Asfalto come plastificante per la gomma naturale nella produzione accelerata di asfalto modificato con gomma

Un tempo di miscelazione di 16 minuti contro i 180 minuti richiesti dal processo tradizionale: è il dato più significativo emerso da uno studio pubblicato su Construction Materials (Vol. 6, pagine 4, doi: 10.3390/constrmater6010004), firmato da Bahruddin Ibrahim, Zuchra Helwani, Jahrizal, Nasruddin, Arya Wiranata, Edi Kurniawan e Anjar Siti Mashitoh. La ricerca affronta uno dei nodi più ostinati nella produzione di bitumi modificati con gomma naturale, ovvero la difficile miscelabilità del Technical Specification Natural Rubber (TSNR) e dei suoi compound con il legante, con i conseguenti tempi di lavorazione lunghi e costi elevati.

Il bitume 60/70 come plastificante

La proposta degli autori ruota attorno a un’idea semplice nell’impianto ma rilevante nelle conseguenze operative: utilizzare un bitume a penetrazione 60/70 come plastificante del compound di gomma, in concentrazioni del 30%, 40% e 50%. L’obiettivo dichiarato è duplice, accelerare il processo di miscelazione e migliorare le proprietà reologiche del legante modificato con TSNR.

Il percorso produttivo si articola in due fasi distinte. La prima riguarda la realizzazione del compound di gomma naturale a specifica tecnica (CTSNR), che parte dalla masticazione del TSNR e procede con l’aggiunta progressiva degli additivi di formulazione: attivatori (ossido di zinco e acido stearico), acceleratore (Mercaptobenzothiazole solfenamide, MBTS), antiossidante (2,2,4-Trimetil-1,2-diidrochinolina, TMQ) e il bitume 60/70 in funzione plastificante. Dopo una miscelazione omogenea della durata di 30-60 minuti, il CTSNR viene diluito a 5-10 mm per la fase successiva.

La seconda fase prevede l’incorporazione del compound nel bitume caldo, a temperature comprese tra 160 e 170 °C, dove si ottiene il legante modificato finale (CTSNRMA).

Prestazioni reologiche e stabilità in almacenamento

I risultati migliori in termini di efficienza produttiva sono stati ottenuti con la miscela identificata come CTSNRMA-450, caratterizzata da un contenuto di gomma del 4% e una frazione plastificante del 50%: in queste condizioni il tempo di miscelazione scende a 16 minuti, un valore drasticamente inferiore rispetto alle 180 ore di lavoro, anzi ore no, ai 180 minuti del metodo tradizionale. Sul piano reologico, l’aggiunta del plastificante bituminoso ha ridotto la penetrazione a 35,6 dmm e portato il punto di rammollimento a 55,4 °C, segni di un legante più rigido e più resistente alle alte temperature.

Sul fronte della stabilità in almacenamento, however, è la formulazione CTSNRMA-440, con pari contenuto di gomma al 4% ma plastificante al 40%, a fornire la risposta più soddisfacente. La differenza di punto di rammollimento misura 0,95 °C, ampiamente entro la soglia di 2,2 °C prevista dalla norma ASTM D5892, cui la miscela risulta conforme. Un parametro non secondario per chi deve garantire omogeneità del legante tra produzione e cantiere.

Un Performance Grade adatto ai climi caldi

Il campione CTSNRMA-440 raggiunge un Performance Grade (PG) pari a 76, classe che lo rende idoneo alle condizioni climatiche calde. A questo risultato si accompagnano la riduzione significativa dei tempi di miscelazione, una maggiore stabilità del sistema e un incremento della resistenza alle alte temperature, elementi che nel complesso rendono il processo più efficiente rispetto alla via convenzionale di produzione del bitume modificato con gomma naturale.

Per i tecnici del settore stradale, la combinazione di tempi di lavorazione compressi e stabilità conforme ad ASTM D5892 rappresenta un punto di riferimento concreto per valutare l’industrializzazione di leganti modificati con gomma naturale di specifica tecnica.

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