ITMI20120977A1

ITMI20120977A1 - Conglomerati bituminosi a base di fresato e relativo processo di preparazione

Info

Publication number: ITMI20120977A1
Application number: IT000977A
Authority: IT
Inventors: Emanuele Gianmaria Fusi; Alessandra Merzagora
Original assignee: Generalstrade S P A
Priority date: 2012-06-05
Filing date: 2012-06-05
Publication date: 2013-12-06
Also published as: EP2671924A1

Description

“CONGLOMERATI BITUMINOSI A BASE DI FRESATO E RELATIVO PROCESSO DI PREPARAZIONE”

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce a conglomerati bituminosi a base di fresato, preferibilmente con posa a caldo, per la costruzione di pavimentazioni stradali, preferibilmente per manti superficiali d’usura.

Più in particolare la presente invenzione si riferisce ad un processo per preparare conglomerati bituminosi comprendenti elevate quantità di fresato, generalmente superiori al 30%, preferibilmente superiori al 70%, dove il fresato è stato trattato mediante umificazione e successivo riscaldamento diretto con aria calda anziché con fiamma libera.

Ancor più in particolare la presente invenzione si riferisce a tali conglomerati bituminosi per manti di usura dotati di migliorate proprietà meccaniche quali stabilità in opera e resistenza alla deformabilità (resistenza a trazione indiretta) in cui gli inerti sono costituiti per il 100% da fresato.

Come è noto un conglomerato bituminoso è generalmente costituito da una miscela di aggregati (inerti) di materiali lapidei rocciosi quali sabbia, pietrisco, pietrischetto e graniglia, di differente pezzatura (distribuzione granulometrica) e da filler, i quali sono tutti legati tra loro attraverso un legante di tipo bituminoso, ad esempio bitume, e/o di tipo polimerico.

Operando sulla distribuzione granulometrica dei vari inerti, sulla quantità dei differenti tipi di inerte, sulla quantità e qualità del bitume è possibile ottenere una varietà di miscele opportune (mix-design) atte a rispondere alle diverse esigenze costruttive di pavimentazioni stradali e a soddisfare alle prestazioni in esercizio previste dai vari capitolati costruttivi per i vari tipi di strati della pavimentazione da realizzare.

Le problematiche ambientali riguardanti lo smaltimento dei materiali di scarto hanno portato negli ultimi anni a riutilizzare il fresato bituminoso o d’asfalto delle pavimentazioni stradali come materia prima per la costruzione di nuovi conglomerati bituminosi, in alternativa all’impiego di aggregati lapidei vergini fini e bitume.

Il “fresato” (RAP, Reclaimed Asphalt Pavement) è in pratica il prodotto ottenuto dalla demolizione tramite fresatura e/o frantumazione di vecchie pavimentazioni stradali esistenti. Una volta fresato e asportato esso può essere inviato all’impianto produttivo e qui integrato con inerti vergini e un po’ di nuovo legante, per tornare ad essere un nuovo “conglomerato bituminoso” pronto all’uso.

Le quantità di fresato presenti in tali conglomerati variano parecchio a seconda del tipo di processo impiegato per ottenere tale nuovo conglomerato bituminoso e quindi del tipo di posa (a caldo o a freddo), arrivando fino ad un massimo pari a circa il 70% in peso rispetto al peso totale del conglomerato, per posa a caldo, anche se generalmente i vari capitolati prevedono un contenuto di fresato fino al 35%.

Il suddetto valore massimo è in ragione del fatto che il riscaldamento con fiamma libera che deve subire il fresato durante l’ottenimento del conglomerato comporta un tale peggioramento delle proprietà reologiche del bitume, già compromesse in quanto invecchiato ed ossidato, da favorire fenomeni quali fessurazione termica e rottura a fatica.

E’ per questo motivo che in tali conglomerati di riciclo viene prevista l’aggiunta di bitume vergine o di altri leganti, e di aggregati lapidei vergini come integrazione per ottenere lo specifico mix-design, il fuso granulometrico desiderato e la corretta reologia del legante complessivo (del fresato e quello di integrazione), oltre a specifici additivi e attivanti chimici funzionali atti ad aumentare la lavorabilità, la rigidezza del conglomerato ed altre caratteristiche tali da soddisfare i suddetti capitolati.

