ASFALTO
ASFALTO (IV, p. 826)
Nelle Norme di accettazione delle polveri di roccia asfaltica per pavimentazioni stradali, redatte nel 1956 dal Consiglio Nazionale delle Ricerche, le rocce asfaltiche sono definite come: "rocce naturalmente impregnate di bitume estraibile con solventi organici".
La produzione italiana di rocce asfaltiche, destinate complessivamente agli usi della tecnica stradale e edile e alla distillazione, è stata nel triennio 1957-59 la seguente:
Industria degli asfalti. - L'industria degli a. comprende l'estrazione del minerale, la selezione, frantumazione e lavorazione di esso, per la preparazione dei prodotti che sono di largo uso nell'edilizia e nelle costruzioni stradali e cioè: il mastice, le mattonelle comuni o colorate in rosso, la polvere ed il filler di roccia asfaltica, nonché l'olio asfaltico ed il bitume naturale.
Sia nella valle del Pescara, e precisamente a Scafa, sia a Ragusa (Sicilia), al fine di dare un nuovo apporto tecnico-economico all'industria estrattiva dell'a. e risolvere un grave periodo di crisi che l'aveva colpita nel periodo successivo alla seconda guerra mondiale, sono state costruite due cementerie, una in ciascuno dei due bacini indicati, al fine di utilizzare i due principali cascami di lavorazione: il calcare esausto, proveniente dai forni di distillazione, e parte degli sterili di miniera.
Mastice di roccia asfaltica. - Nella norma n. 4377 redatta dall'UNI (Unificazione Italiana) tale prodotto è definito:
"1) Prodotto ottenuto dalla miscelazione a caldo, fino ad ottenere un prodotto omogeneo, di polveri asfaltiche, definite come indicato al punto 2), con un'aggiunta di bitume, sia naturale sia di petrolio, tale da ottenere un contenuto totale solubile in solfuro di carbonio compreso tra il 12 ed il 16% in peso".
"2) Per polvere asfaltica si intende il prodotto ottenuto mediante macinazione di rocce asfaltiche, ossia di rocce naturalmente impregnate di bitume estraibile con solventi organici. Le polveri possono essere ottenute utilizzando rocce di diversa provenienza con differenti contenuti di bitume, purché il contenuto di ciascuna non sia in ogni caso né minore del 6% in peso, né maggiore del 20% in peso".
Riportiamo qui di seguito le principali caratteristiche indicate dalle norme, per dare una chiara indicazione del prodotto.
Tipi. - I mastici di rocce asfaltiche della presente unificazione si distinguono nei seguenti tipi: tipo A, con contenuto solubile in solfuro di carbonio dal 14% al 16%; tipo B, con contenuto solubile in solfuro di carbonio dal 12% al 14%.
Il mastice di rocce asfaltiche viene fornito sotto forma di pani cilindrici o prismatici del peso di circa 25 kg e sui quali devono risultare impressi il marchio del produttore e la lettera distintiva del tipo seguita dalla sigla UNI, ed es.:
Caratteristiche del bitume estratto con solfuro di carbonio. - Il bitume estratto con solfuro di carbonio deve presentare i seguenti requisiti:
Caratteristiche della parte minerale. - La parte minerale deve presentare le seguenti caratteristiche chimiche e granulometriche.
a) Caratteristiche chimiche. - L'aggregato minerale proveniente da un mastice di rocce asfaltiche, dopo estrazione con solfuro di carbonio della parte organica, deve presentare un tenore di carbonati (espresso come carbonato di calcio) non minore del 90%. Le sostanze insolubili in acido cloridrico, non devono essere maggiori del 2%.
b) Caratteristiche granulometriche. - L'aggregato minerale proveniente da un mastice di rocce asfaltiche deve presentare la seguente granulometria:
Come suaccennato il mastice da rocce asfaltiche è un prodotto preparato in apposite caldaie da circa 2 m3. Gli ingredienti e cioè la polvere ed il bitume vengono mescolati lentamente a mezzo di agitatori a vomeri e mantenuti ad una temperatura non eccedente i 200 °C. La miscela così ottenuta, dopo aver raggiunto una soddisfacente omogeneità, viene "colata" a caldo in forme metalliche cilindriche o prismatiche. Dopo il raffreddamento i "pani di asfalto" (sono così chiamati in commercio) risultano pronti per la spedizione e l'uso.
Il mastice viene utilizzato nell'edilizia per la preparazione delle malte asfaltiche, che servono ad impermeabilizzare terrazze, tetti piani ed altri manufatti. Le malte asfaltiche sono miscele di mastice di roccia asfaltica con bitume, sia naturale sia di petrolio (in proporzioni rispettivamente del 92% ed 8% in peso), che vengono preparate in apposite caldaie con agitatore meccanico (tipo Reiser) ed in caldaiette "a mano di asfaltista". La miscela poi viene sparsa a mezzo di spatole di legno sulla superficie da impermeabilizzare in uno o due strati, di spessori variabili da 6 a 10 mm.
