Cos’è la pavimentazione stradale e le sue funzioni

La pavimentazione stradale, chiamata anche sovrastruttura stradale, è la parte della strada che poggia sul sottofondo (realizzato con misti granulari stabilizzati o misti granulari naturali ); è composta da una serie di strati sovrapposti, realizzati con materiali diversi (bituminosi, cementizi, granulari) e spessori variabili in base all’uso previsto e al traffico atteso.

Le funzioni principali di una pavimentazione, quando ben progettata, includono:

• supportare i carichi di traffico senza causare rotture, cedimenti o deformazioni;
• offrire regolarità e aderenza superficiale per migliorare la sicurezza e il comfort di guida.

La combinazione tra requisiti strutturali (portanza, durabilità) e funzionali (regolarità, aderenza) determina la qualità complessiva della pavimentazione, la sua efficienza nel tempo, la distribuzione dei carichi sul terreno di fondo e il suo comportamento alle sollecitazioni dei mezzi che transitano.

La composizione della pavimentazione stradale

Come anticipato, ogni pavimentazione è costituita da strati funzionali distinti, ciascuno con caratteristiche meccaniche e materiali con comportamenti specifici.

Il pacchetto stradale non deve risultare rigido, ma flessibile per riuscire a lavorare correttamente nel tempo e garantire durabilità della struttura. 

Dal basso verso l’alto, possiamo identificare:

1. Sottofondo

È il terreno naturale o stabilizzato su cui si appoggia la sovrastruttura. Lo spessore varia generalmente tra 50 e 100 cm, e la sua portanza è un fattore determinante per la riuscita della pavimentazione; se scarsa (inferiore a 300 daN/cm²), è necessario intervenire con opere di bonifica o sostituzione. Un buon sottofondo deve essere compattato al 95% del peso in volume secco e protetto sia dall’acqua che dal gelo.

2. Strato di fondazione

Costituito da misto granulare o da materiali stabilizzati con leganti idraulici o bituminosi. Ha il compito di distribuire uniformemente i carichi sul sottofondo, nonché la funzione di parziale regolarizzazione della sovrastruttura stradale. Lo spessore è compreso tra 15 e 35 cm e, in mancanza di materiali idonei, si ricorre a miscele speciali (ad esempio misti cementati).

3. Strato di base

Elemento strutturale che assorbe la maggior parte delle sollecitazioni verticali e orizzontali, lo strato di base è realizzato in conglomerato bituminoso con granulometria grossa, presenta maggiore porosità e minore quantità di legante rispetto agli strati superiori. Lo spessore può variare da 8 a 30 cm, in funzione del traffico e delle condizioni climatiche. In alcune pavimentazioni semirigide, lo strato di base può essere sostituito da misto cementato.

4. Strato di collegamento

Chiamato anche binder o strato di collegamento, ha il compito di collegare la base al manto di usura, in modo da regolarizzare lo strato sottostante e assorbire le azioni flessionali residue. Il binder è composto da conglomerato bituminoso con granulometria semi aperta, con spessori medi che variano tra 6 e 8 cm; 

Rispetto allo strato di base il binder ha un quantitativo di bitume superiore.

5. Manto di usura (noto anche come tappeto di usura)

È lo strato a diretto contatto con il traffico. Deve garantire aderenza degli pneumatici, regolarità del piano viabile e impermeabilità, motivo per cui si utilizza conglomerato bituminoso con granulometria più chiusa e fine o più aperta/drenante (di solito  in autostrada), in funzione delle prestazioni richieste. Rispetto allo strato di binder, il tappeto di usura ha un quantitativo di bitume generalmente superiore al 5%. 

Nelle miscele impiegate per la costruzione di questo strato viene di norma richiesto l’utilizzo di materiali inerti (di natura vulcanica o artificiali) con caratteristiche di elevata resistenza alla frantumazione e alla levigazione, al fine di garantire maggiore durabilità e aderenza.

Al di là delle caratteristiche specifiche di ogni strato, un discorso a parte riguarda la tipologia di legante bituminoso utilizzato: questo può essere normale oppure avere subito delle modifiche tramite l’aggiunta di polimeri, cere o altre tipologie di additivi. Le caratteristiche del bitume influenzano la lavorabilità e la produzione del materiale (temperature di produzione e di stesa), ma soprattutto resistenza e durabilità.

Le tipologie di pavimentazione stradale

In base alla curva granulometrica ed al contenuto di legante, ed alla natura degli inerti e del legante utilizzati nei diversi strati, si identificano diverse tipologie di pavimentazione stradale; la scelta di quale utilizzare dipende da fattori come traffico, contesto ambientale, durabilità attesa e materiali disponibili. Il progettista svolge un ruolo fondamentale per la decisione della tipologia di pavimentazione e di quali materiali utilizzare nel pacchetto stradale.

Pavimentazioni flessibili

In queste strutture, gli strati dalla base al manto di usura sono realizzati tramite l’utilizzo di leganti bituminosi, che garantiscono un comportamento plastico del materiale in risposta ad applicazione di carichi dinamici (traffico stradale). Rappresentano la soluzione più diffusa per la costruzione e il mantenimento delle strade.

Pavimentazioni semirigide

In queste strutture, uno degli strati portanti (la base oppure la fondazione) è sostituito con una miscela di inerti e leganti idraulici, conferendo maggiore rigidità alla sovrastruttura; questi fattori rendono le pavimentazioni stradali semirigide ideali per volumi elevati di traffico pesante e per contesti in cui è richiesta una maggiore resistenza a fenomeni di fatica e di ormaiamento (deformazioni permanenti localizzate degli strati superficiali).

Pavimentazioni rigide

Realizzate con piastre in calcestruzzo semplice, armato o precompresso, le pavimentazioni rigide assolvono contemporaneamente le funzioni degli strati superficiali e di base. Richiedono l’inserimento di giunti o di opportune armature per gestire i fenomeni di ritiro e variazioni termiche.

Pavimentazioni a elementi

Queste pavimentazioni non sono adatte a sostenere traffico pesante o velocità elevate, motivo per cui vengono utilizzate principalmente in centri storici, piazze e aree di sosta urbane. Sono realizzate con blocchi di pietra naturale di varie forme e dimensioni (come cubetti o lastre), posati su uno strato di sabbia e, a seconda del tipo di strada, su una base più o meno strutturata. I giunti tra i blocchi vengono riempiti con sabbia o sigillati con materiali come mastice bituminoso o boiacca di cemento, per garantire maggiore stabilità.

Dalla progettazione alla messa in opera

La realizzazione di un corretto pacchetto stradale si basa su un insieme di fattori che partono dal progettista, passano per gli impianti di produzione e finiscono con le squadre di stesa, dove ciascuno di questi soggetti svolge un ruolo fondamentale per raggiungere il risultato finale.

La qualità di produzione dei diversi conglomerati bituminosi e la possibilità di utilizzare tecnologie per proporre nuove soluzioni sono fondamentali soprattutto alla luce delle recenti normative entrate in vigore come i “CAM Strade”.

Fusion srl si inserisce nella fase produttiva con i propri additivi, offrendo soluzioni che aiutano gli impianti di produzione a produrre materiali altamente performanti:

riducendo il consumo di combustibili, grazie alla tecnologia Warm Fusion;

riducendo il consumo di materiale vergine a favore di un maggior utilizzo di riciclato (granulato di conglomerato bituminoso) e a parità di prestazioni finali, grazie alla tecnologia Ri Fusion.

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