degli aggregati dei leganti e delle loro rispettive RREP Gmm g cmc 2 403 densit Gmm g cmc 2 429 Tab 5 11 Valori della Gmm per la miscela con e senza polverino 140 Capitolo 5 Programma sperimentale La normativa UNI EN 12697 5 permette di determinare la massima densit di una miscela mediante procedura matematica noti i pesi volume e le percentuali dei componenti che la costituiscono attraverso la relazione S 100 Pmax GialPa Paz Paz2 Po Pp Dove Gmm massima densit della miscela Kg m 3 Pal Pa2 di aggregati nella miscela Pal Paz densit apparente degli aggregati Kg m 3 Po di bitume nella miscela Pb densit del bitume Kg m 3 Il tutto pu essere graficato Fig 5 16 riportando in ascissa il numero di giri in scala logaritmica e in ordinata il rapporto tra Densit al Giro N G e densit massima raggiungibile Gmm Il tutto ovviamente per entrambe le miscele RRE e RREP Curva di Addensamento Prequalifica 100 00 7 di 95 00 fo S 2 5 G Gmm 8 80 00 75 00 70 00 1 10 Numero di giri log 100 Fig 5 16 Curva di Addensame
112. enetrazione di acqua e conseguente perdita di fini dalla fondazione Deformazione del sottofondo che genera incrinature negli strati sovrastanti provocando la penetrazione d acqua e la conseguente perdita di granulare fini dalla fondazione granulare Manto di Asfalto Base di ne e Asfalto b Pero J Daa E MARRI SEES 5 data Paro 09 4904 aO a Gy Fondazione A tA A di Dj Di GELARA OE O or Granulare AEAT nda 0947 gava Sottofondo NET gite Fig 1 19 Forme di Deterioramento della Pavimentazione Stradale In quei casi in cui le temperature scendono al di sotto di 4 C l eventuale acqua presente nella pavimentazione si espande creando pressioni idrauliche persino in assenza dei carichi delle ruote La deformazione da gelo causata da ripetuti cicli gelo disgelo rappresentano l aspetto pi grave per una pavimentazione caratterizzata da fessure ne consegue infatti il disfacimento Nelle aree desertiche secche le fessure del manto stradale provocano un altro tipo di problema Di notte quando le temperature sono relativamente basse spesso sotto zero il manto stradale si contrae aumentando le dimensioni delle fessure e comportandosi come un rifugio per la sabbia battuta dal vento Durante il giorno quando le temperature salgono la superficie non riesce ad espandersi a causa della sabbia intrappolata all interno della fessura il che fa s che grosse forze orizzontali provochino una rottura ai lati della
113. entale piano di prova unitamente ad esigenze di buona accessibilit del sito Tutte queste motivazioni hanno incoraggiato lo sviluppo di una tecnologia pi versatile come il deflettometro portatile a massa battente In commercio esistono diverse apparecchiature del tipo LWD che si differenziano per la massa battente l altezza di caduta le dimensioni della piastra di carico e la modalit di registrazione della deflessione superficiale utilizzata per il calcolo del modulo geofono o accelerometro Nel nostro caso specifico sono state utilizzate due apparecchiature LWD Dynetest e Zorn le cui caratteristiche sono riassunte nella tabella che segue Descrizione mi ni CO DYNATEST LWD 3031 Massa 10 15 kg 10 15 20 kg Altezza di caduta 720 mm Variabile 0 850 mm Diametro della piastra 300 mm 150 200 300 mm Spessore della piastra 20 mm 17 mm Forza di picco 7 07 10 6 KN Variabile 0 gt 15 KN Accelerometro Custo 2g 500g 0 2200 um Sensore di spostamento Tensione di Accuratezza 2 1 um eccitazione 8 36 Vdc Precisione 0 1 um Ulteriori sensori di No Si fino a 2 geofoni spostamento aggiuntivi 0 25 KN Cella di carico Non presente Accuratezza 2 2 kPa Precisione 0 0003 KN Tab 5 17 Caratteristiche dei due strumenti 178 Capitolo 5 Programma sperimentale Fig 5 51 LWD Zorn e LWD Dynests Il principio di funzionamento del LWD analogo a quello d
114. entre i veicoli ad elevato carico provocano deformazioni relativamente ampie Il passaggio di numerosi automezzi ha un effetto cumulativo che genera gradualmente deformazioni permanenti e o incrinature da fatica Assali sovraccaricati causano un numero sproporzionato di danni alla struttura della pavimentazione accelerando cos il fenomeno di deterioramento Quest ultimo causato da due diversi meccanismi che agiscono all interno della struttura della pavimentazione vale a dire Una deformazione permanente provocata dall addensamento ove le ripetute sollecitazioni di carico fanno s che i singoli granuli all interno dello strato della pavimentazione si avvicinino causando una riduzione del numero di 34 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti vuoti Nel materiale granulare questa perdita di vuoti comporta un aumento della resistenza quanto pi un materiale denso e tanto pi questo resistente ma nel caso dell asfalto si verifica l esatto contrario Una riduzione della quantit di vuoti nell asfalto non solo provoca solchi nelle aree di impronta ma fa s che il bitume inizi ad agire come un fluido per cui i carichi delle ruote generano pressioni idrauliche Questo fenomeno provoca una spinta lungo 1 bordi della carreggiata Incrinature da fatica dei materiali legati Queste si sviluppano nella parte inferiore dello strato ove la deformazione da trazione provocata dai carichi delle ruote al suo mas
115. er strati di base Altri Paesi europei privilegiano il rifacimento di strati profondi a differenza di quanto accade in Italia ove la rete stradale interessata oramai da anni da una carenza di manutenzione strutturale rafforzativa necessaria per far fronte ai crescenti traffici ed all invecchiamento della rete stessa Gli effetti negativi che derivano dal quadro delineato sono da rilevare nell ambiente soggetto al progressivo depauperamento delle risorse vergini ed al crescente inquinamento indotto sia dal conferimento in discarica di materiali non reimpiegati sia dalle emissioni in atmosfera all atto della produzione del trasporto e della stesa dei conglomerati bituminosi 101 Capitolo 4 Riciclaggio a freddo A ci si aggiungano gli effetti negativi per 1 gestori delle strade costretti per mancanza di fondi e per mantenere condizioni di sicurezza accettabili a privilegiare interventi di manutenzione superficiale degli strati bituminosi che da soli non risolvono le carenze strutturali delle sovrastrutture Allo stesso tempo anche le imprese costruttrici registrano difficolt nel reperimento di aggregati e leganti di qualit a costi sostenibili ed in molti casi operano sfruttando solo una quota parte 40 circa del proprio potenziale produttivo Il ricorso esteso a tecniche di riciclaggio quale strumento di manutenzione e di valorizzazione del patrimonio stradale trova quindi una pi che ampia giustificazion
116. erazione Volendo possibile analizzare quelle che sono le caratteristiche geometriche che ne influenzano il comportamento in strada e Profilo del pneumatico studiato a seconda delle esigenze a cui deve rispondere e al mezzo su cui va applicato si pu dividere in due tipi normale questi pneumatici sono studiati in modo da offrire la migliore guidabilit Nel caso di pneumatici automobilistici questi avranno un unione tra spalla e battistrada arrotondato sportivo questi pneumatici sono studiati in modo da offrire la migliore tenuta Nel caso di pneumatici automobilistici questi avranno un unione netta tra spalla e battistrada in modo da massimizzare l impronta a terra anche se come inconveniente l inserimento in curva risulta meno lineare e La larghezza del battistrada un parametro che influisce in vari modi a seconda della tipologia di pneumatico motociclistico maggiore sar la sua larghezza maggiore sar la sua capacit di tenuta ma si penalizza cos la tenuta su fondi bagnati automobilistico maggiore sar la sua larghezza maggiore sar la capacit di tenuta ma si penalizza la velocit di sterzata e di cambio direzione e lL altezza spalla maggiore sar l altezza della spalla e maggiore sar la distanza tra il manto stradale e il cerchione Questa caratteristica permette una maggiore deformazione del profilo del pneumatico migliorando l assorbimento di fondi irregolari ma sfavorevolmente
117. eriali dei quali il produttore non intende disfarsi ai sensi dell art 183 comma 1 lettera a che soddisfino tutti i seguenti criteri requisiti e condizioni 1 siano originati da un processo non direttamente destinato alla loro produzione 2 il loro impiego sia certo sin dalla fase della produzione integrale e avvenga direttamente nel corso del processo di produzione o di utilizzazione preventivamente individuato e definito 3 soddisfino requisiti merceologici e di qualit ambientale idonei a garantire che il loro impiego non dia luogo ad emissioni e ad impatti ambientali qualitativamente e quantitativamente diversi da quelli autorizzati per l impianto dove sono destinati ad essere utilizzati FE Capitolo 3 La lavorazione dei PFU 4 non debbano essere sottoposti a trattamenti preventivi o a trasformazioni preliminari per soddisfare i requisiti merceologici e di qualit ambientale di cui al punto 3 ma posseggano tali requisiti sin dalla fase della produzione 5 abbiano un valore economico di mercato Vengono definiti MPS ai sensi dell articolo 183 lettra q D lgs 152 2006 la sostanza o materia avente le caratteristiche stabilite ai sensi dell articolo 181 bis Ovvero Non rientrano nella definizione di cui all articolo 183 comma 1 lettera a le materie le sostanze e i prodotti secondari definiti dal decreto ministeriale di cui al comma 2 nel rispetto dei seguenti criteri requisiti e condizioni
118. eriore a 10 la calce a restare la migliore sostanza stabilizzante per la maggior parte delle materie plastiche La resistenza acquisita principalmente determinata dalla quantit di sostanza stabilizzante aggiunta e dal tipo di materiale trattato ma contrariamente a quanti alcuni ritengono l aggiunta di una quantit superiore di sostanza stabilizzante allo scopo di ottenere una maggiore resistenza pu ridurre le prestazioni dello strato Il materiale trattato con una sostanza stabilizzante cementizia tende ad essere mediamente friabile aumentare la resistenza del materiale significa renderlo ancora pi friabile e perci lo strato stabilizzato sar caratterizzato da una diminuzione delle proprie caratteristiche da fatica In tale situazione le continue sollecitazioni dovute 105 Capitolo 4 Riciclaggio a freddo al carico esercitato dagli automezzi comportano inevitabilmente un aumento delle incrinature che per lo strato di una pavimentazione stradale rappresentano ovviamente una caratteristica negativa E quindi fondamentale che i requisiti di efficienza dello strato stabilizzato vengano chiaramente indicati e che venga condotto uno studio adeguato delle miscele su campioni rappresentativi allo scopo di determinare il corretto tasso di applicazione L uso del bitume come sostanza stabilizzante impiegato sia sottoforma di emulsione sia come bitume espanso sta diventando sempre pi diffuso principalmente g
119. essario in seguito al raggiungimento di fine vita utile degli stessi Alla luce delle numerose problematiche riscontrate nel perseguire questo intento un loro possibile recupero come materia prima seconda MPD in taluni strati delle pavimentazioni si configurerebbe come un passo importante verso l intento comune a livello europeo di ridurre le quantit avviate a discarica gi molto consitenti Nella sperimentazione oggetto della presente tesi stata valutata la possibilit di inserimento del polverino di gomma derivante da frantumazione di PFU in una miscela confezionata a freddo valutando i possibili vantaggi in termini di capacit di addensamento e resistenza meccanica tramite ITS e ITSM Sono state cos confezionate due miscele costituite una con 3 di emulsione bituminosa 3 5 di cemento e 1 5 di polverino e l altra con le medesime percentuali in volume di emulsone e cemento ma con lo 0 di rubber 191 Conclusioni La ricerca si articolata dunque in due fasi una di prequalifica in laboratorio e una di studio del comportamento del materiale in sito Nella fase di prequalifica del materiale sono state studiate le due miscele attraverso il Mix Design la compattazione con pressa giratoria a 180 giri per la valutazione della capacit di addensamento e la determinazione della resistenza dei provini confezionati a trazione indiretta Presso il campo prova situato nei pressi della nuova rotatoria sud d
120. gge stabilisce gli obbiettivi da raggiungere e i referenti per i singoli settori di attivit ma non prevede il responsabile di filiera In tal modo tutti gli operatori del sistema stipulano contratti secondo le condizioni del libero mercato e agiscono in conformit con la locale legislazione sui rifiuti e Responsabilit del produttore vige in Belgio Estonia Finlandia Francia Grecia Italia Norvegia Polonia Paesi Bassi Portogallo Romani Slovenia Spagna Svezia Turchia Ungheria La legge definisce l assetto legale e conferisce la responsabilit ai produttori di organizzare la gestione dei PFU Questo sistema ha portato alla costituzione di societ senza scopo di lucro 79 Capitolo 3 La lavorazione dei PFU per gestire i PFU attraverso le soluzioni pi economiche I produttori hanno l obbligo di monitorare e rendicontare alle autorit nazionali il che rappresenta un buon esempio di trasparenza e tracciabilit I costi di gestione sono pagati attraverso un contributo indicato chiaramente al momento dell acquisto dagli utenti attraverso il principio chi inquina paga L obbiettivo comune di tali sistemi lo smaltimento dei PFU tramite il recupero di materiali ed energia da cui si traggono vantaggi ambientali e economici il riutilizzo di una risorsa che se non recuperata sarebbe non biodegradabile ed andrebbe ad occupare depositi e discariche con gravi danni per l ambiente e la salute la bonifica di
121. gio dei materiali recupero di energia Il Catalogo Europeo Rifiuti un documento necessario per migliorare tutte le attivit connesse alla gestione del problema rifiuti esso costituisce una nomenclatura di riferimento con una terminologia comune per tutta la Comunit Europea In sostanza si tratta di un elenco armonizzato di designazione e di codificazione dei rifiuti soggetto a revisioni e aggiornamenti periodici sulla base delle nuove conoscenze legate all attivit di ricerca ed in particolare al progresso scientifico e tecnico In attuazione delle direttive europee 91 156 CEE sui rifiuti 91 689 CEE sui rifiuti pericolosi e 94 62 CE sugli imballaggi e sui rifiuti di imballaggio con l entrata in vigore del Decreto Ronchi anche l Italia si dotata di un sistema legislativo avanzato Esso stabilisce che la gestione dei rifiuti costituisce attivit di pubblico interesse e deve assicurare un elevata protezione dell ambiente e controlli efficaci i rifiuti devono essere recuperati o smaltiti senza pericolo per la salute dell uomo e senza procedimenti o metodi che potrebbero recare pregiudizio all ambiente e in particolare senza determinare rischi per l acqua l aria il suolo e per la fauna e la flora senza causare inconvenienti da rumori o odori senza danneggiare il paesaggio e i siti di particolare interesse tutelati in base alla normativa vigente Decreto Ronchi 1997 La gestione dei rifiuti si conforma a
122. giore deve essere il diametro della piastra da utilizzare Ci dovuto al fatto che le isobare relative ad una piastra di carico di piccolo diametro interessano a parit di pressione applicata spessori di sottofondo minori rispetto ad una piastra caratterizzata da dimensioni superiori Il bulbo delle pressioni si estende ad una profondit maggiore se il diametro della piastra elevato Se quindi il terreno da analizzare risulta costituito da pi strati di diversa natura la prova di carico eseguita con una piastra di piccola estensione pu fornire un risultato diverso da quella condotta con una piastra di diametro maggiore e Tipologia di sovrastruttura il diametro della piastra varia anche in funzione del tipo di sovrastruttura che si vuole analizzare Per opere stradali viene solitamente impiegata una piastra di diametro pari a 300 mm mentre per prove condotte in ambito aeroportuale il diametro della piastra in genere di 760 mm e In casi eccezionali la prova di carico su piastra pu essere eseguita oltre che in superficie anche in pozzi profondi rivestendo opportunamente le pareti oppure sul fondo di fori di sondaggio 175 Capitolo 5 Programma sperimentale 5 7 3 2 Falling Weight Deflectometer FWD Tra i sistemi di misura della portanza ad alto rendimento quello maggiormente conosciuto in Italia il Falling Weight Deflectometer Tale strumento stato sviluppato negli anni 60 dalla Technical University
123. gura dell ingegnere spesso costretta a confrontarsi e concentrarsi su una molteplicit di aspetti quali il design strutturale i materiali della pavimentazione e il processo costruttivo stesso Temi come il riciclaggio uso di scarti sottoprodotti industriali fly ash cemento di risulta etc conservazione delle risorse inquinamento da CO2 e anche energia associata tendono ad acquisire notevole interesse in tale contesto Nasce cos la necessit di caratterizzare e quantificare ogni aspetto di un infrastruttura stradale Capitolo 1 Il problema dei rifiuti dalla sua concezione e design alla costruzione al suo esercizio e manutenzione fino al raggiungimento della vita utile in termini sostenibili Il miglior modo di determinare la sostenibilit di una scelta infrastrutturale sarebbe quello di impiegare una metodologia che rispetti i tre pilastri comparando dunque i fattori economici ambientali e sociali influenzati dalla pavimentazione durante tutta la vita utile Tale metodologia potrebbe essere usata in diversi modi e Analizzare la pratica corrente e valutare i miglioramenti quando vengono introdotti e Comparare diversi sistemi e soluzioni su base di giudizio oggettiva e Valutare i benefici relativi di approcci alternativi al design selezione dei materiali etc Una metodologia di valutazione comprensiva sino a tal punto purtroppo non ancora pronta per essere implementata Sebbene i fattori economici
124. he un ringraziamento sento invece di dover fare una dedica a mia madre una donna straordinaria che non smetter mai di ammirare il suo esempio mi ricorda ogni giorno quanto siano importanti la parola tenacia e lavoro La seconda dedica va sicuramente a mio padre questa la seconda volta che ti dedico la tesi ed la seconda volta che tu non sei qua gi con me spero tanto che tu mi stia guardando e spero ancora una volta di averti reso fiero in questa come nelle altre cose se riuscissi a diventare anche solo la met dell uomo che eri mi potrei ritenere realizzato Per il resto vorrei solo ringraziare tutte le persone che mi vogliono davvero bene quelle che mi sono vicine tutti 1 giorni In fine vorrei chiudere con una frase che spero sia di buon auspicio in questo periodo di crisi dove la difficolt di impiego oramai interessa tutti noi giovani compresa la nostra categoria La crisi la pi grande benedizione per le persone e le nazioni perch la crisi porta progressi Albert Einstein 197
125. i Bologna approvata da Consiglio Provinciale con Delibera n 70 del 24 07 2001 e modificato con Delibera Consiliare n 90 del 23 07 2002 e www siteb it e Muncy S G Cold in place recycling practices in North America Eurasphalt amp Eurobitume 1993 pp 885 889 Stoccolma 16 18 Giugno 1993 e Associazione mondiale della strada AIPCR comitato nazionale italiano Tecniche e aspetti normativi del riciclaggio nelle pavimentazioni stradali ANAS s p a 25 Convegno Nazionale Stradale Napoli 4 7 Ottobre 2006 e Decreto Legislativo 3 Aprile 2006 n 152 Norme in materia ambientale supplemento ordinario alla Gazzetta Ufficiale 14 04 2006 e www vallizabban com e Luca Merlo Una nuova vita per scarti e articoli fuori uso da www assorigom com 195 Bibliografia e E Antonini A Costa A Perrotta Demolire per riciclare strumenti e procedure per la valorizzazione dei rifiuti da costruzione e demolizione Convegno Internazionale Crolli Affidabilit Delle Strutture Civili Universit degli studi di Napoli Federico II 15 16 Maggio 2003 e Manutenzione e risanamento delle pavimentazioni stradali Ruolo del riciclaggio a freddo estratto da www viastrade it e Emulsioni bituminose applicazioni suggerimenti e note tecniche SITEB Associazione Italiana Bitume Asfalto Strade e www siiv it e Rigenerazione a freddo dei conglomerati bituminosi rivista le Strade e Autostrde n 3 Maggio Giugno 1997
