Academic literature on the topic 'Pneumatici fuori uso'

La presente tesi si propone di determinare quale sia la situazione del mercato italiano e spagnolo sui pneumatici fuori uso (PFU) e quale sia il migliore metodo di costruzione degli elementi elastici da PFU. I risultati dell'analisi di mercato mostrano che l'introduzione del principio di responsabilità del produttore, introdotto in Italia solo nel 2011, sta portando ottimi risultati, e il problema di raccolta degli PFU è in via di risoluzione. Gli studi dinamici documentano che gli under rail paid (URP) costruiti da PFU rispettano tutte le necessità tecniche per l'utilizzo nelle linee ferroviarie sia convenzionali che ad alta velocità. Invece il Life Cycle Assessment (LCA) dimostra che il processo di costruzione degli URP da PFU decostruiti impatta meno rispetto a quello dei PFU triturati. I risultati del Life Cycle Cost (LCC) fanno propendere per un utilizzo degli URP nelle vie ferroviarie in quanto si ha una diminuzione dei costi di manutenzione.

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.

Al giorno d’oggi, il numero di veicoli in circolazione è sempre in aumento a tal punto da divenire un serio pericolo ecologico, sia per la salute umana sia per l’inquinamento ambientale. Ogni anno milioni di pneumatici vengono potenzialmente conferiti in discarica o bruciati in tutto il mondo, tanto che per l’anno 2030 sono stati stimati circa 5000 milioni di pneumatici di scarto abbandonati. A seguito di campagne sulla sensibilizzazione ambientale e provvedimenti normativi adeguati, si è giunti quindi a pensare a nuovi metodi di riutilizzo dei materiali di scarto, nel rispetto dell’ambiente stesso. Nel primo capitolo, verranno illustrsate le caratteristiche degli pneumatici, partendo dai problemi che possono causare se smaltiti in discarica, arrivando a specificare le loro conformazioni e caratteristiche fisiche, fino ad arrivare a parlare dello status legislativo vigente tutt’ora sia in Europa sia in Italia. Nel secondo capitolo, verranno confrontate composizione e proprietà fisiche del calcestruzzo tradizione con quelle del calcestruzzo modificato con granulato e/o polverino di gomma. Nel terzo capitolo, verranno definite accuratamente le proprietà meccaniche del calcestruzzo gommato per metterne in luce le qualità migliorative. In tal modo sarà chiara l’importanza dell’innovazione e del recupero di questo materiale di scarto. Infine, verrà presentato come caso studio, il programma sperimentale eseguito dai docenti Ferretti e Bignozzi sulla pavimentazione aeroportuale Guglielmo Marconi di Bologna. Tale studio, ha permesso di sperimentare il calcestruzzo gommato ottenendone ottimi risultati e proprietà meccaniche migliori rispetto la precedente pavimentazione eseguita con calcestruzzo tradizionale, dando al contempo, prova dei benefici che si possono ottenere con la ricerca sperimentale nella tutela dell’ambiente.

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.

Per il presente lavoro di tesi sono stati analizzati attraverso la metodologia del ciclo di vita (Life Cycle Assessment, LCA) diversi sistemi di recupero di due rifiuti industriali, ossia pneumatici fuori uso (PFU) e compositi polimerici rinforzati con fibre di carbonio (CFRC), con lo scopo di individuare quelli più virtuosi. Per quanto concerne i PFU, sono stati studiati quattro pretrattamenti (single cut, grinding, crushing e pulverisation), il processo di pirolisi dell’azienda Curti S.p.A, la termovalorizzazione, la co-combustione in cementificio e tre scenari di recupero di polverino da PFU. Dalla valutazione degli impatti dei pretrattamenti è emerso che il single cut è la tecnologia con il minor carico ambientale, mentre tra i processi termici quello più vantaggioso è la pirolisi. Il confronto tra la pirolisi e i tre scenari di recupero di materia ha invece evidenziato i punti di forza del riciclo del ferro e del polverino, quest’ultimo sempre più apprezzato sul mercato per la sua versatilità di utilizzo (può sostituire la sabbia, la gomma sintetica e naturale nelle superfici antitrauma o il bitume negli asfalti bituminosi). Per quanto riguarda invece i CFRC, sono stati messi a confronto tre scenari: la pirogassificazione dell’azienda Curti S.p.A, la termovalorizzazione e lo smaltimento in discarica (adottato fino all’emanazione del D.lgs 36/2003). Dall’analisi è emerso che il primo processo è quello più virtuoso, mentre presenta un impatto quasi nullo la discarica (vietata per questo rifiuto dal 2007). Lo scenario meno favorevole è risultato essere invece la termovalorizzazione. Per testare la robustezza del metodo e confermare i risultati ottenuti, sono stati sottoposti all’analisi di sensibilità gli scenari con i carichi ambientali più simili. Tale analisi, effettuata attraverso il metodo Monte Carlo, ha confermato quanto ottenuto durante la valutazione degli impatti, avvalorando lo studio LCA effettuato per il presente lavoro di tesi.