Avanzamenti e Risultati

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EC life 

LIFE15 ENV/IT/000268

RISULTATI

Essendo il progetto volto a promuovere l'efficienza delle risorse, la gestione dei rifiuti e a migliorare le condizioni di salute della popolazione, i dati sulle caratteristiche socio-economiche sono una parte rilevante del progetto stesso.

I risultati possono essere riassunti in termini di:

I benefici socio economici e ambientali derivanti dall’utilizzo di materiali riciclati e dall'uso della tecnologia a tiepido, ottenibile attraverso l'applicazione di nuove miscele in conglomerato bituminoso a tiepido composte da RAP e polverino di gomma da PFU, rispetto alle miscele tradizionali a caldo.

  

   

  • Sono stati riciclati circa 42,000 kg di gomma da PFU, circa il doppio di quelli previsti (42,000 kg effettivi vs 24,000 Kg stimati) 
  • Riduzione della quantità di aggregati vergini e bitume grazie all’impiego del fresato: sono state utilizzate 327 tonnellate di RAP e circa 15 tonnellate di bitume da esso derivante, così da risparmiare altrettante materie prime.
  • Riduzione della temperatura di confezionamento e posa in opera utilizzando la tecnologia a tiepido rispetto a quella tradizionale a caldo. Un totale di circa 118000 MJ di energia è stato risparmiato nella produzione di 4561 m di strati di usura sperimentali a bassa emissione sonora.

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I Benefici socio-economici e ambientali derivanti dal miglioramento della qualità del rumore: I valori misurati di Lden sono stati elaborati per ottenere valori di DALY che sono stati considerati come stima del miglioramento della salute. 

    

Confrontando le misure ANTE-POST intervento di mitigazione, si rileva:

  • Il valore di Lden misurato su ciascun sito (ognuno composto da 6 diversi tratti sperimentali) è pari a - 3.5 dB per il sito I e - 4.0 dB per il sito II.
  • In termini di DALY, il DALY totale è stato ridotto di 4.
  • Il risultato dell'indagine sulla popolazione, effettuata tramite interviste o questionari, ha mostrato un generale impatto positivo; infatti, le nuove pavimentazioni stradali appaiono efficaci nel ridurre l'emissione sonora al ricettore anche dal punto di vista del disturbo percepito.
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Effetti socio-economici derivanti dal miglioramento della salute sul luogo di lavoro: il miglioramento della salute sul luogo di lavoro è stato valutato tramite i parametri IPA.

  • È emerso che tutte le concentrazioni misurate sono sotto i limiti più bassi e i dati riguardanti il conglomerato bituminoso contenente polverino di gomma sono più bassi rispetto a quelli senza polverino.

Effetti socio-economici derivanti dal miglioramento della capacity building nel territorio e nell'UE: l'impatto è stato monitorato in base al numero di comuni, autorità e datori di lavoro informati coinvolti nelle attività locali e nelle attività di networking e divulgazione. Le autorità e i gruppi di lavoro coinvolti nel networking e nella disseminazione saranno riportati come proxy del trasferimento di know how sviluppato durante il progetto.

  •  L'azienda vincitrice della gara e quelle informate durante le attività di divulgazione potranno replicare le tecnologie e promuovere l'uso di tali miscele e tecniche almeno a livello nazionale.
  •  L'esperienza delle aziende locali avrà effetti positivi sull'economia locale grazie a datori di lavoro più qualificati e informati.
  •  L'impatto positivo del progetto in termini di miglioramento della capacity building è direttamente collegato anche all'effetto delle attività di divulgazione e le opportunità di networking svolte durante il progetto Life NEREiDE.

Deliverables C.2 Assessment of the socio economic impact 

B.17b Report on replication and transfer strategy 

 

Aggiornamento Marzo 2021

Documento riepilogativo di fine progetto

Il progetto Life NEREiDE vuole testate l'impiego di nuove pavimentazioni stradali porose a bassa emissione sonora composte da fresato d’asfalto  e polverino di gomma riciclata da Pneumatici Fuori Uso, con tecnologie di mescola a tiepido, come una valida soluzione per ridurre il rumore del traffico stradale, per promuovere l'impiego di materiali di recupero nelle pavimentazioni nuove (e riqualificate), per ridurre le emissioni di CO2 durante le operazioni di pavimentazione e, allo stesso tempo, per migliorare la sicurezza stradale.

