DA COSA DIPENDE LA VITA DELL’ASFALTO?
La vita utile della strada asfaltata dipende dall'adesione tra il bitume e l'aggregato ed è il risultato della capacità del bitume di resistere alle sollecitazioni statiche e dinamiche causate dal traffico e all'azione degli influssi atmosferici quali aria, luce e acqua. Tuttavia, il traffico e gli influssi atmosferici influenzeranno la durata dell'asfalto, per cui nel tempo si verificheranno trasformazioni fisiche e chimiche, deformazioni e fessurazioni.
L'asfalto è costituito principalmente da inerti (tra il 90% e il 97%) e bitume come legante (dal 3% al 10%)
La scelta dell'aggregato dipende principalmente dai requisiti tecnici che lo strato di asfalto deve avere. Chimicamente, gli aggregati possono essere acidi (eruttivi) e alcalini (calcarei). Gli aggregati acidi sono caratterizzati da un alto contenuto di silicio, mentre quelli alcalini contengono carbonati. Quando gli aggregati sono acidi, tendono ad attrarre cariche negative allo strato superficiale e, quando alcalini, attraggono cariche positive.
Un altro componente importante dell'asfalto è il bitume, utilizzato in molti settori dell'industria stradale grazie alle sue proprietà adesive. Il bitume è una miscela complessa di sostanze chimiche, caratterizzata dalla presenza di molecole a bassa polarità. Le proprietà adesive del bitume sono strettamente correlate alla presenza di gruppi acidi. Il bitume ad alta acidità è migliore del bitume neutro perché è “appiccicoso”
Il bitume ha una bassa affinità chimica (tendenza a fondersi) con gli aggregati, mentre gli inerti hanno un'elevata affinità con l'acqua. Pertanto l'adesione del bitume può essere seriamente compromessa dalla presenza di acqua sulla superficie dell'aggregato. La presenza di acqua al confine tra bitume e inerti è il motivo principale della formazione di buche e della comparsa di crepe e deformazioni stradali.
Capacità del bitume di ricoprire completamente gli inerti
La capacità del bitume di ricoprire completamente gli inerti è una caratteristica importante che influisce sulla vita dell'asfalto, ovvero la longevità della strada. Come precedentemente detto il bitume è un materiale molto viscoso e ha un'affinità chimica molto bassa con la superficie dell'aggregato.
Per risolvere questo problema, è necessario:
- Ridurre la viscosità del bitume mediante riscaldamento;
- Mescolare energicamente utilizzando una grande quantità di energia meccanica.
Durante questa fase l'umidità o lo sporco presenti sulla superficie degli inerti possono portare ad una copertura incompleta dell'aggregato stesso.
Resistenza alla rimozione (del bitume) – “Resistenza allo stripping”
Il termine “resistenza allo stripping” si riferisce alla capacità del bitume di rimanere attaccato alla superficie dell'aggregato. Una buona adesione tra il film bituminoso e la superficie dell'aggregato è necessaria per un terreno bituminoso durevole. La presenza di acqua tra il bitume e l'aggregato porterà alla comparsa di asportazione (risciacquo), più precisamente alla separazione del film bituminoso che ricopre gli inerti. La rimozione si manifesta come la perdita di una piccola quantità di pietre dalla superficie dell'asfalto, che porta alla formazione di fori e alla comparsa di crepe e deformazioni. Risolvendo questo problema si aumenta la vita utile dell'asfalto.
Attivatore che aumenta l'affinità.
L'affinità tra bitume e inerti può essere migliorata aggiungendo una piccola quantità di attivatore FO. Questa sostanza chimica ha la funzione di modificare la tensione superficiale tra bitume e inerti.
L'angolo di contatto è una misura dell'interazione tra il bitume e gli aggregati
L'ampio angolo di contatto significa che è molto difficile per il bitume coprire completamente la superficie dell'aggregato. In tal caso non si ottiene la cosiddetta adesione micro-meccanica, perché il bitume non può penetrare attraverso i piccoli pori e le fessure presenti sulla superficie dell'aggregato, oppure l'adesione è disabilitata a causa delle micro particelle di polvere presenti sulla superficie .
L'aggiunta dell'attivatore FO riduce l'angolo di contatto tra il bitume e l'aggregato. Il minor angolo di contatto favorisce l'adesione del bitume alla superficie dell'aggregato, facilita l'umidità di piccole parti e facilita l'ingresso del bitume nei pori microscopici presenti sulla superficie dell'aggregato.
Questo attivatore aiuta anche a prevenire la “rimozione” del bitume dalla superficie dell'aggregato. Le lunghe molecole della sostanza formate dall'attivatore FO hanno una struttura chimica che è caratterizzata da un gruppo di teste e un gruppo di code. Gli additivi bituminosi entrano rapidamente in contatto tra bitume e aggregati. I gruppi idrofili di teste sono saldamente attaccati agli aggregati lapidei e le code idrofobe sono ancorate nel bitume. Questo crea un legame chimico tra il bitume e l'aggregato. L'attuatore FO funge da ponte tra il bitume e l'aggregato, garantendo un'adesione ottimale e permanente.
Quindi, la qualità e la vita dell'asfalto è qualcosa che può essere influenzato. Le aziende dell'UE coinvolte nella costruzione e nella manutenzione delle strade utilizzano questo attivatore su larga scala. Le strade sono più lunghe e quindi si ottengono grandi risparmi nella loro manutenzione delle strade.
