L’impiego di binder ringiovaniti per miscele bituminose ad alto contenuto di RAP trova un punto di riferimento quantitativo nello studio pubblicato su Construction Materials (Vol. 6, articolo 40, doi: 10.3390/constrmater6040040), firmato da Bushra S. Mankhi, Saja A. Sead, Noha Shakir Kadhim, Zainab Al-Khafaji, Tameem Mohammed Hashim, Mohammed Salah Nasr e Ali Shubbar. La ricerca mette a confronto dieci oli di scarto a chimica differenziata, impiegati come rigeneranti in miscele HMA riciclate, e individua in base ai risultati quali prodotti restituiscano le prestazioni del legante con i dosaggi minimi.
Dieci rigeneranti da rifiuto a confronto
Il panel esaminato copre uno spettro ampio di sottoprodotti: olio motore usato (WEO), olio di cottura esausto (WCO), yellow grease (YG), olio idraulico di scarto (WHO), olio da trasformatori elettrici dismessi (WETO), slop oil (SO), bio-olio da fanghi (SDBO), olio di pirolisi da pneumatici (TPO), olio di pirolisi da plastica (PPO) e olio da residui algali (ARO). L’approccio metodologico collega la composizione chimica di ciascun olio alla capacità di rigenerazione del legante invecchiato e, di conseguenza, al comportamento della miscela riciclata.
La logica di fondo è nota ai tecnici delle pavimentazioni: l’invecchiamento irrigidisce il binder e l’impiego di RAP nelle miscele a caldo richiede una rigenerazione efficace per riportare il sistema entro le prestazioni attese, con il beneficio aggiuntivo di ridurre il consumo di materiali vergini e il relativo impatto ambientale.
Caratterizzazione reologica del legante: RV, DSR e BBR
Sul versante binder, lo studio integra tre strumenti consolidati della prassi Superpave: viscosità rotazionale (RV) per il comportamento a temperature di lavorazione, dynamic shear rheometer (DSR) per le prestazioni a temperature intermedie e elevate, bending beam rheometer (BBR) per il regime a basse temperature. Le valutazioni del performance grade restituiscono un risultato distintivo: WETO e WEO ripristinano rispettivamente leganti RAP al 50% e al 75% fino a una classe prossima a PG 64-16, e lo fanno con i dosaggi più bassi tra tutti i rigeneranti testati.
Risposta della miscela: volumetria, solcamento e fessurazione a freddo
Le proprietà volumetriche Superpave delle miscele rigenerate risultano confrontabili con quelle della miscela di controllo, a indicare di un bilanciamento e di un livello di compattazione corretti indipendentemente dal rigenerante impiegato.
Sul piano meccanico, il test Hamburg wheel-tracking (HWTT) fornisce la graduatoria della resistenza alla traccia da orbita: a 50% di RAP la miscela rigenerata con WETO mostra la profondità di solcamento minore, mentre a 75% di RAP il primato passa a WEO, entrambi dopo 20000 passaggi. I dati di BBR sulla miscela confermano la stessa tendenza sul fronte della fessurazione a bassa temperatura: WETO a 50% di RAP, e la coppia WEO/WETO a 75%, registrano la riduzione più marcata della rigidezza di creep e il miglioramento più significativo del creep rate.
Correlazioni e analisi predittive
La parte di elaborazione statistica rafforza il quadro sperimentale: le analisi di correlazione, di regressione e gli indici PI concordano con i risultati di laboratorio, individuando WETO come miglior opzione complessiva a 50% di RAP e WEO a 75%. Un elemento che emerge con chiarezza è la dipendenza dell’efficacia del rigenerante dal contenuto di RAP: non esiste un prodotto ottimale universale, ma la scelta va calata sulla percentuale di riciclato della miscela di progetto.
Implicazioni per la progettazione di miscele ad alto RAP
Per chi opera nella progettazione di riciclaggi in stabilimento o in sito, i risultati puntano a due candidati fattibili ed ecologicamente rilevanti per miscele HMA riciclate ad alto contenuto di RAP: WETO e WEO. La lezione metodologica riguarda il workflow di caratterizzazione: la selezione del rigenerante dovrebbe fondarsi su una verifica combinata di PG del binder rigenerato, HWTT per il solcamento e BBR di miscela per la resistenza a freddo, modulando il dosaggio in funzione della percentuale di RAP prevista in miscela.
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