Per raggiungere questi obiettivi, sono state progettati e realizzati 12 tratti sperimentali di prova, di circa 400 m ciascuno, utilizzando diverse tipologie di miscele di conglomerato bituminoso (una miscela differente per ciascun tratto di prova). Inoltre, in Belgio è stata costruita e testata una piccola pista di prova della miscela PERS (Poro-Elastic Road Surface).

Per valutare l'efficacia delle misure di mitigazione del rumore è stata effettuata un'analisi dettagliata dei benefici sulle pavimentazioni di nuova realizzazione. Tale analisi ha riguardato la valutazione dei benefici ambientali qualitativi e quantitativi e l'impatto socio-economico associato ai materiali e alle tecnologie impiegate. In quest'ottica, la valutazione delle prestazioni funzionali e acustiche delle nuove pavimentazioni realizzate ricopre un ruolo chiave nella valutazione delle azioni di mitigazione: una valutazione ante e post operam delle caratteristiche meccaniche e funzionali (incluse le prestazioni acustiche) dell'esistente e delle pavimentazioni di nuova realizzazione sono state realizzate nel tempo. Inoltre, indagini psicoacustiche sono state sottoposte alla popolazione.

I risultati del progetto possono essere raggruppati e riassunti come segue:

1. Progettazione e realizzazione delle pavimentazioni sperimentali

La progettazione delle sezioni di pavimentazione in asfalto previste in due siti sperimentali in Italia, così come la pista di prova PERS belga, è stata conclusa e le miscele sono state messe in opera.

In Italia, le aree urbane per la realizzazione dei tratti sperimentali sono state individuate su due strade regionali che attraversano due differenti province della Toscana: SR 439 “Sarzanese Valdera” (primo sito – Massarosa (LU)) e SR 71 “Umbro Casentinese” (secondo sito - Arezzo, Castiglion Fiorentino (AR)).

Le sei tipologie di manti di usura sperimentali, realizzati nel primo sito, sono composte da 2 miscele di riferimento prodotte utilizzando la tecnologia hot mix (HMA) e 4 nuove superfici LNP (Low Noise Pavement) contenenti CRM (Crumb Rubber Modifier), aggiunte mediante processo dry e wet e prodotte utilizzando la tecnologia warm mix (WMA).

Le altre sei tipologie realizzate nel secondo sito consistono in 6 nuove superfici LNP, sempre composte da CRM e, in aggiunta, da fresato d’asfalto in diverse percentuali e prodotte utilizzando la tecnologia warm mix (WMA).

Nell'ambito di questo progetto, è stata costruita una pista di prova su una strada trafficata a Gand, in Belgio, con piastrelle prefabbricate poro-elastiche (PERS). La pista di prova ha dimostrato le prestazioni ineguagliabili per quanto riguarda la riduzione del rumore di PERS. Tuttavia, a causa di problemi di durata, è stato necessario rimuoverlo prematuramente dopo circa 1,5 anni. Il cedimento si è rivelato causato da un sottostrato a trama troppo ruvida e da problemi di coesione originati dalla lavorazione. Tuttavia, è stato estratto un massimo di dati dalla pista di prova prima che fosse rimossa, mediante un ampio programma di monitoraggio. Le raccomandazioni sono state formulate al fine di evitare guasti per la sua ragione per le future superfici PERS. La scelta preventiva di non costruire un lungo tratto in Italia si è rivelata giusta.

