CARATTERIZZAZIONE PRESTAZIONALE DI SISTEMI BISTRATO IN CONGLOMERATO BITUMINOSO RINFORZATI CON GEOCOMPOSITO

This thesis aims to characterise the performance of Hot Mix Asphalt double-layered systems through the analysis of the results of shear bond tests and three-point bending tests. Three main configurations were analysed: unreinforced systems, reinforced with type 1 geocomposite, and reinforced with type 2 geocomposite, to understand whether and how the inclusion of a geocomposite influences the mechanical behaviour of road pavements. The experimental activity involved the production of 11 two-layer slabs of the Wear/Binder type (5 of which were unreinforced and 3 of which were reinforced with geocomposite), in traditional bituminous conglomerate, and 6 two-layer slabs in the Binder/Base configuration (3 of which were unreinforced and 3 of which were reinforced with type 2 geocomposite), in polymer modified bituminous conglomerate, which were then subjected to cutting and coring in order to test the standardised cylindrical and prismatic specimens mentioned above. Analysis of the results of the shear and flexural tests, conducted on an Excel spreadsheet, showed that the introduction of the first category geocomposite leads to a considerable increase in shear strength at the interface between the layers and contributes significantly to slowing down the propagation of cracks due to flexure. Type 2 geocomposite, on the other hand, showed excellent shear behaviour but made a negligible contribution in terms of slowing down cracking due to static bending at three points. Furthermore, it was observed that the type of CB (traditional or modified) significantly influences the overall response of the system in which the geocomposite is inserted, in terms of static bending. On the contrary, the shear strength at the interface was found to be independent of the type of bituminous conglomerate, but depended mainly on the type of geocomposite.

La presente Tesi si prefigge lo scopo di caratterizzare in termini prestazionali, attraverso l'analisi dei risultati di prove di taglio diretto (Shear Bond Test) e prove flessionali statiche su tre punti (Three Point Bending Test), sistemi bistrato in conglomerato bituminoso prodotto a caldo. Sono state analizzate tre configurazioni principali: sistemi non rinforzati, rinforzati con geocomposito di tipo 1, e rinforzati con geocomposito di tipo 2, con lo scopo di comprendere se e in che modo l'inserimento di un geocomposito, dell'una o dell'altra tipologia, influenzi il comportamento meccanico delle pavimentazioni stradali. L'attività sperimentale ha previsto la produzione di 11 piastre bistrato di tipo Usura/Binder (di cui 5 non rinforzate e 3 per tipologia di geocomposito), in conglomerato bituminoso tradizionale, e 6 piastre bistrato in configurazione Binder/Base (di cui 3 non rinforzate e 3 rinforzate con geocomposito di tipo 2), in conglomerato bituminoso modificato, successivamente sottoposte a taglio e carotaggio, ai fini di sottoporre ai test sopra citati provini cilindrici e prismatici standardizzati. L'analisi dei risultati delle prove di taglio e flessionali, condotta su un foglio di calcolo Excel, ha fatto emergere che l'introduzione del geocomposito della prima categoria determina un considerevole aumento della resistenza al taglio all'interfaccia degli strati, e contribuisce significativamente a rallentare la propagazione delle fessurazioni dovute a flessione. Il geocomposito di tipo 2, invece, ha mostrato un ottimo comportamento a taglio, ma ha apportato un esiguo contributo in termini di rallentamento della fessurazione dovuta a flessione statica su tre punti. Inoltre, si è osservato che la tipologia di CB (tradizionale o modificato) influenza notevolmente la risposta complessiva del sistema nel quale il geocomposito è inserito, in termini di flessione statica. Al contrario, la resistenza al taglio all’interfaccia è risultata essere indipendente dal tipo di conglomerato bituminoso, ma è dipesa principalmente dal tipo di geocomposito.