di Maurizio Crispino, Emanuele Toraldo • Lo sviluppo sostenibile passa anche attraverso nuovi modi di costruire le infrastrutture viarie; i materiali di rifiuto, fatte salve le esigenze ambientali e di durabilità dell’opera, possono essere utilizzatiIl termovalorizzatore di Brescia

A fronte di un incremento delle attività antropiche planetarie, il cui risultato è il consumo delle risorse eccedente la capacità di rinnovamento delle stesse da parte del Pianeta, risulta necessario pensare a soluzioni atte alla riduzione dei rifiuti prodotti dall’uomo ed al riutilizzo e riciclaggio dei rifiuti prodotti dall’uomo dei medesimi: è per tale motivo che oggigiorno nei campi della scienza, della tecnica e dell’industria sono stati sviluppati nuovi materiali e introdotti miglioramenti tecnologici.

Nell’ambito della costruzione di infrastrutture aeroportuali e stradali sono numerosi gli esempi di impiego di materiali di rifiuto. Per poter recuperare tali materiali, è necessario che questi siano in grado di offrire, oltre alle imprescindibili garanzie di compatibilità ambientale, prestazioni strutturali e di durabilità commisurate al valore economico e sociale dell’opera. È così possibile ottenere un doppio vantaggio ambientale ed economico.

Il riciclaggio in ambito stradale

In ambito stradale, la crescente attenzione alle problematiche ambientali ha reso sempre più difficoltoso il prelievo dei materiali da cava per la realizzazione di opere civili, e nel contempo sempre più restrittiva la regolamentazione per la gestione delle discariche dei rifiuti. Per tali motivi la comunità scientifica internazionale ha rivolto il proprio interesse verso materiali alternativi e di recupero, le cui prestazioni, nell’ambito delle infrastrutture viarie, possano essere comparabili con quelle attese per i materiali naturali di corrente utilizzo, giungendo alla consolidazione di tecniche e materiali in grado di permettere il riciclaggio/riutilizzo di rifiuti derivanti dalla demolizione di opere civili/edili o da scarti di processi industriali. Per quanto attiene i materiali da opere civili, questi vengono con successo impiegati sia per strati profondi del corpo stradale, per i quali si fa ricorso a materiali di demolizione di opere edili, sia per strati portanti, per i quali si preferisce ricorrere al recupero di materiali da demolizioni civili anche con tecniche di riciclaggio a basso impatto energetico che prevedono il completamento del ciclo demolizione/costruzione con tecnologie che non richiedono lavorazioni in impianto (fondazioni legate a cemento con aggregati provenienti dalla demolizione di pavimentazioni rigide in calcestruzzo e strati di base in conglomerato bituminoso con fresato da pavimentazioni flessibili). I materiali derivanti da scarti di processi industriali trovano impiego anche negli strati superficiali delle pavimentazioni in conglomerato bituminoso in quanto capaci di migliorarne in taluni casi le prestazioni, grazie all’utilizzo di polverino di gomma derivante dalla macinazione di pneumatici usati, e in altri casi, specie per i soli percorsi pedonali, l’aspetto estetico, grazie all’utilizzo di scarti del processo di riciclaggio del vetro.

L’impiego di scorie da termovalorizzatore nella costruzione di infrastrutture viarie è argomento particolarmente dibattuto in ambito internazionale, da circa vent’anni, a causa delle forti implicazioni che queste possono avere sotto il profilo ambientale, economico e sociale. È per tale ragione che di recente sono state avviate numerose attività di studio, ricerca e sperimentazione in diversi Stati Europei (Belgio, Francia e Spagna solo per citarne alcuni).

