Aggiornamento attività a Febbraio 2020
1. Selection of urban areas where the experimental sections will be constructed.
I lavori di rifacimento hanno interessato un tratto di pavimentazione della S.S. 73 “Senese-Aretina” nei pressi di Sansepolcro (AR), in attuazione di un piano sperimentale di risanamento acustico coordinato da ANAS. Le usure sperimentali sono state poste in opera, l’una di seguito all’altra, su un tratto della S.S. 73 in località “San Leo” per una lunghezza complessiva di circa 1.600 m e per uno spessore di 4 cm.
2. Design of the experimental mixtures
Lo studio delle miscele è stato attuato in due fasi: una prima fase di mix design e una successiva fase di caratterizzazione della miscela posta in opera. La scelta della tecnologia e dei materiali è stata condotta con la finalità di realizzare delle pavimentazioni a prestazioni acustiche ottimizzate e ad elevata aderenza, in grado di garantire la sicurezza della circolazione e allo stesso tempo i requisiti di durabilità della sovrastruttura. Tale obiettivo è stato perseguito cercando di ottimizzare la tessitura superficiale della pavimentazione mediante il ricorso a una specifica selezione e opportuno dosaggio degli aggregati lapidei e attraverso l’impiego di polverino di gomma da PFU. Per ciascun tappeto, nella fase del mix design è stata definita la percentuale ottima di legante mediante metodo volumetrico. La miscela ottima è stata quindi caratterizzata dal punto di vista compositivo e meccanico e, successivamente, è stata riprodotta in impianto e posta in opera.
3. Construction of new pavements
Il progetto ha previsto la costruzione di quattro tratti sperimentali contigui, uno per ogni miscela, ciascuno avente una lunghezza di circa 400 m. Si tratta di miscele di tipo dense graded, di cui una tradizionale a caldo (US_0), assunta come riferimento, una a tessitura ottimizzata prodotta a caldo (US_1) e due confezionate a tiepido e additivate con polverino di gomma da PFU introdotto secondo processo Wet e processo Dry (US_2 e US_3), denominate come di seguito:
· US_0 Usura tipo ANAS Fuso B (Riferimento);
· US_1 Usura a tessitura ottimizzata;
· US_2 Usura Dense WET;
· US_3 Usura Dense DRY.
4. Ante-operam monitoring surveys and definition of acoustic measurement protocols
Le pavimentazioni sono state caratterizzate acusticamente dal laboratorio IPOOL con il metodo Close Proximity CPX, come previsto dal Report “Revision of Green Public Procurement Criteria for Road Design, Construction and Maintenance” (di seguito GPP, edito dalla Commissione Europea). Il metodo CPX ha lo scopo di valutare l’emissione acustica dovuta all’interazione pneumatico/pavimentazione, acquisendo il segnale di pressione acustica mediante l’uso di due microfoni montati in prossimità di uno pneumatico di riferimento. Dopo aver eseguito le misure a varie velocità e aver corretto i dati per la temperatura dell’aria e per la durezza dello pneumatico, un processo di best-fitting stima il livello LCPX alla velocità di riferimento di 50 km/ora su ogni sezione. Il risultato della misura, costituito dal valor medio spaziale LCPX con relativa incertezza, viene posto a confronto con i limiti superiori fissati dal GPP per la verifica della conformità della produzione o della durata delle prestazioni acustiche, in base all’età.
5. Post-operam monitoring and surveys
I risultati mostrano sia come le quattro pavimentazioni rispettino il limite per la verifica della conformità della produzione sia come le due pavimentazioni contenenti PFU offrano un maggior beneficio acustico rispetto alle altre due. Dal confronto con i tratti di pavimentazione ante-operam adiacenti al tratto sperimentale, è possibile apprezzare l’elevato beneficio acustico offerto dal rifacimento del manto stradale con pavimentazioni a basso impatto acustico.