Inoltre il riscaldamento diretto del fresato con fiamma libera può provocare eccessive incrostazioni all’interno dell’impianto quando il fresato supera le suddette quantità.

Scopo della presente invenzione è fornire un conglomerato bituminoso, in particolare per posa a caldo, che comprenda elevate quantità di fresato, preferibilmente superiori a quelle impiegate nell’arte, al fine di aumentare l’entità dello smaltimento del fresato senza però peggiorare le prestazioni finali richieste a tale conglomerato dai vari capitolati costruttivi di pavimentazioni stradali.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è fornire un tale conglomerato bituminoso che non necessiti di elevate aggiunte di bitume fresco di integrazione per ottenere il mix-design atto a soddisfare ai requisiti prestazionali e di reologia richiesti da detti capitolati costruttivi.

Questi ed altri scopi sono raggiunti dal conglomerato bituminoso in accordo all’invenzione avente le caratteristiche elencate nella annessa rivendicazione indipendente 1.

Realizzazioni vantaggiose dell’invenzione appaiono dalle rivendicazioni dipendenti.

Il materiale secondo l’invenzione consiste in una gamma di conglomerati bituminosi da impiegarsi per pavimentazioni stradali nella costruzione di strati di base e/o di collegamento e/o d’usura, che comprendono dal 100% a quantità inferiori, ad esempio fino al 70% oppure fino 30% ma anche fino al 10% di fresato rispetto al peso complessivo di detto conglomerato, la restante parte a 100 essendo costituita da inerti vergini e/o bitume fresco di integrazione.

Tale fresato di asfalto ha tendenzialmente una curva granulometrica caratterizzata da un’elevata percentuale di fini e contiene bitume invecchiato: pertanto l’impiego di tale fresato è in sostituzione, completa o parziale, della quantità di sabbia e bitume necessari per uno specifico mix design.

Con il termine “mix design” qui si intende identificare la procedura di ottimizzazione e di controllo del dosaggio e tipo di legante (per il bitume), della quantità, granulometria, spigolosità, forma, % di filler (per gli aggregati), della percentuale dei vuoti o porosità, caratteristiche da cui dipendono fortemente le prestazioni in esercizio dei conglomerati, consentendo quindi di pervenire alla realizzazione di miscele corrette dal punto di vista strutturale e, nello stesso tempo, compatibili con le esigenze costruttive.

Per “inerti vergini” qui si intende identificare tutti gli aggregati naturali provenienti da cava e non da materiale di scarto o di riciclo.

Come è noto gli inerti, chiamati anche aggregati, per conglomerati bituminosi sono suddivisi in finissimi (fillers), fini e grossi a seconda della loro granulometria, e comprendono, in via esemplificativa, sabbia (fini), ghiaia/pietrisco (grossi), pietrischetto/graniglia (grossi).

Il conglomerato bituminoso della presente invenzione prevede pertanto, in aggiunta al fresato Γ utilizzo di uno o più dei seguenti inerti (aggregati)

- Filler o additivi minerali (quali ad esempio provenienti da macinazione di rocce calcaree)

- Sabbia

- Pietrisco

- Ghiaia

Tali aggregati o inerti costituiscono l'ossatura del conglomerato bituminoso la cui coesione è garantita dal bitume del fresato e dall<5>eventuale bitume fresco di integrazione.

Come detto la miscela che costituisce il presente conglomerato bituminoso può essere sostanzialmente priva di bitume fresco aggiuntivo in quanto viene sfruttato al massimo quello contenuto nel fresato, grazie al trattamento che subisce il fresato durante il processo di preparazione del presente conglomerato bituminoso.

Infatti la Richiedente ha trovato che il conglomerato bituminoso contenente un fresato trattato mediante umidificazione e riscaldamento diretto con aria calda, secondo un processo messo a punto dalla Richiedente e descritto in dettaglio successivamente, mostra migliori caratteristiche di coesione e di lavorabilità allo stesso tempo, garantendo risultati ottimali in termini di rullatura durante la posa e quindi di durata della pavimentazione, anche quando il fresato costituisce il 100% del conglomerato bituminoso.

