La ragione è ben descritta da quella che alcuni chiamano la “zona goldilocks”. Per mantenere le sue proprietà di compattazione tra l’impianto di asfalto e la posa sulla strada, il mix di asfalto non può essere troppo caldo o troppo freddo. La sua temperatura deve essere giusta.
“La temperatura è la chiave”, ha detto Jim Scherocman, un consulente di asfalto di Cincinnati con 54 anni di esperienza nel settore. “Controlla tutti gli aspetti della pavimentazione: Per quanto tempo rimarrà lavorabile in cantiere e quanto tempo si ha a disposizione per finire di stenderlo e compattarlo”. Ha aggiunto che anche lo spessore di ogni strato è importante. Più spesso è lo strato, più a lungo manterrà il suo calore e rimarrà compattabile.
Purtroppo, una serie di fattori influenzano la temperatura finale di posa dell’asfalto, e quindi la sua durata negli anni a venire. Ecco uno sguardo a questi fattori, oltre ad altre considerazioni sulla temperatura che “tengono in caldo” gli appaltatori di pavimentazione in asfalto.
TEMPERATURA MASSIMA DI MISCELAZIONE
Il momento più caldo nella vita di qualsiasi pavimentazione in asfalto è nell’impianto di lavorazione quando viene mescolata – non importa se il prodotto è asfalto a caldo non modificato (HMA), HMA modificato con polimeri o asfalto caldo più fresco (WMA).
Ci sono diverse ragioni e situazioni per usare ognuno di questi prodotti di asfalto, che sono al di fuori dello scopo di questo articolo. Ciò che rientra nel suo scopo è questo fatto comune: tutte queste miscele dovrebbero idealmente essere prodotte abbastanza calde nell’impianto per fornire il giusto intervallo di temperatura durante la stesa. “Per l’HMA normale, questo è da 275°F a 300°F”, ha detto Scherocman. “Per l’HMA modificato con polimeri, l’intervallo va da 285°F a 320°F.”
Ecco dove diventa difficile: anche se ci sono modi per ridurre la perdita di calore durante il trasporto su camion, come i letti dei camion isolati e i teloni di copertura, tutte le forme di pavimentazione in asfalto perdono calore prezioso durante il viaggio dalla fabbrica alla finitrice; ovunque da 5°F a 25°F, o più. Ridurre il tempo tra l’impianto e il sito di stesa, e lavorare in giorni caldi può aiutare, ma il fatto è che la perdita di calore è un problema inevitabile.
Può l’aumento della temperatura nell’impianto di asfalto risolvere questo problema? “Se si fa il mix di asfalto troppo caldo nell’impianto, si può danneggiare il legante dell’asfalto liquido cambiando le sue proprietà chimiche e fisiche”, ha detto Mike Huner, un consulente di asfalto con sede a Nashville, e proprietario di Huner Consulting. “Si finirebbe per ottenere un conglomerato bituminoso più caldo sul posto di lavoro, ma la sua vita prestazionale a lungo termine sarebbe compromessa. Questo si tradurrebbe in uno strato di pavimentazione che non durerebbe a lungo come dovrebbe.”
TEMPERATURA MINIMA DELLA MISCELA
All’altra estremità della “zona di Riccioli d’oro” si trova l’asfalto troppo freddo. La ragione è che, quando la temperatura scende, la miscela di asfalto si irrigidisce – rendendola più difficile da compattare.
La compattazione è la chiave per creare strade di lunga durata. Una corretta compattazione migliora le prestazioni della strada in diversi modi. Fornisce la forza di taglio per resistere alle orme. Ottimizza i vuoti d’aria per massimizzare la durata, minimizzare la fatica e minimizzare l’ossidazione che può invecchiare prematuramente la pavimentazione. Una corretta compattazione aiuta anche a impermeabilizzare la superficie della pavimentazione, riducendo al minimo la permeabilità che può contribuire alla rimozione del legante dalle particelle di aggregato nella miscela di asfalto. “L’obiettivo è quello di raggiungere un contenuto di vuoto d’aria del sei per cento o meno per ottenere prestazioni ottimali”, ha detto Scherocman.