Durante la posa in opera delle miscele sperimentali sono state eseguite, a cura della Azienda USL Toscana Sud-Est, alcune misure ambientali e biologiche volte a determinare i livelli di esposizione inalatoria e cutanea degli addetti alla pavimentazione stradale. Sono stati eseguiti campionamenti personali sugli operatori presenti nel cantiere (rullista, autista e addetto a piedi alla vibrofinitrice) e in postazione fissa, sui macchinari utilizzati e in prossimità del tratto stradale. L’indagine ha evidenziato nel complesso livelli di esposizione confrontabili con i dati ottenuti in precedenti indagini condotte durante la posa in opera di conglomerati tradizionali. L’esposizione ai metalli è risultata trascurabile; per le polveri inalabili e respirabili ed i composti organici volatili sono stati misurati valori ampiamente inferiori ai valori limite di l’esposizione professionale. Per gli IPA cancerogeni, a fronte di livelli di esposizione inalatoria generalmente bassi (concentrazione di benzo(a)pirene nei campionamenti personali di aria inferiori o uguali a 1 ng/m3 nella maggior parte dei casi), si osservano valori più elevati nei campioni raccolti per la valutazione dell’esposizione cutanea, soprattutto per gli addetti alla finitrice e gli addetti a piedi, rispetto agli addetti al rullo.
Aggiornamento attività a Dicembre 2019
1. Selection of urban areas where the experimental sections will be constructed.
A fine 2018, sono stati realizzati sei manti di usura sperimentali sulla “SRT 439 Sarzanese-Valdera” nel comune di Massarosa (LU); tra Aprile e Maggio 2019 sono stati realizzati i restanti sei tratti sulla “SRT 71 Umbro-Casentinese” nei comuni di Arezzo e Castiglion Fiorentino (AR).
2. Design of the experimental mixtures
Il mix design è stato eseguito in due fasi distinte, temporalmente distanziate di poco più di un anno: nella prima fase sono state studiate le sole miscele contenenti polverino di gomma previste nel sito I; nella seconda fase sono state studiate le miscele contenenti polverino di gomma e fresato del sito II.
Il primo step è stato quello di definire, attraverso specifici test di laboratorio condotti sui leganti e sui mastici (miscele costituite da bitume vergine + parte del RAP passante a 0,15 mm), le massime quantità di polverino di gomma e fresato da poter introdurre nelle miscele che, senza comprometterne le prestazioni meccaniche, garantissero il raggiungimento delle prestazioni acustiche e funzionali richieste in opera. Il polverino da PFU che viene utilizzato nel confezionamento dei conglomerati bituminosi può essere ottenuto da pneumatici per auto o per autocarri. Il materiale più usato nella composizione della mescola degli pneumatici per auto è il polimero Styrene-Butadiene-Rubber (SBR), un copolimero di gomma sintetica costituito da stirene e butadiene; la mescola degli pneumatici degli autocarri è invece principalmente composta da gomma naturale (NR). Generalmente si utilizza polverino di gomma proveniente da entrambe le tipologie di pneumatici, in ragione del 50% ciascuno, e pertanto il polverino che ne deriva è indicato con la sigla SBR/NR.
Tutte le miscele realizzate nell’ambito del progetto NEREiDE, ad eccezione di quelle tradizionali di riferimento, sono state prodotte introducendo il polverino sia mediante processo dry che mediante processo wet. Per quanto riguarda il contenuto di RAP da impiegare, per ciascuna tipologia di miscela, le massime percentuali di riutilizzo sono state identificate assicurando il rispetto contemporaneo di due requisiti fondamentali:
· definizione di una curva granulometrica della miscela atta a garantire il raggiungimento di una specifica tessitura superficiale dello strato finito, necessaria a ridurre la generazione di rumore;
· adeguata resistenza a fatica dei mastici prodotti con la massima percentuale di RAP, che non pregiudichi la vita utile della pavimentazione.
Un ulteriore step è stato quello di individuare gli additivi necessari alla riduzione delle temperature di miscelazione e posa in opera (tecnologia warm), sia attraverso misure reologiche sul bitume con reometro rotazionale, sia mediante misure di lavorabilità eseguite mediante dispositivo Gyratory Pressure Distribution Analyzer (GPDA) sulle miscele durante l’addensamento.
3. Construction of new pavements
I tratti di strada urbana oggetto di intervento sono stati scelti sulla base di un indice di priorità legato alla presenza contemporanea di più plessi scolastici e di oltre 800 persone esposte a livelli di rumore diurni superiori a 65 dB(A).
La stesa delle usure sperimentali è stata preceduta dalla rimozione della precedente pavimentazione, per uno spessore di 4 cm e il risanamento delle zone più ammalorate mediante la ricostruzione dello strato di binder; le zone da risanare sono state individuate attraverso un monitoraggio delle caratteristiche strutturali della pavimentazione esistente con apparecchiatura Falling Weight Deflectometer (FWD) e rilievo in continuo degli spessori degli strati con Ground Penetrating Radar (GPR).