Con P umidificazione ed il riscaldamento ad aria calda, avente preferibilmente una temperatura di almeno 250°C, è possibile evitare l’eccessivo essiccamento del bitume contenuto nel fresato, responsabile del peggioramento delle caratteristiche del bitume invecchiato quando il riscaldamento è con fiamma libera: il risultato imputabile alla combinazione delle due suddette fasi è un miglioramento del comportamento della miscela, soprattutto in ordine alle caratteristiche adesive e coesive dell’impasto di conglomerato bituminoso.

Il riscaldamento ad aria, anziché direttamente con fiamma libera, garantisce inoltre, in analogia con quanto accade nel processo di tempra dell’acciaio, di ottenere un materiale dalle caratteristiche meccaniche migliorate, a fronte dello stress termico subito dal bitume che per definizione è un materiale caratterizzato da suscettibilità termica.

In pratica tale trattamento del fresato permette di preparare un conglomerato bituminoso contenente fresato al 100% con le stesse caratteristiche tecnicoprestazionali dei conglomerati ordinari, se non addirittura migliorate, ma senza un ulteriore apporto di bitume fresco, con evidenti vantaggi economici.

Il valore ed il pregio di questo conglomerato bituminoso consiste pertanto nel fatto che non risulta necessaria una sostanziale aggiunta di bitume, in quanto viene sfruttato ed ottimizzato il bitume presente nel fr esato di riciclo.

Il presente conglomerato bituminoso ottenuto impiegando un processo messo a punto dalla Richiedente ha mostrato particolari vantaggi in termini di prestazioni finali del presente conglomerato rispetto allo stesso ottenuto con metodi tradizionali noti, in particolare per quanto riguarda l’aumento del contenuto di fresato non raggiungibile con i metodi noti di produzione.

Inoltre il presente processo produttivo ha mostrato anche vantaggi nel rispetto delle normative in materia di emissioni in atmosfera rispetto agli impianti tradizionali in cui il bruciatore è posizionato in prossimità del cilindro essiccatore, come verrà di seguito descritto in dettaglio.

In generale la percentuale di bitume fresco addizionale contenuto nel conglomerato bituminoso può variare tra lo 0% ed il 4% sul peso degli inerti nel confezionamento dei diversi strati (base , binder, ed usura) e quando il contenuto di fresato è minore del 100%.

E’ da notare che poiché il contenuto totale di bitume nei conglomerati bituminosi convenzionali per manto di usura è compreso tra il 3% ed il 7% del peso dei materiali lapidei, è possibile aggiungere al presente conglomerato con fresato una quantità di bitume fresco (bitume di correzione) tale da raggiungere il valore complessivo di bitume richiesto per ottenere lo specifico mix-design e la reologia stabilita dal capitolato, in funzione anche della quantità di fresato impiegata.

I bitumi addizionali di integrazione dovranno soddisfare ai requisiti stabiliti ad esempio dalla Norma UNI EN 12591:2002 “Bitume e leganti bituminosi -Specifiche per i bitumi per applicazioni stradali”, ed essere rispondenti alle specifiche riportate nelle rispettive norme per {'esecuzione dei lavori o altre norme previste dal capitolato d’appalto, come ad esempio il capitolato speciale d’appalto della società “Concessioni Autostradali Venete” (CAV) oppure dal capitolato SITEB.

Per la corretta identificazione dei materiali particellari che costituiscono gli inerti vergini qui impiegati si può far riferimento alle norme in materia di aggregati riportate nei vari capitolati costruttivi, ad esempio la norma CNR 139/92.

A seconda dall’uso finale del conglomerato bituminoso nella costruzione di strati di usura, strati di base o strati di collegamento, verrà scelta l’opportuna granulometria degli aggregati vergini al fine di soddisfare i vari capitolati costruttivi.

Ad esempio gli aggregati per l’uso nelle pavimentazioni stradali potranno soddisfare ai requisiti stabiliti dalla Nonna UNI EN 13043:2004 “Aggregati per miscele bituminose e trattamenti superficiali per strade, aeroporti ed altre aree soggette a traffico” ed essere rispondenti alle specifiche riportate nelle rispettive norme di esecuzione dei lavori previste dal capitolato d’appalto, come ad esempio il capitolato speciale d’appalto della società “Concessioni Autostradali Venete” o il capitolati SITEB.

