Costipamento in laboratorio di miscele non legate per usi stradali e ferroviari e confronto tra procedure di costipamento - Laboratory compaction of unbound mixtures for road and rail uses and comparison of compaction procedures

The service life of a road and rail superstructure is strongly affected by the bearing capacity of the subgrade. The action of thickening the soil is an operation of absolute importance, because in addition to ride comfort, it ensures stability and the absence of failure, i.e., the functionality of the superstructure during operation. Often, the soils encountered during the construction of a road infrastructure are not suitable to guarantee, over time, the bearing characteristics necessary to ensure satisfactory durability and regularity of the work itself. In recent years, the use of aggregates from recycling of construction and demolition waste (C&D) has become increasingly popular for both economic reasons and environmental sustainability. Therefore, this study aims to analyze the compaction procedures of mixtures of natural and/or recycled materials to be used for the construction of road and rail embankments or foundations with suitable performance characteristics. The experimental investigation was conducted at the Laboratory of Road Construction of the University of Basilicata. Numerous mixtures were studied, the composition of which for five of them was optimized in addition to the Proctor test, with the dynamic/impulsive Vibrating Hammer test, which allows different stresses to be imparted to the soil than tradition alones. The materials investigated are pozzolan alone and mixed with C&D, clay loam soil and granular quarry mix (limestone). Expecting that the effectiveness of compaction with the Vibrating Hammer depends on both the type of material compacted and the compaction time, the authors investigated the possibility of optimizing pozzolan and C&D mixtures. Specifically, they identified the compaction technique that allows the material to provide the best bearing performance and, with reference to the impulsive compaction technique, defined the optimal compaction time.

La vita utile di una sovrastruttura stradale e ferroviaria è fortemente condizionata dalla capacità portante del sottofondo. L’azione di addensamento del terreno è un’operazione di rilevanza assoluta, perché oltre al comfort di marcia, garantisce la stabilità e l’assenza di cedimenti, ovvero la funzionalità della sovrastruttura nella fase di esercizio. Spesso i terreni che si riscontrano durante la realizzazione di un’infrastruttura viaria non sono idonei a garantire, nel tempo, le caratteristiche di portanza necessarie ad assicurare una soddisfacente durabilità e regolarità dell’opera stessa. Negli ultimi anni si è sempre più diffuso l’impiego di inerti derivanti dal riciclaggio dei rifiuti da Costruzione e Demolizione (C&D) sia per motivi economici, che di sostenibilità ambientale. Il presente studio si propone dunque di analizzare le procedure di costipamento di miscele di materiali naturali e/o riciclati da utilizzare per la costruzione di rilevati o fondazioni stradali e ferroviarie con idonee caratteristiche prestazionali. L’indagine sperimentale è stata condotta presso il Laboratorio di Costruzioni Stradali dell’Università degli Studi della Basilicata. Sono state studiate numerose miscele, la cui composizione per cinque di esse è stata ottimizzata oltreché con la prova Proctor, con quella dinamico/impulsiva del Vibrating Hammer, che consente di imprimere al terreno sollecitazioni diverse rispetto a quelle tradizionali. I materiali indagati sono la pozzolana da sola e miscelata con il C&D, il terreno limo argilloso ed il misto granulare di cava (calcare). Atteso che l’efficacia del costipamento con il Vibrating Hammer dipende sia del tipo di materiale costipato che dal tempo di compattazione, gli autori hanno indagato la possibilità di ottimizzare le miscele pozzolana e C&D. In particolare, hanno individuato la tecnica di costipamento che consente al materiale di fornire le migliori prestazioni di portanza e, con riferimento alla tecnica di compattazione impulsiva, hanno definito il tempo ottimale di costipamento.