Tecnologie di valore per la ricerca sul riciclaggio

asfalti&bitumi

TECNOLOGIE DI VALORE

PER LA RICERCA SUL RICICLAGGIO

IL BITUME MODIFICATO CON POLVERINO DI GOMMA DA RICICLAGGIO CTS GRM MIGLIORA LA QUALITÀ DELLE PAVIMENTAZIONI STRADALI, AUMENTA SENSIBILMENTE LA LORO DURATA E RIDUCE I COSTI DIRETTI E INDIRETTI PER LA LORO MANUTENZIONE

Dalla metà degli anni Ottanta, anche in Europa cominciano a essere utilizzati i bitumi modificati con polverino di gomma derivante dal riciclaggio degli pneumatici usati. Da allora CTS ha iniziato a produrli e, incoraggiata dagli straordinari risultati, non ha mai smesso di fare ricerca e il CTS GRM lo dimostra. Inizialmente sono stati utilizzati per “applicazioni speciali”, principalmente per pavimentazioni stradali drenanti e fonoassorbenti a pori aperti. Oggi il loro utilizzo è generalizzato e molto versatile e tale da coprire ogni tipo di pavimentazione stradale e non solo per il manto di usura.

UNA TECNOLOGIA BASATA SUI POLIMERI DI GOMMA

Va tenuto però ben presente che il successo di questa tecnologia si basa solo ed esclusivamente sull’effettiva incorporazione dei polimeri della gomma nella matrice bituminosa. Tutti gli altri tentativi di utilizzare il polverino di gomma aggiungendolo al bitume sono finora sempre falliti: questi prodotti non hanno infatti potuto dimostrare un’effettiva maggiore resistenza nel tempo e, in periodi di utilizzo insolitamente brevi, hanno cominciato a mostrare deperimento, perdita di consistenza e sgranamento. Nel frattempo, un gran numero di Società produttrici ha dovuto ritirare tali prodotti dal mercato perché, in realtà, non sono bitumi modificati ma una miscela di gomma e bitume e quindi non hanno le stesse caratteristiche. Inizialmente e per un lungo periodo, i leganti modificati con polverino di gomma venivano resi allo stato fluido e per lungo tempo sono stati utilizzati con successo anche su larga scala malgrado i costi più elevati. La loro composizione era costituita da una miscela di polverino di gomma, bitume di base e altri additivi e venivano forniti liquidi alla temperatura di circa 200 °C pronti per l’uso, agli impianti di miscelazione. Il trasporto avveniva con apposite autobotti riscaldate e dotate di miscelatori, in pratica tutto questo rendeva l’utilizzo complicato e più costoso. Ma questa è storia. Poiché i bitumi modificati con polverino di gomma non sono stabili - perché i componenti insolubili della gomma inevitabilmente sedimentano - il consumo immediato è un requisito fondamentale per un’applicazione di successo.

2.

