Tutto sull’asfalto: il materiale che ci consente di viaggiare sulle strade

Che cos’è l’asfalto che ogni giorno usiamo attraverso le nostre auto? Alzi la mano chi, almeno una volta, si è posto questa fatidica domanda. Tutti sappiamo di cosa sono fatte le strade, ma non tutti conoscono la natura dell’asfalto che oggi utilizziamo per costruirle.

Senza l’asfalto, oggi, sarebbe molto più complesso muoversi in su e in giù per l’Italia e nel mondo. Questo materiale ha di fatto rivoluzionato i trasporti e ha permesso lo sviluppo del settore dell’automotive e in particolare lo sviluppo degli pneumatici e di tutta la meccanica ad essa collegata come per esempio le sospensioni, ma anche i freni. L’asfalto è stato decisivo per lo sviluppo della civiltà moderna come oggi la conosciamo, anche se le gloriose civiltà del passato (a ogni latitudine) avevano già provato ad avere strade sicure e ben progettate. Basti pensare ai romani, ma non solo. La pietra, però, mal si confà all’automobile e per questo ecco l’asfalto.

I segreti del conglomerato bituminoso: un prodotto naturale

Ciò che chiamiamo comunemente come “asfalto” in realtà di chiama conglomerato bituminoso: questo è il suo nome tecnico ed è anche la perfetta descrizione della sua natura. Una natura che è, si perdoni il gioco di parole, naturale. Il bitume, al di là delle miscele che oggi si possono migliorare grazie alla ricerca, è un prodotto di Madre Natura ed è composto da diversi materiali pesanti (come sabbia e pietrisco) e da un materiale legante. In Italia ci sono due giacimenti importanti: uno è in Sicilia (che principalmente restituisce bitume molle) e l’altro è in Abruzzo (rocce dolomitiche con alta percentuale di bitume duro).

Com’è fatto il bitume?

Non si può avere una composizione chimica univoca del bitume che poi usiamo come asfalto: questa cambia a seconda del giacimento ed è influenzata da molti fattori. La composizione può, inoltre, variare nel tempo. Di base si può dire che il bitume può contenere delle piccole quantità di azoto e ossigeno, ma anche metalli come il ferro. Lo zolfo è variabile. Il bitume si presenza come semisolido, ha un’elevata sensibilità alla temperatura e ha un comportamento viscoelasatico fino a 75°C.

La composizione dell’asfalto e la miscela ideale

In questi tempi moderni dove la tecnica e la scienza regnano incontrastate, non si fanno più le strade con del semplice “bitume” scaldato. Le miscele di asfalto, oggi, sono differenti e rispondono a molte esigenze. Oltre agli elementi naturali che Madre Natura può darci, si aggiungono degli additivi che migliorano o aggiungono prestazioni particolari all’asfalto. Per esempio, l’asfalto drenante: ha una capacità di assorbire e far defluire l’acqua piovana, evitando così di creare pozze e potenziale effetto aquaplaning. Viene usato principalmente sulle autostrade, strade ad alta percorrenza, zone particolari e circuiti.

Oltre agli additivi, si possono aggiungere alla miscela anche altri materiali inerti, come ad esempio materiali di recupero (in particolare quelli recuperati dal riciclo degli pneumatici): questo genere di asfalti possono essere insonorizzanti, cioè possono abbattere il rumore provocato dal passaggio delle auto.

Esiste poi l’asfalto antigelo, usato nelle zone montuose, ma anche l’asfalto antisgmog. Altre caratteristiche ottenuto con additivi e materiali riguardano la resistenza della miscela stessa alle sollecitazioni: questo permette un risparmio nella manutenzione e una maggiore durevolezza. Insomma, non esiste una sola miscela ideale: diciamo che ce n’è una per ogni esigenza.

A cosa serve l’asfalto?