126. i codici CER 170302 200301 tale quantit massima risulta fissata in 50 230 ton anno Infine sono state riordinate anche le norme riguardanti le terre e rocce da scavo oggetto di un annoso contenzioso con le autorit comunitarie Ad alcune di tali modifiche sar fatto specifico cenno nei paragrafi seguenti 2 2 4 Codici CER di interesse per opere stradali Negli ultimi anni soprattutto a causa della riduzione della disponibilit di risorse naturali si sviluppato un interesse sempre maggiore nella ricerca di materiali alternativi o di recupero da utilizzarsi nel settore delle costruzioni stradali Si tratta di materiali ambientalmente sostenibili derivanti dal riciclaggio di quelli gi presenti sulla pavimentazione o di prodotti di scarto derivanti da lavorazioni industriali e dal recupero di materiali locali di scarsa qualit il cui impiego risulta di notevole importanza poich e consente la riduzione dello sfruttamento delle cave di prestito e la difesa del regime idrogeologico degli alvei ottenendo cos un migliore utilizzo delle risorse non rinnovabili ed una maggior protezione e salvaguardia dell ambiente e permette una migliore gestione delle discariche in quanto diminuisce la quantit di materiale da smaltire e consente notevoli vantaggi economici derivanti dalla possibilit di ridurre l uso di inerti pregiati di difficile approvvigionamento e molto costosi e permette l utilizzo di materiali di scar
127. i delle tensioni sono riportati nel grafico di Fig 5 22 quelli delle deformazioni in Fig 5 23 146 Capitolo 5 Programma sperimentale Resistenza a Trazione Indiretta Prequalifica 0 64 Fig 5 22 Valori delle tensioni a rottura nelle due miscele Deformazione a Rottura Trazione Indiretta Prequalifica Deformazione a rottura mm Fig 5 23 Valori delle Deformazioni a rottura nelle due miscele In figura 5 22 si pu notare come i valori della tensione di rottura nei provini contenenti polverino di gomma RREP risultino pi bassi di quelli confezionati senza RRE 147 Capitolo 5 Programma sperimentale Il polverino infatti conferisce meno rigidit al materiale considerazione questa oltremodo osservabile nei valori delle deformazioni a rottura nettamente pi alti nella miscela contenente PFU Fig 5 23 5 5 Controllo della lavorazione in opera 5 5 1 Introduzione Una volta terminata la prequalifica si ha una panoramica delle caratteristiche meccaniche e di addensabilit che lecito aspettarsi da un materiale il quale per viene confezionato in laboratorio dove tutto avviene secondo le migliori condizioni possibili Lo step successivo riguarda lo studio del comportamento del medesimo materiale in sito quando non sempre le condizioni di temperatura ed umidit sono quelle ottimali Nel paragrafo 5 3 sono state descritte
128. i di circa 300 100 mm Fig 4 3 Contiene ancora l accialo armonico al suo interno e per questo viene definito non biodegradabile anche se i fili di acciaio sommersi di acqua in modo continuo e sottoposti a condizioni specifiche di pH possono dissolversi Questo prodotto il risultato di una triturazione molto grossolana dei pneumatici attraverso un trituratore di bassa qualit Fig 3 10 spesso offre una valida soluzione per la semplice riduzione volumetrica dei pneumatici ed per questo che nel passato la produzione di questa pezzatura veniva 91 Capitolo 3 La lavorazione dei PFU utilizzata solamente per un pi comodo abbandono in discarica Oggi il triturato utilizzato per la termovalorizzazione Fig 3 10 Trituratore x 2 il ciabattato costituito da pneumatici frammentati meccanicamente lacerati o strappati modellati irregolarmente in dimensioni di circa 100 20 mm il risultato di una triturazione meccanica con macchinari di notevole potenza generalmente adibiti a usi pi gravosi rispetto alla triturazione della gomma I principali utilizzi di questa granulometria includono riempimenti leggeri per costruzioni comuni riempimenti drenaggi sottofondi di pavimentazione stradale costruzione e manutenzione di discariche piedritti dei ponti e prodotti agricoli Il ranch di dimensioni chiamato appunto ciabattato pu per trarre in inganno in quanto questo viene spesso utilizzato nella s
129. i fissi nati esplicitamente per il riciclaggio a freddo impianti atti a produrre del misto cementato da 100 150 t h a funzionamento continuo opportunamente modificati In entrambi 1 casi l impianto composto da un sistema di frantumazione e riselezione del fresato due o pi predosatori per il fresato e per il aggregati di integrazione un silos per il cemento con abbinata una coclea a velocit variabile un serbatoio di stoccaggio dell emulsione bituminosa un serbatoio per l acqua con misuratore di portata un mescolare di tipo continuo a due alberi rampa per l emulsione attrezzature e strumenti di controllo e dosaggio un nastro di carico del prodotto finito sull autocarro 112 Capitolo 4 Riciclaggio a freddo Questi impianti possono essere discontinui o continui La differenza fondamentale rappresentata dalla modalit di dosaggio degli inerti e del legante nel primo caso il ciclo sar per l appunto discontinuo poich il materiale verr pesato e raggiunto un determinato quantitativo verr inviato nel ciclo produttivo La produzione oraria risulter nettamente inferiore ma a vantaggio della precisione del dosaggio stesso Nel secondo caso invece l alimentazione dell impianto avverr in maniera continua tramite l immissione su nastri trasportatori degli inerti in base a volumi prestabiliti in questo caso la produzione oraria sar sicuramente maggiore ma con una min
130. i la piastra infinitamente rigida si avr E 0 758 Mg 1 v Come illustrato in Figura 1 3 l apparecchiatura di prova consta essenzialmente dei seguenti elementi e Una piastra circolare d acciaio di spessore non inferiore ai 20 mm e del diametro di 300 1 mm e Un martinetto idraulico di portata pari almeno a 50 KN che contrasta con un carico fisso questo pu essere rappresentato da un rimorchio opportunamente zavorrato sul cui asse posteriore gravi un carico almeno doppio di quello da esercitare sulla piastra o pi semplicemente da una piattaforma su cui stato posto il carico se il contrasto utilizzato un autocarro occorre assicurarsi che la distanza tra i bordi della piastra e quelli dei pneumatici sia almeno pari a 0 5 m e Un anello dinamometrico per la misura del carico applicato e Uno o pi comparatori centesimali per la lettura dei cedimenti aventi capacit di misura pari a 10 mm e sensibilit di 1 100 di mm posizionati sulla superficie superiore della piastra e Una traversa porta comparatori lunga almeno 2 5 m e posizionata sul terreno in modo tale che i punti d appoggio non siano influenzati dalle deformazioni del terreno sotto carico 173 Capitolo 5 Programma sperimentale Carico Contrasto Anello dinamometrico Martinetto Traversa porta comparatori Comparatori
131. i miscele bituminose non consentito l impiego di catrame come legante e pertanto il fresato risulta di norma individuato dal CER 17 03 02 I rifiuti di cui sopra sono definiti rifiuti speciali in quanto materiali di scarto di attivit produttive specifiche In Italia cos come in Europa la diversificazione dei processi produttivi ha determinato una moltiplicazione della tipologia dei rifiuti con effetti sempre pi negativi per l ambiente La possibilit di recuperare in tutto o in parte alcune tipologie di rifiuto nell ambito delle opere stradali sotto forma di materie prime seconde diventa quindi una esigenza primaria 56 Capitolo 2 Il quadro normativo La suddetta tabella rappresenta un utile riferimento un punto di partenza per quanti siano coinvolti nel processo di costruzione gestione manutenzione e progettazione delle infrastrutture viarie Anche da una rapida analisi dell elenco dei codici possibile comprendere le grandi potenzialit offerte dalle opere stradali per recuperare nei cicli produttivi una grande variet di materiali non altrimenti utilizzabili 2 2 5 Verifiche di compatibilit ambientale La prescrizione numero 3 della Direttiva sui Materiali da Costruzione della Comunit Europea 89 106 EEC richiede di valutare l aspetto di compatibilit ambientale e di rischio di contaminazione del terreno o dell acqua da parte degli stessi materiali Con riferimento alla l
132. i non facile soluzione sia per le innumerevoli tipologie di rifiuti sia per la loro natura e quantit La prima legge strutturata sui rifiuti e sul loro corretto smaltimento risale in Italia al 1982 e gli attuali scenari in discussione su tutto il territorio nazionale sono conseguenza di una legge del 1997 recepita in applicazione di direttive europee Questo fa capire come in una societ proiettata verso una esasperata ricerca del benessere e del miglioramento della qualit di vita gli strumenti normativi di livello europeo sono disponibili da poco pi di un decennio Il primo articolo della normativa europea dettata dal D Lgs 22 1997 parte dalla definizione di rifiuto e lo definisce come qualsiasi sostanza ad oggetto di cui il detentore si disfi o abbia deciso di disfarsi o abbia l obbligo di disfarsi L individuazione di che cosa sia un rifiuto rappresenta un sistema aperto che come tale lascia spazio ad abusi interpretativi Pu accadere che non si abbia l obbligo di disfarsi di beni sostanze o materiali residuali di produzione o di consumo in questo caso si parla di non rifiuto Nei confronti di beni sostanze o materiali residuali di produzione o di consumo la situazione di non rifiuto pu verificarsi solo in due casi se questi possono e sono effettivamente e oggettivamente riutilizzati nel medesimo o in analogo o diverso ciclo produttivo o di consumo senza essere sottoposti ad alcun tratta
133. i principi di responsabilizzazione e di cooperazione di tutti i soggetti coinvolti nella produzione nella distribuzione nell utilizzo e nel consumo dei beni che generano rifiuto 12 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti Per il perseguimento di tali attivit lo Stato le Regioni e gli Enti Locali nell ambito delle opportune competenze adottano ogni azione idonea avvalendosi di soggetti pubblici e privati qualificati mediante accordi e contratti di programma Le metodologie che favoriscono la riduzione dello smaltimento dei rifiuti sono riportate nell articolo 4 e sono le seguenti rimpiegoe riciclaggio forme di recupero per ottenere materia prima dai rifiuti adozione di misure economiche che prevedano l impiego dei materiali recuperati dai rifiuti utilizzare principalmente i rifiuti come combustibili o altri mezzi per produrre 1 2 2 Rifiuti derivanti da Demolizione e Ricostruzione C amp D A fianco del problema relativo ai rifiuti solidi urbani noto a tutti negli ultimi vent anni ha acquisito sempre maggiore importanza anche quello riguardante lo smaltimento di rifiuti quali terre e rocce di scavo materiale derivante dalla costruzione e demolizione di edifici e sovrastrutture stradali rientranti nella categoria dei rifiuti speciali e che previo idoneo trattamento possono essere recuperati e riutilizzati per la costruzione di nuove strade di ferrovie o come inerti nei calcestruzzi Lo smaltimento
134. ia di lavorazione considerata La presenza di scorie metalliche e tessili nel granulato di gomma dipendono dalla granulometria si passa da un 90 di purezza dei ciabattati fini 40 mm 30 mm a una purezza del 99 per il polverino I sottoprodotti che possono essere separati sono Acciaio armonico un acciaio al silicio particolarmente ricco di carbonio 0 8 0 9 quindi definito come acciaio extraduro di conseguenza poco comune e piuttosto pregiato un acciaio richiesto dalle acciaierie ma il grado di purezza deve essere relativamente elevato altrimenti rischia di non aver collocamento sul mercato diventando cos un rifiuto da smaltire Fibra tessile viene estratta dalla macinazione dei pneumatici un prodotto composto da fibra di viscosa fibra acetata poliammide e una percentuale marginale di residuo di gomma attorno all 1 Il quantitativo ricavato dalla lavorazione relativamente basso e il suo completo riutilizzo come materia 94 Capitolo 3 La lavorazione dei PFU prima vergine prevede processi di elaborazione piuttosto complessi ed economicamente poco vantaggiosi sono queste le problematiche che spingono a trascurare la fibra tessile in termini di business plan 3 4 Applicazioni dei materiali da PFU in ambito civile Escludendo l impiego di PFU interi in ingegneria civile il trattamento dei pneumatici fuori uso prevede una prima riduzione volumetrica attraverso il processo di fra
135. iali pi resistenti Ubicazione nella struttura Realizzato con Manto Asfalto Stradale Impermeabilizzante Asfalto bitume stablizzante Strati tipici Base Cemento stabilizzato della ERE granulare pavimentazione i Bitume stabilizzato pi Hr Fondazione cemento stabilizzato granulare Cemento stabilizzato Sottofondo granulare materiale in situ Tab 1 6 Strati Tipici della Pavimentazione Il tipo di reazione del materiale ad un carico impartito dipende in larga misura dalle propriet elastiche del materiale e dalle caratteristiche del carico ampiezza ritmo di caricamento ecc 31 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti Si citano di seguito le caratteristiche importanti I materiali granulari che includono pietrisco e ghiaia trasferiscono i carichi applicati attraverso i singoli granuli o armatura della struttura L attrito inter granulare conserva l integrit strutturale ma in caso di ripetuti caricamenti spesso associati ad un incremento del contenuto di umidit si verifica un graduale processo di addensamento man mano che i granuli si avvicinano gli uni agli altri Questo fenomeno pu avere luogo in qualsiasi livello della struttura della pavimentazione provocando una deformazione della superficie Tale deformazione si manifesta di norma sotto forma di solchi che si formano nelle aree di impronta delle ruote I materiali legati che includ
136. iano 0 20 Nome Miscela Tab 5 7 Dosaggio degli inerti Per la costruzione delle curve granulometriche stato preso come riferimento il fuso del Misto cementato del capitolato Autostrade Tab 5 8 e 5 9 132 Capitolo 5 Programma sperimentale Apertura Fuso i pass Setacci mm Ap setacci mm pass Tab 5 8 Percentuali di passante ai setacci UNI EN per la miscela RRE Curva Granulometrica Miscela RRE 100 80 70 D O n O 5 Passante Q O N O 0 063 0 25 0 5 2 4 6 3 10 1 0 31 5 Dim Setacci mm Fig 5 9 Curva Granulometrica Miscela RRE 133 Capitolo 5 Programma sperimentale Apertura Fuso i pass Setacci mm Ap setacci mm pass Tab 5 9 Percentuali di passante ai setacci UNI EN per la miscela RREP Passante gt N QQ Ab AQA Q N o O O O O O O Curva Granulometrica Miscela RREP 0 063 0 25 0 5 2 4 6 3 10 1620 31 5 Dim Setacci mm Fig 5 10 Curva Granulometrica Miscela RREP 134 Capitolo 5 Programma sperimentale 5 4 3 Confezionamento Compattazione e Trazione Indiretta 5 4 3 1 Confezionamento delle Miscele Sono stati realizzati 3 provini per ognuna delle 2 miscele descritte precedentemente aventi diametro pari a 150 mm la cui compattazione
137. iare molto in funzione dei sistemi usati nella sua produzione e trattamento ed inoltre dalla natura degli aggregati in esso contenuti Con il trattamento in centrale o in sito il R A P prodotto pu essere frantumato o macinato in particelle di dimensioni minori di 38 mm sempre che la massima dimensione degli aggregati non superi 1 63 mm L intervallo di distribuzione delle particelle che risultano normalmente dai processi di frantumazione o macinatura del R A P viene riportato nella Tabella 1 7 41 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti Dimensione Setacci di Passante dopo Fresatura 38 1 mm 1 5 in 100 25 0 mm 1 0 in 95 100 19 0 mm 3 4 in 84 100 12 5 mm 1 2 in 70 100 9 5 mm 3 8 in 58 95 4 75 mm N 4 38 75 2 36 mm N 8 25 60 1 18 mm N 16 17 40 0 60 mm N 30 10 35 0 30 mm N 50 525 0 15 mm N 100 3 20 0 075 mm N 200 313 a generalmente meno del 30 c generalmente meno del 15 b generalmente meno del 20 d generalmente meno del 10 Tab 1 7 Composizione Granulare del RAP Nonostante la carenza in letteratura di dati a disposizione riguardanti il R A P si pu affermare che con una buon approssimazione la densit di volume del R A P frantumato alla fine di tutti i trattamenti lievemente inferiore a quello degli aggregati vergini e si colloca tra 1940 e 2300 kg m Generalmente l umidit naturale del materiale si aggira into
138. iclaggio riuso smaltimento dei residui Fino al Decreto Ronchi la politica adottata dal nostro paese per i rifiuti derivanti dalla costruzione e demolizione stata quella dell abbandono in luoghi non autorizzati Tale situazione si venuta a creare sia per la sporadica presenza di discariche autorizzate sull intero territorio sia per la quasi totale mancanza delle norme giuridiche in materia di smaltimento di rifiuti La mancanza di una pianificazione e di una disciplina di dettaglio nelle modalit di coltivazione degli inerti e lo scarso interesse verso la salvaguardia dell ambiente e del territorio hanno per indotto gli organi competenti a imporre leggi sempre pi restrittive per l apertura di nuove cave e lo sfruttamento di quelle gi esistenti Infatti sull esempio di altri Paesi e sotto la spinta di importanti esigenze pratiche anche in Italia negli ultimi anni 80 passando per il D L 22 97 si avviato il fenomeno del riciclaggio dei rottami edilizi in risposta alle problematiche ambientali Nicosia Lucchese Rizzo Ercoli Riciclo di rifiuti da demolizione un contributo all ecobilancio Palermo 1998 Lo smaltimento in discarica che rappresenta purtroppo ancora la via preferenziale cui sono indirizzati i rifiuti inerti non solo un costo ambientale diretto quello della discarica ma anche una potenziale premessa all abbandono e allo smaltimento abusivo 24 Capitolo 1 Il p
139. iene misurata attraverso appositi LVDT collegati al sistema computerizzato che li registra ed in relazione ai carichi applicati determina il modulo di rigidezza 163 Capitolo 5 Programma sperimentale MONTANER ll gt Fig 5 39 In figura a base di appoggio provini in figura b elementi della struttura di carico L unit pneumatica formata da una serie di elementi collegati tra loro da tubi in plastica e connessioni ad innesto rapido L aria entra quindi nell attuatore di carico attraverso una valvola solenoidale che si apre e si chiude a seconda delle necessit L unit di controllo e acquisizione dati fornisce energia elettrica agli organi di controllo e permette di gestire la prova direttamente dal computer attraverso un software Fig 5 40 Unita di controllo 164 Capitolo 5 Programma sperimentale 5 6 3 2 Preparazione del provino ed esecuzione del test La fase di allestimento del provino preceduta da una fase di taglio nella quale i campioni sono avvolti in un giro di nastro isolante e suddivisi a met mediante mola circolare in maniera tale da ottenere da uno solo due nuovi provini per un totale di 17 alcune met sono state scartate non essendo in condizioni ottimali La UNI EN 12697 24 stabilisce che per provini da sottoporre a test ITFT debbano avere un diametro di 150 mm e un altezza di almeno 60 mm Fig 5 41 Fase di taglio per mezzo di mola circolare Dopo u
140. ientrare nell intervallo 7 2 um ed il pulse repetition period di 3 0 0 1 s 162 Capitolo 5 Programma sperimentale 5 6 3 1 Descrizione delle apparecchiature di prova L apparecchiatura utilizzata secondo la EN 12697 26 il MatTa composta da una struttura di carico un unit pneumatica un sistema computerizzato di acquisizione e controllo dati e una cella climatica con controllo della temperatura Fig 5 38 Foto del MatTa presso il DICAM Strade x La struttura costituita da una base Figura 5 39 a da due montanti verticali Figura 5 39 b da una trave di contrasto orizzontale Figura 5 39 b e da un attuatore pneumatico collegato ad un pistone per l applicazione dei carichi verticali Figura 5 39 b Collegata al pistone vi una cella di carico che trasmette le sue misure all unit di controllo e acquisizione dati Figura 5 40 La posizione della trave di contrasto pu essere regolata a piacimento purch sempre livellata e fissata saldamente mediante serraggio manuale di dadi e controdadi zigrinati presenti su entrambi i montanti La forma dell impulso di carico descritta dal suo rise time dipende dal controllo operato in continuo dalla cella di carico e dalla compressibilit dell area presente all interno dell attuatore pneumatico il quale tramite un pistone consente l applicazione di forze verticali La deformazione orizzontale derivante da tali impulsi v
141. iera tale da permettere l aggiunta alle normali mescole in percentuali relativamente alte 3 3 2 Water jet La tecnologia water jet sfrutta un getto d acqua ad alta pressione 150 400 Mpa il quale permette la disgregazione e polverizzazione della gomma lasciando la carcassa dello pneumatico costituita da una rete di fili in acciaio intatta e perfettamente ripulita Tale lavorazione infatti ha un azione molto selettiva sui component consentendo di produrre un materiale metallico molto pulito una frazione di gomma a granulometria fine e un residuo tessile riciclabile Il granulato di gomma cos ottenuto viene sottoposto a un processo di essiccazione e vagliatura Nel caso di richiesta di granulometrie inferiori possibile eseguire una successiva macinazione fine del granulato mediante mulini polverizzatori 3 3 3 Processi criogenici Il processo di macinazione meccanica avviene per fasi successive per mezzo di lame e coltelli rotanti Possono essere in maniera indifferente pneumatici di autocarri di auto e scarti di articoli in gomma il processo normalmente finalizzato alla produzione di granulato e polverino con un trattamento differenziato a seconda che si ottengano detti prodotti da pneumatici di auto o di autocarro Per quest ultimi infatti si rende necessaria un operazione preliminare di rimozione del tallone con la quale vengono separati senza rottura i due anelli dallo pneumatico per limitare signifi