A questo proposito, anche gli impianti di miscelazione richiedevano serbatoi speciali preriscaldati e dotati di miscelatori, perché il processo di sedimentazione inizia poco dopo la produzione ed è quindi necessario intervenire già nella fase di carico e di trasporto con apposite autobotti atte a mantenere la stabilità e la temperatura nella fase di trasporto. In pratica, la logistica diventava un problema, soprattutto in condizioni climatiche particolari. Oltre a ciò, la capacità produttiva nello stabilimento di produzione era spesso limitata e ciò veniva a costituire una limitazione nel caso di quantità importanti per lavori autostradali. Inoltre, poiché la Normativa ha vietato per motivi di sicurezza sul lavoro e di tutela dell’ambiente le alte temperature di lavorazione, si può escludere una produzione ottimale di questi leganti. A temperature di produzione ben al di sotto dei 200 °C, come imposto dalla Normativa vigente, non è possibile far reagire in modo ottimale i polimeri della polvere di gomma con il bitume. Queste premesse hanno reso questi prodotti non più interessanti. Infatti, quasi tutti i Produttori in Germania hanno deciso di interrompere la produzione di questi bitumi modificati con polverino di gomma resi allo stato fluido perché non ha più senso né qualitativamente né economicamente. Nel frattempo, la CTS Bitumen ha trovato una nuova, intelligente, soluzione che non solo risolve tutti i problemi, ma ha garantito prestazioni superiori a quelle dei leganti modificati con polverino di gomma liquidi. La soluzione ottenuta è il frutto di una lunga e difficile ricerca portata a termine dopo anni di prove e di sperimentazioni; il risultato ha richiesto la realizzazione di un impianto che nel 2005 la CTS Bitumen ha progettato e costruito a Liezen (Austria) al fine di produrre un granulato concentrato di bitume e polverino di gomma: il CTS GRM. L’idea è derivata non solo dalla Normativa vigente che, limitando la temperatura di lavorazione negli impianti di miscelazione, rende impossibile la corretta integrazione del polverino di gomma con il bitume, ma soprattutto dalla necessità di semplificare il processo produttivo, eliminando tutte le complicazioni per gli impianti di miscelazione, per la logistica e per l’utilizzo. Il risultato finale era ottenere un prodotto finito di semplice utilizzo ma tale da garantire sempre tutte le peculiari caratteristiche di questi bitumi, verificate in anni di sperimentazione e convalidate da milioni di metri quadrati di pavimentazioni realizzate in qualsiasi condizione di esercizio.

COSÌ È NATO IL CTS GRM

È un granulato concentrato di bitume per il 45%, polverino di gomma derivante dal riciclaggio dagli pneumatici usati per un altro 45% e altri componenti con diverse funzioni per il restante 10%. Nell’impianto di produzione realizzato solo per questa lavorazione si possono raggiungere e mantenere le temperature di processo per i tempi necessari e in assenza di emissioni inquinanti e questo garantisce sempre la completa integrazione tra la polvere di gomma e il bitume. Il prodotto finale viene fornito in varie confezioni o in Big Bag. Il suo utilizzo è molto semplice: va inserito direttamente alla bocca dell’impianto di miscelazione in percentuali che vanno dal 10% al 33% in peso sulla quantità totale di legante. In pratica, con due soli prodotti, il bitume di base e il CTS GRM, nella percentuale adeguata, si possono coprire dal punto di vista prestazionale tutta la gamma di bitumi presenti sul mercato con la differenza di garantire una migliore qualità e una maggiore resistenza nel tempo.

IL VALORE E LA PRATICITÀ DI UTILIZZO DEL PRODOTTO

Da allora, CTS Bitumen ha potuto dimostrare il valore e la praticità di utilizzo di questo prodotto. Anzitutto è unico nel suo genere: non crea complicazioni di impiego, non ha problemi di stoccaggio, problemi logistici, problemi di utilizzo nell’impianto di miscelazione. È una soluzione pratica, intelligente e di facile impiego, in grado di garantire prestazioni finora ineguagliate. Il CTS GRM è stato immediatamente in grado di affermarsi sul mercato. Gli Enti appaltanti tedeschi si sono subito convinti dell’alto livello qualitativo e hanno accettato che i valori raggiungibili con il CTS GRM venissero inseriti nel primo regolamento tedesco che si occupava esclusivamente dell’utilizzo della gomma riciclata nei bitumi modificati, il TL RmB-StB, By. I Responsabili Tecnici che hanno condotto tutte le verifiche (rappresentanti della scienza, dell’industria e delle Autorità) della TL RmB sono stati convinti dalla serietà del metodo di produzione in grado di garantire il mantenimento nel tempo di una qualità costante per una durata nettamente superiore. Per soddisfare tutti i requisiti della Normativa, la produzione del granulato concentrato di bitume e polverino di gomma deve essere effettuata con il cosiddetto processo a umido, analogamente ai leganti precedentemente modificati a caldo. È essenziale che la composizione definita del GRM venga rispettata. In un’ulteriore fase di lavorazione e di processo, il concentrato viene infine granulato dopo la digestione ottimale del polimero della gomma. Questo processo di produzione presenta una serie di vantaggi: 1. le condizioni di processo sono riproducibili e controllabili (temperatura e tempo) in modo da garantire sempre e con certezza una incorporazione ottimale dei polimeri della gomma nella matrice bituminosa; 2. poiché la produzione avviene in un impianto di produzione chiuso - in atmosfera protetta da emissioni inquinanti - non si applicano particolari restrizioni di temperatura. In questo modo, è possibile soddisfare in modo sicuro tutti i requisiti per la sicurezza sul lavoro e la protezione dell’ambiente;