Il mastice viene anche utilizzato per la preparazione di a. colati (miscele di mastice, bitume e graniglietta o sabbione) per ottenere pavimentazioni di terrazze o tetti piani, per carreggiate stradali (spessore 4-6 cm) o per marciapiedi (spessore 15-20 mm).
Le mattonelle di asfalto. - Le mattonelle d'a., o più precisamente mattonelle da rocce asfaltiche compresse sono elementi di forma e sezione rettangolari, delle dimensioni di cm 20 × 10 e di spessore, a seconda dei tipi, che varia da 2 a 5 cm. Sono ottenute dalla macinazione di rocce asfaltiche e da successivo riscaldamento e compressione di esse in apposite presse, che possono comprimere la polvere calda fino a 250 atmosfere. Le mattonelle di a. sono oggi largamente utilizzate nella pavimentazione di strade, marciapiedi, terrazze, ecc.
Tale tipo di pavimentazione fece la sua prima pratica e concreta apparizione sulle strade della città di Parigi nel 1880; in Italia oltre 10 anni dopo, a Milano, dove venne pavimentato il portico del Teatro alla Scala. Nei primi di questo secolo le mattonelle di a. ebbero un rapido e diffusissimo impiego per le moltissime doti che presentavano. Ricorderemo, fra le principali, l'elevata resistenza e la lunga durata anche sotto traffici intensissimi; una perfetta "carreggiabilità" (come i Tedeschi chiamano oggi la minore o maggiore facilità allo svolgersi del traffico che le varie pavimentazioni presentano), l'afonicità, facilità e rapidità di pulizia, ecc. Anche per le pavimentazioni di marciapiedi, le mattonelle di a. costituiscono un "optimum" che può dirsi ancor oggi non superato. Difatti il traffico pedonale vi si svolge nella forma più confortevole, mentre la durata della pavimentazione è tale da essere considerata sicuramente la "più economica" nel tempo. Il bell'aspetto che le mattonelle di a. assumono col tempo - un grigio non molto diverso da quello presentato da alcune pavimentazioni in pietra - fa sì che sia consigliabile far ricorso ad esse anche in strade e piazze a carattere monumentale.
Man mano che il traffico cittadino è diventato quasi esclusivamente di autoveicoli, e quindi sempre più pesante e veloce, le pavimentazioni stradali in a. compresso hanno perso via via di interesse, a causa della sdrucciolevolezza che le superfici presentano, specie nelle giornate di pioggia e soprattutto nei primi minuti che questa incomincia a cadere. Tali tipi di pavimentazione sono però ancor oggi molto utilizzati, e sono sempre consigliabili per strade urbane a traffico poco veloce e non molto intenso, dove la sdrucciolevolezza non risulta pericolosa, e dove è largamente compensata dalle caratteristiche cui abbiamo accennato. Ad esse doti è anche da aggiungere la semplicità con cui le pavimentazioni possono eseguirsi in ogni stagione, pure d'inverno, senza necessità di alcuna apertura di cavi stradali, in relazione alle esigenze dei varî servizî cittadini: elettricità, gas, fognature, ecc. Senza dubbio però le mattonelle di a. costituiscono sempre il migliore e più economico sistema per pavimentare cortili, strade private, magazzini, marciapiedi, terrazze ed ambienti di molti edifici industriali.
Attualmente le fabbriche di mattonelle di a. forniscono anche materiale di colore rosso, per particolari esigenze di carattere estetico ed architettonico.
Le mattonelle dello spessore di cm 2 vengono impiegate normalmente per pavimentare terrazze e marciapiedi a traffico pedonale non molto intenso. Quelle da cm 3 per marciapiedi a forte traffico. Quelle da cm 4 trovano impiego per pavimentazioni a traffico veicolare leggero e non intenso. Lo spessore massimo di cm 5 è invece riservato per pavimentazioni di partite carrabili a traffico più intenso e pesante. Ancor oggi la produzione ed il consumo di mattonelle di a. in Italia è rilevante, poiché supera le t 50.000 annue e cioè i m2/cm 2.300.000. La qualità di esse mattonelle dovrebbe rispondere alle norme di accettazione del decreto 10 novembre 1939, n. 234, che prevede prove di resistenza all'usura per attrito radente, urto, flessione ed impronta. Diciamo dovrebbe, perché le norme di accettazione, non più sottoposte a revisione da oltre 20 anni, presentano incertezze e manchevolezze, soprattutto nella parte descrittiva delle modalità di prova, che hanno originato e danno tuttora origine a notevoli confusioni e conseguenti forti difformità tra i risultati di controlli effettuati sullo stesso materiale dai diversi laboratorî autorizzati alle analisi. Inoltre le norme succitate non tengono alcun conto delle differenti forme di impiego dello stesso materiale, e ciò è un grave errore, in quanto, ad esempio, le mattonelle per terrazze, dove il traffico è pressoché nullo, debbono avere necessariamente caratteristiche diverse da quelle da impiegarsi per pavimentazioni a traffico veicolare.