Inoltre a seconda dell’utilizzo finale del conglomerato bituminoso (per manto d’usura, strato di base o di collegamento) la quantità degli aggregati, quali filler, sabbia, pietrisco, ghiaia e i loro rapporti ponderali verrà opportunamente scelta al fine di conferire quelle caratteristiche e prestazioni previste dall’utilizzo finale in opera del conglomerato bituminoso.

Il presente conglomerato bituminoso a base di fresato è stato sottoposto a diverse prove per determinarne le caratteristiche tecnico prestazionali al fine di valutare il rispetto dei vari capitolati per le varie applicazioni finali, in particolare per manti di usura.

Le prove volumetriche e di determinazione della percentuale dei vuoti residui condotte sul conglomerato bituminoso della presente invenzione per manti di usura contenente il 100% di fresato (senza bitume e altri additivi aggiunti) hanno fornito dei risultati ottimali, con valori intorno al 3.9%, i quali sono perfettamente in linea con quelli previsti dalle normative specifiche tipicamente nell’ordine del 3-5% (CNR-BU 39/73).

Inoltre mediante il metodo tradizionale con compattazione Marshall si è effettuato il controllo della produzione e la rispondenza delle miscele ai vari capitolati per manti di usura, e quindi verificandone le condizioni più restrittive.

Allo scopo di verificare la stabilità in opera, intesa come resistenza alla deformabilità ed indice della resistenza meccanica del presente conglomerato bituminoso contenente 100% di fresato, è stata condotta la prova Marshall, nel rispetto della normativa UNI EN 12697 per manto di usura, e quindi si è sottoposto il materiale alle condizioni di verifica più restrittive, la quale ha fornito i seguenti valori

Conglomerato bituminoso Provino Provino Provino Provino Valore con 100% di fresato 1 2 3 4 medio Stabilità (kN) 20.58 20.64 20.19 20.74 21.20 Scorrimento (min) 4.5 4.3 4.3 4.3 4.3 Rigidezza (kN/mm) 4.7 4.9 4.9 5.0 4.8 Massa volumica apparente 2385 2389 2384 2390 2387 (KG/m

E’ da notare che generalmente l’accettazione dei conglomerati bituminosi destinati a manti di usura, anche contenenti fresato, avviene quando si raggiungono i seguenti valori minimi:

Capitolato SITEB

Stabilità (kN) > 11.75

Rigidezza (kN/mm) 3.50 — 5.00

Risulta pertanto evidente che i valori medi di stabilità e rigidezza del presente conglomerato contenente 100% di fresato e destinato alla costruzione di manti di usura sono risultati confrontabili se non addirittura migliorati rispetto ai valori minimi dei conglomerati bituminosi per manti di usura noti con posa a caldo i quali contengono quantità di fresato inferiori al 30%.

Il conglomerato bituminoso della presente invenzione risulta essere quindi particolarmente prestante anche quando il fresato rappresenta il 100% del conglomerato, a fronte delle caratteristiche fisico-meccaniche sopra presentate.

Le caratteristiche fisico-meccaniche risultano buone anche nel caso in cui il fresato sia contenuto nel presente conglomerato in quantità inferiori al 100%, ad esempio in quantità dal 30 al 70% oppure superiori al 70%.

Resta comunque inteso che il presente conglomerato bituminoso può contenere anche altri additivi normalmente utilizzati nell’arte dei conglomerati bituminosi quali leganti polimerici, fibre minerali, bitume modificato e simili a seconda dell’impiego finale.

Inoltre il presente conglomerato bituminoso può anche contenere opportune quantità di sabbie bituminose naturali, preferibilmente provenienti dall’Albania ed opportunamente trattate.

Contrariamente ad altre sabbie bituminose note, le sabbie bituminose di origine naturale dell’Albania sono caratterizzate da una uniformità granulometrica tale da poterle definire monogranulari.

Infatti tali sabbie passano il setaccio da 1 mm per il 99,5% e passano il setaccio da 0,063 mm per il 5,7%.

