Academic literature on the topic 'Gomma da pneumatici fuori uso'

Gli odierni sviluppi delle reti stradali nel territorio italiano e l’aumento della propensione all’utilizzo del veicolo hanno portato ad una continua ricerca nello stesso ambito volta sì a mantenere alti i livelli prestazionali e di sicurezza sulla rete stradale ma anche ad aprirsi ad uno scenario ecosostenibile, dato il continuo scarseggiare di materie prime per proseguire con le usuali tecniche di produzione. In tutti i campi riguardanti l’ambito delle costruzioni civili, che siano esse strutturali o infrastrutturali, numerose sono state le tecnologie introdotte per la realizzazione di materiali sostenibili ma anche e soprattutto il recupero di materiale di scarto, andando così incontro oltre che a una costruzione sostenibile anche ad un recupero di ciò che sarebbe destinato a discariche, ufficiali o abusive che siano. Nell’ottica dell’introduzione di “nuovi” materiali una posizione di rispetto interessa gli Pneumatici Fuori Uso (PFU) il cui recupero sotto forma di granulato e di polverino in gomma costituiscono, nell’ambito delle pavimentazioni stradali, una notevole opportunità di riutilizzo all’interno dei conglomerati bituminosi. Il presente lavoro sperimentale è stato svolto nell’ottica di analizzare dapprima le caratteristiche delle pavimentazioni drenanti, del polverino di gomma da PFU e dell’interazione tra i due, a supporto delle sperimentazioni effettuate sulle miscele realizzate in laboratorio. In particolare, sfruttando la tecnologia dry, che permette l’inserimento del polverino nella fase di miscelazione degli aggregati, dopo un’attenta analisi preliminare della composizione delle miscele da realizzare e il successivo confezionamento dei provini e loro addensamento, si è proceduto all’esecuzione di diverse prove al termine delle quali sono state analizzate le differenze meccaniche e reologiche tra miscele ottenute con aggiunta di polverino e miscele prive di PFU.

Lo Stone Matrix Asphalt (SMA) è un tipo di miscela chiusa costituita da uno scheletro litico di aggregato grosso, assortito in modo tale da ottenere una distribuzione granulometrica indicata con il termine gap-graded, e da un mastice, con funzione riempitiva, ottenuto dalla miscelazione di bitume, filler ed additivi stabilizzanti. In ambito di progettazione delle miscele per conglomerati bituminosi sta assumendo sempre più importanza l’utilizzo di materiali derivanti dalla frantumazione degli Pneumatici Fuori Uso, quali granulato e polverino di gomma. Quest’ultimo può essere impiegato come valida alternativa alla modifica polimerica del bitume garantendo maggiori prestazioni in termini di resistenza all’ormaiamento, a fatica e durabilità, con un conseguente contenimento dei costi di manutenzione della sovrastruttura nel medio e lungo periodo. Il presente studio è stato condotto con lo scopo di valutare le prestazioni meccaniche che una miscela di conglomerato bituminoso può esplicare a seguito della sua mescolazione con il polverino di gomma. In particolare, è stata impiegata una miscela bituminosa di tipo SMA che, data la sua composizione interna, conferisce allo strato di usura della pavimentazione ottime qualità soprattutto in termini di resistenza alle sollecitazioni, durabilità, fonoassorbenza e macrotessitura superficiale. Al fine di rendere più esaustiva la fase sperimentale, sono state messe a confronto due miscele di tipo SMA differenti tra loro per l’aggiunta del polverino di gomma. I dati ottenuti e le considerazioni effettuate al termine della fase sperimentale hanno permesso di affermare che la miscela indagata possiede proprietà meccaniche idonee per essere impiegata nella realizzazione di nuove infrastrutture o nella manutenzione delle pavimentazioni esistenti.

Nelle società moderne, il problema del “rifiuto”, costituisce un fenomeno strettamente connesso allo stile di vita dei cittadini, nonché al sistema di produzione e distribuzione dei beni di consumi e alle normative che regolano questi due aspetti.Ogni anno, solamente in Italia, sono circa 380.000 le tonnellate di pneumatici che sono destinate a discarica, e sono oltre 100 gli anni che un pneumatico impiega per la biodegradazione. L’utilizzo del bitume modificato con polverino di gomma è nato negli Stati Uniti, ma al giorno d'oggi viene utilizzato sempre più frequentemente anche in Italia e in Europa quale valida alternativa per il confezionamento di conglomerati bituminosi. L’attività sperimentale presentata in questa tesi consiste nel confronto di 2 miscele: una di conglomerato bituminoso standard e l’altra sperimentale con polverino di gomma da PFU, progettata nel Laboratorio di Strade dell’Università di Ingegneria e Architettura di Bologna. Per procedere con la comparazione delle due materiali si è realizzato un campo prove in vera grandezza, in viale Togliatti a Bologna. Nel laboratorio di Strade dell'Università di Bologna si sono poi confezionati dei provini con il materiale prelevato in sito, e su di essi sono state svolte le prove di caratterizzazione statica (ITS) e dinamica (ITSM). Il risultati ottenuti dimostrano che la miscela sperimentale presenta caratteristiche meccaniche inferiori a quella vergine, ma in ogni caso soddisfacenti e superiori a quelli mediamente riconosciuti per miscele bituminose tradizionali per strati di usura. Da sottolineare è che la minore rigidezza presentata dalle miscele additivate con PFU, secondo consolidata bibliografia scientifica, potrebbe conferirle una maggiore resistenza ai carichi ripetuti e determinare così un miglioramento delle caratteristiche di durabilità della pavimentazione bituminosa.