L’asfalto è un materiale fondamentale per la costruzione e la manutenzione delle strade moderne. Serve principalmente a creare superfici stradali lisce, durevoli e sicure per la circolazione dei veicoli. Le sue proprietà elastiche permettono di assorbire gli impatti, riducendo l’usura dei pneumatici e offrendo una guida più confortevole. Inoltre, l’asfalto è progettato per resistere a carichi pesanti, come quelli dei camion, e a condizioni climatiche avverse, come pioggia e gelo, mantenendo la sua integrità e prevenendo la formazione di buche.

Oltre a migliorare la qualità della guida, l’asfalto gioca un ruolo cruciale nella riduzione del rumore del traffico. Le superfici asfaltate moderne possono essere progettate per assorbire le vibrazioni sonore, rendendo le aree urbane più silenziose. Un altro vantaggio è la possibilità di trattare l’asfalto con materiali speciali per migliorare la visibilità e la sicurezza stradale, come gli asfalti drenanti che riducono il rischio di aquaplaning in caso di pioggia.

Che cos’è il binder stradale?

Il binder stradale è uno strato intermedio utilizzato nella costruzione delle strade asfaltate. Si trova tra la fondazione stradale, spesso costituita da materiali aggregati grossolani, e lo strato superficiale di asfalto. Il binder è composto da una miscela di bitume e aggregati, ed è progettato per fornire resistenza strutturale e durabilità alla pavimentazione stradale. La sua funzione principale è distribuire i carichi derivanti dal traffico in modo uniforme sulla base stradale, prevenendo la deformazione e il danneggiamento della superficie.

Il binder è fondamentale per la longevità della strada. Garantisce che lo strato superiore, che è sottoposto a usura continua, rimanga stabile e sicuro. Inoltre, aiuta a migliorare l’aderenza della superficie stradale, riducendo i rischi di incidenti. La qualità del binder utilizzato può influire notevolmente sulla durata della strada e sulla necessità di manutenzione futura.

Chi ha inventato l’asfalto?

L’asfalto, come lo conosciamo oggi, è stato sviluppato gradualmente nel corso del tempo, ma uno dei pionieri nell’uso moderno di questo materiale fu l’ingegnere scozzese John Loudon McAdam nel XIX secolo. McAdam introdusse un nuovo metodo di costruzione stradale, noto come “macadamizzazione”, che prevedeva l’uso di pietre frantumate per creare una superficie stradale resistente. Sebbene il macadam originariamente non includesse il bitume, successivamente fu combinato con questo legante per creare il “tarmacadam”, abbreviazione di “tarmac”, una forma primitiva di asfalto.

Il primo uso documentato di asfalto come lo intendiamo oggi risale al 1870, quando l’ingegnere statunitense Edward de Smedt inventò una miscela di bitume e aggregati per pavimentare strade a Newark, nel New Jersey. Questo metodo si diffuse rapidamente, diventando la base per le moderne tecniche di pavimentazione stradale.

Come si costruisce una strada asfaltata?

La costruzione di una strada asfaltata segue diverse fasi ben definite, ciascuna delle quali è cruciale per garantire la durabilità e la funzionalità della strada. Ecco una panoramica dei passaggi principali:

1. Progettazione e pianificazione: prima di iniziare i lavori, si effettua uno studio geotecnico per valutare le condizioni del terreno e si sviluppa un progetto che include il tracciato, lo spessore degli strati e i materiali da utilizzare.
2. Preparazione del sito: il terreno viene livellato e compattato per creare una base solida. Se necessario, vengono installati sistemi di drenaggio per evitare l’accumulo di acqua sotto la strada.
3. Costruzione della fondazione: si stende uno strato di materiale aggregato grossolano, come ghiaia o pietrisco, che viene poi compattato per formare una base stabile.
4. Posa del binder: Si applica uno strato intermedio di binder, una miscela di bitume e aggregati, che fornisce resistenza strutturale.
5. Posa dell’asfalto superficiale: Lo strato superiore di asfalto, che costituisce la superficie su cui viaggiano i veicoli, viene steso e compattato con rulli.
6. Rifiniture e Segnaletica: Infine, la strada viene rifinita con la posa della segnaletica orizzontale e l’installazione di barriere di sicurezza e altri dispositivi.