Il primo sito sperimentale, che complessivamente si estende per una lunghezza di 2.400 m, è stato individuato sulla “SRT 439 Sarzanese-Valdera” nel comune di Massarosa (LU), in località Quiesa e Pian del Quercione; il secondo, lungo complessivamente circa 3.000 m, sulla SRT 71 “Umbro-Casentinese” nei comuni di Arezzo (nelle località Rigutino, Policiano e Il Matto) e Castiglion Fiorentino (AR).
Le tipologie di miscele stese nel sito I sono state:
· due miscele di controllo “tradizionali” a caldo di cui:
➢ una miscela drenante 0-12;
➢ una miscela Splittmastix Asphalt (SMA) 0-12;
· quattro miscele innovative “a tiepido”, contenenti polverino di gomma, con granulometria discontinua di cui:
➢ due con assortimento granulometrico tipo “open graded” (processo dry e wet);
➢ due con assortimento granulometrico tipo “gap graded” (processo dry e wet);
Le tipologie di miscele stese nel sito II sono sei miscele innovative “a tiepido” contenenti polverino di gomma e fresato (RAP); in particolare:
· quattro a granulometria discontinua di cui:
· ➢ due con assortimento granulometrico tipo “open graded” (processo dry e wet);
· ➢ due con assortimento granulometrico tipo “gap graded” (processo dry e wet);
· ➢ due a granulometria continua con assortimento granulometrico tipo “dense graded” (processo dry e wet).
4. Ante-operam monitoring surveys and definition of acoustic measurement protocols
Sui siti oggetto di intervento sono state eseguite le campagne di monitoraggio, ante e post-operam, per il rilievo degli indicatori acustici, strutturali e funzionali, così da quantificare i benefici ottenuti seguendo un approccio di tipo before-after. Il monitoraggio di tali indicatori ha permesso, inoltre, di stabilirne l’evoluzione nel tempo per effetto del passaggio del traffico. La valutazione delle caratteristiche superficiali è stata eseguita in termini di macrotessitura, regolarità e aderenza. I profili per il calcolo degli indici della macrotessitura e della regolarità sono stati acquisiti mediante un profilometro laser; dai profili acquisiti è stata valutata la macrotessitura in termini di ETD e la regolarità in termini di IRI. Le misure di aderenza, condotte con skiddometer BV11, sono state espresse in termini di BPN, CAT ed F60 (secondo il modello dell’IFI). Tali indicatori rientrano tra i Life Performace Indicators - LPI, che rappresentano degli indici di monitoraggio degli impatti del progetto.
5. Post-operam monitoring and surveys
Attualmente sono stati eseguiti già tre monitoraggi di tessitura, aderenza e regolarità nel Sito I di Massarosa (LU) e 1 monitoraggio nel Sito II di Arezzo e Castiglion Fiorentino (AR). I risultati sono pienamente soddisfacenti.
Per quantificare i consumi di materia e di energia, nonché le emissioni di CO2 e di Idrocarburi Policiclici Aromatici (IPA) nell’ambiente, associate all’intervento proposto, è stata condotta un’analisi quantitativa dei benefici ottenuti dall’implementazione del progetto. I risultati hanno mostrato che la produzione delle miscele con tecnologia warm e l’utilizzo di materiali riciclati consentono una considerevole riduzione degli oneri ambientali associati ai processi di costruzione degli strati di usura, rappresentando una valida alternativa alle tecnologie tradizionali, in grado di soddisfare pienamente i risultati “eco-ambientali” attesi. In particolare, l’impiego di materiali riciclati, oltre a ridurre il conferimento in discarica, permette, soprattutto nel caso del fresato, un considerevole risparmio di materie prime vergini quali bitume e aggregati. In aggiunta, la riduzione delle temperature di produzione e messa in opera (Figura 5) consente il miglioramento delle condizioni di salute dei lavoratori.
6. Future activities
Nei mesi che seguiranno sono previste le campagne di monitoraggio acustico e funzionale post-operam sulle stese del sito II, sulle quali saranno sperimentati i nuovi protocolli acustici di misura del rumore di rotolamento. La redazione delle Linee Guida, che conterranno indicazioni utili all’individuazione di tecnologie, materiali e tipologie d’intervento da adottare, senza pregiudicare le prestazioni meccaniche e le caratteristiche funzionali delle nuove pavimentazioni, sarà la task conclusiva del progetto.