 

2. Indagini di monitoraggio ante operam e definizione di protocolli di misurazione acustica

Sono stati portati a termine il ​​monitoraggio delle prestazioni acustiche (livello di rumore) e della campagna di monitoraggio psicoacustico e di indagine sociale nei siti individuati. Le misurazioni psicoacustiche nei primi siti selezionati (ante-operam) sono state eseguite a maggio e giugno 2017 mentre nei secondi siti selezionati sono state eseguite a ottobre e novembre 2018. Le indagini sociali si sono concluse rispettivamente a novembre 2017 la prima, mentre la seconda si è conclusa a dicembre 2018. Tali indagini erano necessarie e hanno costituito un punto di partenza per valutare l'efficacia delle azioni di mitigazione del rumore, in base ad un approccio pre e post intervento.

Il rilievo effettuato per valutare le proprietà strutturali delle pavimentazioni esistenti, effettuato mediante prove di Falling Weight Deflectometer, ha permesso di definire le caratteristiche strutturali ante operam delle pavimentazioni su cui sono state posate le nuove miscele, sia nel primo che nel secondo cantiere di realizzazione. I risultati delle indagini FWD sono stati utilizzati per stimare la vita residua della pavimentazione e il livello di usura (dipendenti dalla quantità di traffico) e per pianificare un intervento di manutenzione più approfondito, come la fresatura e la ricostruzione di un nuovo strato di legante, nelle aree in cui i valori soglia non sono stati rispettati. Questo aspetto è stato necessario per garantire una superficie di posa stabile per i manti sperimentali di usura.

3. Monitoraggio post-operatoram, indagini e test di caratterizzazione di laboratorio

È stato completato il monitoraggio delle prestazioni acustiche e del rilievo psicoacustico e sociale delle nuove pavimentazioni stradali all'interno delle aree selezionate: CPX e SPB sono stati misurati come indicatori di rumore, e Lden e DALY sono stati valutati come indicatori di miglioramento della salute.

La misura del coefficiente di assorbimento della pavimentazione stradale tramite laboratorio mobile in modalità contactless, mentre il veicolo è in marcia, rappresenta un nuovo metodo di misurazione ad alte prestazioni, sviluppato nell'ambito del progetto NEREiDE, in sostituzione di altre tecniche, come il tubo di Kund o il metodo Adrienne, più invasivo e comunque statico. Il nuovo strumento sarà in grado di fornire risultati in tempo reale della misurazione del coefficiente di assorbimento acustico. In tutte le nuove sezioni di pavimentazione sono state valutate anche le caratteristiche superficiali, quali attrito, macrotessitura e IRI; sono state effettuate campagne di monitoraggio post-operatorio per valutare l'evoluzione di tali prestazioni funzionali nel tempo; in particolare sono state effettuate quattro rilievi per il Sito I e due per il Sito II.

Al fine di caratterizzare appieno il comportamento di ogni conglomerato bituminoso posato, sono state condotte prove volumetriche e meccaniche per tutte le miscele sperimentali. I risultati evidenziano buone prestazioni sotto tutti i punti di vista. I risultati complessivi delle indagini e delle prove di laboratorio sono stati raccolti per sviluppare l'Azione B16.

Il proficuo sforzo di divulgazione del personale e la disponibilità di DICI, in merito all'aspetto tecnico di supporto alle autorità e/o alle aziende nelle fasi di mix design e produzione dei LNP, ha permesso di sensibilizzare gli enti di gestione stradale, come ANAS e altri enti pubblici convenzionati con la Regione Toscana, a mettere in pratica i rilievi del NEREiDE in due opere di bonifica acustica, nel rispetto dei piani di intervento sull'inquinamento acustico. In dettaglio, i lavori di replica hanno riguardato:

1. la pavimentazione di due tratti di pavimentazione in asfalto di 400 m ciascuno su un tratto della SS 73 "Senese-Aretina" nei pressi di Sansepolcro (Arezzo-Toscana, Italia) con le due miscele densi graduate contenenti CRM mediante processo a umido ea secco messe in opera nel sito II di NEREiDE, promosso dall'ANAS SpA (Azienda Nazionale Autonoma Strade), il principale ente per la gestione delle strade italiane.

