Recupero di tutti gli strati della pavimentazione stradale

Interessante articolo del PCA*, American's Cement Manufacturers, dedicato a un tema molto sentito negli Stati Uniti, ovvero il deterioramento delle strade che sono un problema costante per le città. Per questo motivo gli ingegneri e i funzionari ai lavori pubblici americani stanno rivolgendo la loro attenzione ad un processo di recupero completo dello strato stradale con il cemento, chiamato FDR (full depth reclamation).
*PCA è membro dell’Associazione di riciclo e rigenerazione dell’asfalto (ARRA) e dell’Associazione Nazionale Americana degli Ingegneri (NACE).

 Questo processo ricostruisce lo strato consumato di asfalto riciclando la carreggiata esistente. I vecchi materiali bituminosi vengono macinati, mescolati con cemento e acqua, e compattati per produrre uno strato base durevole sia ricevere sia asfalto che calcestruzzo. Il metodo FDR utilizza il vecchio asfalto e i materiali dello strato di base per ottenere la nuova strada. Non c'è bisogno di scarificare e trasportare il vecchio materiale da smaltire: il traffico dei mezzi è ridotto, e c'è poco o nessun rifiuto.

Come risparmiare denaro e risorse naturali con la bonifica FDR
La bonifica utilizza i materiali provenienti dallo strato d’asfalto deteriorato e con l'aggiunta di cemento, crea una nuova base di stabilizzato. Una superficie costituita da un sottile strato d’usura, sia con un mix caldo d’asfalto sia con cemento, completa la strada. Lo strato di base riciclato sarà più resistente, più uniforme e più insensibile all'umidità rispetto alla base originale, con conseguente vita d’esercizio più lunga e bassa manutenzione. E cosa più importante, i costi di riciclo sono normalmente almeno il 25÷50 % dei costi di una rimozione e sostituzione completa della vecchia pavimentazione.

Salvaguardia dei materiali: una scelta saggia
Preservare i materiali da costruzione vergini attraverso il riutilizzo con il cemento ha un significato economico e strategico intelligente. Un secolo di continuo sviluppo edilizio e di urbanizzazione ha impoverito le risorse di aggregati, una volta abbondanti in America. Di solito, gli aggregati o provengono da cave lontane con grandi spese di trasporto o da cave locali che offrono solo una qualità minima. Continuare ad esaurire queste fonti preziose per ricostruire strade esistenti propaga e velocizza solo il problema. Inoltre, se i vecchi materiali bituminosi e dello strato di base non sono riciclati, devono essere smaltiti o stoccati, aumentando così i costi di trasporto ed occupando spazio prezioso in discarica. In alcune contee, le leggi locali vietano di smaltire in discarica l’asfalto vecchio. Le leggi ambientali d’altronde sono sempre più severe, andandosi a sommare così alle spese di estrazione del nuovo materiale e di smaltimento in discarica del vecchio.

Riciclare e ricostruire
Riciclare con il cemento rende la ricostruzione di vecchie strade un processo in gran parte autosufficiente. L 'investimento iniziale in materiali vergini diventa un costo “una tantum”, che si rinnova periodicamente, attraverso la stabilizzazione del cemento e l'aggiunta ovviamente di un nuovo strato d’usura.

Vecchio asfalto, nuova fondazione
La stabilizzazione del vecchio asfalto, del misto naturale e del terreno di sottofondo con cemento crea una solida base per la pavimentazione. Di solito, non c'è bisogno di rimuovere del materiale o di aggiungerne di nuovo. Il vecchio strato d’asfalto, una volta macinato, diventa "ghiaia nera" che legherà prontamente con il cemento idratato. Il materiale asportato può essere adatto per il reimpiego nel nuovo strato d’asfalto. Nel caso in cui la pavimentazione di asfalto esistente non soddisfi i requisiti come aggregati per una buona base di stabilizzato, gli aggregati aggiunti possono essere facilmente incorporati all’aggregato riciclato direttamente durante la ricostruzione.

Progettazione e costruzione: semplice e veloce
La procedura di base è semplice: il processo di recupero completo può avvenirei in un giorno, e il traffico locale può ripristinarsi quasi immediatamente. La procedura prevede le seguenti fasi:
1. Progettazione dello spessore
Lo spessore della pavimentazione può essere determinato utilizzando la Guida per la progettazione di pavimentazioni dell’American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO).
2. Indagine del sito
Il sito dovrebbe essere studiato approfondimento per determinare la causa del dissesto. Carotaggio o fori di prova dovrebbero essere effettuati per determinare gli spessori degli strati ed ottenere campioni dei materiali da riciclare (che possono includere asfalto, aggregato stabilizzato e terreno).
3. Valutazioni in Laboratorio
Campioni di materiale dal sito verranno frantumati in laboratorio per creare un mix aggregato-terreno che sarà simile a quello previsto dal processo di recupero. La procedura di mix design è uguale a quella eseguita per il mix dello stabilizzato.
Ciò include la determinazione della densità a superficie satura asciutta e del contenuto di umidità ottimale. Se la resistenza alla compressione è utilizzata per determinare il contenuto di cemento, si raccomanda una resistenza a sette giorni da 300 a 400 psi.

Leggi l'articolo completo per vedere i passaggi previsti dal FDR e il case history di Dallas.