Aggiornamento attività a Febbraio 2019
1.Selezione delle aree urbane dove saranno realizzate i tratti sperimentali
Le aree urbane dove sono state e saranno implementati i tratti dimostrativi sono state selezionate su due strade regionali che attraversano due diverse Province della Toscana: SR 439 “Sarzanese Valdera” (1° sito – Massarosa (LU)) e la SRT 71 “Umbro Casentinese” (2° sito – Arezzo, Castiglion Fiorentino (AR)).
2.Progettazione delle miscele sperimentali
La progettazione delle miscele rappresenta un passo fondamentale per il raggiungimento degli obiettivi del progetto, poiché una profonda comprensione delle proprietà del materiale e delle miscele utilizzate sono fondamentali per prevedere le prestazioni in opera.
La progettazione dei tratti di pavimentazione pianificati durante il primo periodo di stesa in Italia è conclusa, così come per il tratto di prova PERS in Belgio, e le miscele sono state realizzate. Le linee guida per la progettazione delle pavimentazioni, sia del primo che del secondo sito, sono state redatte come previsto.
3. Realizzazione delle nuove pavimentazioni
Le miscele di riferimento nel primo sito sono state realizzate sulla strada regionale SRT 439 “Sarzanese Valdera” nel Comune di Massarosa (Lucca) e sono le sezioni di prova individuate come “Sezione I” e “Sezione II”. Due delle sei miscele contenenti gomma riciclata con processo Wet sono state stese nella Sezione I (Pian del Quercione) – dal Km 12+100 al Km 12+900; ogni tratto sperimentale è lungo circa 400m. Le restanti quattro, due delle quali con impiego di gomma riciclata con processo Dry e due con miscele di controllo HMA, sono state stese nella Sezione II (Bozzano/Quiesa) dal km 16+800 al km 18+400.
Per la dimostrazione con PERS in Belgio, il tratto di prova è stato realizzato a Ghent utilizzando le PERS su tuttta la larghezza della corsia e non solo sulla traiettoria delle ruote, come fatto per il precedente progetto PERSUADE. Per le PERS sono state utilizzate delle lastre da 1m x 0,5m x 3cm.
La costruzione delle pavimentazioni nel secondo sito, previste sulla strada regionale SR71 nel Comune di Arezzo e Castiglion Fiorentino (AR), inizieranno a Marzo 2019.
4. Indagini di monitoraggio ante-operam e definizione dei protocolli di misurazione acustica
E’ in corso il monitoraggio delle performance acustiche (livelli di rumore) dei tratti individuati sulle superfici stradali esistenti e la campagna di monitoraggio psicoacustico e di indagine sociale (“ante operam”) nei siti pianificati. In particolare, la selezione dei parametri acustici e psicoacustici per le misurazioni in situ è stata completata e la misura ante-operam dei livelli di rumore è stata completata in entrambi i siti.
Le misurazioni psicoacustiche nel primo sito individuato (ante-operam) sono state condotte a maggio e giugno 2017 mentre nel secondo sito individuato sono state svolte a ottobre e novembre 2018. La prima indagine sociale è terminata a novembre 2017 mentre la seconda è tutto in corso.
La definizione della nuova metodologia per l’Urban Pass-By è stata completata. Lo sviluppo e la realizzazione di un metodo per la misurazione dell’assorbimento acustico su un laboratorio mobile è in corso.
Sono stati eseguiti lo studio del sistema e lo sviluppo degli algoritmi per valutare il coefficiente di assorbimento acustico. La validazione del metodo Pass by è completata, mentre quella sul sistema di assorbimento è in standby, in attesa che il dispositivo venga convalidato.
L'indagine svolta per valutare le proprietà strutturali delle pavimentazioni esistenti, eseguite mediante test FWD, ha permesso di definire le caratteristiche strutturali ante-operam dei pavimenti esistenti sia nel primo che nel secondo sito di implementazione.