142. ifilati per consentire lo scolo dell acqua Se affrontati con un certo anticipo gli effetti dell invecchiamento possono essere trattati efficacemente mediante la nebulizzazione di emulsione bituminosa In caso di condizioni pi gravi occorre applicare un impermeabilizzante a scagliette qualora il volume del traffico sia ridotto oppure un sottile rivestimento tradizionale di asfalto miscelato a caldo I suddetti provvedimenti che mirano a conservare la flessibilit e la durata del manto stradale risolvono in effetti soltanto il deterioramento dovuto alle condizioni ambientali Le deformazioni e le incrinature da fatica causate dal carico del traffico non possono essere trattate in modo efficace mediante interventi superficiali di manutenzione esse richiedono infatti interventi di risanamento L usura della pavimentazione solitamente un processo relativamente lento Gli indicatori di deterioramento della pavimentazione di cui al paragrafo precedente possono essere utilizzati per monitorare il ritmo del deterioramento Gli enti competenti impiegano spesso un sistema di database noto come Sistema di Gestione della Pavimentazione PMS Pavement Management System per controllare continuamente la transitabilit di tutte le pavimentazioni stradali della loro rete viaria concentrandosi su quelle che richiedono maggiore attenzione 37 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti Conseguenze del mancato rifacimento del manto
143. il tiro al volo 170302 200301 7 6 1 Provenienza attivit di scarifica del manto stradale mediante fresatura a freddo campi di tiro al volo 7 6 2 Caratteristiche del rifiuto rifiuto solido costituito da bitume ed inerti 7 6 3 Attivit di recupero a produzione conglomerato bituminoso vergine a caldo e al freddo R5 b realizzazione di rilevati sottofondi stradali il recupero subordinato all esecuzione del test di cessione sulla rifiuto alla quale secondo il metodo in allegato 3 al presente decreto R5 c produzione di materiale per costruzioni stradali e piazzali industriali mediante selezione preventiva macinazione vagliatura separazione dalle frazioni indesiderate eventuale miscelazione con materia inerte vergine con eluato conforme al test di cessione secondo il metodo in allegato 3 al presente decreto R5 52 Capitolo 2 Il quadro normativo 7 6 4 Caratteristiche delle materie prime e o dei prodotti ottenuti a conglomerato bituminoso nelle forme usualmente commercializzate b Materiali per costruzioni nelle forme usualmente commercializzate Inoltre l allegato 4 sub allegato 1 riporta le quantit massime di rifiuti non pericolosi di cui all allegato 1 sub allegato 1 avviabili a diverse attivit di recupero per diverse tipologie di rifiuto In corrispondenza della voce Produzione di conglomerati bituminosi per la tipologia 7 6 suddetta comprendente quindi i rifiuti individuati de
144. ilmente assortimento del materiale un buon assortimento interviene nell abbassamento dell indice dei vuoti I frantoi possono essere fissi dove una pala gommata carica il materiale dai cumuli in ingresso e alimenta direttamente il frantoio o mobili ai quali sono riservate funzioni pi specifiche Per la preventiva parziale frantumazione di blocchi di dimensioni troppo grandi ci si serve di un escavatore munito di martello demolitore Fig 4 3 Frantumazione del fresato in impianto 114 Capitolo 4 Riciclaggio a freddo Avvenuta la frantumazione e la successiva riselezionatura del fresato quest ultimo e gli aggregati vergini di apporto necessari per la correzione della curva granulometrica vengono coinvolti al mescolatore per mezzo di nastri trasportatori I mescolatori sono costituiti generalmente da vasche con il fondo apribile per lo scarico del materiale impastato La miscelazione si ottiene per l azione di alberi paralleli rotanti a 30 80 giril mm Le pareti interne del miscelatore come pure i componenti rotanti sono di acciaio al manganese dovendo resistere alla violenta azione dell usura causata dal mescolamento La miscelazione effettuata assieme al legante che pu essere sotto forma di emulsione bituminosa o bitume schiumato in percentuali che vanno dal 3 al 6 assieme all acqua di aggiunta utile per migliorare la lavorabilit della miscela e assieme al filler I possibili additivi possono essere cal
145. imentazioni ha fatto progressi nello sviluppo di strumenti per analizzare due fattori di sostenibilit LCCAs per analizzare i fattori economici e i nuovi LCAs per quelli ambientali nessun sistema oggettivo ancora disponibile per valutare i fattori sociali Capitolo 1 Il problema dei rifiuti I seguenti sono diversi potenziali parametri che potrebbero essere inclusi in una tale valutazione e Sicurezza Ritardi dell utente e Inquinamento acustico e Energia associata La Figura 1 4 seguente riassume il sistema della sostenibilit nel campo stradale Economic Impacts Life Cycle Cost Analysis Sustainability Life Cycle Analysis o TT Social Impacts Environmental Impacts LCA Fig 1 4 La sostenibilit nelle pavimentazioni stradali 1 1 3 Le politiche pubbliche per la sostenibilit La Conferenza di Rio de Janeiro del 1992 ha sancito per la prima volta la formalizzazione dello sviluppo sostenibile come obbiettivo prioritario per il ventunesimo secolo e la contestuale approvazione di alcuni documenti fondamentali a supporto del processo in particolare e dichiarazione sull Ambiente e lo sviluppo e agenda2 e convezione per la conservazione della biodiversit e convezione quadro sui cambiamenti climatici e dichiarazione sulla gestione conservazione e sviluppo delle foreste 9 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti L Agenda 21 il documento di natura progra
146. in tre fasi sulle quali si basano gli schemi di funzionamento degli impianti per il trattamento delle macerie la selezione del materiale la decontaminazione la riduzione delle pezzature Biasi Tipologia di Attivit Foe i KW h Cava di Pietra Impianto di Riciclo di Naturale Rifiuti da C amp D Energia per la 25 20 Frantumazione Energia per 40 S l Estrazione Energia per la Movimentazione ao ia Energia per la Inclusa nella 0 2 Vagliatura Frantumazione Energia per la 0 7 Depolverizzazione Energia in KW h riferita ad 1 t di inerte Energia in KW h riferita ad 1 m di inerte Tab 1 4 Consumi Energetici Stimati per le Varie Fasi di Lavorazione Nicosia Lucchese Rizzo Ercoli 2000 26 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti Tali impianti possono essere di tipo semovente su mezzo gommato o cingolato di tipo mobile trasportati per mezzo di rimorchi oppure fissi Le installazioni fisse potrebbero avere lo svantaggio di essere localizzate in una zona distante dal cantiere di demolizione tuttavia l onere legato al trasporto delle macerie viene compensato dalla maggiore produttivit e dalla migliore qualit del prodotto Una corretta dislocazione sul territorio degli impianti fissi sarebbe in tal senso auspicabile e permetterebbe di abbassare il costo dell inerte di riciclo Nel caso dei conglomerati tale operazione pu avvenire direttamente in situ az
147. inisteri delle attivit produttive e della salute sentito il Ministro per gli affari regionali adottano entro 60 giorni dalla data di entrata in vigore del suddetto decreto le disposizioni occorrenti affinch gli uffici e gli enti pubblici e le societ a prevalente capitale pubblico anche di gestione dei servizi coprano il fabbisogno annuale dei manufatti e beni indicati nel medesimo decreto con una quota di prodotti ottenuti da materiale riciclato non inferiore al 30 del fabbisogno medesimo Ai sensi del comma 3 dell articolo 3 del DM 203 2003 per rispettare l obbligo della quota del 30 tutti i destinatari sono tenuti a inserire delle clausole specifiche o particolari condizioni in sede di formazione di una gara per la fornitura e l installazione di manufatti e beni e nella formulazione di capitolati di opere pubbliche Le circolari N 5205 del 15 luglio 2005 e 19 luglio 2005 gi descritte precisano che tale obbligo nasce nel momento in cui i prodotti iscritti al repertorio del riciclaggio presentano contestualmente medesimo uso ancorch con aspetto caratteristiche o ciclo produttivo diversi e prestazioni conformi all utilizzo cui sono destinati rispetto a quelli realizzati a partire da materiali vergini Quest ultima rappresenta una condizione necessaria ma non sufficiente per gli uffici ed enti regionali e per tutte le societ a prevalente capitale pubblico regionale Per questi ultimi inf
148. ioni per stabilire la soluzione da adottare sono generalmente influenzate dai seguenti fattori prezzo il costo unitario della stabilizzazione resta il fattore principale reperibilit certe sostanze stabilizzanti potrebbero non essere disponibili ovunque caratteristiche del materiale alcune sostanze stabilizzanti sono pi efficaci di altre se utilizzate con determinati materiali Ad esempio la calce dovrebbe essere utilizzata al posto del cemento nel caso in cui si debbano stabilizzare terreni caratterizzati da un indice di plasticit particolarmente elevato 4 2 1 Sostanze stabilizzanti La calce il cemento e i composti ottenuti miscelando questi prodotti con cenere volante scorie rocciose d altoforno ed altre sostanze simili rappresentano le sostanze cementizie stabilizzanti maggiormente utilizzate Senza considerare la calce gi utilizzata dagli antichi Romani per i loro esperimenti la sostanza che viene utilizzata da pi lungo tempo il cemento che per quanto ci dato sapere stato usato per la prima volta negli Stati Uniti nel 1917 come sostanza stabilizzante convenzionale La funzione principale quella di aumentare la resistenza e inoltre la calce rilasciata durante il processo di idratazione reagendo con le particelle di argilla presenti in un terreno plastico ne riduce la plasticit L uso di miscele di cemento deve per essere limitato al trattamento di materiali con Indice di Plasticit inf
149. iori Dunque il valore dei moduli per la miscela con polverino confezionata a 180 giri risulta superiore di quella senza tuttavia la cosa interessante da analizzare come la variazione in termini assoluti del modulo ad ogni temperature sia pi o meno regolare per tutte le miscele in esame Si pu infatti osservare come la pendenza delle rette sia pi meno uguale in tutti e tre i casi questo vuol dire che il gap tra i moduli si mantiene costante e dunque che il polverino non risente della variazione di temperatura 5 7 Valutazione dell omogeneit di stesa 5 7 1 Introduzione Terminata la fase di analisi in laboratorio si voluta in fine valutare la bont della stesa effettuando prove di portanza con l utilizzo di due tipologie di apparecchi LWD Dynatest e Zorn Si ricordi la suddivisione del campo prova e 80 m Misto Cementato ad Alta Flessibilit con Polverino e 40 m Misto Cementato ad Alta Flessibilit senza Polverino Sono state dunque individuate 6 sezioni con interasse 10 m nel tratto contenete PFU 2 sezioni sempre con interasse 10 m nel tratto a materiale tradizionale e 1 sezione definita intermedia caratterizzata da un tratto misto Per ognuna sono state effettuate 3 prove considerando la mezzeria e i bordi lasciando circa 1 m dal ciglio destro e sinistro con un totale di 27 punti di controllo per tipologia di LWD 5 7 2 La portanza La sovrastruttura stradale la struttura interposta
150. it silenziosit ed aderenza e Superfici sportive 0 8 20 mm granulato deferrizzato I materiali ricavati da granulazione possono essere usati come materiale da intaso per i campi in erba artificiale e piste da atletica pavimentazioni anti trauma e superfici equestri Le propriet drenanti del materiale unite alla capacit elastica di assorbire urti rendono il granulo di PFU particolarmente indicato durante i giochi Olimpici invernali di Vancouver 2010 ad esempio diverse superfici pubbliche sono state rivestite con materiali derivanti dalla gomma riciclata in particolare l area Live City e Materiale per l isolamento 0 20 mm granulato e polverino deferrizzato Il granulo di gomma legato con resine poliuretaniche viene utilizzato per produrre pannelli insonorizzanti tappetini anticalpestio membrane impermeabilizzabili materiali antivibranti e antisismici e Arredo urbano pavimenti e manufatti 0 15 mm granulato e polverino Il granulo legato con resine poliuretaniche o in combinazione con altri polimeri termoplastici viene utilizzato per la produzione di elementi di arredo urbano dossi artificiali cordoli etc e Opere di Ingegneria Civile PFU interi o 10 400 mm ciabattato e cippato I PFU interi sono talvolta utilizzati come elemento costruttivo di barriere insonorizzanti barriere anti erosione stabilizzazione di pendii protezione costiere terrapieni etc Quelli frantumati invece sono utili
151. iti temporanei Questi impianti permettono un ottimo controllo del dosaggio del fresato e del materiale d integrazione lo stesso dicasi per i leganti idraulici e quelli di base bituminosa Inoltre al fine di ottenere le caratteristiche di progetto previste possibile variare i componenti in relazione al mutare del materiale fresato granulometria percentuale di bitume umidit I principali vantaggi offerti dal confezionamento delle miscele in un impianto fisso risultano essere 1 seguenti 111 Capitolo 4 Riciclaggio a freddo Controllo dei materiali aggiuntivi confezionando le miscele in un impianto fisso centralizzato si pu ottenere un prodotto finale conforme a specifici requisiti aggiungendovi diversi tipi di aggregato I materiali che vengono aggiunti possono essere stoccati e testati prima della miscelazione e le loro percentuali possono essere modificate in relazione alle esigenze Qualit di miscelazione si possono impostare una serie di parametri operativi del mescolatore forzato per variare opportunamente il tempo che il materiale trascorre nel vano di miscelazione in questo modo c la possibilit di modificare la qualit della miscela Stoccabilit soprattutto nel caso in cui il materiale sia trattato con bitume schiumato il prodotto miscelato pu essere usato nel momento in cui richiesto Gli impianti per il riciclaggio appartengono a due tipi di categorie impianti specific
152. iziale e a basso ma poi cresciuto maggiormente L incremento delle quantit riciclate indica che le politiche nazionali ed europee volte a dirottare i rifiuti avviati alle discariche verso attivit di recupero materiale stanno producendo buoni risultati Condizioni di mercato favorevoli per alcuni materiali di rifiuto possono aver giocato un ruolo favorevole sebbene informazioni recenti evidenzino come il mercato delle riciclo sia stato negativamente colpito dall attuale crisi economica che ha portato a una diminuita domanda di materiali inclusi i materiali di recupero in generale Questo potrebbe tradursi in futuro in ulteriori sviluppi positivi dei livelli di riciclaggio in Europa Per quanto concerne la composizione percentuale della frazione riciclata dei rifiuti da C amp D con un occhio di riguardo per gli asfalti la Figura 1 9 indicativa della situazione di alcuni paesi europei 17 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti 100 m Other mineral and C amp D waste 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 o Dredging soil soil and track ballast o Wood glass metals plastics gymsum m Asphalt m Concrete bricks and tiles Fig 1 9 Composizione della Frazione Riciclata dei Rifiuti C amp D per alcuni Paesi Europei Fonte Eurostat e ETC RWM 2008 sulla base di rapporti e statistiche nazionali 1 2 2 2 Lo scenario Italiano In attesa che venga reso operativo il nuovo sistema
153. l processo produttivo e convalidi quanto 61 Capitolo 2 Il quadro normativo dichiarato dal produttore mediante ispezione iniziale della fabbrica sorveglianza valutazione ed approvazione continua del controllo di produzione in fabbrica 2 2 7 Testo Unico sull Ambiente Decreto Legislativo 3 Aprile 06 n 152 Recante Norme in Materia Ambientale La commissione incaricata dal Ministro dell Ambiente incaricata di predisporre 1 decreti attuativi della Legge n 308 del 15 dicembre 2004 Delega al Governo per il riordino il coordinamento e l integrazione della legislazione in materia ambientale e misure di diretta applicazione ha recentemente concluso i suoi lavori La relazione illustrativa che accompagna il testo evidenzia un intento che si traduce nell adozione di particolari strategie quali l accorpamento delle disposizioni concernenti settori omogenei di disciplina l integrazione dei vari disposti normativi della pluralit di previsioni precedentemente disseminate in testi eterogenei cos riducendo la stratificazione normativa l abrogazione espressa delle disposizioni non pi in vigore Il testo si componeva di 318 articoli cui vanno aggiunti gli allegati e con le modifiche successivamente apportate risulta cos articolato la parte prima contiene disposizioni comuni e principi generali la parte seconda disciplina le procedure per la valutazione ambientale strategica VAS per la val
154. la fluttuazione del carico Per la triturazione dei pneumatici giganti necessario un macchinario pi grande e pi potente rispetto al tradizionale che stato descritto Nella seconda frantumazione detta anche fase di granulazione primaria la gomma attraverso un nastro trasportatore arriva in modo dosato a un granulatore Fig 3 7 88 Capitolo 3 La lavorazione dei PFU Fig 3 7 Granulatore Quando la macchina raggiunge la massima capienza della tramoggia un sistema automatico a fotocellule a interrompere il lavoro Il compito del granulatore primario quello di diminuire la sezione del triturato in ingresso a una granulometria compresa fra 10 mm e 30 mm che verr successivamente trasportato all impianto di raffinazione del granulo Questo trattamento consente alla gomma triturata di raggiungere un grado elevato di purezza 92 grazie alla separazione dell acciaio Fig 3 8 che viene separato da un separatore magnetico situato a valle del granulatore La velocit di rotazione del rotore di questo macchinario notevolmente pi elevata rispetto a quella del trituratore Durante questo processo si produce una frazione di tela e gomma polverizzata che deve essere aspirata e abbattuta attraverso un filtro separatore a maniche L acciaio che stato separato meccanicamente dalla gomma viene rimosso dalla tavola vibrante attraverso un nastro deferrizzatore costituito da gomma di alta quali
155. ler inferiori rispetto agli inerti vergini 5 4 1 4 Acqua L acqua impiegata dovr essere esente da impurit dannose oli acidi alcali materia organica e qualsiasi altra sostanza nociva 130 Capitolo 5 Programma sperimentale 5 4 1 5 Emulsione Bituminosa L emulsione bituminosa utilizzata la commerciale RIGEVAL MC per misti cementati ed stata fornita dalla VALLI ZABBAN s p a societ leader in Italia nella produzione di leganti bituminosi per uso stradale in Tab 5 5 sono elencate le caratteristiche UNITA r NORMA DI CARATTERISTICHE DELL EMULSIONE RIFERIMENTO NOMINALI CLASSE Viscosit a 40 C tempo di efflusso tazza 2mm UNI EN 12846 Effetto dell acqua sull adesione UNI EN 13614 95 Indice di rottura metodo del filler minerale UNI EN 13075 1 190 UNI EN 12848 NIAJ Se Stabilit alla miscelazione con cemento CARATTERISTICHE DEL LEGANTE NORMA DI VALORI RECUPERATO TRAMITE NT EVAPORAZIONE EN 13074 RIFERIMENTO NOMINALI Consistenza alla temperatura intermedia di esercizio Penetrazione a 25 C UNI EN 1426 Consistenza alla temperatura elevata di esercizio UNI EN 1227 Punto di Rammollimento CARATTERISTICHE DEL LEGANTE RECUPERATO DOPO PROCEDURA DI NORMA DI VALORI STABILIZZAZIONE ED RIFERIMENTO NOMINALI INVECCHIAMENTO EN 14895 EN 14769 CLASSE Durabilit Consistenza intermedia di esercizio Penetrazion