Come si fa il catrame?

Il catrame è un liquido vischioso, scuro e denso, derivato dalla distillazione del carbone o del petrolio. Il processo per produrlo può variare a seconda della materia prima, ma ecco una panoramica generale:

1. Distillazione del carbone o del petrolio: il carbone o il petrolio viene riscaldato a temperature elevate in assenza di ossigeno, in un processo chiamato distillazione distruttiva o pirolisi. Durante questo processo, il materiale si scompone, rilasciando vari prodotti tra cui gas, oli e catrame.
2. Raccolta del catrame: il catrame viene separato dagli altri sottoprodotti e raccolto. Il catrame di carbone, ad esempio, è spesso un sottoprodotto della produzione di coke (un combustibile solido) per l’industria siderurgica.
3. Raffinazione: il catrame grezzo può essere ulteriormente raffinato per rimuovere impurità e ottenere vari gradi di catrame, a seconda dell’uso finale, come in pavimentazioni, impermeabilizzazioni o come legante nell’asfalto.

Come si realizza l’asfalto?

L’asfalto viene realizzato combinando bitume, un legante viscoso derivato dalla raffinazione del petrolio, con aggregati (pietre, sabbia e ghiaia). Ecco i passaggi principali:

1. Preparazione degli aggregati: gli aggregati vengono selezionati e frantumati in diverse dimensioni. La miscela di aggregati viene quindi riscaldata per rimuovere l’umidità.
2. Preparazione del bitume: il bitume viene riscaldato per renderlo fluido e facilitare la miscelazione con gli aggregati.
3. Miscelazione: gli aggregati caldi vengono mescolati con il bitume riscaldato in un tamburo rotante o in un miscelatore. Il risultato è una miscela omogenea di asfalto.
4. Trasporto e applicazione: l’asfalto viene trasportato al sito di costruzione e steso sulla superficie stradale preparata, dove viene compattato da rulli per formare una superficie liscia e durevole.

Qual è la composizione dell’asfalto?

L’asfalto è composto principalmente da:

1. Aggregati: pietrisco, ghiaia, sabbia e filler minerali costituiscono circa il 90-95% della miscela. Questi materiali conferiscono all’asfalto resistenza e durabilità.
2. Bitume: il bitume è un legante vischioso che rappresenta circa il 5-10% della miscela. Esso agisce come colla, legando insieme gli aggregati e conferendo elasticità e impermeabilità al materiale.

Com’è fatto l’asfalto drenante?

L’asfalto drenante è progettato per permettere all’acqua di filtrare attraverso la superficie stradale, riducendo il rischio di aquaplaning e migliorando la sicurezza durante le piogge. La sua struttura è composta da:

1. Aggregati a grana grossa: vengono utilizzati aggregati di dimensioni maggiori e con meno filler, creando così porosità nella miscela.
2. Bitume modificato: spesso si utilizza un bitume modificato con polimeri per migliorare l’adesione e la resistenza all’usura.
3. Struttura porosa: la miscela è progettata per avere una percentuale di vuoti più alta, che permette all’acqua di drenare attraverso la pavimentazione e di essere smaltita lateralmente.

Dove viene prodotto l’asfalto?

L’asfalto viene prodotto in impianti di miscelazione, noti come impianti di asfalto o centrali di bitume, situati in varie località, solitamente vicino a cave di aggregati o a grandi cantieri stradali. Questi impianti possono produrre diverse miscele di asfalto a seconda delle esigenze specifiche del progetto.

Quanto deve durare l’asfalto?

La durata di un asfalto dipende da vari fattori, tra cui la qualità dei materiali utilizzati, la corretta posa in opera e le condizioni del traffico e climatiche. In generale, una strada asfaltata dovrebbe durare tra 10 e 20 anni prima di richiedere un rifacimento significativo, anche se interventi di manutenzione minori, come la riparazione di buche o la riasfaltatura della superficie, possono essere necessari più frequentemente.