In particolare, dette sabbie bituminose sono frammentate in granelli di pezzatura conforme ad una curva granulometrica data dai seguenti setacci: setacci da 4 e da 2 mm con materiale passante 100%, setaccio da 1 mm con materiale passante 99,5%, setaccio da 0,5 mm con materiale passante 94,0%, setaccio da 0,4 mm con materiale passante 57,6%, setaccio da 0,25 inni con materiale passante

16,8%, setaccio da 0,125 con materiale passante 8,0%, setaccio da 0,063 con

materiale passante 5,7%.

Viene qui riportata per completezza la curva granulometrica delle sabbie

bituminose naturali dell’Albania, riferita alla percentuale passante attraverso la

serie di setacci UNI ISO 3310-1 e UNI ISO 3310-2.

Apertura (mm) Passante (%)

125 100.0

63 100.0

31.5 100.0

25 100.0

19 100.0

16 100.0

12.5 100.0

8 100.0

6.3 100.0

4 100.0

2 100.0

1 99.5

0.500 94.0

0.400 57.6

0.250 16.8

0.125 8.0

0.075 5.9

0.063 5.7

In pratica dette sabbie sono dotate di una specifica distribuzione

granulometrica che ne definisce esattamente la percentuale di ogni frazione, cioè la

percentuale di un dato insieme di granuli le cui dimensioni sono comprese in un

determinato intervallo granulometrico.

Il contenuto di bitume in tali sabbie varia a seconda del giacimento di

provenienza ma è di norma compreso tra 1-50 % sul peso totale della sabbia,

generalmente uguale o inferiore al 30%, e/o in particolare uguale o superiore al

7%.

La prova per la determinazione del contenuto di legante delle sabbie

bituminose è stata condotta con il metodo “Soxhelet”, riferendosi alla normativa CNR BU 38/73, ed ha portato alla identificazione dei seguenti intervalli rappresentativi di sabbie derivanti dai giacimenti Albanesi analizzati

Contenuto di bitume (%) Sabbia bituminosa Riferito agli aggregati 8.00 - 30.00

Riferito alla miscela 7.00 -25.00

In particolare la suddetta prova ha portato alla determinazione dei seguenti valori, calcolati come media tra i valori dei campioni utilizzati nella fase di ricerca e derivanti dai giacimenti Albanesi analizzati

Contenuto di bitume (%) Sabbia bituminosa

Riferito agli aggregati 8.00-15.00

Riferito alla miscela 7.00-14.00

Esempi di composizioni tipiche di conglomerati bituminosi in accordo alla presente invenzione possono essere le seguenti:

A) manti di usura

- Filler o additivi minerali 0-3%

- Sabbia 0-20%

- Sabbia bituminosa 10-75%

- Pietrisco 0-20%

- Ghiaia 0-30%

- bitume complessivo 4-6% (di cui 0-2% di correzione) B) strato di base

- Filler o additivi minerali 0-3%

- Sabbia 0%

- Sabbia bituminosa 10-75%

- Pietrisco 20-40%

- Ghiaia 30-50%

- bitume complessivo 4-5% (di cui 0-1% di correzione).

Il processo di preparazione del presente conglomerato bituminoso, messo a punto dalla Richiedente, consiste nel confezionare il conglomerato bituminoso previa umificazione del fresato, opzionalmente in miscela con aggregati o in completa sostituzione degli stessi, e suo riscaldamento direttamente con aria calda ad elevata temperatura, anziché con bruciatori a fiamma libera: in questo modo è possibile garantire il mantenimento delle caratteristiche qualitative e prestazionali del bitume già contenuto nel fresato, oltre al rispetto dei livelli minimi delle emissioni generate dal processo.

Tale processo viene realizzato in un opportuno impianto che verrà qui di seguito descritto riferendosi al suo schema semplificato illustrato in figura 1 (allegata alla presente domanda).

In particolare il processo messo a punto dalla Richiedente è caratterizzato dalle seguenti fasi:

a) umidificazione di un fresato 2, opzionalmente in miscela con inerti, ed alimentazione di detto materiale umidificato ad un cilindro essiccatore rotante 4. Tale umidificazione avviene in una sezione 100 di impianto per mezzo di ugelli per l’umidificazione che spruzzano acqua sopra il fresato 2, opzionalmente in miscela con aggregati, posto su un nastro trasportatore 3 a monte di detto cilindro essiccatore rotante 4.

b) riscaldamento di detto fresato umidificato, opzionalmente in miscela con inerti umidificati, mediante immissione di un flusso di aria calda, ad una temperatura di 250-300°C, all’interno dei cilindro essiccatore rotante 4 contenente detto fresato umidificato, attraverso un apposito condotto 5 isolato termicamente per il convogliamento del calore.