156. li unit di misura errori di inserimento dati attendibilit del dato tuttavia anche il dato integrato potrebbe risultare ancora parzialmente sottostimato La produzione nazionale dei rifiuti speciali si attesta nell anno 2009 a circa 128 5 milioni di tonnellate con un calo rispetto al valore rilevato nel 2008 pari al 7 3 18 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti circa Il dato complessivo tiene conto sia dei quantitativi derivanti dalle elaborazioni MUD che di quelli stimati Rapporto Rifiuti Speciali Edizione 2011 Rapporti 155 2012 La produzione dei rifiuti speciali non pericolosi desunta dalle elaborazioni MUD risulta pari nel 2009 a circa 52 6 milioni di tonnellate Tabella 1 1 Figura 1 10 A questi vanno aggiunti circa 8 7 milioni di tonnellate relativi alle stime integrative effettuate per il settore manifatturiero e per quello sanitario e circa 56 7 milioni di tonnellate di rifiuti inerti interamente stimati afferenti al settore delle costruzioni e demolizioni per una produzione totale di rifiuti speciali non pericolosi pari a circa 118 2 milioni di tonnellate incluse 181 mila tonnellate circa di rifiuti con attivit ISTAT non determinata Tipologia Quantitativo annuale t 2007 2008 Rifiuti speciali non pericolosi esclusi i rifiuti stimati MUD 63 415 208 56 322 398 52 637 229 mami speciali non pericolosi esclusi i rifiuti stimati da C amp D inte 73 409 256
157. lit spesso dettata da considerazioni di natura economica con vincoli legati al budget Provvedimenti di conservazione a breve termine possono essere estremamente redditizi Il ripristino della pavimentazione viene talvolta differito fino a quando non potr essere associato ad interventi volti a migliorare la geometria stradale Ogni decisione relativa a procedure di risanamento va comunque presa nell ambito del contesto dell intera rete viaria Del resto non fare alcunch e lasciare che la pavimentazione si deteriori ulteriormente generalmente la decisione peggiore a causa del tasso esponenziale del grado di deterioramento col trascorrere del tempo 38 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti 1 4 Il fresato o RAP 1 4 1 Introduzione Il fresato nell ottica del risanamento delle pavimentazioni e al contempo dell applicazione del concetto di sostenibilit si pone altres come una valida risposta a queste due necessit Col termine fresato o pi in generale di Reclaimed Asphalt Pavement RAP si indica il materiale di rifiuto ottenuto dalla rimozione di conglomerati bituminosi in opera quindi un rifiuto da Costruzione e Demolizione Tale rimozione pu avvenire per fresatura da cui appunto il termine fresato del c b tramite fresa autocarrata o per demolizione scarifica degli strati bituminosi per mezzo di opportuni macchinari escavatore ripper scraper altri che producono blocchi a lastre irregolari di
158. lla gomma cruda delle caratteristiche di robustezza ed elasticit occorre sottoporla a processi di vulcanizzazione che diano origine a legami tra le molecole che la compongono Tale processo ha l ulteriore conseguenza di rendere la miscela estremamente resistente all azione di microrganismi che impiegano pi di cento anni prima di riuscire a distruggere i suddetti legami rendendo impossibile lo smaltimento degli pneumatici nelle discariche Pneumatico Autocarro Pneumatici Autoveicolo Additivi iP i Zol 1 Bi Ossido Additivi Fibra tassile Zol Ossido di FE Zinco Chimici 5 l Zinco 2 Fibra 1 8 tassila 0 sh Metallo di 27 Metall 15 m Nerofamo Gomma Metallo Ossido di Zinco Zolfo Altri Additivi Chimici Fibra tessile Fig 1 24 Composizione tipica degli pneumatici per autocarro e autoveicolo 47 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti 1 5 2 Pneumatici ed Ambiente Il Decreto Ministeriale 11 aprile 2011 n 82 recante il Regolamento per la gestione degli pneumatici fuori uso PFU pubblicato in gazzetta ufficiale n 131 del 8 giugno 2011 introduce un importante novit ed evidenzia l importanza del concetto di tutela dell ambiente basata sulla raccolta e sul recupero dei PFU La definizione dei PFU pubblicata in Gazzetta Ufficiale la seguente gli pneumatici rimossi dal loro impiego a qualunque punto della loro vita dei quali i detentori ndr persona fisi
159. mballaggi alle direttive comunitarie 15 Complessiva rivisitazione della tariffa per la gestione dei rifiuti urbani 16 Aggiornamento e rivisitazione dell apparato sanzionatorio prevista una modifica della tariffa per la gestione dei rifiuti urbani ed un meccanismo premiale per le imprese virtuose La legge riorganizza la disciplina dei consorzi di raccolta attraverso l introduzione di istituti che assicurino la massima concorrenzialit nella gestione del sistema e consente di costituire nuovi consorzi di Per il settore delle opere infrastrutturali interessante la parte che riguarda la classificazione dei rifiuti Il nuovo Testo Unico stabilisce che le materie prime seconde se hanno fin dall inizio le caratteristiche che le qualificano come tali non sono mai soggette al regime dei rifiuti Il testo rimanda ad un successivo regolamento che fissi le caratteristiche delle materie prime seconde e stabilisce che nel frattempo si applicano il DM 5 febbraio 1998 e il DM 12 giugno 2002 n 161 64 Capitolo 2 Il quadro normativo relativi ai rifiuti non pericolosi e pericolosi Il Testo Unico introduce la nozione di sottoprodotto si tratta di materiali che pur non essendo il prodotto principale del ciclo produttivo non sono residui ma prodotti secondari art 183 Relativamente alle terre e rocce da scavo art 186 il nuovo Codice proseguendo sulla strada gi tracciata dalla Legge 443 del 2001
160. me acciaio da fonderie Questa operazione ci consente di separare i due anelli toroidali del pneumatico senza rottura grazie ad un pistone oleodinamico che aggancia i due talloni e li strappa dalla carcassa Gli stallonatori nonostante l automazione tramite Programmable Logic Controller PLC necessitano della supervisione di un operaio specializzato che si occuper di collocare il pneumatico sul detallonatore per minimizzare i guasti del macchinario e controller 1 parametri di lavorazione 87 Capitolo 3 La lavorazione dei PFU La fase successiva la triturazione che consiste nell introdurre nel trituratore tutti i pneumatici di autovetture mezzi leggeri e di autocarro senza toroide metallico Il prodotto in uscita da questa fase triturato o ciabattato ha una pezzatura intorno ai 5 e 40 cme viene scaricato su un nastro trasportatore Fig 3 6 che collegato al successivo impianto Fig 3 6 Nastro trasportatore La velocit della triturazione deve rimanere bassa all interno della macchina per evitare l adesione delle parti in gomma alle pale a causa del riscaldamento dei mulini Sulla macchina sono installate lame intercambiabili e riaffilabili in materiale al nichel trattato termicamente in modo da garantire un lungo periodo di lavorazione Il funzionamento oleodinamico dei motori mantiene in perfette condizioni tutto il gruppo di rotazione oltre a consentire il risparmio energetico durante
161. mento preventivo e senza recare pregiudizi all ambiente se questi possono e sono effettivamente e oggettivamente riutilizzati nel medesimo o in analogo o diverso ciclo produttivo o di consumo dopo aver subito un trattamento preventivo La definizione vigente di rifiuto non consente di distinguere n i rifiuti dai prodotti n i rifiuti da smaltire da quelli recuperabili di qui la necessit di un quadro giuridico trasparente e di definizioni chiare e applicabili in ogni Paese Tale chiarezza risulta indispensabile per favorire la crescita di un mercato del rifiuto che consista nell abbattimento di ostacoli ai liberi scambi e nella formazione di una maggiore certezza normativa nei confronti delle imprese 11 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti Negli ultimi decenni la produzione di rifiuti cresciuta in modo spropositato e ora si sta cercando la soluzione per affrontare il problema in maniera degna Il tema dei rifiuti si arricchito di aspetti di grande livello e di contributi intellettuali che hanno portato allo sviluppo di tecnologie avanzate e affidabili e a modelli di gestione di elevata efficienza tali da garantire una sicura protezione dell ambiente Le direttive europee e l attuale tecnologia consentono di poter vedere il rifiuto come una risorsa e hanno collaborato allo sviluppo di queste nuove parole chiave riduzione del quantitativo di rifiuti raccolta differenziata e riciclag
162. miscele gap graded e del 8 5 per miscele open graded 98 Capitolo 3 La lavorazione dei PFU 3 5 1 2 Conglomerati bituminosi contenenti terminal blends Le miscele contenenti terminal blends sono caratterizzate da una distribuzione granulometrica continua degli aggregati rientrando dunque nella categoria conglomerati bituminosi di tipo chiuso vuoti residui del 4 Il loro comportamento meccanico si discosta dalle miscele di tipo tradizionale a seconda del grado di modifica apportata al legante durante il processo di produzione In particolare per effetto della variazione delle caratteristiche reologiche del legante stesso si rileva un aumento delle caratteristiche di risposta elastica sotto carico con un conseguente miglioramento della resistenza all accumulo di deformazioni permanenti e a fatica 3 5 2 La tecnologia Dry Nel caso della tecnologia Dry il polverino da PFU viene aggiunto presso l impianto di produzione del conglomerato bituminoso come componente addizionale della miscela Non essendo prevista nessuna miscelazione preventiva con il bitume vengono impiegati opportuni dosatori che introducono il polverino direttamente nella camera di miscelazione avendo cura di indurre una dispersione sufficientemente omogenea all interno della massa degli aggregati Questo aspetto costituisce un punto critico in quanto il polverino presenta una densit significativamente inferiore a quell
163. mma tecnica wet Barriere stradali spartitraffico attenuatori d urto ad assorbimento Barriere antirumore e o fonoassorbenti Si tratta di materiali manufatti e beni riciclati eterogenei che comprendono una casistica molto ampia tanto da condizionare la stessa possibilit di definire un criterio specifico per ciascuna di esse per determinare il limite in peso dei rifiuti utilizzati per la produzione Al fine di agevolare il compito del tecnico e dell impresa la circolare individua a titolo esemplificativo alcuni limiti minimi relativi alla percentuale di rifiuto in gomma post consumo sul totale del materiale Conglomerati cementizi modificati con granulo di gomma 5 Conglomerati bituminosi con granulo di gomma tecnica dry 3 Bitumi modificati con polverino di gomma tecnica wet 8 73 Capitolo 2 Il quadro normativo 2 3 5 Disposizioni regionali locali e prassi amministrativa Le disposizioni del D M 203 2003 non sono da sole sufficienti per conseguire l obiettivo della quota pari al 30 di materiale riciclato al contrario richiedono ulteriori e specifiche disposizioni applicative e di dettaglio che per gli enti regionali devono essere adottate dalle Regioni art 19 comma 4 D Lgs n 22 97 Le Regioni sulla base di metodologie di calcolo e della definizione di materiale riciclato stabilite da apposito decreto del Ministero dell ambiente e della tutela del territorio di concerto con i M
164. mmatica e operativa che sintetizza le strategie e le azioni specifiche che i Paesi firmatari si sono impegnati ad attuare per favorire lo sviluppo sostenibile Il documento indica come la tutela e la valorizzazione dell ambiente devono essere considerate in modo trasversale rispetto alle politiche sociali ed economiche puntando quindi a integrare le dimensioni ambientale economica e sociale Accanto agli impegni a livello nazionale viene data grande importanza al ruolo degli enti locali la loro partecipazione e cooperazione sar un fattore determinante nel perseguimento degli obbiettivi Gli elementi fondamentali del processo di Agenda 21 locale sono descrizione del quadro diagnostico il Forum e il Piano di Azione Ambientale In Italia le Agende 21 Locali rappresentano oramai un esperienza molto diffusa queste dovrebbero essere supportate da un nuovo auspicio che passa dall integrazione delle politiche degli enti di governo locale con gli obbiettivi di sostenibilit Trasporti infrastrutture attivit produttive agricoltura ambiente e turismo sono alcuni tra gli ambiti principali delle politiche pubbliche che dovrebbero concertare obbiettivi e target comuni di sviluppo durevole e sostenibile Uno degli strumenti pi interessanti a disposizione degli enti locali poi la contabilit ambientale il cui obiettivo sistematizzare le informazioni per poter disporre di dati affidabili su cui basare il processo
165. n 2 Confezionamento Compattazione e Trazione Indiretta Lavorabilit e Compattazione con Pressa Giratoria Maturazione a 40 C per 72 ore Trazione indiretta a 25 C Nella prima fase verranno analizzati uno ad uno i materiali facenti parti delle miscela e le loro percentuali in peso ai fini del confezionamento della miscela finale Nella seconda invece verr studiato l addensamento delle suddette miscele con l ausilio delle Pressa Giratoria e una volta sottoposti a maturazione il loro comportamento in termini di resistenza meccanica 126 Capitolo 5 Programma sperimentale 5 4 1 I materiali 5 4 1 1 Inerti Vergini del frantoio Fondovalle Gli Inerti Vergini Frantoio Fondovalle sono costituiti da elementi sani duri di forma poliedrica puliti esenti da polveri o materiale estranei Questi sono provenienti dalla frantumazione di rocce di natura alluvionale del bacino fluviale della zona di Spilimberto Tab 5 1 Granulato Grosso 20 32 Stabilizzato Fine 0 20 Setaccio mm Passante Setaccio mm Passante Setaccio mm Passante 2 0 10 2 31 20 2 75 00 0 5 0 10 0 5 21 00 0 5 38 00 0 25 0 10 0 25 18 10 0 25 20 40 0 063 0 10 0 063 11 50 0 063 2 50 Tab 5 1 Rappresentazione delle tre pezzature in termini di apertura dei setacci di passante Stabilizzato Grosso Fine e Sabbia F F 100 T T gt G
166. n Place Recycling minimizza i conflitti dell impianto con il traffico durante i lavori di riabilitazione migliorando la sicurezza pubblica e Economici L attrezzatura consente trattamenti pi profondi degli strati in situ riducendo lo spessore degli strati di usura Il processo CIR consente la chiusura della corsia singola Il processo CIR permette una veloce interruzione delle operazioni di riciclaggio in avverse condizioni meteorologiche minimizzando il rischio dovuti all umidit o la necessit di un ritrattamento 4 2 Riciclaggio del fresato I materiali non legati o granulari delle pavimentazioni flessibili se confinati all interno di uno stato compattato della pavimentazione incrementano le loro caratteristiche effettive di rigidezza all aumentare dello stato di sollecitazione In questi materiali si possono formare deformazioni da taglio che accumulandosi si trasformano in deformazione permanente nel caso in cui siano sottoposti a livelli di sollecitazione che rappresentano una frazione significativa della loro resistenza ultima Per consentire al materiale legato di comportarsi pi similmente ad una piastra viene aggiunto un agente stabilizzante che lega le particelle di materiale tra loro e crea un materiale pi resistente La resistenza acquisita dal materiale dipende da la quantit di stabilizzante aggiunta la tipologia di materiale trattato In questa forma di riciclaggio necessario verificare che
167. n condizionamento di alcune ore in camera climatica a 20 C il provino viene collocato trai due coltelli di carico e gli LVDT vengono inseriti in un supporto metallico fissato per la misurazione degli spostamenti Fig 5 42 Figura a coltello inferiore in b coltello di carico superiore in c supporto per posizionamento LVDT 165 Capitolo 5 Programma sperimentale Una volta sistemato il provino nell apposito telaio e quest ultimo sotto il pistone di carico inseriti nel computer i parametri che definiscono il carico e le dimensioni del campione si da inizio alla prova La prima fase della prova caratterizzata dagli impulsi di condizionamento che possono variare in numero generalmente se ne usano da 5 a 10 L unit di controllo ne controlla la forza affinch si abbiano i 5 um di deformazione orizzontale operando una serie di loop di taratura Questi permettono quindi di individuare il carico da applicare affinch il campione subisca la deformazione orizzontale precedentemente fissata ed inoltre favoriscono l assestamento delle strisce di carico sulla superficie del campione Nella seconda fase avviene la misurazione del Modulo di rigidezza ITSM e del modulo di rigidezza aggiustato ITSM adjusted In questo momento la macchina fornisce 5 impulsi sul campione che saranno caratterizzati da un peak load calcolato nella fase precedente un pulse repetition period ed un rise time costanti e pre inseriti nel softwar
168. nche tra il dato di produzione dei rifiuti e quello afferente alle unit di lavoro del settore espresse come valori medi annui in migliaia In tal caso si riscontra un valore di R pari a 0 9826 Figura 1 20 70 000 60 000 50 000 40 000 30 000 20 000 Produzione RS NP da C amp D 1 000 t 10 000 1 500 1 600 1 700 1 800 1 900 2 000 Unit di lavoro settore C amp D migliaia Fig 1 14 Relazione tra Produzione dei RS da C amp D non Pericolosi e Unit di Lavoro del Settore anni1996 2009 1 2 2 3 Composizione dei rifiuti da C amp D Per quanto attiene la composizione dei rifiuti C amp D le stime sono molto incerte oltrech ormai datate a titolo indicativo se ne d comunque informazione Rispetto alla provenienza da alcuni Autori Mazza G D I rifiuti da cantiere edilizio possibilit di riciclaggio in RS Rifiuti Solidi anno VII numero 6 nov dic 1993 citato in Rigamonti Ennio Dati quantitativi e qualitativi sulla produzione di rifiuti da C amp D in La gestione dei rifiuti da costruzione e demolizione Istituto per l Ambiente Milano 1995 Rapporto 95 02 ritenuta realistica una ripartizione che attribuisce rispettivamente alle attivit di demolizione il 90 circa del quantitativo in peso di rifiuti C amp D prodotti il 5 7 alle attivit di manutenzione e il 2 3 alle attivit di costruzione Per quanto attiene invece la natura e le caratteristiche d
169. nfine una lama raschiatrice precaricata spiana su tutta la larghezza il terreno mescolato omogeneamente con il legante Il cuore della macchina il rotore di fresatura e miscelazione che garantisce la comminuzione del materiale di pezzatura grossolana e una miscelazione vigorosa e omogenea anche di terre pesanti Di norma tale rotore ruota in senso opposto a quello di marcia polverizzando il materiale della pavimentazione esistente inoltre in base al tipo di intervento possibile regolare il volume della camera di fresatura a seconda del volume di materiale che necessario trattare Fig 4 5 Fig 4 4 Denti di una comune fresatrice Direzione Direzione di lavoro di lavoro Fig 4 5 Direzione avanzamento macchina fresatura a miscelazione Mentre la macchina avanza con il rullo di fresatura rotante l acqua contenuta in autobotte collegata alla riciclatrice viene erogata mediante un tubo flessibile e spruzzata all interno del vano di miscelazione della riciclatrice La quantit dell acqua viene dosata con precisione tramite un impianto di pompaggio controllato da microprocessore ed il rullo rotante mescola accuratamente l acqua con il materiale riciclato onde ottenere il tenore di umidit necessario per raggiungere elevati gradi di costipamento In modo simile possono essere iniettati direttamente nel vano di miscelazione anche dei leganti liquidi quali una boiacca cementizia o un em
170. ntazioni stradali la circolare non altrettanto dettagliata ma pu individuarsi sostanzialmente la destinazione d impiego categoria di prodotto di aggregato per conglomerati bituminosi da presumersi per l assenza di disposizioni contrarie sia a caldo sia a freddo 72 Capitolo 2 Il quadro normativo indicato solamente il limite minimo in peso che allo stato attuale della tecnologia fissato nel 20 Il limite massimo non fissato poich dipendente dai requisiti prestazionali richiesti alle varie miscele e rapidamente variabile in relazione ai progressi nelle tecniche e nei macchinari 2 3 4 Circolare del 19 Luglio 05 pubblicata in Gu n 173 del Luglio 05 Questa circolare ha individuato prescrizioni e requisiti per rendere operativo l impiego di beni e manufatti ottenuti con materiale riciclato da rifiuti in gomma nei settori dell edilizia dell arredo urbano e stradale dell infrastruttura viaria tranviaria e portuale e dei prodotti per opere di ingegneria civile Per quanto riguarda i materiali i manufatti ed i prodotti ottenuti dalle attivit di recupero di articoli in gomma la circolare in oggetto ne individua un cospicuo gruppo Tra questi di particolare interesse per il settore delle infrastrutture viarie sono Conglomerati cementizi modificati con granulo di gomma Conglomerati bituminosi con granulo di gomma tecnica dry Bitumi modificati con polverino di go