“Se la miscela è troppo fredda quando esce dal camion, sarà troppo rigida e troppo difficile da compattare”, ha detto Danny Gierhart, un ingegnere regionale senior dell’Asphalt Institute con sede a Tuttle, Oklahoma. “Se la miscela viene lasciata raffreddare a meno di 180°F o 190°F prima di raggiungere la densità adeguata, la miscela sarà così rigida che ulteriori sforzi di compattazione possono effettivamente schiacciare l’aggregato nella miscela.”
L’Asphalt Institute si è espresso su questo argomento. “I conglomerati devono essere posti e compattati prima che si raffreddino a 185°F, quindi la temperatura minima dipenderà dalla temperatura dello strato su cui viene posto e dalle condizioni ambientali”, secondo il sito web dell’AI. “Generalmente, le specifiche delle agenzie stabiliscono una temperatura minima accettabile per il conglomerato dietro il massetto, di solito 250°F.”
Temperatura ambientale
Quando si lavora all’aperto con un materiale caldo dove la perdita di calore influisce sulla sua lavorabilità, ha senso pavimentare (se si ha una scelta) in giorni caldi piuttosto che freddi. La ragione si riduce alla termodinamica: se si mettono in contatto due corpi distinti di temperature diverse, alla fine raggiungeranno una temperatura comune condivisa, poiché il calore della superficie più calda si trasferisce al “freddo” relativo dell’altra. Perderà calore ancora più velocemente se c’è un vento freddo che lo attraversa.
“Detto questo, la temperatura ambiente non è necessariamente un grosso problema”, ha detto Scherocman. “Per esempio, nei giorni di primavera non è un problema tanto quanto la temperatura dell’asfalto di base.”
Temperatura della pavimentazione esistente
Anche la temperatura della pavimentazione esistente/del fondo stradale, rispetto a quella dell’asfalto che viene steso, gioca un ruolo nell’influenzare quanto tempo l’asfalto rimane lavorabile.
“La temperatura della pavimentazione esistente deve essere abbastanza calda da non raffreddare troppo rapidamente il sollevamento dell’asfalto fresco prima di poterlo compattare correttamente”, ha detto Gierhart. La temperatura minima ammissibile della superficie deve essere più calda man mano che lo spessore dell’ascensore diminuisce”. I minimi tipici sono 40°F per gli strati superiori a 3 pollici e 50°F per le miscele più sottili di 2 pollici.”
“Ricordate che in primavera la base è fredda dall’inverno”, ha aggiunto Scherocman. “Quindi, anche in una calda giornata primaverile, si possono avere problemi con l’asfalto esistente che è troppo freddo per lavorare.”
TEMPERATURE DI COMPATTAZIONE
“Il grado di compattazione di una miscela di asfalto e cemento è il fattore più importante che influenza la prestazione finale della pavimentazione sotto il traffico”, ha detto Scherocman. “Questo, a sua volta, è influenzato dalla temperatura dell’asfalto durante la posa e la compattazione.”
“Provate a compattare la miscela quando l’asfalto è troppo freddo, e si può finire con quello che chiamiamo un effetto crosta di torta”, ha avvertito Huner. “Lo strato di pavimentazione risultante può essere freddo e fragile in cima, ma morbido e non compattato al centro. Durante il processo di compattazione, sarà soggetto a crepe capillari o di controllo sulla superficie.”
In definitiva, tutte le forme di asfalto dovrebbero essere posate e poi immediatamente compattate all’interno delle loro rispettive zone d’oro. Questo è il motivo per cui è imperativo per le aziende di pavimentazione avere un processo di miscelazione/consegna dell’asfalto “just in time”, o il più vicino possibile ad esso, data la realtà della pavimentazione reale.
Careless è uno scrittore freelance con sede in Ontario.