Detta aria calda viene riscaldata da un bruciatore 6 posizionato a monte di tale cilindro rotante 4, e di detto condotto 5, in maniera arretrata rispetto a detto cilindro rotante 4.

c) filtrazione/abbattimento delle polveri e dei fumi aspirati, uscenti da detto cilindro essiccatore rotante 4, per mezzo di un primo abbattitore o camera di filtrazione 7 ad inerti granulari filtranti per filtrazione in volume, monostrato o multistrato, e di un successivo pre-filtro a spugne in acciaio 8, entrambi posti a monte di un filtro a maniche convenzionale 9.

d) opzionale addizione di bitume a detto fresato essiccato uscente da detto cilindro essiccatore 4, opzionalmente in miscela con inerti, in un mescolatore 10 posto sotto aspirazione e avente una temperatura di 150-160°C, per ottenere il conglomerato bituminoso desiderato.

e) successiva re-immisione in detto bruciatore 6 dei fumi aspirati da detto mescolatore 10 durante detta fase d) per ottenere ulteriore abbattimento di residui, in particolare di quelli di origine bituminosa.

Quando il fresato 2 è in miscela con inerti, tale miscela viene preparata in precedenza, prima di effettuare la fase a), nella sezione 100 dell’impianto. Tale preparazione consiste nel suddividere gli aggregati o inerti in opportune classi granulometriche e di dosarli opportunamente a seconda del mix-design adottato.

Tale operazione avviene per mezzo di tramogge 1 dotate di coclee dosatrici le quali scaricano i rispettivi aggregati su un nastro trasportatore 3 che va ad alimentare detto cilindro essiccatore rotante 4.

Per quanto riguarda la fase a), si è riscontrato, sulla base delle prove condotte dalla Richiedente, che l’umidificazione attraverso un velo di acqua vaporizzata sul fresato, e sugli inerti, se presenti, prima che il fresato venga riscaldato, risulta essere una soluzione ottimale al fine di evitare l’eccessivo essiccamento del bitume contenuto nel fresato, e la formazione di incrostazioni superficiali all’interno del cilindro essiccatore 4.

Tale fase di umificazione è assente nei processi di preparazione di conglomerati bituminosi noti contenenti fresato.

Per quanto riguarda la fase b) di riscaldamento con aria calda che avviene in una sezione di impianto indicata con il riferimento numerico 200, si è verificato che l’arretramento del bruciatore 6 rispetto al cilindro essiccatore rotante 4 consente di evitare il contatto diretto del fresato con la fiamma quando questo viene immesso nel cilindro stesso 4. In questo caso si evita che la fiamma libera alteri le caratteristiche chimico-fìsiche del bitume contenuto nel fresato compromettendo le caratteristiche tecnico-prestazionali del conglomerato finito. La modifica effettuata dalla Richiedente rispetto agli impianti noti di preparazione di conglomerati bituminosi contenenti fresato consiste quindi nel prevedere il posizionamento di una tubazione 5 di collegamento tra il bruciatore 6 ed il cilindro rotante 4, la quale è coibentata ed appositamente dimensionata in modo da non disperdere calore.

La conformazione della tubazione 5, soprattutto alle sue estremità, consente di rompere la fiamma e di raccogliere/convogliare tutto il calore all’ interno del cilindro essiccatore 4 sotto forma di un flusso di aria calda a temperatura elevata. Tale flusso di aria calda consente al fresato transitante all’interno del cilindro essiccatore rotante 4 di scaldarsi in modo uniforme, senza comprometterne le caratteristiche qualitative, in particolare quelle del bitume contenuto in detto fresato.