BITUMI MODIFICATI

asfalti &bitumi

3. il corretto processo di integrazione dei componenti, in osservanza alle Normative e ai regolamenti, garantisce la validità del prodotto che non solo è in grado di soddisfare tutte le specifiche, ma ha anche l’alta viscosità desiderata che può essere raggiunta solo con una digestione ottimale del polimero della gomma. Questa è la garanzia delle elevate prestazioni in termine di qualità e di durata nel tempo ed è la chiave per l’efficacia duratura del granulato bituminoso modificato CTS GRM; 4. solo attraverso un corretto processo produttivo si possono raggiungere i risultati desiderati. Le pseudo-modifiche offrono un prodotto completamente diverso che non ha niente a che vedere con i bitumi modificati e con il CTS GRM; 5. l’aggiunta di polvere di gomma di ogni tipo al bitume - con o senza additivi - non è stata inclusa nella Normativa TL RmB perché non produce un vero bitume modificato. La Normativa tende ad accreditare una tecnologia che si è dimostrata affidabile ed è il frutto di un processo produttivo adeguato e contemporaneamente non permette alcuna pseudo-modifica.

CONCLUSIONI

Rispetto ai leganti modificati con polimeri disponibili in commercio ed a tutti gli altri tipi di legante a livello internazionale, i bitumi modificati con polverino di gomma della CTS Bitumen presentano una serie di vantaggi: • resistenza significativamente più favorevole all’invecchiamento precoce; • viscosità molto elevata, che consente di ottenere film leganti particolarmente spessi, fattore positivo per la durata nel tempo; • l’aggiunta di fibre in SMA, SMA LA, PA, leganti per asfalto secondo il principio SMA, non è necessaria, perché il nostro legante ha una alta viscosità che rende inutile l’uso di fibre; • anche piccole o piccolissime quantità di CTS GRM possono essere ordinate e utilizzate nell’impianto di miscelazione; • non è necessario ordinare grandi quantità come nel caso del

PmB A (spesso fornito solo in rilevanti quantità, treni interi);

Invecchiamento Circa il 50% più lento del PmB A

Flessibilità a freddo a -15 °C Circa cinque volte superiore a PmB A Elasticità a -20 °C Circa dieci volte superiore a PmB A

Sollecitazione di compressione Circa dieci volte superiore a PmB A 3. Le peculiarità del CTS GRM

4.

• i bitumi modificati della CTS Bitumen hanno dimostrato di produrre rilevanti vantaggi economici rispetto al bitume convenzionale; • l’elevata coesione permette di realizzare con successo anche i più speciali tipi di asfalto; • il riutilizzo di questo tipo di asfalti modificati è possibile senza problemi. Già alla fine degli anni Settanta, il Prof. Alfred Schmuck dell’Università di Monaco di Baviera si occupava intensamente del tema dell’efficienza economica nella costruzione di strade. È stato uno dei primi a tenere conto dell’onere economico dei costi di gestione, dei costi per le riparazioni urgenti e dei costi di manutenzione generale. Di conseguenza, ha postulato: “Solo le strade che durano più a lungo sono più economiche”. Se il Prof. Schmuck avesse già conosciuto il CTS GRM all’epoca avrebbe certamente avuto l’idea di utilizzare il bitume CTS nell’asfalto per ridurre i costi. n (1) Consulente tecnico e supporto Ingegneria applicativa di CTS Bitumen GmbH