RICERCA ITALIANA     

MODELLAZIONE E PROGETTAZIONE AVANZATA DI PAVIMENTAZIONI STRADALI PERPETUE

Politecnico di Torino

Abstract

Ad oggi il patrimonio stradale nazionale è prevalentemente costituito da pavimentazioni flessibili e semirigide, la cui richiesta di manutenzione si fa ogni giorno sempre più gravosa, sia in termini economici sia in termini di risorse richieste. Di conseguenza, si sta affermando il concetto delle cosiddette pavimentazioni perpetue, ossia di pavimentazioni in grado di garantire una vita utile dell’ordine dei 50 anni, ben superiore ai limiti massimi generalmente considerati nella progettazione (e riscontrati nella pratica), dell’ordine dei 20-25 anni.
Il progetto di ricerca ha l’obiettivo di rendere tali concetti fruibili alla realtà italiana con alcuni contributi originali. Tali contributi vengono evidenziati nel seguito.
In primo luogo, si ritiene opportuno ampliare il concetto di pavimentazione perpetua per ciò che riguarda le tecnologie costruttive e la destinazione. Con riferimento alla tecnologia costruttiva si provvederà a prendere in esame, per mezzo di opportuna sperimentazione e modellazione, le pavimentazioni rinforzate con reti (contributi delle Unità di ricerca di Ancona e Parma). Per quel che riguarda la destinazione, si metterà a punto un sistema di valutazione per l’impiego dei concetti propri delle pavimentazioni perpetue, generalmente destinate alle grandi vie di comunicazione (autostrade), nell’ambito della viabilità ordinaria (contributo dell’Unità di Pisa).
Il progetto intende inoltre sviluppare strumenti specifici per la valutazione >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Ezio Santagata Politecnico di TORINO

Obiettivo del Programma di Ricerca

Il Progetto di ricerca di propone di raggiungere una serie di obiettivi finali che sono riferibili sia al contesto italiano sia a quello internazionale e che hanno implicazioni pratiche e scientifiche.
Nel contesto nazionale ci si propone di rendere fruibile da un punto di vista pratico il concetto di pavimentazione perpetua. Ciò è da considerarsi come un obiettivo primario in quanto l’intera rete stradale italiana versa oggi in uno stato di degrado che necessita la messa a punto di tecniche di progettazione e manutenzione avanzata. In particolare, occorre al più resto orientarsi, anche sulla base di ricerche interuniversitarie, verso soluzioni che portino le vite utili delle sovrastrutture verso durate dell’ordine dei 50 anni, oggi impossibili da raggiungere secondo l’attuale impostazione progettuale e costruttiva.
A conferma dell’importanza di tale obiettivo occorre sottolineare che nell’ambito del progetto di ricerca le attività di una Unità di Ricerca verranno dedicate alla messa a punto di un sistema esperto che possa rendere fruibili tali concetti alle infrastrutture della viabilità secondaria. In tal senso si ritiene che la possibile ricaduta pratica della ricerca possa essere particolarmente significativa.
Gli obiettivi sopra citati, certamente rilevanti nel contesto nazionale, sono da ritenersi di interesse anche in ambito internazionale. Vale la pena però sottolineare che gli obiettivi di dimensione internazionale del progetto sono da mettersi >>>

Risultati parziali attesi

I risultati attesi della ricerca, in parte già illustrati al punto 11, vengono qui di seguito riassunti in maniera schematica:
- messa a punto di un simulatore di carico da laboratorio in vera grandezza per la verifica delle prestazioni delle pavimentazioni perpetue e per il confronto diretto tra varie soluzioni costruttive, anche con il supporto di un modello numerico FEM (Unità di Torino);
- sviluppo di un sistema di calcolo razionale delle pavimentazioni perpetue rinforzate con reti basato su indagini di laboratorio e prove in vera grandezza (Unità di Parma);
- sviluppo di tecniche di indagine e di modelli di interpretazione teorica per la comprensione e l’ottimizzazione dell’interazione tra sistemi di rinforzo e strati in conglomerato bituminoso (Unità di Ancona);
- sviluppo di un innovativo modello agli elementi distinti per la valutazione delle prestazioni delle pavimentazioni perpetue (Unità di Bologna);
- sviluppo di un sistema esperto di supporto alle decisioni per la scelta e la progettazione degli interventi di rinforzo e di ricostruzione delle pavimentazioni della viabilità ordinaria orientato alla realizzazione di pavimentazioni perpetue (Unità di Pisa).
L’interesse dei risultati su citati per l’avanzamento della conoscenza sono evidenti. Essi emergono dal loro carattere innovativo che anche nel panorama internazionale non ha precedenti. Ciò per quel che riguarda lo sviluppo di metodi di indagine sperimentale (Unità di >>>

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

Lo stato dell’arte cui occorre fare riferimento nel progetto di ricerca riguarda, oltre che le pavimentazioni perpetue viste nel loro complesso, i temi specifici che sono stati individuati per definire la sua esatta articolazione e che conferiscono al progetto significativi caratteri di originalità.
Con riferimento alle pavimentazioni perpetue, lo stato dell’arte è rappresentato dagli studi effettuati in ambito internazionale in Europa e negli Stati Uniti. In Europa, è stato costituito un apposito gruppo di lavoro denominato ELLPAG (European Long-Life Pavement Group) per produrre un rapporto sullo stato delle conoscenze relative alla progettazione e alla manutenzione delle pavimentazioni perpetue. Analoga iniziativa è tata intrapresa negli Stati Uniti ove il concetto di pavimentazione perpetua ha ottenuto subito notevole successo: si è quindi costituita la Asphalt Pavement Alliance (APA), una coalizione tra National Asphalt Pavement Association (NAPA), Asphalt Institute (AI) e State Asphalt Pavement Associations (SAPA), la quale ha trattato il tema in maniera approfondita con applicazioni pratiche e studi teorici commissionati a vari Atenei statunitensi.
Per quel che riguarda il tema dei simulatori di carico in vera grandezza (tema assegnato all’Unità di Torino), occorre sottolineare che non esiste in Italia nessuna esperienza diretta. Di recente l’Unità di Ricerca del Politecnico di Torino ha ultimato uno studio preliminare sulla progettazione di un simulatore >>>