171. nto Misto Cementato RREP polverino RRE no polverino 141 Capitolo 5 Programma sperimentale G Gmm al giro 180 100 00 7 li gg 953 949 95 00 93 9 936 939 l 8 gt 90 00 MRREP 1 i ERREP 2 X l 95 0 ERREP 3 85 00 II ERRE 1 i ERRE 2 ERRE 3 80 00 ii RREP RRE Fig 5 17 Rapporto tra G al giro 180 e Gmm per RRE ed RREP Nelle figure 5 16 e 5 17 si osserva come le curve dei tre provini contenenti nella miscela del polverino RREP raggiungano livelli di G Gmm elevati rispetto quelli senza RRE la presenza del polverino infatti sembra migliorarne l addensabilit sebbene questo produca in un secondo momento un aumento di volume dovuto al ritorno elastico del materiale Altro aspetto importante la valutazione della densit pre post maturazione la differenza di G Gmm in seguito alla maturazione in parte dovuta all emulsione e in parte al polverino di gomma dato che queste due componenti rendono il materiale pi elastico e quindi inducono un recupero delle deformazioni subite durante l addensamento con pressa giratoria G Gmm max 95 01 93 83 G Gmm post maturazione 94 13 93 51 A Tab 5 12 Differenza G Gmm prima e dopo la maturazione 142 Capitolo 5 Programma sperimentale 5 4 4 Maturazione dei provini Per ognuna delle 2 miscele descritte in precedenza sono stati preparati un totale di 3 provini aventi diametro pari a 150 mm la cui compattazione avvenut
172. ntumazione o ciabattatura questo primo prodotto ottenuto avente solitamente dimensioni comprese tra i 20 e 400 mm pu essere o utilizzato tal quale ad esempio in processi di co incenerimento in cementificio oppure avviato all ulteriore frammentazione per la produzione di granulati e polverini Il CEN Comitato Europeo per la Standardizzazione ha messo appunto una Specifica Tecnica riguardante i materiali prodotti da PFU la TS 14243 sotto il coordinamento italiano dell UNI I PFU possono essere utilizzati interi oppure frantumanti in dimensione variabile a seconda della destinazione d uso la Tab 4 1 riporta la distinzione che la Technical Specification 14243 prescrive per i prodotti ottenibili a seconda della loro pezzatura Dimensioni min max mm Taglio primario Ciabatta Cippato Categoria Granulato Polverino Acciaio Tessile Tab 3 1 Categorie di prodotti da PFU TS 14243 Si riportano di seguito le principali destinazioni d uso dei materiali derivanti dal recupero dei Pneumatici Fuori Uso individuate a livello internazionale 95 Capitolo 3 La lavorazione dei PFU e Asfalti modificati 0 0 8 mm polverino e 0 8 2 mm granulato Il polverino di gomma viene utilizzato in tutto il mondo per la produzione di asfalti modificati l aggiunta di gomma ai conglomerati bituminosi permette la realizzazione di pavimentazioni che sono molto apprezzate per durabil
173. o a freddo 4 1 Introduzione Secondo l European Asphalt Pavement Association EAPA l Italia ha prodotto nel solo 2006 44 3 milioni di tonnellate di conglomerato bituminoso come totale delle tecnologie a caldo e a tiepido hot e warm mix asphalt descrivendo negli ultimi anni una progressiva diminuzione certamente influenzata dalla crisi economica mondiale oltrech dall implicito effetto di saturazione della rete con le opere di costruzione stesse Il nostro Paese attualmente si colloca al quinto posto a quota 29 Mt nella classifica europea di tale produzione relativa all anno 2010 che vede in testa la Germania 45 seguita da Francia 38 8 Turchia 35 3 e Spagna 34 4 Nello stesso anno si sono generati 11 milioni di tonnellate di fresato o RAP subito dietro alla Germania capoclassifica con 14 Mt con un suo reimpiego in applicazioni di hot e warm recycling pari al 20 dati EAPA Tale dato nettamente inferiore a quello riportato per altri paesi europei che in certi casi riutilizzano 1 80 100 del materiale prodotto Asphalt in Figures 2010 European Asphalt Pavement Association EAPA A tali dati deve affiancarsi quello dell analisi delle modalit di manutenzione della rete stradale che ad oggi vede un deciso sbilanciamento verso la produzione di conglomerati bituminosi per strati superficiali pari al 50 della produzione complessiva rispetto ad un 30 per strati intermedi e solo un 20 p
174. o vitale dello stesso includendo implicazioni che non sono normalmente tenute in conto in analisi pi tradizionali L uso del termine life cycle si riferisce appunto a tutte le maggiori attivit che occorrono nel periodo di vita del prodotto dalla sua produzione inclusa l acquisizione delle materie prime necessarie uso e manutenzione alla sua finale dismissione EPA 2006 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti La Fig 1 2 illustra il concetto di LCA includendo inputs outputs e i limiti del sistema Inputs Outputs Raw Materials Acquisition Atmospheric Emissions Raw M We Waterborne anufacturing ui Materials Wastes I Solid Use Reuse Maintenance Wastes Energy Coproducts Recycle Waste Management Other Releases System Boundary Fig 1 2 Concetto di Life Cycle Assessment da EPA 2006 importante sottolineare che questo approccio consente di focalizzare un qualsiasi numero di outputs inclusi energia emissioni materie prime potenziale nei confronti del riscaldamento globale acqua sfruttata materiali pericolosi Quindi anche se la maggior parte degli approcci odierni non considera fattori come impatto del traffico durante la fase di esercizio della struttura in un analisi di sostenibilit della stessa dato che il movimento dei veicolo non considerato come parte della strada l approccio end to end del LCA descritto precedentemente evidenzia chia
175. odulo LWD sono pi bassi probabilmente per le problematiche riscontrate in fase di stesa e gi enunciate precedentemente 189 Conclusioni Conclusioni Il problema dei rifiuti non degradabili in combinazione con l aumento della popolazione costituisce un problema serio e di non facile risoluzione lo smaltimento di tali composti spesso costoso e costituito da un iter complicato in oltre come se non bastasse all aumento del trasporto su gomma segue una sempre pi scarsa reperibilit delle materie prime La chiave di volta di tutte queste problematiche il riciclaggio il riutilizzo di rifiuti C amp D nelle opere civili un fenomeno che negli ultimi anni sta prendendo sempre pi piede grazie anche alle universit e ai centri di ricerca In campo stradale fondamentale il ruolo del fresato il quale in grado di conferire caratteristiche di elasticit agli strati in cui impiegato in virt della componente bituminosa che porta con s In particolare le tecniche di riciclaggio a freddo del fresato consentono di realizzare grazie a leganti bituminosi a freddo e ad additivi un conglomerato dalle caratteristiche simili a quelle proprie di uno ottenuto tradizionalmente Il vantaggio del processo risiede nel non dover ricorrere ad energia termica con postivi risvolti ambientali ed economici Gli pneumatici costituiscono da sempre un problema in termini di una corretta gestione del loro smaltimento nec
176. of Denmark in collaborazione con il Danish Road Institute ed il Dynatest Group al fine di realizzare prove non distruttive di portanza su pavimentazioni stradali e aeroportuali Fig 5 49 Apparecchiatura per prova FWD Anche in questo caso le prove possono essere condotte su strati non legati profondi cos come su strati legati idraulicamente o con bitume in particolare si soliti eseguire il test sul piano viabile finito come forma di monitoraggio L apparecchiatura di prova montata su un carrello ad asse unico ed costituita dai seguenti elementi Una massa variabile da 1 a 3 KN che cade da un altezza determinata in base alla sollecitazione a cui si vuole sottoporre la pavimentazione da analizzare altezza variabile tra i 50 e i 390 mm Una piattaforma di rilevamento connessa con la piastra di carico base per mezzo di una serie di molle Una serie di trasduttori accelerometrici generalmente 7 geofoni installati sulla piattaforma di rilevamento di cui uno collocato esattamente sotto la piastra di carico e gli altri si succedono fino a 2 m di distanza dal punto di impatto essi sono in grado di misurare la deflessione sotto la piastra di carico ed il bacino di deflessione adiacente Figura 1 7 Le unit di controllo e di acquisizione dati costituita da un personal computer installato a bordo del veicolo di traino 176 Capitolo 5 Programma sperimentale altezza di caduta piastra di c
177. ogetto sulla larghezza della sezione di 6 m sempre con l ausilio del Grader e conferimento di un primo stato di addensamento con rullo ferro ferro da 20 t 7 Raggiungimento del grado di addensamento ottimale per mezzo di un rullo gommato da 20 t e pressione di gonfiaggio di 9 atm e verifica dello stesso sempre con Rullo Intelligente Bomag 8 Stesa di un velo di emulsione bituminosa a lavoro ultimato con lo scopo di siggillare lo strato finito Fig 5 4 Ultime 4 fasi della lavorazione Le operazioni precedentemente elencate sono state le medesime sia per la sezione di 80 m nella quale stato steso il Misto Cementato ad Elevata Flessibilit con polverino sia per i 40 m di stesa senza 125 Capitolo 5 Programma sperimentale 5 4 Prequalifica del materiale La fase di prequalifica riguarda lo studio del comportamento del materiale in laboratorio prima che questo venga steso Vengono valutate in questa fase quelle che sono le caratteristiche di addensamento e di resistenza della miscela che dovranno essere in linea con i rifermenti forniti dal capitolato di riferimento Quello che ci si auspica che tali valori sia rispettati tanto in laboratorio quanto in sito tenendo sempre bene in considerazione che nella fase di stesa le condizioni al contorno possono essere molteplici Anche in questo caso possibile individuare due fasi salienti 1 Analisi del materiale e Mix Design I materiali Mix Desig
178. on dimensioni inferiori ai 4 mm e Separazione delle fibre tessili dalla gomma Imballaggio dei granuli in appositi big bag Stoccaggio dei big bag Analisi delle fasi I pneumatici vengono portati dal cliente all impianto mediante autocarri autotreni o autoarticolati dotati di cassone ribaltabile mezzi autorizzati e dotati del rispettivo formulario per il trasporto questa fase la messa in riserva dei rifiuti esterna Fig 3 4 Fig 3 4 Riserva dei rifiuti 86 Capitolo 3 La lavorazione dei PFU I pneumatici vengono stoccati nella zona retrostante il capannone e vengono movimentati mediante carrello attrezzato con pala quest ultimo macchinario ha il compito di trasportare per la quantit necessaria 1 copertoni fino al nastro trasportatore collegato al trituratore Fig 3 5 Fig 3 5 Carrello con pala I pneumatici di mezzi pesanti con tallone di grande spessore prima di essere trasportati al nastro trasportatore verranno collocati nei pressi del detallonatore per la stallonatura La stallonatura la rimozione attraverso specifici macchinari dell anello in acciaio denominato cerchietto posto in corrispondenza dell area del pneumatico che aderisce al cerchione tallone La sua funzione di fornire una pressione adeguata del pneumatico sul cerchio assicurando solidit meccanica e tenuta dell aria Una volta rimosso il cerchietto pu essere recuperato ad esempio co
179. on rulli di cantiere Il conglomerato collocato all interno della fustella sottoposto ad una pressione di addensamento verticale uniforme la cui risultante avr una direzione di applicazione inclinata rispetto all asse della fustella essendo quest ultima inclinata di un angolo 135 Capitolo 5 Programma sperimentale prefissato rispetto alla verticale Simultaneamente durante il processo di compattazione il meccanismo di rivoluzione caratteristico della macchina distribuisce tale inclinazione della fustella uniformemente attorno al proprio asse ad una velocit costante prefissata Fig 5 11 Schema di applicazione del carico Durante il processo di addensamento con la tecnica giratoria il conglomerato bituminoso subisce una continua riorganizzazione interna degli elementi costituenti che lo portano ad assumere configurazioni corrispondenti a strutture sempre pi dense al fine di ottenere campioni sempre pi rappresentativi del materiale che verr posto in opera dai mezzi di cantiere Mediante l impiego di tecniche di compattazione impulsive quali la metodologia Marshall viene indotto un progressivo avvicinamento dei granuli che si interrompe all atto della formazione di zone di saldo contatto La compattazione giratoria determina invece un mutuo incastro tra i grani dell aggregato formando cos strutture granulari aventi una distribuzione dei vuoti la cui forma ed entit simile a quella che
180. one a ro Deformaz Resistenza a Trazione Prequalifica Stesa 0 73 ERRE 180 3 ERRE 180 5 ERRE 180 6 ERRE 1 MRRE 2 ERRE 3 ERREP 180 2 ERREP 180 _3 ERREP 180_5 ERREP 1 ERREP 2 ERREP 3 Fig 5 34 Valori delle Tensioni a rottura nelle due miscele in stesa prequalifica Def a Rottura Trazione Indiretta Stesa Prequalifica 1 8 1 56 ERRE 180 3 1 6 ERRE 180 5 ERRE 180 6 ERRE 1 ERRE 2 MRRE3 ERREP 180_2 ERREP 180 3 ERREP 180 5 ERREP 1 ERREP 2 ERREP 3 Fig 5 35 Valori delle Deformazioni a rottura nelle due miscele in stesa prequalifica 158 Capitolo 5 Programma sperimentale Contrariamente a quanto visionato in prequalifica e nei provini a 120 giri quelli a 180 forniscono un valore maggiore di tensione di rottura nella miscela contenete polverino di gomma rispetto quella senza Le possibili motivazioni sono state gi individuate in precedenza nonostante ci i valori medi di tensione di rottura sono in linea con quelli del Capitolato Speciale D appalto A N A S il quale suggerisce un valore di tensione a rottura per ITS a 25 C pari a 0 26 0 35 Mpa per provini maturati a 3gg e 0 3 0 5 Mpa per provini a 7gg maturati a 40 C aventi diametro di 100 mme sottoposti a 180 giri di Pressa Giratoria 5 6 3 Test ITSM per la determinazione del Modulo di Rigidezza La sovrastruttura stradale sottoposta alle soll
181. one registrato daN o Kg D il diametro del campione cm o H l altezza del campione o spessore cm Nel seguente studio per la determinazione della or stata adottata una pressa statica computerizzata da 100 kN Galdabini Fig 5 20 configurata con tutti 1 dispositivi necessari per l esecuzione della prova brasiliana GALDABINI la Ade mi l i Fig 5 20 Prove di trazione Indiretta con pressa Galdabini 145 Capitolo 5 Programma sperimentale 5 4 5 2 Risultati Trazione Indiretta La macchina registra con una frequenza di 20 Hz i valori di carico Kg applicato e la deformazione corrispondente del provino I risultati vengono poi salvati su supporto removibile per poter essere elaborati e graficati per studiare il comportamento dei provini i File Modifica Cerca Visualizza Strumenti Macro Configura Finestra Guida ih2d fbea e T Bejionclasslao Tar siae eiie gt Ricerca incrementale I Scelta Documento RRE12002 DMP E Prova Prova a vel o incr costante Fase 1 X Corsa mm Y Carico kg Frequenza 20 Hz x Y Fig 5 21 Esempio di schermata di output Il dato grezzo dunque costituito da una serie di coppie di numeri rappresentanti Forza e Deformazione corrispondente tuttavia a livello ingegneristico utile ragionare in termini di tensioni facilmente determinabili avendo note le caratteristiche geometriche del provino e il carico ad esso applicato i valor
182. ono i materiali stabilizzati e l asfalto agiscono piuttosto come una soletta L applicazione di un carico verticale sulla superficie di una soletta genera sollecitazioni di compressione orizzontali nella met superiore della soletta e una sollecitazione di trazione nella met inferiore con sollecitazioni massime nelle parti alte e in quelle basse La deformazione provocata da queste sollecitazioni in modo particolare quella derivante da sforzi di trazione nella parte inferiore causa infine un tipo di rottura da fatica per effetto delle numerose ripetizioni del carico Si tratta di incrinature che si formano nella parte inferiore dello strato e che tendono a propagarsi verticalmente man mano che le ripetizioni del carico proseguono Materiali Legati Flessione Materiali Granulari carico dipendente Fig 1 17 Comportamento Sotto Carico Veicolare di Materiali Legati e Granulari 32 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti Le deformazioni che si creano nel materiale naturale e le incrinature da fatica tipiche del materiale legato sono entrambe correlate al numero di ripetizioni del carico Questo consente di determinare la vita funzionale di una pavimentazione in termini di numero di volte che questa pu essere caricata prima di essere soggetta al cedimento stiamo parlando di quella che viene denominata Capacit Strutturale della pavimentazione Sottofondo della Pavimentazione Il terreno naturale
183. onsente di stabilire dei criteri di qualit ed accettabilit delle miscele sia in fase di studio degli impasti che di comportamento in opera In questa indagine e solitamente la prova condotta alla temperatura di II I singoli campioni dopo stoccaggio per Sh in cella climatica a 25 C vengono sistemati opportunamente centrati tra i coltelli della pressa Il posizionamento eseguito in modo che l asse dei provini risulti orizzontale l asse del coltello di carico superiore sia perfettamente parallelo a quello del coltello inferiore ed entrambi siano contenuti nel piano verticale passante per l asse del provino Per agevolare la procedura di posizionamento i coltelli di carico sono realizzati con una superficie concava di raggio di curvatura corrispondente al raggio nominale del provino 1 Telaio di prova 2 Coltelli di carico 3 Provino Fig 5 19 Schema di carico ITS 144 Capitolo 5 Programma sperimentale Secondo la procedura viene applicato un carico impostando una velocit di avanzamento della pressa costante fino al raggiungimento della rottura del provino Noto il carico di rottura o carico di compressione massimo misurato durante la prova il valore della tensione di rottura a trazione indiretta si determina con la seguente relazione _ 2P 77 7 d h Dove or la resistenza o tensione di rottura a trazione indiretta kg cm P il massimo carico assiale di compressi
184. ontali del corpo L intensit di queste tensioni verticali in queste regioni decresce a partire de un massimo nel punto situato al disotto del carico punto di contatto fino a zero a distanza maggiore da questo punto Le tensioni applicate causano una deformazione immediata la cui intensit dipende dalle caratteristiche di rigidezza flessionale del mezzo a contatto col terreno In base alla soluzione elastica di Bousinnesg la relazione tra le tensioni applicate e 181 Capitolo 5 Programma sperimentale la deflessione della superficie nel caso di una piastra di contatto rigida o elastica a contatto con un semispazio elastico vale 1 v ooa i E i Dove d deflessione misurata O tensione applicata v modulo di Poisson a raggio della piastra f fattore di forma Tutti i dispositivi LWD utilizzano la teoria appena esposta per il calcolo del modulo E wp restituito basandosi sui valori misurati o assunti di tensione di contatto e il picco di deflessione della piastra o del suolo immediatamente a contatto con il centro della piastra Alcuni dispositivi permettono inoltre la selezione del fattore di forma da utilizzare mentre altri ne assumono un valore costante pari a 2 In generale comunque la distribuzione di tensioni al disotto della piastra dipende dalla rigidezza della piastra stessa non che dalle caratteristiche della superficie investigata Si riporta in Tabella 1 2 un sommario delle
185. ontenute nella Legge 448 2001 ii 70 2 3 2 Decreto del Ministro dell Ambiente 203 200 Repertorio di Riciclaggio 70 2 3 3 Circolare n 5205 del 15 Luglio 05 pubblicata in Gu n 171 del 05 72 2 3 4 Circolare del 19 Luglio 05 pubblicata in Gu n 173 del Luglio OS 73 2 3 5 Disposizioni regionali locali e prassi amministrativa iii 74 2 3 6 Accordi di programma 75 CAPITOLO 3 LA LAVORAZIONE DEI PFU srrrrrrerrrereresesecesneseseeeeeceenero 77 3 INTRODUZIONE iaia T71 3 2 IL MERCATO DEI PFU IN EUROPA lil 78 3 3 TECNOLOGIE PER IL RECUPERO DEI PRU 81 3 3 1 Processi elettroterMiCi iui rai ec ira tore 83 3 3 25 Wale eni 83 3 3 3 Processi CHIOGENICI scri ira 83 3 3 4 Triturazione Meccanica ii 85 3 4 APPLICAZIONI DEI MATERIALI DA PFU IN AMBITO CIVILE 95 3 5 APPLICAZIONI DEL POLVERINO IN AMBITO STRADALE 97 3 9 I La tecnologia Wet aaa 97 S IZ La tecnologia DIV ni ara ie 99 CAPITOLO 4 RICICLAGGIO A FREDDO ssssoseseessssososoocoseessssososoocosssessooooeeee 101 4 1 INTRODUZIONE cei 101 4 2 RICICLAGGIO DEL ARESATO pria ala 103 4 2 1 Sostanze stabilizzahti vevercrrrrrerereeezicezie rie eeeierececeericieeecio rio seri ce rece REIER 105 4 2 2 Stabilizzazione con Emulsione Bituminosa eeen 107 4 2 3