L’impiego di scorie da termovalorizzatore nella costruzione stradale

Lo studio, sotto il profilo ambientale e ingegneristico, sulla possibilità di impiego di scorie da termovalorizzatore nella costruzione stradale è argomento di ricerca da parte del D.I.I.A.R.-Politecnico di Milano, anche grazie all’accesso al cofinanziamento MIUR-FIRB (2007-2009). Per quanto riguarda gli aspetti di compatibilità ambientale, è in corso di svolgimento una completa caratterizzazione mediante test di cessione sia delle scorie tal quali sia di tutte le miscele confezionate con le medesime. I primi risultati ai quali si è pervenuti dimostrano la compatibilità delle scorie da termovalorizzatore con i requisiti richiesti dalla normativa nazionale vigente. A proposito degli aspetti propri dell’ingegneria stradale, l’obiettivo principale della ricerca è indirizzato all’analisi delle prestazioni meccaniche e di durabilità di conglomerati bituminosi per strati di base e binder, misti cementati per fondazione, misti granulari per fondazione, terreni naturali per sottofondi/rilevati. In sintesi, l’approccio metodologico prevede due differenti e successivi ambiti operativi: prove di laboratorio e test in scala reale. La sperimentazione di laboratorio, che in via preliminare ha riguardato la caratterizzazione composizionale e meccanica delle scorie, ha evidenziato come queste presentino granulometria tipica delle sabbie e requisiti meccanici non in grado di soddisfare appieno gli standard prestazionali richiesti dai principali Capitolati Tecnici Italiani. Pertanto esse possono trovare impiego nella costruzione stradale solo in abbinamento a materiali vergini di idonee prestazioni (aggregati e terre da cava di prestito).

Per quanto attiene l’utilizzo delle scorie da termovalorizzatore nei conglomerati bituminosi, la sperimentazione ha evidenziato un decadimento delle prestazioni delle miscele all’aumentare del contenuto di scorie. In particolare, si ha una diminuzione di tali prestazioni di circa il 5-15% per ogni 10% in peso di scorie impiegate in sostituzione dell’aggregato lapideo. Come per i conglomerati bituminosi, anche per i misti cementati con scorie da termovalorizzatore è stato rilevato che la presenza di queste riduce sia la resistenza meccanica sia la capacità di addensamento delle miscele, evidenziando come, per determinate sfavorevoli combinazioni di scorie e cemento, le miscele non rispondano alle richieste dei principali Capitolati Tecnici Italiani. Tuttavia, utilizzando un congruo contenuto di cemento (5%) e scorie in quantità limitata (10-20%) si raggiungono prestazioni prossime o superiori, seppur di poco, ai limiti minimi delle prescrizioni dei principali Capitolati Tecnici Italiani.

Dalle indagini di laboratorio sull’impiego di scorie da termovalorizzatore in aggiunta alle terre naturali per sottofondo/rilevato ed ai misti granulari per fondazioni è emerso che queste sono idonee all’impiego per la realizzazione di tali materiali. Il loro contenuto deve essere tuttavia limitato al 10% in peso per strade di particolare importanza (traffico elevato e/o pesante). Limite percentuale che può essere superato per strade a basso traffico e scarsa rilevanza in ragione della posizione che tali materiali occupano nel corpo stradale, lontano dalle sollecitazioni del traffico veicolare e sulla base di opportune valutazioni progettuali che tengano conto della specificità dell’opera.

A conclusione delle indagini sperimentali di laboratorio ad oggi svolte dal gruppo di ricerca è possibile affermare che, sia da un punto di vista ambientale sia sotto il profilo dell’ingegneria stradale, le scorie da termovalorizzatore possono essere con successo impiegate nella costruzione stradale.

È opportuno sottolineare che gli incoraggianti risultati della ricerca sperimentale qui descritta sono da ritenersi suscettibili di variazioni in ragione delle future sperimentazioni in scala reale. In linea generale, appare evidente che i vantaggi di utilizzo di tali materiali siano effettivamente tali solo se preventivamente all’impiego nel corpo stradale siano state poste in essere tutte le necessarie verifiche di compatibilità ambientale sulle scorie da termovalorizzatore, soprattutto a riguardo del rilascio di sostanze tossico-nocive.

Maurizio Crispino

Professore Straordinario, D.I.I.A.R. Politecnico di Milano

Emanuele Toraldo

Ricercatore, D.I.I.A.R. Politecnico di Milano
Share

Noi usiamo i cookie per per migliorare il nostro sito e la vostra esperienza quando lo utilizzate. I cookie essenziali al funzionamento del sito sono già stati impostati. Per saperne di più sui cookie che utilizziamo e come eliminarli, leggi la nostra cookie policy.

Io accetto i cookie di questo sito.