5. Monitoraggio e indagini post-operam
Sono in corso il monitoraggio delle prestazioni acustiche delle nuove superfici stradali nelle aree selezionate e della campagna di monitoraggio psicoacustico e dei sondaggi sociali nei siti pianificati ("post-operam"). In particolare, le misurazioni post-operam del rumore nel primo sito sono completate; anche le misurazioni psicoacustiche sono state svolte e i risultati verranno forniti non appena l'analisi sarà terminata.
Il monitoraggio delle caratteristiche della superficie, come l'attrito, la macrotessitura e l'IRI, nonché quelle volumetriche e meccaniche è stato condotto per tutte le nuove pavimentazioni del primo sito, ad eccezione della pista di prova PERS in Belgio. I dati provenienti dai sondaggi, nonché i materiali impiegati, le emissioni, i consumi, ecc. Sono stati utilizzati per valutare i benefici del progetto raggiunti fino ad ora.
6 Attività di dissemination
Il progetto NEREIDE sta ricevendo molto interesse e attenzioni. Circa 150 articoli sono stati pubblicati sui giornali italiani sul progetto Nereide. Sulle principali riviste tecniche nazionali del settore strade e infrastrutture, Strade & Autostrade e Le Strade, sono stati pubblicati diversi articoli tecnici esaustivi. Altri articoli dedicati sono stati pubblicati su La Repubblica, Il Sole 24 Ore, La Repubblica-Affari e Finanza e su L'Economia-Corriere della Sera, i tre quotidiani più diffusi in Italia che rappresentano anche una voce autorevole sull'industria nazionale e le tendenze dell'economia. Si ritiene opportuno sottolineare che il progetto Nereide sia stato selezionato dal Ministero dell'Ambiente italiano come il "Progetto LIFE del mese" nel luglio 2018. Un grande interesse per il progetto Nereide è stato dimostrato anche dalle Amministrazioni Pubbliche di altri comuni regionali. Le prime sezioni di pavimentazione realizzate in Toscana sono state visitate dal sindaco di Calenzano e grande soddisfazione è stata espressa dal sindaco di Massarosa per la scelta del suo Comune di sperimentare le innovative pavimentazioni progettate per il progetto NEREiDE: un intervento che ha avuto indubbie ripercussioni positive sia sul piano ambientale che della sicurezza stradale, migliorando anche la qualità della vita di tutti coloro che vivono lungo le nuove sezioni stradali.
Esposizioni tecniche sono state tenute sia alla Conferenza Nazionale Italiana in Acustica che in sessioni tecniche speciali durante convegni internazionali.
Aggiornamento delle attività a Maggio 2018
REALIZZATE LE PRIME PAVIMENTAZIONI STRADALI A BASSA EMISSIONE SONORA PER IL PROGETTO LIFE NEREIDE
DAL POLVERINO DI GOMMA RICICLATA DA PNEUMATICI FUORI USO AL FRESATO D’ASFALTO, LE NUOVE PAVIMENTAZIONI PRODOTTE E POSATE CON TECNOLOGIA “WARM” RIDUCENDO DEL 30% LE EMISSIONI DI IDROCARBURI POLICICLICI AROMATICI
Progetto LIFE Nereide (Noise Efficiently REduced by RecycleD pavEments), coordinato dal Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale dell’Università di Pisa insieme ad ARPA Toscana, BRRC-Belgian Road Research Centre, Ecopneus, IDASC-CNR Istituto di Acustica e Sensoristica “Orso Maria Corbino” e la Regione Toscana, nasce con l’obiettivo primario di dare un contributo alla risoluzione delle problematiche ambientali connesse ai fenomeni di disturbo indotti dal rumore veicolare, particolarmente sentite in ambito urbano, e che sono strettamente dipendenti dalle caratteristiche superficiali della pavimentazione. A tal fine, il progetto si propone di definire delle linee guida per la progettazione, la costruzione e il monitoraggio di due siti sperimentali, realizzati utilizzando 12 miscele di conglomerato bituminoso per strati di usura a bassa emissione sonora; tali miscele saranno prodotte a temperature più basse rispetto a quelle dei tradizionali conglomerati a caldo, utilizzando le tecnologie cosiddette “a tiepido” o “warm”, e saranno composte, oltre che da aggregati e bitumi di primo impiego, anche da fresato proveniente dalla demolizione di pavimentazioni esistenti e da polverino di gomma proveniente da Pneumatici Fuori Uso (PFU).