La polvere di roccia asfaltica. - Le norme d'accettazione distinguono tre categorie di polveri asfaltiche: quelle della categoria I si impiegano di norma per l'esecuzione a temperatura ambiente, di tappeti preparati con polveri, pietrischetti possibilmente della categoria I ed olî; quelle delle categoria II si impiegano di norma nei conglomerati, negli asfalti colati e per la formazione di mattonelle e quelle della categoria III, ottenibili dalle rocce abruzzesi, si impiegano come additivi nei conglomerati a base di bitume o di catrame od in miscela con i leganti di cui sopra.
Le polveri devono provenire da rocce costituite da calcari impregnati di bitume e non devono contenere più del 2% di sostanze insolubili in acido cloridrico; devono avere finezza tale da passare per almeno il 95% al setaccio 2 (UNI 2332) e da essere trattenute per almeno il 60% dal setaccio 0,15 (UNI 2332). Le percentuali e le caratteristiche dei bitumi estratti dalle polveri, devono corrispondere ai valori indicati nella tabella 1.
Le polveri ottenute da rocce abruzzesi devono provenire da rocce costituite da calcari o dolomie impregnate di bitume e non devono contenere più del 2% di sostanze insolubili in acido cloridrico.
Le polveri della categoria I e II devono avere finezza tale da passare per almeno il 95% al setaccio 2 (e da essere trattenute per almeno il 60% dal setaccio 0,15). Le polveri della categoria III devono rispondere alle prescrizioni per gli additivi, fissate dalle apposite norme del C.N.R. per l'accettazione dei pietrischi, dei pietrischetti, delle graniglie, delle sabbie e degli additivi per costruzioni stradali.
Le percentuali e le caratteristiche dei bitumi estratti dalle polveri devono corrispondere ai valori indicati nella tabella 2.
Le polveri di roccia asfaltica vengono utilizzate principalmente, nella tecnica stradale, per la confezione di manti sottili applicati a freddo, dello spessore di cm 1-2.
La polvere di roccia asfaltica è anche utilizzata nella confezione di conglomerati asfaltico-bituminosi, che si preparano e si applicano a freddo. Essi presentano una superficie particolarmente e durevolmente antisdrucciolevole e perciò l'applicazione di tali conglomerati si va estendendo sulle nostre strade. La polvere di a. sostituisce la sabbia, che viene invece utilizzata nella preparazione dei normali conglomerati bituminosi "a massa chiusa" assicurando al conglomerato compattezza ed impermeabilità. I conglomerati bituminosi si preparano utilizzando principalmente i bitumi (v.) liquidi.
Le polveri di a. sono anche utilizzate al posto del mastice per la preparazione degli asfalti colati, cui frequentemente si fa ricorso al fine di ottenere ottime pavimentazioni per carreggiate, marciapiedi e terrazze di edifici civili ed industriali.
Additivo o filler di roccia asfaltica. - È anch'esso un prodotto ottenuto dalla macinazione spinta di particolari rocce asfaltiche. Il "filler" (vocabolo derivato dal verbo inglese to fill, "riempire" è infatti un prodotto che serve a riempire i vuoti. Viene quindi anche utilizzato nei conglomerati a base di leganti idrocarburati per conferire compattezza e stabilità elevate. In Italia il termine corrispondente di filler è "additivo".
Gli additivi sono costituiti da polvere finissima di varia natura, quale cemento, calce idrata, carbone, gomma, ecc. e possono perciò provenire anche dalla macinazione spinta di rocce di vario tipo. In particolare anche da roccia asfaltica contenente bitume a basso punto di penetrazione (0,10- a 25 °C) perciò molto duro e ricco di asfalteni. Il bitume contenuto nell'additivo asfaltico, per le caratteristiche suaccennate, collabora attivamente alla "stabilizzazione" del legante idrocarburato utilizzato nella preparazione dei conglomerati. Tale azione stabilizzante è tanto più necessaria quanto maggiore è la suscettibilità termica del legante cui si fa ricorso; per tale additivo da utilizzarsi nelle costruzioni stradali si prescrive che esso abbia granuli di dimensione massima non superiore a 0,075 micron. A parità di superficie specifica gli additivi da roccia asfaltica sono più attivi degli altri tipi di filler, appunto per l'apporto di bitume di qualità pregiata che esso contiene e pertanto in commercio hanno un particolare valore.
Olî asfaltici e bitumi naturali. - Provengono dalla distillazione delle rocce bituminose asfaltiche in forni studiati ed idonei a secondo delle caratteristiche della roccia da distillare. Per quanto si riferisce all'olio asfaltico, l'impiego di esso e le caratteristiche richieste sono rilevabili da quanto già esposto in relazione alle applicazioni di polvere di asfalto. Per quanto si riferisce invece al bitume naturale, v. bitume, in questa App.