Per quanto riguarda la fase c) di abbattimento/filtrazione delle polveri e dei fumi aspirati dal cilindro essiccatore contenenti umidità, essa avviene in una sezione di impianto indicata con il riferimento numerico 300 dove le polveri/fumi uscenti dal cilindro essiccatore rotante 4 vengono convogliati, prima di arrivare ad un filtro a maniche 9 per lo scarico fumi in atmosfera, in un filtro ad inerti 7 con la funzione di trattenere le frazioni pulviscolati sospese e le eventuali altre impurità, e successivamente in un pre-filtro a spugne di acciaio 8, appositamente dimensionato per la cattura delle frazioni di inerti più grossolane, ed eventualmente contenenti residui di bitume.

Tali filtri 7 ed 8 non previsti negli impianti noti.

L’utilizzo di un filtro a maniche 9 come strumento di abbattimento finale su tale linea di scarico fumi in atmosfera resta invariato rispetto agli impianti noti in quanto in esso vengono raccolte le particelle più piccole che sono rimaste in sospensione nella coll'ente d’aria. Nel filtro a maniche 9 ha luogo inoltre il recupero di questa polvere che viene re-immessa nel ciclo produttivo, in qualità di filler, nel mescolatore 10 (linea non illustrata in figura).

Per quanto riguarda la fase d) di eventuale miscelazione tra il fresato, opzionalmente in miscela con gli inerti, ed il bitume aggiuntivo è da notare che essa avviene in una sezione specifica del presente impianto, indicata con il riferimento numerico 400, nella quale avviene anche la fase e) di recupero fumi e l’opzionale aggiunta di altri additivi convenzionali.

Detta fase e) di recupero fumi dal mescolatore 10, sia esso di tipo continuo o di tipo discontinuo, avviene attraverso una cappa di aspirazione Il a tenuta montata sul mescolatore 10. L’aria aspirata viene quindi convogliata e re-immessa davanti al bruciatore 6 in modo da ottenere il completo abbattimento di eventuali residui e/o incombusti, in particolare per quelli di origine bituminosa.

Tale re-immissione nel bruciatore 6 non è prevista negli impianti noti.

Il conglomerato bituminoso uscente dal mescolatore 10 viene poi inviato ad una sezione di impianto 500 per lo stoccaggio del prodotto finito da dove verrà prelevato per il successivo trasporto nel cantiere stradale.

E’ da notare che tale processo non genera emissioni di ossidi di carbonio ed azoto o T.O.C., in quanto tali composti vengono totalmente recuperati e reimmessi nel ciclo produttivo in modo da ottenerne il completo abbattimento dei composti organici volatili derivanti dall’utilizzo di sostanze bituminose, e remissione in atmosfera di livelli minimi di polveri totali (espresse in mg/Nmc) rispetto al valore limite consentito dalla normativa, evitando quindi tutte le problematiche ambientali derivanti dal confezionamento dei conglomerati bituminosi noti.

E’ da notare che nel caso in cui il presente conglomerato bituminoso abbia un contenuto di fresato inferiore al 70%, come quelli noti nell’arte, e contenga anche sabbie bituminose, esso può essere ottenuto anche impastando i vari componenti descritti sopra secondo metodi noti in impianti noti dove i vari ingredienti vengono mescolati a caldo (150 °C circa).

In tali impianti noti gli aggregati dopo essere stati suddivisi in opportune classi granulometriche e dosati, vengono successivamente essiccati insieme al fresato in un cilindro essiccatore rotante riscaldato da un bruciatore e successivamente impastati con il bitume di integrazione nella sezione di impasto (mescolatore): le sabbie bituminose andranno alimentate solamente alla sezione di impasto (mescolatore) nella quale avviene l’aggiunta del bitume di correzione, anziché al cilindro essiccatore 4, al fine di evitare un eccessivo sporcamelo di detto cilindro.

Le sabbie bituminose che sono state immesse nel mescolatore vengono a loro volta riscaldate secondo il principio della trasmissione di calore tra corpi in quanto entrano in diretto contatto con gli inerti caldi immessi anch’essi in detto mescolatore.

Il conglomerato così ottenuto viene poi trasferito e successivamente trasportato fino al luogo di posa mantenendo la miscela ad una temperatura adatta alla lavorazione.

La stesura o posa del presente conglomerato bituminoso con fresato avviene mediante macchine vibrofinitrici secondo le tecniche note nell’arte della costruzioni di pavimentazioni stradali.