Gli eco-obiettivi chiave che il Nereide mira a raggiungere sono quindi:
• la mitigazione dell’inquinamento acustico;
• la riduzione delle emissioni di CO2 nell’atmosfera, resa possibile grazie all’abbassamento delle temperature di lavorazione e al reimpiego di materiali di risulta, altrimenti destinati a discarica.
Per la redazione delle linee guida, che conterranno indicazioni utili all’individuazione di tecnologie, materiali e tipologie d’intervento da adottare, senza pregiudicare le prestazioni meccaniche e i livelli di aderenza superficiale delle nuove pavimentazioni, il progetto prevede la costruzione di 12 tratti, uno per ogni miscela, perlopiù contigui e ciascuno avente una lunghezza di circa 400 m; essi saranno localizzati su due siti sperimentali distinti, individuati sulle strade urbane della Regione Toscana, scelti opportunamente tra quelli su cui sono previsti interventi nell’ambito dei piani regionali di risanamento acustico.
Le stese dei nuovi manti di usura sono previste in due periodi diversi, distanziati tra loro di circa un anno, rispettivamente nell’autunno 2017 e nel 2018.
In aggiunta ai tratti sperimentali in conglomerato bituminoso, nella primavera del 2018 è prevista anche la sperimentazione, prima in Belgio e poi in Italia, di una pavimentazione poro-elastica, PERS (PoroElastic Road Surface), con la quale sarà possibile reimpiegare percentuali maggiori di gomma da PFU. Allo stato attuale, a un anno dall’inizio del progetto, e con la previsione di iniziare le stese dei manti di usura contenenti polverino di gomma entro la fine dell’autunno 2017, sono state svolte le seguenti attività.
L’individuazione dei siti sperimentali
I tratti di strada urbana oggetto di intervento sono stati scelti sulla base di un indice di priorità legato alla presenza contemporanea di più plessi scolastici e di oltre 800 persone esposte a livelli di rumore diurni superiori a 65 dB(A). Il primo sito sperimentale, che complessivamente si estende per una lunghezza di 2.400 m, è stato individuato sulla “S.R.T. 439 Sarzanese-Valdera” nel comune di Massarosa (LU).
Il progetto delle miscele sperimentali e Life Cycle Assessment
Il mix design delle miscele rappresenta senza dubbio la task più importante del progetto; un’approfondita conoscenza dei materiali costituenti, della composizione volumetrica e delle caratteristiche meccaniche della miscela addensata è fondamentale per prevederne il comportamento in opera. Dopo una revisione dello stato dell’arte sulle tecnologie esistenti, finalizzata alla definizione delle massime quantità di materiali riciclati (polverino di gomma e fresato) che possono essere utilizzate nelle miscele e all’individuazione di additivi o tecnologie specifiche impiegati per la riduzione delle temperature di stesa e messa in opera, è stato condotto il mix design in laboratorio delle miscele previste nel primo periodo di stesa.
Nel dettaglio, si tratta di:
• due miscele di controllo “tradizionali” a caldo;
• una miscela drenate 0-12;
• una miscela Splittmastix Asphalt (SMA) 0-12;
• quattro miscele innovative “a tiepido”, contenenti polverino di gomma a granulometria discontinua, di cui due con assortimento granulometrico tipo “open graded” e due tipo “gap graded”; per ciascun assortimento granulometrico, saranno utilizzate le due metodologie di introduzione del polverino all’interno del conglomerato bituminoso (processo “dry” e “wet”).
Allo scopo di identificare e quantificare i consumi di materia e di energia nonché le emissioni nell’ambiente associate al ciclo di vita delle pavimentazioni sperimentali proposte, è stata condotta
un’accurata indagine LCA (Life Cycle Assessment) comparativa su tutte le possibili combinazioni di strati di usura contenenti fresato, polverino di gomma e prodotte con la tecnologia warm, confrontandole con un’usura chiusa tradizionale, confezionata a caldo, assunta come riferimento.
I risultati ottenuti dall’analisi LCA comparativa hanno mostrato che l’effetto combinato della produzione delle miscele con tecnologia warm e dell’utilizzo di materiali riciclati consente una considerevole riduzione degli oneri ambientali associati ai processi di costruzione e manutenzione
degli strati di usura, rappresentando una valida alternativa alle tecnologie tradizionali; essa risulta in grado di soddisfare pienamente i requisiti “eco-ambientali” attesi. In particolare, l’impiego di materiali riciclati permette, soprattutto nel caso del fresato, un considerevole risparmio di materie prime vergini quali bitume e aggregati. In aggiunta, la riduzione delle temperature di produzione e messa in opera, ottenuta con l’impiego delle tecnologie warm, consente di limitare le emissioni ambientali durante tali operazioni.