186. ore precisione del dosaggio dei materiali I materiali che compongono le miscele nel riciclaggio a freddo sono materiale di recupero proveniente dalla fresatura o scarifica di una pavimentazione legante bituminoso sotto forma di emulsione bituminosa o schiuma bitume additivi acqua di aggiunta per migliorare la lavorabilit aggregati vergini di integrazione per correggere la curva granulometrica degli inerti provenienti dal materiale di recupero La prima procedura da eseguire prima ancora dell ingresso nell impianto riguarda la preparazione del fresato necessario controllare le pezzature le impurit e l umidit Quando il materiale entra nell impianto sottoposto inizialmente a un processo di frantumazione e riselezionatura del fresato La riduzione dimensionale molto importante per svariate ragioni la lavorabilit del materiale si traduce spesso in requisiti di palabilit cio buona capacit di un materiale di essere trasportato la riduzione dimensionale assieme a svariate altre caratteristiche di forma e assortimento del materiale assicura una capacit maggiore di compattazione da parte dell operatore durante un uso successivo del materiale poter abbassare il pi possibile l indice dei vuoti garanzia di maggiore stabilit futura 113 Capitolo 4 Riciclaggio a freddo Fig 4 2 Impianto di riciclaggio a freddo La riduzione dimensionale opera creando inevitab
187. ortanza secondaria disponibile sul posto a cui vengono addizionate piccole quantit di sostanze stabilizzanti aventi un costo relativamente basso Queste tecniche sono applicabili sia ai processi di riciclaggio sia in caso di realizzazione di nuove opere stradali Aggiungendo una sostanza stabilizzante il materiale recuperato da una pavimentazione preesistente pu essere rinnovato evitando cos di dover importare materiale nuovo per dare alla struttura della pavimentazione rigenerata la resistenza desiderata Le sostanze stabilizzanti attualmente utilizzate in tutto il mondo sono innumerevoli la gamma comprende i composti chimici quali il cloruro di calcio i polimeri a lunga catena e i prodotti sulfanati di petrolio altri prodotti brevettati e le sostanze pi comuni come il cemento Tutte queste sostanze mirano al raggiungimento dello stesso obiettivo legare insieme le singole particelle per aumentare la resistenza della superficie e o renderla maggiormente resistente all acqua Alcune sostanze sono pi efficaci di altre se impiegate con determinati materiali altre ancora sono economicamente pi convenienti tutte per conservano il loro spazio sul mercato e molte di esse vengono utilizzate al meglio tramite l impiego delle moderne riciclatrici Oggigiorno vengono continuamente messi a punto nuovi prodotti ed importante per il settore che questi vengano messi alla prova 104 Capitolo 4 Riciclaggio a freddo Le decis
188. ossono essere intraprese decorsi novanta giorni dalla comunicazione di inizio attivit alla provincia territorialmente competente Nel nostro caso le imprese interessate per poter mettere in riserva R13 o recuperare i rifiuti nei propri processi produttivi R5 potranno accedere alla procedura semplificata mediante comunicazione di inizio attivit per l esercizio delle operazioni di recupero dei rifiuti non pericolosi ai sensi dell art 33 comma 1 del D Lgs 22 97 e del D M 05 02 98 In termini di compatibilit ambientale tali richieste dovranno includere autorizzazione alle emissioni in atmosfera dell impianto di cui al D P R 203 88 autorizzazione agli scarichi ai sensi del D Lgs 152 99 e s m i irisultati del test di cessione eseguito secondo le procedure previste in All 3 al D M 5 2 98 su campioni ottenuti nella stessa forma fisica prevista nelle condizioni finali d uso Il test di cessione cos come descritto dal D M 5 2 98 prescriveva di valutare la compatibilit ambientale del materiale di prova mediante l analisi dell eluizione dei singoli componenti ottenuta mediante immersione del campione solido in acqua deionizzata rinnovata ad intervalli di tempo prestabiliti per un totale di durata della prova di 16 giorni La concentrazione da confrontare con il limite imposto per ciascuna componente era calcolata come somma delle concentrazioni trovate in corrispondenza di tutte le varie fasi
189. otatoria sud della Lungosavena nel comune di Castenaso della provincia di Bologna La porzione interessata dall intervento quella riguardante un bypass di una rotatoria Fig 5 1 di circa 120 m per una larghezza di 6 m e spessore 0 2 m j TS s A SA Fig 5 1 Inquadramento campo prova Lo scopo quello di verificare come e se il polverino di gomma sia in grado di conferire alla miscela dei benefici tipo prolungamento della vita utile migliore capacit di addensamento etc Per questa motivazione 40 m dei 120 a disposizione sono stati realizzati con un misto cementato privo di polverino in maniera tale da avere un metro di paragone 122 Capitolo 5 Programma sperimentale La stesa di 120 m cos composta Fig 5 2 e 80 m di misto cementato ad alta flessibilit con emulsione bituminosa e polverino e 40mdimisto cementato ad alta flessibilit con emulsione bituminosa Misto Cementato ad alta Misto Cementato ad flessibilit con emulsione e alta flessibilit con polverino di gomma emulsione Fig 5 2 Schema campo prova Al seguito di uno studio preliminare in laboratorio che verr riportato nel paragrafo successivo stata effettuata la stesa del misto cementato ad alta flessibilit con il 3 di emulsione bituminosa il 3 5 di cemento e l 1 5 di polverino il cui dosaggio frutto dell esperienza pratica e di numerosi studi secondo cui la percentuale di integrazione si aggira tra
190. per il mercato italiano sono EN 13108 1 Miscele bituminose Specifiche del materiale Parte 1 Conglomerato bituminoso prodotto a caldo EN 13108 5 Miscele bituminose Specifiche del materiale Parte 5 Conglomerato bituminoso antisdrucciolo chiuso EN 13108 7 Miscele bituminose Specifiche del materiale Parte 7 Conglomerato bituminoso ad elevato tenore di vuoti UNI EN 13108 8 Miscele bituminose Specifiche del materiale Parte 8 Conglomerato bituminoso di recupero In particolare questa ultima norma pur non ricadendo sotto il mandato M 124 della Comunit Europea fornisce delle importanti indicazioni sulla classificazione del materiale fresato anche in relazione alla norma EN 13043 per un suo riutilizzo nei conglomerati bituminosi di nuova produzione A seguito dell entrata in vigore di tale pacchetto normativo la marcatura CE dei conglomerati bituminosi regolamentata dalla norma UNI EN 21 Miscele bituminose Specifiche del materiale Parte 21 Controllo di produzione di fabbrica che prevede quale sistema di attestazione il 2 finalizzato ad un uso del materiale dove si richiedono elevati requisiti di sicurezza il produttore per apporre il marchio CE sopra i suoi prodotti non soggetto solamente ai compiti di controllo durante la produzione dei valori dei requisiti rispetto a quelli delle prove iniziali di tipo ma necessita anche di un certificato rilasciato da un organismo notificato che verifichi i
191. profondit del solco e la fessurazione del manto La Figura 1 18 mostra come queste tre caratteristiche siano tipicamente correlate al trascorrere del tempo e all effetto cumulativo del carico del traffico 33 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti Indicatori della pavimentazione Transitabilit m s am a z Fessurazione Tempo Traffico Fig 1 18 Indicatori della Pavimentazione Il graduale deterioramento delle pavimentazioni provocato da Fattori ambientali responsabili della maggior parte delle fessure che si formano sul manto La principale causa di questo fenomeno sono i raggi ultravioletti del sole che provocano in modo continuo un lento indurimento del bitume questo a sua volta causa una riduzione dell elasticit che determina la formazione di fessure nel momento in cui il manto si contrae in seguito al raffreddamento Una volta che il manto ha perso la propria capacit strutturale a causa delle suddette fessure la pavimentazione tende a deteriorarsi ad un ritmo sempre crescente per effetto della penetrazione di acqua Gli effetti del carico impartito dal traffico responsabili dello sviluppo di solchi e di incrinature che si formano all interno della struttura della pavimentazione Ogni veicolo in transito provoca una lieve deformazione temporanea alla struttura della pavimentazione La deformazione indotta da un veicolo leggero talmente piccola da essere irrilevante m
192. ramente questi risvolti Basandosi su questi sforzi e altri possono essere raccomandati i seguenti parametri di valutazione dell impatto ambientale di una generica pavimentazione stradale e Energiarichiesta e Emissioni Riscaldamento globale potenziale e Tossicit potenziale e Consumo di materie prime Capitolo 1 Il problema dei rifiuti EXTRACTION PETROLEUM PRODUCT Natural Bitumen RECYCLING aggregates Production n _ Production of recycled Excavation Crude oil aik secondary aggregates MANUFACTURING Cold mix Hot mix Emulsifier asphalt asphalt production production production o Transport CONSTRUCTION MAINTENANCE Tack coat Asphalt Rolling Asphalt Rolling application paving compaction paving compaction Fig 1 3 Cinque processi principali che comprendono i limiti del sistema per le pavimentazioni di conglomerato bituminoso Fattori Sociali legati alla Sostenibilit Le societ oggigiorno dipendono profondamente dall abilit delle persone e dei beni di spostarsi rapidamente ed efficientemente da un posto all altro La mobilit che le strade consentono uno dei fattori sociali critici della loro sostenibilit complessiva un altro fattore sociale l effetto delle pavimentazioni sulla qualit della vita delle comunit circostanti livello estetico posizionamento contributo al rumore del traffico impatti sulla sanit etc Anche se l industria delle pav
193. ranulato Grosso 20 32 90 Stabilizzato Fine 0 20 Sabbia 80 70 l i a X 60 L 50 I v 9 40 a 30 f gatti 20 A 10 I 0 4 4 a 0 063 0 25 05 1 2 4 63 10 20 315 Dimensione Setacci mm Fig 5 5 Curva granulometrica delle tre pezzature 127 Capitolo 5 Programma sperimentale 5 4 1 2 Inerti Riciclati Fresato 0 20 e Fresato 0 10 L aggregato Riciclato costituito interamente da Fresato o Reclaimed Asphalt Pavement 100 RAP materiale proveniente da scarifica di pavimentazioni in conglomerato bituminoso con distribuzione granulometrica degli aggregati valutata vagliando gli stessi negli appositi setacci definiti dalla normativa UNI EN 933 1 prima e dopo l estrazione del bitume Le pezzature considerate sono lo 0 20 e lo 0 10 Tab 5 2 e 5 3 Fresato 0 20 Fresato 0 20 dopo estrazione Setaccio Passante Setaccio mm Passante min o Tab 5 2 Passante 0 20 prima e dopo l estrazione del bitume x Granulometria Fresato 0 20 1 T a Fresato 0 20 90 s Fresato 0 20 dopo estrazione 80 70 60 50 40 Passante 30 20 0 063 0 25 05 1 2 4 6 3 10 14 20 31 5 Dimensione Setacci mm Fig 5 6 Curva granulometrica fresato 0 20 128 Capitolo 5 Programma sperimentale Fresato 0 10 Fresato 0 10 dopo estrazione tacci P t o
194. razie ai progressi fatti in campo tecnologico Quando il materiale viene stabilizzato con il bitume non soggetto a incrinature da ritiro tipiche dei materiali trattati con cemento La superficie realizzata con materiale stabilizzato con bitume pu essere immediatamente aperta al traffico grazie alla legatura iniziale delle particelle in superficie che impediscono lo sfondamento come conseguenza del passaggio del traffico Se una superficie stabilizzata con bitume correttamente finita pu essere usata subito senza particolari problemi ad eccezione dei mezzi pesanti compresi i rulli compressori che non devono essere parcheggiati sulla superficie completata per almeno una settimana periodo durante il quale la superficie aumenta la propria resistenza Il trattamento con il bitume un metodo conveniente per aumentare la resistenza di un materiale e per limitare le conseguenze dell azione dell acqua Lo strato realizzato con materiale legato con bitume flessibile e presenta caratteristiche di resistenza all usura superiori alla media se paragonato agli strati trattati con sostanze stabilizzanti cementizie che permettono di ridurre lo spessore dello strato senza sacrificare la capacit strutturale Esistono due tipi molto diversi di processi di riciclaggio che prevedono l impiego del bitume il riciclaggio superficiale durante questo tipo di operazione l emulsione bituminosa usata per rigenerare il vecchio strato di
195. rfologia del polverino il quale deve essere di pezzatura fine e dalla forma irregolare la norma ASRM D6114 impone un valore di soglia alla massima dimensione delle particelle lt 2 36 mm segnalando che la granulometria del polverino deve essere concordata tra il produttore di legante e l acquirente Tale norma fissa inoltre i limiti relativi alla densit alla densit 1 15 0 05 al contenuto d acqua lt 0 75 di fibre tessili lt 0 5 e di metalli ferrosi residui lt 0 01 I leganti che non raggiungono i valori di soglia di viscosit vengono nominati terminal blends 3 5 1 1 Conglomerati bituminosi contenenti asphalt rubber I conglomerati bituminosi gap graded e open graded rientrano rispettivamente nella categoria delle miscele di tipo semi chiuso vuoti residui dell ordine del 5 8 e semi aperto con vuoti dell ordine del 12 18 L elevata percentuale di vuoti e la discontinuit granulometrica conferisce alle due tipologie di conglomerato un elevata macrotessitura superficiale che conduce a valori elevati di aderenza anche in presenza di precipitazioni quindi buone capacit drenanti e fonoassorbenti L altro effetto della grossa granulometria quella della buona resistenza delle stese al fenomeno dell ormaiamento e della fatica grazie al riempimento della matrice litica principale con frazione fine e legante Le percentuali di legante ammesse sono del 7 9 per
196. ribile al processo della criogenesi che ci consente di ottenere per una superficie pi omogenea e una granulometria pi consona alla formazione di una buona miscela 3 3 4 1 Analisi del processo produttivo L impianto produttivo studiato per poter trattare assieme o separatamente pneumatici differenti e realizzare granuli di diverse granulometrie fino ad arrivare a polveri di gomma di dimensioni inferiori a 1 mm e consentire successivamente la separazione in gruppi di dimensioni differenti attraverso un vaglio rotante La separazione avviene secondo un criterio di granulometria e si scelto di descrivere un processo in grado di poter produrre 3 diverse granulometrie che sembrano le pi appropriate per i vari utilizzi finali e che quindi potranno avere buone possibilit di vendita sul mercato Il recupero di PFU previsto attraverso una sequenza di trattamenti fisici degli stessi che possono sostanzialmente riassumersi in e Introduzione del PFU all interno del capannone e Stallonatura dei soli pneumatici di automezzi 85 Capitolo 3 La lavorazione dei PFU e Triturazione shredder dello pneumatico con relativa riduzione a pezzature di 100mm X 100mm e Granulazione granulation del ciabattato con formazione di granuli di dimensioni tra 25mm e 15mm circa e Separazione magnetica dei fili di acciaio e Macinazione milling del semilavorato con formazione di granuli di varie granulometrie c
197. riet del prodotto composito sono estremamente influenzate oltre che dal dosaggio del polverino anche dalle sue caratteristiche fisico chimiche variabili in funzione del particolare processo di trattamento cui sono sottoposti i PFU 3 5 1 La tecnologia Wet Nel caso di questa lavorazione la dispersione delle particelle di polverino avviene all interno del bitume ad una temperatura di 175 225 C mediante accurata miscelazione meccanica A seconda del dosaggio e dal tipo di polverino impiegato i leganti bituminosi prodotti con tale tecnologia possono essere distinti in due categorie cui corrispondono ambiti di impiego differenti e Legantiadalta viscosit asphalt rubber e Legantia bassa viscosit terminal blend 97 Capitolo 3 La lavorazione dei PFU I primi vengono immediatamente dopo la miscelazione mantenuti in agitazione ad una temperatura compresa tra 150 215 C per circa 45 60 minuti tempo necessario affinch possano verificarsi i fenomeni di interazione tra i due materiali Questo tipo di leganti nella quale il polverino riconoscibile anche nella matrice in cui immerso sono denominati ad alta viscosit in quanto ad una data temperatura 175 C secondo le norme ASTM posseggono una viscosit non inferiore a 1500cP Generalmente contengono una percentuale di polverino pari al 15 in peso del legante Un altra caratteristica discriminante costituita dalla dimensione e dalla mo
198. rno al 5 ed un eventuale esposizione alla pioggia pu provocare un incremento fino a valori compresi tra il 7 e l8 Nell ottica del risparmio energetico la permanenza di R A P nelle riserve dovr essere minima Il conglomerato bituminoso proveniente dalla demolizione di pavimentazioni esistenti presenta usualmente un contenuto di legante tra il 4 5 ed il 6 ed piuttosto rigido a causa dell ossidazione subita durante la stesa e in esercizio Estraendo ed analizzandolo il bitume dal R A P questo evidenzia una bassa penetrazione ed un alto valore di viscosit che variano con la durata in servizio della pavimentazione originaria I valori di penetrazione a 25 C si collocano spesso nell intervallo compreso tra i 10 ed gli 80 dmm mentre la viscosit a 60 C ha valori che oscillano da un minimo di 2000 ad un massimo di 50000 Poises e quanto pi esteso il periodo di servizio tanto pi la viscosit cresce La Tabella 1 8 presenta in modo sommario i valori tipici che possono caratterizzare le propriet fisiche del R A P oltre alla gradazione degli aggregati gi mostrata 42 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti Tipo di Proprieta Tipico Intervallo di Propriet p Valori Peso Specifico 1940 2300 kg m3 4 FRE Normale gt 5 Contenuto di Umidit Massimo 7 8 ki Normale 4 5 6 Propriet Fisiche Conicauto ci Bitto Massimo 3 7 10 80 a 25 C Penetrazione del Bitume 17
199. roblema dei rifiuti Il modo migliore per contrastare gli abbandoni e gli smaltimenti illeciti quello di costruire un ciclo di recupero dei rifiuti ben funzionante efficace ed economico Partendo da un sistema di recupero ben avviato con numerosi operatori economici gi presenti nel settore possibile incoraggiando buone pratiche buone tecnologie e gestioni pi efficienti non solo recuperare una quota maggiore dei rifiuti prodotti che sfuggano ai controlli ma migliorare efficacia e redditivit economica delle attivit di recupero ottenendo maggiori prodotti riutilizzabili e prodotti di migliore qualit che consentono un doppio vantaggio sostituire effettivamente materie prime vergini con risparmio di cave e territorio spuntare prezzi migliori e una significativa capacit di affermarsi sul mercato Iacuzzi R Gestione di rifiuti speciali materiali recuperabili nella realizzazione di infrastrutture viarie AIAT L accezione di compatibilit ambientale dimostra che il rispetto dell ambiente pu incontrare in un percorso sinergico l interesse economico di un settore articolato come quello delle costruzioni edili e civili Tenere distinte terre e rocce di scavo dagli altri materiali di risulta separare i materiali lapidei inerti dagli altri prodotti di demolizione metalli legno ecc perseguire cio la demolizione selettiva significa recuperare buona parte di ci che fino a ieri era solo rifiuto ri
200. sa qualit disponibili in cantiere riducendo i costi di trasporto dalle cave di prestito e verso i luoghi di rifiuto con un notevole incremento dell economia dei procedimenti di costruzione 53 Capitolo 2 Il quadro normativo A tal fine in questo paragrafo ci si propone di analizzare l Elenco dei Rifiuti contenuto nell Allegato D del D M 5 02 98 ed istituito conformemente all articolo 1 lettera a della direttiva 75 442 CEE relativa ai rifiuti e all articolo 1 paragrafo 4 della direttiva 91 689 CEE relativa ai rifiuti pericolosi con lo scopo di individuare quali di questi possano essere impiegati come materiali alternativi in sostituzione degli inerti vergini nel confezionamento degli strati di una sovrastruttura stradale o all interno del corpo del rilevato In particolare verranno approfondite le seguenti tecnologie di recupero e RS Riciclo recupero di altre sostanze inorganiche e R13 Messa in riserva di rifiuti per sottoporli a una delle operazioni di recupero La Direttiva del Ministero dell Ambiente del 9 aprile 2002 Norme per l esecuzione della Decisione 2000 532 CE come modificata dalle decisioni 2001 118 CE 2001 119 CE e 2001 573 CE introduce delle modifiche al C E R Catalogo Europeo dei Rifiuti A tale nuovo Elenco dei rifiuti CER 2002 faremo esplicito riferimento nelle classificazioni seguenti Viene inoltre precisato che l inclusione di un determinato materiale nell elenco non at