La presente invenzione non è limitata alle particolari forme di realizzazione precedentemente descritte e illustrate nei disegni annessi, ma ad essa possono essere apportare numerose modifiche di dettaglio, alla portata del tecnico del ramo, senza per questo fuoriuscire dall’ambito dell’invenzione stessa, come definito nelle rivendicazioni annesse.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Processo per preparare un conglomerato bituminoso per pavimentazioni stradali comprendente dal 100% a quantità inferiori fino al 10% di fresato rispetto al peso complessivo di detto conglomerato, la restante parte a 100 essendo costituita da inerti vergini e/o bitume fresco di integrazione, detto processo comprendente le seguenti fasi: a) umidificazione di un fresato (2), opzionalmente miscelato con inerti, ed alimentazione di detto materiale umidificato ad un cilindro essiccatore (4) attraverso un trasportatore (3) posto a monte di detto cilindro essiccatore (4); b) riscaldamento di detto fresato umidificato, opzionalmente in miscela con inerti umidificati, mediante immissione di un flusso di aria calda, avente preferibilmente una temperatura di almeno 250°C, all’interno di detto cilindro essiccatore (4), detta aria calda essendo riscaldata da un bruciatore (6) posizionato in maniera arretrata rispetto a detto cilindro (4) e a monte di esso.
2. Processo secondo la rivendicazione 1 in cui le polveri e i fumi presenti in detto cilindro essiccatore (4) sono estratti mediante aspirazione e successivamente filtrati per mezzo di un abbattitore o camera di filtrazione (7) ad inerti granulari e per mezzo di un pre-filtro a spugne in acciaio (8), entrambi posti a monte di un filtro a maniche convenzionale (9) posto su una linea di scarico fumi in atmosfera.
3. Processo secondo la rivendicazione 1 o 2 in cui, dopo la fase b), detto fresato essiccato, uscente da detto cilindro essiccatore (4) e opzionalmente in miscela con inerti, è addizionato con bitume di integrazione in un mescolatore (10), posto sotto aspirazione e avente una temperatura di 150-160°C, per ottenere il conglomerato bituminoso desiderato.
4. Processo secondo la rivendicazione 3 in cui i fumi aspirati da detto mescolatore (10) sono alimentati a detto bruciatore (6) per ottenere ulteriore abbattimento di residui, in particolare quelli di origine bituminosa.
5. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti 1-4 in cui quando il fresato (2) è in miscela con inerti, tale miscela viene preparata in precedenza prima di effettuare la fase a), in una sezione (100), suddividendo detti aggregati o inerti in opportune classi granulometriche e dosandoli opportunamente a seconda del mix-design adottato.
6. Conglomerato bituminoso, preferibilmente con posa a caldo, da impiegarsi per pavimentazioni stradali nella costruzione di strati di base e/o di collegamento e/o d’usura, comprendente dal 100% a quantità inferiori fino al 10% di fresato rispetto al peso complessivo di detto conglomerato, la restante parte a 100 essendo costituita da inerti vergini e/o bitume fresco di integrazione, detto fresato essendo trattato mediante umidificazione e successivo riscaldamento diretto con aria calda, preferibilmente avente una temperatura di almeno 250°C.
7. Conglomerato bituminoso secondo la rivendicazione 6 in cui il contenuto di bitume fresco di integrazione varia tra lo 0% ed il 4% rispetto al peso degli inerti quando impiegato per manti di usura, per strati di base e/o per strati di collegamento.
8. Conglomerato bituminoso secondo la rivendicazione 6 o 7 in cui il fresato è presente in quantità inferiori al 100% fino al 70%.
9. Conglomerato bituminoso secondo la rivendicazione 6 o 7 in cui il fresato è presente in quantità inferiori al 70% fino al 30%.
10. Conglomerato bituminoso secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti 6-9 in cui gli inerti vergini sono uno o più dei seguenti aggregati - Filler o additivi minerali (quali ad esempio quelli provenienti da macinazione di rocce calcaree) - Sabbia - Sabbie bituminose, preferibilmente sabbie monogranulari dell’Albania - Pietrisco - Ghiaia
11. Conglomerato bituminoso secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti 6-10 comprendente inoltre additivi convenzionali per conglomerati bituminosi quali leganti polimerici, fibre minerali, bitume modificato e simili a seconda dell’impiego finale.