Rifiuti. Impiego razioneale dei materiali per rilevati stradali
I RIFIUTI E L’IMPIEGO RAZIONALE DEI MATERIALI PER I RILEVATI STRADALI.
Ing. Salvatore Comenale Pinto Tradizionalmente le terre, provenienti o dallo scavo delle trincee o da cave di prestito, erano i soli materiali che potevano essere considerati idonei per la costruzione dei rilevati stradali. I criteri per valutare l’idoneità di una terra alla costruzione del rilevato erano basati sulla classifica delle terre, e supponevano che le caratteristiche di una terra, comprese le caratteristiche meccaniche, dipendessero dalla sua frazione fine e dalla plasticità di essa, e non da altri fattori come la natura mineralogica della terra, il suo contenuto di acqua, l’energia utilizzata per costiparla. In definitiva questi criteri erano formulati sulla base di esperienze costruttive in una certa regione e non sulla base delle caratteristiche meccaniche delle terre.
Inoltre se una terra scavata per la costruzione di una trincea risultava non idonea per la costruzione dei rilevati, era semplicemente destinata ad essere abbandonata e si cercava di aprire delle cave di prestito a distanza di trasporto minima dal relativo tronco di rilevato. Dunque il trattamento delle terre a calce o a cemento era strettamente riservato al miglioramento (stabilizzazione) del sottofondo in trincea quando esso era costituito da terre ritenute non idonee, o a causa della loro classificazione, o a causa di presenze d’acqua troppo elevate.
Infine si è dovuto riconoscere che questi criteri, largamente impiegati fino a oggi, divengono poco affidabili quando si cerca di applicarli in condizioni diverse da quelle in cui sono state inizialmente formulate, in particolare quando si cerca di applicarli in regioni dove le terre hanno caratteristiche mineralogiche molto diverse dalle terre di riferimento (come per esempio nel caso molto importante delle regioni dove si trovano le lateriti), o nel caso altrettanto importante in cui si cerca di valutare l’idoneità alla costruzione di rilevati di materiali che non sono affatto delle terre. In altre parole la debolezza intrinseca dei criteri di idoneità basati sulla classifica delle terre ha condotto alla definizione di “materiali marginali”, cioè di “materiali non del tutto conformi alle specifiche in vigore in un paese per i materiali normali, ma che possono essere impiegati con successo, sia in particolari condizioni rese possibili da caratteristiche climatiche o dal progresso tecnico, sia dopo un aver subito un particolare trattamento” (termine 09.1.42 del Dizionario Tecnico Stradale AIPCR). I materiali marginali originariamente comprendevano tre differenti classi di materiali, cioè materiali naturali non tradizionali, sotto prodotti industriali e rifiuti.
Al giorno d’oggi la sensibilità agli aspetti ambientali ha condotto a delle notevoli evoluzioni nell’utilizzazione dei materiali per la costruzione dei rilevati.
Infatti in molti paesi, tra cui quelli dell’Unione Europea, sono state introdotte limitazioni legali che impediscono l’impiego di rifiuti nelle costruzioni stradali, benché sia noto che essi possono avere buone caratteristiche geo-meccaniche : è divenuto obbligatorio inviare i rifiuti a discarica e costruire le strade con materiali. Si possono immaginare, e in alcuni paesi sono state già realizzate, delle discariche specializzate che trattano rifiuti con buone caratteristiche geo-meccaniche : questi impianti, vigilati da agenzie di protezione ambientale, conformandosi a delle procedure che includono controlli ed eventuali trattamenti, possono produrre materiali per la costruzione di rilevati, o per altre finalità.
Sempre per ragioni ambientali l’impiego di sottoprodotti è possibile a condizione di seguire delle procedure, sempre sotto controllo di agenzie di protezione ambientale, che assicurino che essi siano utilizzati nel processo di costruzione di una strada e non per la realizzazione di una discarica a buon mercato.
Altra novità indotta dalla aumentata sensibilità ambientale è che sempre più frequentemente, in particolare nei paesi industrializzati, le terre scavate per le trincee e non idonee alla costruzione dei rilevati, sono considerate come rifiuti ed è obbligatorio trasportarle a deposito, comportando quindi dei costi per il trasporto e il conferimento alle discariche. Questi costi in molti casi rendono economico il trattamento a calce o a cemento, che in precedenza era riservato al miglioramento del sottofondo in trincea.
L’incremento dei casi di trattamento delle terre è un’altra ragione per abbandonare le classifiche delle terre come criteri per giudicare la loro idoneità all’impiego nella costruzione dei rilevati. Infatti il trattamento delle terre può facilmente condurre a caratteristiche meccaniche molto migliori di quelle di origine, di modo tale che le terre trattate possono essere caratterizzate da prove di resistenza, non eseguibili sulle terre, introducendo una discontinuità tra materiali che adempiono alla stessa funzione.
Si può constatare che prove di prestazione meccanica quali le prove CBR a tasso di umidità variabile, forniscono indicazioni molto chiare per giudicare l’idoneità o la non idoneità di una terra per la costruzione dei rilevati. Nel caso le prove conducano a giudicare non idonea la terra, ossia nel caso non si individui un intervallo di umidità nel quale la terra assicuri le prestazioni meccaniche volute, è possibile aggiungere successivamente percentuali di legante maggiori fino ad ottenere un intervallo di umidità in cui la terra trattata assicura le prestazioni meccaniche volute con il minimo impiego di legante.
Beninteso lo studio preliminare del trattamento in laboratorio è solo il primo passo di una procedura per assicurare la buona esecuzione del rilevato, la quale richiede anche di disporre in cantiere di mezzi d’opera che assicurino una miscelazione completa e conforme a quella studiata in laboratorio.
Si ricorre all’espressione “materiali locali” nell’ambito della costruzione dei rilevati senza definirli formalmente, in quanto si ritiene patrimonio comune e condiviso che per la costruzione dei rilevati si cerca di impiegare materiali locali e cioè materiali idonei, diponibili alla minima distanza di trasporto, essendo la distanza di trasporto univocamente definita per qualsiasi materiale in relazione a un certo tronco di rilevato stradale.
La razionalizzazione dell’impiego dei materiali locali, o meglio dei metodi di costruzione dei rilevati stradali, era un tempo perseguita attraverso la massima riduzione possibile delle distanze di trasporto per la costruzione di rilevati affidabili, utilizzando solo terre “locali”. Al giorno d’oggi si persegue lo stesso obiettivo di costruire rilevati affidabili, ed economici, ma lo si fa in un quadro di sensibilità ambientale che conduce a considerare idonei per la costruzione di un rilevato stradale dei materiali alla sola condizione di avere caratteristiche meccaniche tali da permettere la costruzione di rilevati affidabili (non è più necessario utilizzare esclusivamente delle terre); in particolare, nello spirito di minimizzare l’ac*****ulo di rifiuti, si può anche utilizzare, previo controllo delle agenzie ambientali preposte, dei materiali provenienti da un ciclo di trattamento di rifiuti, o che siano dei sottoprodotti, a condizione che abbiano caratteristiche meccaniche tali da permettere di costruire dei rilevati affidabili.
I leganti, soprattutto in certe regioni in via di sviluppo, possono avere costi e distanze di trasporto che non li rendono effettivamente utilizzabili nella costruzione dei rilevati. Tuttavia anche in questi casi il loro impiego resta la sola possibilità di migliorare (stabilizzare) il sottofondo dei tratti di strada in trincea, che diversamente non raggiungerebbero prestazioni meccaniche accettabili o a causa della loro natura, o a causa del loro alto tasso di umidità.