201. scariche interrate di PFU stimati in circa 5 5 milioni di tonnellate La ricerca e la promozione di metodi innovativi per il trattamento e il riciclo tende a creare un mercato sostenibile per i derivati dei PFU in grado di assorbire nei prossimi anni questi materiali stoccati in depositi pericolosi 78 Capitolo 3 La lavorazione dei PFU La nascita di prodotti innovativi sia per le industrie che per i consumatori ha permesso negli ultimi 16 anni un aumento costante del tasso di raccolta dei PFU fino a raggiungere il 95 nel 2009 La Figura 3 1 mostra tale andamento con una crescita media annua del 25 delle quantit recuperate costituendo un riscontro positivo dell efficacia delle politiche di gestione adottate Evolution of ELT recovery over the last 16 years 2 500 2 000 1 500 1 000 500 1994 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Fig 3 1 Evoluzione del Recupero di PFU negli Ultimi 16 Anni Oggi in Europa esistono tre diversi sistemi di gestione dei PFU e Sistema a tassazione vige in Danimarca e Slovacchia Ciascun paese responsabile per il recupero e il riciclo dei PFU I produttori pagano una tassa allo Stato che responsabile dell organizzazione e remunera gli operatori nella catena del recupero La tassa viene successivamente applicata al consumatore e Libero mercato vige in Austria Bulgaria Croazia Germania Irlanda Regno Unito e Svizzera La le
202. se naturali ma che al contempo ne garantisca la conservazione e il miglioramento Uno sviluppo citando il programma UE a favore dell ambiente e di uno sviluppo sostenibile in grado di migliorare la qualit della vita evitando danni permanenti all ambiente Nel 1987 la World Commission on Environment and Development pubblic il rapporto Our Common Future nel quale era introdotto il concetto di sviluppo sostenibile un approccio integrato alla politica economica per i decenni a venire definendolo come uno sviluppo che soddisfi i bisogni presenti senza compromettere l abilit delle future generazioni di soddisfare 1 propri Altre definizioni sono state suggerite dagli anni 80 ad oggi dando alla parola sostenibilit diverse interpretazioni tra tutte quelle suggerite ne spiccano in particolare due una pi ampia e una pi ristretta La pi ampia ingloba al suo interno lo sviluppo sociale economico ed ecologico mentre la pi ristretta si riferisce principalmente agli aspetti di gestione ambientale e di esaurimento delle risorse nel tempo L idea comune che emerge dalle tante definizioni quella di guardare con maggiore attenzione alla qualit della vita alla disponibilit delle risorse e alla distribuzione delle ricchezze vale a dire coniugare tre dimensioni fondamentali e inscindibili dello sviluppo ambiente economia e sociale Per sostenibilit ambientale si intende la capacit di preservare nel tempo le tr
203. sere steso e compattato Comuni treni di riciclaggio con bitume utilizzato da solo o unitamente al cemento Livellatrice Rullo Riciclatrice Cisterna di Cisterna d Acqua Bitume J O oO e oOo Livellatrice Rullo Riciclatrice Mescolatore di Cisterna di slurry Bitume Fig 4 7 Comuni treni di riciclaggio 119 Capitolo 4 Riciclaggio a freddo Nel corso degli anni si poi passati dalle frese e dalle stabilizzatrici alle attuali riciclatrici specializzate si parla in questo caso di sistema single unit nel quale la miscelazione del nuovo conglomerato riciclato avviene nella stessa unit nella quale avviene la fresatura che si differenzia dal sistema multi train nel quale invece la fresatrice e la mescolatrice sono due unit distinte In particolare in quest ultima tipologia la pavimentazione viene prima demolita e successivamente accumulata sotto il treno di riciclaggio sotto forma di cordolo continuo lungo l asse stradale che verr raccolto dalla mescolatrice che segue questa macchina provvista nella parte anteriore di un nastro trasportatore che permette di convogliare il materiale per una ulteriore frantumazione ed una successiva vagliatura arrivando infine al mescolatore insieme al legante e agli additivi Fig 4 8 Foto di un treno di riciclaggio CMT 250 della MARINI Pavimental Autostrade spa Il materiale
204. si registra in sito 136 Capitolo 5 Programma sperimentale Fig 5 12 Effetto della compattazione giroscopica in analogia con l addensamento in sito Occorre sottolineare che nella letteratura tecnica legata all utilizzo della pressa giroscopica viene data grande importanza allo stato di addensamento finale raggiunto dal conglomerato bituminoso al termine del fenomeno di compattazione ma anche alle modalit con le quale tale stato limite viene raggiunto possibile valutare le propriet volumetriche durante il processo di compattazione Le modalit da seguire per un corretto confezionamento dei provini e loro compattazione mediante pressa giratoria sono racchiuse all interno dei due seguenti riferimenti normativi e Normativa UNI EN 12697 10 Bituminous Mixture Test method for hot mix asphalt Part 10 Compactability e Normativa UNI EN 12697 31 Bituminous Mixture Test method for hot mix asphalt Part 31 Specimen preparation by gyratory compactor Analizzando le curve di addensamento ottenute dai dati registrati dal software della pressa in particolare i grafici che riportano in ascissa in scala logaritmica il numero di giri di addensamento ed in ordinata la percentuale di densit massima teorica raggiunta Gmm La relazione analitica che lega i parametri di compattazione la seguente 137 Capitolo 5 Programma sperimentale Gmm Gmmi K log n Dove Gmmi r
205. siano prodotti da un operazione di riutilizzo di riciclo o di recupero di rifiuti b siano individuate la provenienza la tipologia e le caratteristiche dei rifiuti dai quali si possono produrre c siano individuate le operazioni di riutilizzo di riciclo o di recupero che le producono con particolare riferimento alle modalit ed alle condizioni di esercizio delle stesse d siano precisati i criteri di qualit ambientale i requisiti merceologici e le altre condizioni necessarie per l immissione in commercio quali norme e 67 Capitolo 2 Il quadro normativo standard tecnici richiesti per l utilizzo tenendo conto del possibile rischio di danni all ambiente e alla salute derivanti dall utilizzo o dal trasporto del materiale della sostanza o del prodotto secondario e abbiano un effettivo valore economico di scambio sul mercato Pur in presenza delle modifiche apportate permane la necessaria sussistenza dell ulteriore condizione che i detentori di detti materiali non se ne disfino o non abbiano deciso o non abbiano l obbligo di disfarsene trattandosi in questo caso di azioni che qualificano il materiale medesimo come rifiuto Per quanto riguarda invece lo smaltimento l art 182 ne evidenzia la natura di fase residuale dell attivit di gestione indicando i criteri generali cui attenersi Si rileva cos che lo smaltimento deve essere effettuato in condizioni di sicurezza quando si sia verificata l impossibilit te
206. siano stati identificati e possano essere misurati un insieme di fattori ambientali sociali appropriati non ancora stato identificato o meglio non accettato dall industria di conseguenza i corrispondenti strumenti di misura non sono solitamente disponibili Fattori Economici Legati alla Sostenibilit Per ogni progetto o sistema la buona pratica ingegneristica bilancia il bisogno di minimizzare costi economici con la necessit di massimizzare efficienza qualit e longevit Comunque se i tentativi di minimizzare i costi economici si concentrano solamente sui costi iniziali gli ingegneri perdono l opportunit di prendere decisioni fondate che influenzino le generazioni future e la sostenibilit a lungo termine della pavimentazione Detto ci i costi economici dovrebbero essere analizzati nei riguardi dell intero ciclo vitale di un sistema adottando un metodo Life Cycle Cost Analysis LCCA Un tale metodo basato su criteri economici che considerano il valore temporale del denaro i costi iniziali e quelli futuri previsti il valore ultimo alla fine del periodo di servizio La maggior parte degli approcci LCCA utilizzati dalle societ appaltatrici 5 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti include solamente i costi sostenuti dalle stesse come i costi di costruzione iniziale preservazione riabilitazione il valore residuo possibile e forse auspicabie includere i costi dell utilizzatore questi costi includono
207. simo livello Dette incrinature si propagano poi alla superficie Le deformazioni permanenti del materiale sottostante aggravano questa condizione aumentando di fatto l entit della deformazione da trazione esercitata dai carichi delle ruote Una volta che l incrinatura si insinua attraverso il manto protettivo l acqua penetra nella struttura sottostante della pavimentazione Come descritto in precedenza l effetto di ammorbidimento dell acqua comporta una riduzione della resistenza che a sua volta provoca un aumento del grado di deterioramento in caso di ripetuti carichi per ruota Inoltre l acqua in un materiale saturo trasmette prevalentemente carichi ruota verticali sotto forma di pressioni che erodono rapidamente la struttura del materiale granulare e provocano la separazione del bitume dall aggregato di asfalto In queste condizioni le frazioni fini del materiale della pavimentazione vengono espulse verso l altro attraverso le incrinature noto come effetto pompa la qual cosa comporta lo sviluppo di vuoti di ampie dimensioni all interno della pavimentazione La formazione di buche e il rapido deterioramento della pavimentazione sono l immediata conseguenza del logorio della sede stradale La Figura 1 19 indica tre delle pi comuni forme di deterioramento della pavimentazione 35 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti Solchi limitati agli strati di asfalto Incrinature da fatica della base di asfalto con p
208. sizioni applicative a completamento del suddetto quadro legislativo 2 2 Leggi Nazionali e Comunitarie UE Il quadro legislativo comunitario e nazionale si molto evoluto negli ultimi dieci anni innalzando le problematiche del riciclaggio dei rifiuti al rango di fattore fondamentale per il raggiungimento dell obiettivo di sostenibilit dello sviluppo Del Programma quadro di Azione Ambientale dell Unione Europea pu darsi una descrizione sintetica utilizzando la parola d ordine delle 4R ovvero le quattro strategie operative che riguardano e Riduzione della quantit di rifiuti prodotti e Riutilizzo dei prodotti e Riciclaggio ed il recupero dei materiali e Recupero di energia Nel paragrafo che seguente sono delineate le principali Direttive della Comunit e dell Unione Europea destinate a dare esecuzione alle prime tre delle dette quattro strategie operative che hanno diretta attinenza con il tema del recupero di materiale nelle costruzioni stradali 2 2 1 Unione Europea Direttive Normative e Attivit delle Commissioni La Direttiva 99 31 CE costituisce la direttiva di riferimento per le discariche di rifiuti e mira a prevenire o a ridurre le ripercussioni negative sull ambiente La proposta specifica le diverse categorie di rifiuti rifiuti urbani pericolosi non pericolosi e inerti e si applica a tutte le discariche definite come un area di smaltimento dei rifiuti adibita al deposito degli stessi sull
209. ssi di miscelatura e sforzo di costipamento composizione chimica dell emulsione La velocit di rottura pu essere definita analiticamente come Indice di rottura e rappresenta la capacit dell emulsione di impastare una quantit ben definita di fini standard polveri silicee Pi basso il quantitativo di polveri che danno origine ad un impasto legato pi l emulsione viene considerata rapida Normalmente il cemento viene utilizzato assieme all emulsione bituminosa in quanto oltre ad aumentare la capacit di mantenimento della resistenza il cemento agisce come una specie di catalizzatore aumentando le originali caratteristiche di resistenza Una ricerca condotta per studiare gli effetti della miscelatura del cemento ad una emulsione bituminosa ha dimostrato che si pu addizionare una quantit di cemento pari al 2 per massa senza che vengano ridotte significativamente le caratteristiche da fatica dello strato stabilizzato Esistono due tipi di emulsioni bituminose anioniche e cationiche La differenza fondamentale tra queste il carico di bitume sospeso sugli ioni e la fase di sospensione Le particelle di bitume in un emulsione anionica hanno una carica negativa in una fase alcalina mentre le emulsioni cationiche hanno delle particelle di bitume con carica positiva in fase acida Prodotti stabilizzanti vengono aggiunti in entrambi i tipi di emulsione per prolungare il tempo di rottura riducen
210. ssificato nell allegato 1 sub allegato 1 del Decreto Ministeriale 5 febbraio 1998 Individuazione dei rifiuti non pericolosi sottoposti alle procedure semplificate di recupero ai sensi degli articoli 31 e 33 del decreto legislativo 5 febbraio 1997 n 22 tipologia nella quarta ed ultima colonna si riportano le attivit di recupero previste per quella determinata tipologia di rifiuto dal Decreto Ministeriale 5 febbraio 1998 di particolare interesse per le opere stradali e viene indicata per ciascuna la classifica cos come previsto dall articolo 6 comma 1 lettera h del Decreto Legislativo 5 febbraio 1997 n 22 e come definita nell Allegato C della stessa legge attivit di recupero prevista inoltre per ciascuna attivit di recupero viene segnalata tramite un apposito richiamo se esso subordinato all esecuzione del test di cessione sul rifiuto tal quale secondo il metodo descritto in allegato 3 del DM 5 2 98 In relazione al riciclaggio dei rifiuti nei materiali costituenti le pavimentazioni stradali saranno oggetto di indagine sono alcune tipologie di rifiuto e materiali provenienti dalle attivit di costruzione e demolizione di seguito denominati C amp D e materiali provenienti dalle operazioni di demolizione e o rifacimento delle pavimentazioni stradali fresato I codici CER che individuano i due rifiuti in questione entrambi appartenenti prevalentemente alla macrocategoria CER 17 sono riportati nella su
211. stabilisce i requisiti in base ai quali tali materiali non sono classificati come rifiuti e non sottostanno quindi alla disciplina del decreto Ronchi Si fa notare che in tema di codici CER il D M 2 maggio 2006 Supplemento ordinario n 123 alla Gazzetta Ufficiale 18 maggio 2006 n 114 reca all allegato C uno schema di trasposizione dei codici CER individuati nell Allegato 1 sub allegato 1 e nell Allegato 2 del decreto ministeriale 5 febbraio 1998 con i corrispondenti codici dell Elenco Dei Rifiuti di cui all allegato D parte IV del Dlgs 152 2006 ai sensi della decisione 2000 532 Ce e successive modificazioni 2 2 8 Il passaggio dal MUD al SISTRI Il D Lgs 152 2006 ha comunque delineato e definito il superamento dell attuale sistema di contabilizzazione dei rifiuti speciali ma con il Decreto ministeriale del 17 dicembre 2009 pubblicato nella G U del 13 gennaio 2010 ed entrato in vigore il giorno successivo stato introdotto il Sistema di controllo della tracciabilit dei rifiuti SISTRI che ha come obiettivo la totale informatizzazione della filiera dei rifiuti speciali L entrata in vigore del Sistri ha visto tre proroghe un abrogazione e la sua reintroduzione avvenuta il 14 settembre 2011 quando il Parlamento ha licenziato e quindi emanato il decreto legge 138 2011 convertito in legge 148 2011 In particolare l art 6 del DL 138 2011 prevede fino al 15 dicembre 2011 la verifica tecnica delle componenti sof
212. sulla base di una domanda che l azienda produttrice invia all Osservatorio corredata da documentazione tecnica specifica per ogni settore e dai seguenti dati codici dell elenco europeo dei rifiuti con il quale viene realizzato il materiale o il manufatto la percentuale di rifiuti nel materiale riciclato che dovr rispettare i limiti stabiliti in apposite circolari un Tecnico responsabile una relazione tecnica indicante le eventuali differenze prestazionali tra il bene o il manufatto in materiale riciclato e analogo bene o manufatto realizzato con materiale vergine evidenziando la conformit qualitativa del prodotto stato necessario elaborare per ciascun settore applicativo alcune disposizioni di riferimento che tengano conto delle condizioni tecniche specifiche di utilizzo Tali disposizioni sono rese note con Circolari emanate dal Ministero dell Ambiente Vi 71 Capitolo 2 Il quadro normativo debbono essere dettagliate le condizioni particolari di iscrivibilit nel Repertorio del Riciclaggio e le condizioni minime che permettono di rispettare i seguenti requisiti limite in termine di peso di rifiuti nel materiale riciclato L imposizione riguarda in linea generale sia il limite minimo sia il limite massimo il primo volto a garantire un beneficio sensibile rispetto alla riduzione del prelievo di materiale vergine e dei conferimenti a discarica il secondo traduce considerazioni di opportunit
213. t per evitarne la lacerazione nella fase di immagazzinamento dell acciaio Il materiale granulato con dimensioni tra i 16 e i 20 mm viene convogliato su un nastro che arriva a un granulatore secondario 89 Capitolo 3 La lavorazione dei PFU Fig 3 8 Separazione dell acciaio La gomma che deriva dalla granulazione secondaria detta anche macinazione il prodotto finito dell impianto che viene ora convogliata in un vaglio rotativo orizzontale in grado di selezionare le differenti frazioni Il macchinario ha una struttura molto simile a quella del granulatore ma il mulino e le lame hanno velocit di rotazione maggiore e consentono alla gomma di arrivare a granulometrie dai 4 mm fino a pochi micron e ad una purezza del 99 Con questa fase si pu eliminare dal granulato la presenza della fibra di naylon causando per la produzione di una frazione di tele e gomma volatile e sottile che necessita di aspirazione e abbattitura attraverso il filtro separatore a maniche Quando la gomma esce dal granulatore secondario del tutto priva di fibra tessile e per questo convogliata direttamente su un vaglio rotante che ha il compito di separare la gomma dalla fibra tessile attraverso una griglia vibrante che lascia cadere il granulo di gomma all interno di un secondo vaglio rotante mentre la fibra tessile raggiunge l apposito cassone Questa fase prende il nome di stoccaggio di fibra tessile Le fasi di prima
214. tare come anche nella fase preliminare il gap significativo per la miscela contenente polverino PRE QUALIFICA STESA RREP RRE RREP 180 RRE 180 G Gmm max 95 01 93 83 94 48 91 67 G Gmm post maturazione 94 13 93 51 92 95 91 06 a oss 032 153 oo Tab 5 15 Differenza G Gmm prima e dopo la maturazione in prequalifica e in stesa 154 Capitolo 5 Programma sperimentale 5 6 Caratterizzazione Meccanica del materiale steso 5 6 1 Introduzione AI seguito del processo di maturazione si dunque proceduto alla determinazione delle caratteristiche meccaniche statiche ITS e dinamiche ITSM delle miscele Le modalit del processo di maturazione sono state enunciante al paragrafo 5 4 4 cos come le modalit di esecuzione della Prova di Trazione Indiretta secondo la UNI EN 12697 23 al paragrafo 5 4 5 1 In questo paragrafo effettuer un analisi dei dati estrapolati da ITS e ITSM per il materiale steso con riferimento a quelli provenienti dalla fase di studio preliminare 5 6 2 Analisi dei dati da ITS a 25 C Come gi detto in precedenza la macchina registra con una frequenza di 20 Hz i valori di carico Kg applicato e la deformazione corrispondente del provino Dalle curve di carico relative ai provini confezionati con 120 giri di pressa giratoria si pu notare come i valori di carico massimo siano pi bassi nella miscela contenente PFU date le caratteristiche
215. ti libera di scorrere sull asta di guida che oltre a garantire la centralit del colpo consente di uniformare l altezza di caduta per mezzo della leva di rilascio fissata in corrispondenza dell impugnatura Nel modello appena descritto un cavo elettrico estensibile permette il collegamento diretto dell apparecchiatura elettronica per l acquisizione dei dati dotata di display e stampante I risultati possono anche essere trasferiti tramite chip card o porta seriale su personal computer Per quanto concerne lo strumento LWD Dynatest esso invece dotato di un sistema di acquisizione dati wireless L assenza del filo che collega il data recorder e lo strumento rappresenta un vantaggio laddove sul piano indagato siano presenti altri operatori e il filo possa andare ad intralciare le altrui lavorazioni Le principali differenze sono cos riassumibili Zorn utilizza un accelerometro collocato tra i suoi buffer e la piastra di carico per misurare la deflessione della 180 Capitolo 5 Programma sperimentale piastra Dynatest misura invece le deflessioni usando un geofono direttamente in contatto con la superficie attraverso un piccolo foro al centro della piastra Il dispositivo Dynatest presenta un tappetino in gomma per distribuire lo stress di contatto sotto la piastra una superficie piana di metallo invece adottata da Zorn Questa differenza pu in qualche modo influenzare le misure come suggerito in