La campagna di monitoraggi ante-operam
Parallelamente alla sperimentazione di laboratorio, sul tratto individuato della S.R.T. 439 “Sarzanese-Valdera” in località Massarosa (LU), dove è prevista la posa in opera delle prime sei miscele, sono state eseguite le campagne di monitoraggio anteoperam degli indicatori acustici, strutturali e funzionali.
Lo scopo è quello di poter quantificare i benefici ottenuti seguendo un approccio di tipo before-after.
I rilievi strutturali e le caratteristiche superficiali
Il rilievo delle caratteristiche strutturali è stato condotto con apparecchiatura Falling Weight Deflectometer (FWD) corredata da rilievo in continuo degli spessori della pavimentazione esistente
con Ground Penetrating Radar (GPR).
A causa delle disomogeneità costruttive della pavimentazione indagata, le usuali procedure di analisi strutturale delle pavimentazioni risultano, in linea generale, applicabili con poca affidabilità.
La S.R.T. 439 “Sarzanese-Valdera”, infatti, rientra tra quelle strade delle viabilità ordinaria realizzate sui sedimi di antiche strade storiche, caratterizzate dalla presenza di uno strato intermedio, posto sul sottofondo, realizzato con scapoli di pietre naturali di spessore variabile, e da esigui spessori degli strati in conglomerato bituminoso. Le usuali procedure di analisi, utilizzando rilievi deflettometrici eseguiti con FWD, operano una stima dei valori dei moduli elastici degli strati mediante metodi di backanalysis e, successivamente, utilizzando i valori dei moduli così calcolati, stimano i parametri critici per la determinazione della vita utile residua delle pavimentazioni. Per questa ragione si è preferito eseguire una stima delle deformazioni critiche utilizzando metodi più stabili e meno sensibili alle variazioni di spessori, mediante l’analisi dei parametri di bacino.
La valutazione delle caratteristiche superficiali è stata eseguita in termini di macrotessitura e aderenza. La tessitura è stata acquisita mediante l’utilizzo di un profilometro laser mobile e dai profili acquisiti è stata valutata la macrotessitura in termini di ETD. Le misure di aderenza, condotte con Skiddometer BV11, sono state espresse in termini di BPN, CAT ed F60 (secondo il modello dell’IFI). Tali indicatori rientrano tra i Life Performace Indicators-LPI, che rappresentano degli indici di monitoraggio degli impatti del progetto.
I rilievi acustici e protocolli di misura
Le performance acustiche sono state valutate da ARPAT (Agenzia Regionale per la Protezione Ambientale della Toscana) e da CNR-IDASC (Istituto di Acustica e Sensoristica “Orso Mario Corbino”)
in termini di rumore da rotolamento, con metodi Close Proximity Index (CPX) e Standard Pass-By (SPB), e assorbimento acustico con metodo Adrienne.
I livelli sonori degli indicatori psicoacustici, ricavati dal metodo Close Proximity Index (CPX), sono stati calcolati per ogni singolo tratto di strada su cui saranno stese le miscele sperimentali, tenendo conto del tratto specifico (diversi flussi e velocità), dell’orografia e di altre specificità come la presenza di attività rumorose. Oltre ai rilevamenti fonometrici standard, è stato condotto un sondaggio sulla popolazione così da avere un quadro del disturbo percepito. I risultati fonometrici confermano una situazione di grave disturbo, con livelli di Lden superiori a 65 dB(A) e di Lnight superiori a 60 dB(A) per tutti i tratti; d’altra parte, i valori forniti dal metodo CPX, che misura la qualità acustica della superficie stradale, confermano la possibilità di un netto miglioramento con l’utilizzo di opportune pavimentazioni fonoassorbenti o basso emissive.
Parallelamente al monitoraggio, ARPAT e IDASC stanno sviluppando protocolli di misura, in aggiunta a quelli standard previsti dalla Normativa, che consentano una migliore stima dell’influenza del tipo di pavimentazione nei confronti dell’emissione sonora.