The aim of the current research activity is to develop, through suitable forms of re-use and recovery, scrap pneumatic tyres (SPT) in order to manufacture technical innovative products with low environmental impact. The following sectors in particular have been extensively studied: bitumen modified with SPT; sound-proofing panels for the construction industry; synthetic grass for football / rugby fields. Furthermore, the LCA (Life Cycle Assessment) method has been applied in order to evaluate the life cycle of the materials produced from SPT recovery, performed by the firm Ambra Ambiente (Cotignola di Ravenna). Regarding modified bitumen, various mixtures have been prepared, obtained by adding in various percentages powder derived from SPT. Specific laboratory tests have since allowed us to define the product from a chemical, physical and mechanical viewpoint before it is put to use as a road surface. Further laboratory tests have been performed directly upon the road surface itself as to verify its compliance to the relevant laws in effect, and therefore the final work test can be performed. Another important application of SPT regards the study and production of innovative soundproofing material, which is jet applied. Instead of the rigid panels usually used, this particular mixture is infact applied to the surface in a semi-liquid state which solidifies within 48 hours. In such a setting numerous mixtures, with differing percentages of SPT, have been tested that could ensure the soundproofing capacity as set by current laws once put to use. For this reason there have been performed numerous mechanical and acoustic tests in the laboratory and in situ on material that had been applied with the jet technique directly in various apartments. All the acoustic values recorded have found to be beneath the legal limits, which confirms that the material so produced could have important applications in the construction industry. The last application of SPT performed in the present research is its use in the production of synthetic grass for football / rugby fields. The highly constrictive regulation in this area, approved by the Lega Nazionale Dilettanti (LND), has imposed a very precise study of material loaded with SPT derivatives, both from a chemical viewpoint and from that of mechanical performance of the system as a whole. And even in this case it was possible to certify said material and reach product testing. The last part of the research was dedicated to the application of the LCA (Life Cycle Assessment) method for the evaluation the life cycle of the materials produced from SPT recovery, as performed by the firm Ambra Ambiente (Cotignola di Ravenna). Particularly through the use of dedicated software (SimaPro 6.0) it was possible to confirm that the re-use/recovery activity of SPT has overall less impact compared to waste-dumps disposal , which in any case is currently no longer possible due to the entering into effect the Legislative Decree 36/2003. It can therefore be stated that the various applications usable by the aforementioned sectors confirm that SPT is a resource to be valued and that the SPT-derived products studied in this Doctorate show performances that confirm to laws currently in effect. In short, other than the environmental aspects of reduced impact and reduce use of virgin inert material, the activity of SPT-recovery certainly represents a good investment in terms of economic profit.

EXECUTIVE SUMMARY Problem Often, when the characteristics of a bituminous mixture are analised, there are major differences between in-lab and in-situ results. This is due to the fact that the procedures and techniques implemented during the design phase (in lab) may be different from those used on site. Then, is very important to be able to predict the main properties of a mixture particularly when innovative materials are used. For example, when crumb rubber is used, phisical and volumetric properties of mixes may change over time, in particular due to the swelling phenomenon that it alters different properties of the mixture (e.g., viscosity). This study aims to investigate the main aspects of road pavement design in order to improve the performance of innovative mixes. Objectives and scopes The main objectives of this thesis are: • Ob. 1 – To set up models for the prediction of surface characteristics of conventional and innovative road pavements. • Ob. 2 – To design innovative bituminous mixtures with crumb rubber. • Ob. 3 – To analyse the consequences related to Life Cycle Cost Analysis deriving from the application of different pavement design methods. Description This thesis intends to investigate the superficial and mechanical properties of conventional and innovative road pavements. The thesis contains a collection of experiments related to: i) laboratory-based study of the surface properties of road pavement; ii) laboratory-based study of the mechanical properties of road pavement and; iii) determination of expected life and pay adjustment. Conclusions The main conclusions of this thesis are: • Macro- and microtexture test can be explained and predicted based on simple physical and geometric models. In lab- measures can be related to the corresponding measures on real pavements. • The variation of viscosity over time is linked to the swelling process of the rubber. The order of components in the asphalt plant does not have significant effects on viscosity. • Short-time oven aging (STOA) and interrupted compaction process entail a worse compaction of mixes. • CRT2 mixes are usually easier to compact and are the most resistant to permanent deformation. • STOA effects are more evident than interrupted compaction effects in terms of compactability, workability, stiffness and rutting. • Rubberised mixes are easier to compact, when STOA process is applied. They have higher stiffness and a better resistance to permanent deformation. • Regard to the variables under investigation (e.g., AV), AASHTO, KenPave, MnPAVE and, M-EPDG have a similar trend in terms of expected lives.