2. la realizzazione di due tratti di pavimentazione in asfalto di oltre 1 Km ciascuno su un tratto della strada regionale SR 2 nel comune di Tavarnelle Val di Pesa (Firenze-Toscana, Italia) e sulla strada regionale SR 436 nel comune di San Pierino- Fucecchio (Firenze- Toscana, Italia) con le miscele graduate gap contenenti sia CRM per via umida che RAP realizzate nel sito II di NEREiDE, promosso dal Settore Costruzioni Firenze-Prato e Pistoia affiliato Regione Toscana

Grazie all’implementazione delle attività messe in opera, sono stati raggiunti due grandi obiettivi:

- la replicabilità del progetto mediante la riproduzione di 2 tipologie di miscele NEREiDE;

- una sensibilizzazione ed implicazione a livello di policy, qualora i risultati ottenuti tramite l’impiego di queste miscele vengano incorporati all'interno delle Specifiche Tecniche Nazionali per la realizzazione e il ripristino di nuove pavimentazioni, come le Linee Guida di ANAS. 

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 focuses on monitoring implementation sites. Actually the ante-operam monitoring at first implementation site (Comune di Massarosa (LU)) is completed and analysis are ongoing. To permorm these actions, ARPAT contributed to the selection of candidates sites with Regione Toscana in order to identify suitable places for laying the new pavements. Sites of regional action plans have been filtered and visited according technical parameters and final decision has been taken by Regione Toscana.

Then a selection of acoustical methods and indicators have been carried out to define methodologies for ante and post operam monitoring campaigns. ARPAT has also contributed in methods for psychoacoustical measurements such that noise and psychoacoustical parameters have been acquired in agreed locations. 

CPX, method has been applied along the whole stretch of road that will be layed with the new pavements. Noise from continuous noise monitoring stations was acquired in 6 locations rapresentative of each stretch of new surfaces. 

In combination with standard by law noise levels (Italian and European) several additional noise indicators will be elaborated from continuous monitoring. 

ARPAT is also developping a new methodology in order to acquire SPB-like data in urban areas without manned measurements. Urban pass by methodology has been tested in two location to select indicators and to define measurement protocol. Data analysis is actually ongoing. Data has been also acquired according a preliminary protocol in 4 of 6 ante operam locations in order to test indicators. 

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-operam acoustic indicators will be reported in september

ARPAT has also acquired together with CNR population data from municipality in order to evaluate people living along the road stretches that will benefit from mitigation. Finally ARPAT has been involved in several dissemination activities. Two scientific papers have been published (ICSV and AIA conferences). Two events at fairs and two workshops have been attended to disseminate projects. Arpat newsletters reported news on nereide in November and March issues. 

 

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 informations, both in english and in Italian, about the Nereide project: summary of objectives and results attended, Nereide Logo and Logos of the partners. The paper notice boards have been printed and sent to all the partners and placed in public places. Also, a roll-up has been created with a summary of the poster’s information: it will be used during conference, workshop and other public events, according to the foreseen dissemination activities.

Other communication tools are been planned and realized, to maximize the dissemination of informations to specific public: a tri-fold leaflet, a small folder for public events and 1-to-1 meeting, a PowerPoint standard presentation and a press release format. 

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 has been published, also on the major national newspaper.

During the Asphaltica Fair, the most important national event on asphalts and roads that was held the 22-25 February in the city of Verona, a demonstration workshop was organized by Ecopneus on the modified asphalt. According to the NEREIDE Project partners, one of the focus during the workshop was the NEREIDE project. Massimo Losa, Professor of the Department of Civil and Industrial Engineering (DICI) at the University of Pisa (that is the Project coordinator) and Gaetano Licitra, member of ARPAT, the regional environmental protection agency of Tuscany region, have outlined the objectives and the expected results of the project to the participants at the workshop.

Over 70 people (including representatives of the Public Administration, decision makers, academics and companies of the sector) attended at the event. About 1,500 persons have been invited via e-mail and a selection of about 600 have been called by phone to point out the event. A NEREIDE panel was also strategically placed in an area of the Ecopneus’ stand at Asphaltica, that allows visitors to sit and read about the project objectives and activities forecasted.

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.