216. tive ai provini contenenti polverino studiate in prequalifica curve rosse siano leggermente al di sopra ma tutto sommato simili rispetto quelle relative al materiale steso curve blu Lo stesso non pu dirsi del Misto Cementato RRE steso il quale probabilmente stato fortemente condizionato dalle condizioni climatiche in fase di lavorazione 151 Capitolo 5 Programma sperimentale presentando un raggiungimento del rapporto G Gmm pi basso di quello confezionato in laboratorio Curva di Addensamento Stesa Prequalifica RREP 100 00 95 00 90 00 RREP 180_1 F 85 00 G Gmm 80 00 75 00 70 00 T 100 i 10 Numero di giri log Fig 5 27 Confronto curve di addensamento stesa prequalifica per materiale contente polverino Curva di Addensamento Stesa Prequalifica RRE 100 00 95 00 90 00 00 he 2 5 RRE 180 5 RRE 180 1 RRE 1 eRRE2 RRE 3 E E O x 10 Numero di giri log 100 Fig 5 28 Confronto curve di addensamento stesa prequalifica per materiale non contente polverino 152 Capitolo 5 Programma sperimentale Come gi detto in precedenza il processo di maturazione favorisce la variazione del grado di addensamento massimo in tabella 5 14 rappresentata la variazione in termini assoluti del rapporto G Gmm prima e dopo la fase di maturazione indic
217. tivi LWD che misurano la deflessione nella piastra come Zorn ad esempio ci si aspetta valori del modulo Erwp maggiori a parit di altre condizioni di quelli riscontrati utilizzando dispositivi che utilizzano trasduttori a contatto col suolo Keros Prima e TFT RIGIDEZZA DELLA PIASTRA Abbiamo visto che la distribuzione delle tensioni al di sotto della piastra di un dispositivo LWD dipende sia dal rigidit della piastra che dal tipo di superficie vedi Tabella 1 3 E per necessario chiedersi quando possibile caratterizzare una piastra come rigida o non sia possibile farlo In quanto una piastra rigida non presenta deflessione quando caricata Infatti i diversi produttori di dispositivi LWD producono piastre di diverso spessore e materiale che ovviamente si ripercuote nella rigidezza del dispositivo Risulta quindi necessaria una chiara conoscenza della rigidezza della piastra di ciascun dispositivo LWD per la scelta del fattore di forma corretto nel calcolo di Erwp VELOCITA D APPLICAZIONE DEL CARICO Utilizzando la teoria elastica per la stima di Erwp si considerano equivalenti la massima deflessione sotto l azione del carico battente cio un azione dinamica e la deflessione massima relativa ad una piastra identica sotto azione di un carico statico della stessa intensit Tuttavia alcuni studi indicano una correlazione tra velocit di caduta e Erwp 184 Capitolo 5 Programma sperimentale 5 7
218. tore sistemi di recupero dei rifiuti consolidati di cui cio si conosce il grado di efficacia e di sicurezza sotto il profilo ambientale 51 Capitolo 2 Il quadro normativo L art 3 del D M 5 02 98 con riferimento al recupero di materiali individuati all allegato 1 stabilisce che le attivit ed i procedimenti tesi al riciclaggio od al recupero di tali materiali devono garantire l ottenimento di materie prime o materie prime secondarie con caratteristiche merceologiche conformi alla normativa di settore e nelle forme usualmente commercializzate I rifiuti provenienti dal recupero e dal riciclaggio dei rifiuti non devono presentare caratteristiche di pericolo superiori a quelle dei prodotti e delle materie derivanti dall utilizzo di materie prime vergini Il Decreto del Ministro dell Ambiente del 5 04 06 n 186 emanato per adeguare sollecitamente e compiutamente il D M 5 02 98 alle indicazioni fornite dalla Corte Europea di Giustizia nella sentenza 7 ottobre 2004 causa C 103 02 ha introdotto numerose variazioni nel testo dell articolato del D M 5 02 98 Quelle di maggiore interesse per il settore stradale riguardano le quantit ammesse a recupero in procedura semplificata le procedure di campionamento UNI 10802 il test di cessione Nell allegato 1 sub allegato 1 per i conglomerati bituminosi si prevede al punto 7 6 quanto segue 7 6 Tipologia conglomerato bituminoso frammenti di piattelli per
219. tribuisce allo stesso la natura di rifiuto di ogni circostanza in quanto la classificazione del materiale come rifiuto si applica solo se questo risponde alla definizione della direttiva 75 442 CEE Per la numerazione delle voci contenute nell elenco sono state applicate le regole previste dalla Direttiva precedentemente richiamata per i rifiuti rimasti invariati sono stati utilizzati i numeri specificati nella decisione 94 3 CE della Commissione mentre i codici dei rifiuti che hanno subito modifiche sono stati cancellati e non vengono pi citati per evitare confusioni dopo l adozione del nuovo elenco La stessa Direttiva prevede inoltre uno specifico allegato con lo schema di trasposizione dei vecchi codici CER nei nuovi codici dell Elenco dei Rifiuti 2002 La tabella dei nuovi codici risulta cos strutturata nella prima colonna viene riportato il codice CER del rifiuto impiegabile nella costruzione e manutenzione di opere stradali secondo la nuova classificazione introdotta dalla Direttiva del Ministero dell Ambiente del 9 aprile 2002 gi citata Codice CER nella seconda colonna riportata la descrizione della stessa tipologia di rifiuto secondo quanto riportato nell allegato A della Direttiva del Ministero dell Ambiente del 9 aprile 54 Capitolo 2 Il quadro normativo 2002 descrizione nella terza colonna viene indicata la relativa tipologia di rifiuto con il richiamo al paragrafo di riferimento cos come cla
220. truzione e demolizione della Provincia di Bologna d concreta attuazione a questi principi e costituisce un valido esempio di questo tipo di disposizioni applicative ma per non appesantire ulteriormente la panoramica presentata di per s gi molto complessa viene tralasciata la sua esposizione 75 Capitolo 3 La lavorazione dei PFU Capitolo 3 La lavorazione dei PFU 3 1 Introduzione La crescita esponenziale del mercato dei PFU in virt di una vasta disponibilit dei materiale e concorrenzialit con i prodotti di stampo tradizionale fanno si che questi risultino un ottima risorsa nell ottica di sviluppo sostenibile I pneumatici infatti godono di una serie di propriet intrinseche quali e vita media superiore ai 50 anni e resistenza alla muffa e al calore e all umidit ai raggi UV i agli agenti chimici acidi ed olii e buone capacit elastiche e di resistenze agli urti Per contro per essi risultano una particolare tipologia di rifiuto difficilmente riciclabile la normativa in materia di rifiuti si pronunciata in merito alle attivit di trattamento recupero e o smaltimento per materiale C amp D I pneumatici pi che rientrare nella definizione di rifiuti ai sensi dell art 183 lettera a D lgs 152 2006 si meglio collocano in quella di sottoprodotto o materia prima seconda MPS ai sensi dell art 183 lettera p D lgs 152 2006 sostanze ed i mat
221. tware e hardware del sistema Sistri anche ai fini dell eventuale implementazione di tecnologie di utilizzo pi semplice rispetto a quelle attualmente previste organizzando in collaborazione con le associazioni di categoria maggiormente rappresentative il test di funzionamento con l obiettivo della pi ampia partecipazione degli utenti 65 Capitolo 2 Il quadro normativo avvio del Sistri per le imprese che hanno fino a dieci dipendenti ad una data non antecedente il 1 giugno 2012 A tale riguardo il Ministero dell Ambiente deve ancora definire la data in questione dal 9 febbraio 2012 l avvio del Sistri per le imprese e gli enti produttori di rifiuti speciali pericolosi e o non pericolosi che hanno pi di dieci dipendenti per le imprese che effettuano il trasporto dei rifiuti per gli intermediari e i commercianti di rifiuti e per le imprese che effettuano operazioni di recupero e smaltimento dei rifiuti in pratica tutti i gestori di rifiuti entro il 15 dicembre 2011 l emanazione di un decreto ministeriale nel quale dovranno essere individuate specifiche tipologie di rifiuti per le quali in considerazione della quantit e dell assenza di specifiche caratteristiche di criticit ambientale potr continuare l attuale gestione amministrativa e quindi non saranno vincolate all utilizzo del programma informatizzato del Sistri Questo significa che potranno continuare con l attuale registro di
222. ua pezzatura pi fine 20 mm Fig 3 11 in quanto questa la dimensione di norma pi gradita e rappresenta un segmento di mercato in continua crescita 92 Capitolo 3 La lavorazione dei PFU Fig 3 11 Ciabattato Il granulato il risultato del processo di riduzione dei pneumatici in particelle finemente disperse di circa 1 20 mm In questa gamma di pezzatura sono compresi diversi intervalli granulometrici a seconda dell applicazione finale questa operazione viene compiuta da una macchina denominata granulator granulatore La pezzatura pi richiesta dai 2 ai 4 mm Fig 3 12 Fig 3 12 Granulato di gomma x Il polverino il risultato del trattamento del granulato per ottenere particelle finemente disperse al di sotto di 1 mm Fig 4 7 Questa operazione viene detta macinazione ed effettuata da un blades mill mulino a lame Nel suo utilizzo il 93 Capitolo 3 La lavorazione dei PFU polverino rappresenta quasi sempre l ingrediente di un composto con il quale viene miscelato insieme a materia vergine Infatti pratica recente l utilizzo di tale materiale come componente in piccola percentuale per la mescola di nuovi pneumatici Fig 3 13 Polverino 3 3 4 3 Sottoprodotti della lavorazione Nel processo di frantumazione le tre componenti del pneumatico gomma acciaio e fibra tessile vengono separati con un grado di pulizia funzione della tipolog
223. ulsione bituminosa sia singolarmente che insieme Inoltre possibile iniettare nel vano di miscelazione pure del bitume schiumato mediante una separata barra 116 Capitolo 4 Riciclaggio a freddo spruzzatrice appositamente progettata I leganti in polvere quali ad esempio la calce idrata o cemento vengono normalmente sparsi sulla pavimentazione esistente nel tratto antistante la riciclatrice Quest ultima passando al di sopra provvede alla miscelazione in un unica passata della polvere con il materiale fresato e l acqua iniettata Fig 4 6 Nella tecnica con bitume schiumato come negli impianti fissi il bitume caldo portato a 160 C 180 C viene messo a contatto con acqua a temperatura ambiente in una camera di espansione in questo modo si genera vapore che causa un aumento di volume del legante con formazione di schiuma di bitume che ne incrementa la superficie specifica e conferendo maggior lavorabilit con inerti freddi e umidi Successivamente vengono incorporati bitume espanso 3 5 della massa dell inerte cemento e acqua al materiale fresato e si effettua una miscelazione estremamente rapida che tiene conto del tempo di decadimento della schiuma di bitume La miscela riciclata viene immediatamente posta in opera e compattata Pompa con regolazione a microprocessore par l iniezione del bitume Attacco tubo flessibile veicolo bitume Pompa con regolazione a eLa microprocessore per l iniezione dell a
224. une prove di laboratorio al fine di verificare la compatibilit col legante l opportuna lavorabilit dell impasto e l idonea presa finale 40 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti 1 4 2 Caratteristiche prestazionali del RAP Le caratteristiche prestazionali e quindi anche meccaniche del R A P sono fortemente influenzate dai materiali che lo compongono e dalla funzione che espletava il conglomerato d origine strato di base usura binder Il compito del singolo strato di conglomerato costituente la pavimentazione induce sostanziali differenze nella natura qualit e pezzatura degli aggregati In uno strato d usura per conferire un aderenza accettabile gli inerti devono essere altamente resistenti all abrasione ed al levigamento Tali qualit non sono invece richieste per confezionare uno strato di binder avente solo una funzione di collegamento Il conglomerato bituminoso proveniente dalle vecchie pavimentazioni esauste viene trattato frantumandolo o fresandolo la prima tecnica comporta una minore percentuale di materiale fino nella miscela di risulta rispetto alla seconda La macinatura e la frantumazione del R A P provocano il naturale affinamento della pezzatura degli aggregati in esso contenuti rispetto alla miscela d origine Questa diminuzione di pezzatura imputabile principalmente alla macinatura In ogni caso la distribuzione dimensionale delle particelle del R A P macinato pu var
225. ure interne plastiche metalli vetro ed alcuni altri rifiuti vari come carta cartoni contenitori etc in basso riportata la composizione percentuale relativa dei vari costituenti dei rifiuti C amp D per alcuni paesi europei vecchi e nuovi secondo orizzonti temporali variabili dal 2000 al 2006 L Italia causa la scarsa frammentata e disomogenea raccolta di dati necessari all elaborazione di statistiche e indici specifici del settore delle costruzioni e demolizioni non dispone di dati temporalmente comparabili e pertanto rimane esclusa da tale confronto 100 m Other C amp D 80 m Mxed C amp D m Other mineral w aste 60 Soil amp track ballast i LL Al Ill Il l Il 9 40 m Asphalt m Wood glass metals plastics 20 gymsum o Concrete bricks and tiles IL L o Tiles and ceramics 0 D m Bricks S AA PELLE PERSEE ES F G Va A y DI she FE S SS Si Ps E Fp FEE ES SE SS Se m Concrete Kig s s s DOE CL S amp SS IN FISSE SE E E r y S SL Fig 1 6 Composizione dei Rifiuti da C amp D e sua Evoluzione Temporale nella UE e in Norvegia Fonte Eurostat e ETC RWM 2008 sulla base di rapporti e statistiche nazionali I rifiuti da C amp D possono essere suddivisi in tre categorie generali e la frazione riutilizzabile costituita da quegli elementi che possono essere riportati alla loro forma precedente e riconvertiti direttament
226. utazione di impatto ambientale VIA e per l autorizzazione integrata ambientale IPPC la parte terza riguarda la difesa del suolo e la lotta alla desertificazione la tutela delle acque dall inquinamento e la gestione delle risorse idriche la parte quarta tratta la gestione di rifiuti e la bonifica dei siti contaminati la parte sesta dispone sulla tutela risarcitoria contro i danni all ambiente Le finalit del decreto sono indicate nell art 21 nella promozione dei livelli di qualit della vita umana da realizzarsi attraverso la salvaguardia ed il miglioramento delle condizioni dell ambiente e l utilizzazione accorta e razionale delle risorse naturali Il principio dell azione ambientale contemplato dall articolo 3 ter ove stabilito che la tutela dell ambiente degli ecosistemi naturali e del patrimonio culturale deve essere garantita da tutti gli enti pubblici e privati e dalle persone 62 Capitolo 2 Il quadro normativo fisiche e giuridiche pubbliche o private mediante un adeguata azione informata ai principi che ai sensi dell articolo 174 2 del Trattato dell Unione Europea regolano la politica della comunit in materia ambientale principio della precauzione dell azione preventiva della correzione in via prioritaria alla fonte dei danni causati all ambiente chi inquina paga Il principio dello sviluppo sostenibile cui dovrebbe informarsi l attivit dei singoli e della pubblica amministrazione
227. utilizzarla come nuova materia prima e quindi come un bene che ha un valore Dai rifiuti di costruzione e demolizione si ricavano eccellenti materiali inerti riciclati che possono essere efficacemente impiegati in sostituzione di quelli naturali in molte opere pubbliche e private Figura 1 21 A ci si aggiungono altri due fondamentali vantaggi il risparmio di territorio per la mancata realizzazione di nuove cave e discariche ed il risparmio energetico e idrico La produzione di inerte riciclato richiede infatti un minore impiego di energia e acqua oltre alla riduzione della necessita di trasporti con mezzi pesanti 25 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti DISCARICA f RIFIUTI TRADIZIONALE n i TRATTAMENTO A INDIFFERENZIATI jt COMPONENTI RIUSABILI porte finestre radiatori i DEMOLIZIONE FJ LEGNO e S saernya _ FERRO ti AON VETRO li NY METALLI LL_ N PLASTICA Li VW RIFIUTIDI NATURA LAPIDEA Fig 1 15 Flusso dei Rifiuti da C amp D Fonte Guidelines on Ind C amp D Waste Il processo di produzione dell aggregato riciclato a partire dai rifiuti da C amp D non molto diverso da quello con cui si ottengono gli inerti naturali di frantumazione dal trattamento di blocchi lapidei provenienti da attivit estrattiva e non comporta sostanziali costi aggiuntivi anzi un risparmio energetico Tabella 1 4 Tale processo consiste
228. vo 4 2008 all articolo 1792 sono adottate con priorit rispetto all uso dei rifiuti come fonte di energia anch esso contemplato della disposizione citata Tenendo conto del disposto degli articoli illustrati in precedenza appare di tutta evidenza che la gestione dei rifiuti viene disciplinata in modo tale da privilegiare il recupero e limitare il pi possibile lo smaltimento L art 181 oggetto di intervento con il correttivo del 2008 prevede dunque che le autorit competenti favoriscano il recupero mediante attivit di riutilizzo il riciclo o le altre forme di recupero dei rifiuti l adozione di misure economiche e la determinazione di condizioni di appalto che prevedano l impiego dei materiali recuperati dai rifiuti al fine di favorire il mercato dei materiali medesimi l utilizzazione dei rifiuti come combustibile o come altro mezzo per produrre energia la promozione di analisi dei cicli di vita dei prodotti ecobilanci informazioni L ultimo comma dell articolo 181 indica chiaramente che la disciplina in materia di gestione dei rifiuti si applica fino al completamento delle operazioni di recupero al termine del quale sono da considerarsi materiali diversi Con il D L vo 4 2008 stato inoltre introdotto l articolo 181 bis che disciplina materie sostanze e prodotti secondari Tali materie non rientrano nella categoria dei rifiuti a condizione che rispettino i seguenti criteri requisiti e condizioni a
229. zerando del tutto l influenza di tale componente di flusso sia sull ambiente che sui costi economici 1 2 2 4 Il Recupero dei rifiuti da C amp D Per quanto riguarda il recupero di tali materiali con informazioni ormai datate anche sotto questo aspetto mettendo in relazione la stima del mercato potenziale dei detriti prodotti elaborata dal CRESME 1998 con i dati forniti dalle 268 imprese di gestione delle discariche autorizzate per rifiuti speciali inerti e di impianti per il trattamento di macerie si deduce che in Italia solo l 8 8 del totale dei detriti viene riutilizzato o recuperato In tal senso si riscontra un certo ritardo rispetto agli altri paesi europei infatti gi nel 1990 secondo le stime della European Demolition Association E D A in Olanda veniva recuperato o riutilizzato il 60 del totale dei detriti in Gran Bretagna il 42 in Belgio il 38 e in Germania il 16 Un ulteriore aggiornamento di tali dati all anno 1999 reperibile nel documento redatto dalla Commissione Europea DG ENV E 3 del 4 Aprile 2000 ed stato riportato in Tabella 1 5 27 Capitolo 1 Il problema dei rifiuti Produzione di C amp D ra Stato Membro migliaia di materiale f tonnellate riciclato Miscarea 9 inceneritore Germania 59 17 83 Gran Bretagna 30 45 DI Francia 24 15 85 ITALIA 20 9 91 Spagna 13 lt 5 gt 95 Olanda 11 90 10 Belgio 7 87 13 Austria 5 41 59 Portogallo 3 lt 5 gt 95 Danimarca 3 81 19
230. zzati in sostituzione di inerti minerali per la realizzazione di fondazioni stradali ferroviarie rilevati stradali alleggeriti le propriet drenanti e il basso peso specifico ne rendono l impiego particolarmente vantaggioso 96 Capitolo 3 La lavorazione dei PFU e Riutilizzo in mescola 0 0 4 mm polverino I polverini sono riciclati nelle nuove mescole per la produzione di articoli tecnici in quantit percentuali variabili in funzione delle prestazioni richieste al prodotto finale e in minima parte nelle mescole dei pneumatici e Materiale per pacciamature 10 50 mm cippato deferrizzato Il cippato rivestito con resine poliuretaniche e colorato in diverse tonalit ha trovato larga applicazione in sostituzione alla corteccia di conifere per la pacciamatura di giardini pubblici e privati aiuole spartitraffico rotatorie etc 3 5 Applicazioni del polverino in ambito stradale Il polverino da PFU pu essere incluso all interno dei conglomerati bituminosi mediante due diverse tecnologie di produzione e La tecnologia Wet mediante la quale il polverino viene disperso all interno del bitume modificandone le caratteristiche viscoelastiche e La tecnologia Dry nella quale il polverino sostituisce una parte degli aggregati lapidei modificando le caratteristiche del risultante scheletro litico e dando luogo ad una limitata interazione con il legante bituminoso In entrambi i casi le prop

Download Pdf Manuals

Related Search

Related Contents

Gebrauchsanweisung 587 551  Olympus XA Parts list  Le prophète Esaïe    Ksix B8542SC01 screen protector  Dremel MS400 User's Manual  OM, PG400, PG280, PG 400, PG 280, 2010-04    Apparecchiature eDRAULIC Istruzioni per l`uso  取扱説明書 DGBOXLite （デジボクライト） ご使用前に必ずご  

Copyright © All rights reserved. Failed to retrieve file