In particolare, ARPAT ha messo appunto un protocollo che è in grado, per il tramite di normali centraline fisse di monitoraggio acustico e un semplice contatraffico, di derivare gli indicatori SPB così come definiti dalla Norma ma senza la necessità di misure presidiate. Tale protocollo prevede l’utilizzo del SEL invece dell’LAmax, in linea con il progetto Harmonoise che, una volta validato, renderà possibile la stima del disturbo delle singole categorie veicolari, facilitando le politiche di mobilità. IDASC sta sviluppando un sistema che ha come obiettivo il miglioramento del metodo di misura dell’assorbimento acustico in situ, usando sonde pressione-velocità montate a bordo di un veicolo, in sostituzione di un microfono per la misura dell’onda riflessa, come previsto nel metodo Adrienne. Il nuovo protocollo di misura sarà confrontato col metodo normato (Adrienne) e validato sulle nuove pavimentazioni del progetto.
Le attività future
Alla realizzazione delle prime sei stese sperimentali faranno seguito le campagne di monitoraggio acustico e funzionale post-operam nelle quali saranno sperimentati i nuovi protocolli acustici di misura.
Nel contempo, saranno eseguiti i monitoraggi ante-operam sui tratti del secondo sito, dove sono previste le stese delle sei restanti miscele sperimentali contenenti fresato e polverino di gomma oltre all’usura tipo PERS.
Progressi a Maggio 2017
Summary of UNIVERSITA’ DI PISA – DICI activities
In this first phase of the project, the activities of the Department of Civil and Industrial Engineering at the University of Pisa consisted of a preliminary analysis and review of the state of the art of existing techniques for the detection of the highest amounts of recycled materials (recycled asphalt pavements and crumb rubber from End-of-Life tyres) and specific additives and technologies used to reduce the temperatures of set-up and realization. On the basis of this and on the results obtained from a preliminary study of the constituent materials, the design mix was conducted in laboratory to develop technical specifications for the new types of low noise emission mixtures containing recycled rubber (CRM) and produced with the "warm" technology, forecast in the first stretch campaign.
In order to assess the degree of environmental sustainability of the proposed experimental pavements, a thorough Life Cycle Assessment (LCA) study was conducted on all possible combinations of wear layers containing recycled asphalt and recycled rubber, produced with warm technology; this LCA was compared with a gap layer wrapped at hot temperature, as a reference; this procedure of analysis made possible to evaluate the environmental burdens associated with each type of mixture in terms of material, energy consumption and emissions, providing results that fully satisfy the "green” objectives expected.
At the same time, on the stretched sections of the SRT 439 Sarzanese-Valdera in Massarosa (LU), where the first experimental realization was planned in the fall of 2017, were performed measurement of lift with a Falling Weight Deflectometer (FWD) equipment and carried out a continuous evaluation of pavement thickness with Ground Penetrating Radar (GPR) equipment.
The processing of the acquired data made possible to determine the criterions of the constituent layers of the package and therefore to assess the remaining useful life of the existing pavement and the increase in expected life as a result of the realizations of the new layers.
Summary of ARPAT activities
ARPAT activities
Then a selection of acoustical methods and indicators have been carried out to define methodologies for ante and post
CPX,
In combination with
ARPAT is also
In the next 3 months, analysis of urban pass by will be finalized and method is going to be validated before the end of 2017. Ante-
ARPAT has also acquired together with CNR population data from
Summary of ECOPNEUS activities
Ecopneus coordinate the design and implementation of communication materials to support project activities. The LIFE Nereide website will serve throughout the duration of the project as a constant point of reference for partners and potential stakeholders, as well as an up-to-date source of information about project objectives, initiatives and progress. The site contains all the key information about the project, planned actions, expected goals, partners and their roles.
Have been realized also a Papers Notice Board, which contain the main
Other communication tools are been planned and realized, to maximize the dissemination of
Thanks to dedicated press activities carried out by Ecopneus on a selection of journalist interested to the topic and to other dissemination activities carried out by the other partners, over 100 articles
During the Asphaltica Fair, the most important national event on
Over 70 people (including representatives of the Public Administration, decision makers, academics and companies of the sector) attended
A further opportunity for networking was held in July during a conference dedicated to the LIFE ReFibre project (which aims to obtain extremely durable pavements thanks to the use of recycled materials), during which a session was dedicated to the Nereide project.
Other actions will be implemented to support the advancements of project activities.