5 pubblicazioni classificate nel seguente modo:

Effect of the rejuvenators on the mechanical and performance characteristics of Hot Recycled Mix Asphalt
Autore/i: Prosperi, Emiliano
Editore: Università Politecnica delle Marche
Classificazione: 8 Tesi di dottorato
Abstract: Una delle principali sfide da fronteggiare ai giorni nostri è sicuramente quella di garantire un’economia quanto più possibile circolare. Per questo motivo, in ambito stradale, molteplici benefici economico-ambientali incoraggiano l’uso di fresato (RAP), proveniente dalla demolizione di vecchie pavimentazioni stradali, da introdurre nella produzione di nuovo conglomerato bituminoso a caldo. Tale materiale permette, insieme ad una netta riduzione dei costi di produzione e dei problemi di smaltimento, anche un notevole risparmio delle risorse naturali, grazie allo sfruttamento di entrambi i materiali con cui il RAP è composto (aggregati e bitume). A fronte dei tali vantaggi nell’utilizzare il fresato nella tecnica a caldo, ci sono anche alcune problematiche da fronteggiare, come la sua disomogeneità (sia dal punto di vista della granulometria che del contenuto di bitume), la difficoltà nel garantire e definire un corretto riscaldamento del RAP, sia dal punto di vista logistico (con la necessità di adeguare gli impianti esistenti) che tecnico (occorre limitare l’invecchiamento del bitume vergine e di quello presente nel RAP) che ambientale (con problematiche di emissione di fumi). Inoltre, il bitume contenuto nel fresato risulta essere invecchiato e quindi rigido-fragile, con la conseguente necessità di dover impiegare additivi rigeneranti. Tale invecchiamento del bitume provoca ovviamente una riduzione sia della lavorabilità che delle prestazioni del conglomerato bituminoso di recupero. Tutto ciò fa sì che in Italia e nel mondo ci siano tutt’ora delle limitazioni sulla percentuale di RAP utilizzabile nel riciclaggio a caldo. Negli ultimi anni la ricerca si sta muovendo cercando di studiare queste problematiche, trovando delle soluzioni per arrivare a poter riutilizzare il 100% di fresato anche con la tecnica a caldo garantendo quindi un riciclo continuo e circolare. In questo contesto, l’attività di dottorato ha come scopo principale quello di studiare ed analizzare le proprietà reologiche, meccaniche e prestazionali del conglomerato bituminoso riciclato a caldo al variare della tipologia di additivo rigenerante, del processo produttivo del bitume vergine, della temperatura di produzione della miscela ed infine del tempo di permanenza in forno della miscela sfusa dopo la fase di miscelazione. Sulla base delle evidenze sperimentali ottenute si può affermare che l’impiego di un elevato contenuto di RAP (pari al 50%) è possibile, senza l’insorgenza di effetti dannosi sulla miscela finale se la tecnica di produzione e compattazione, la provenienza e le proprietà del RAP, del bitume vergine e dell’additivo rigenerante sono selezionate e scelte opportunamente. In particolare, usare una ragionevolmente bassa temperatura di miscelazione (sufficiente da rendere il bitume lavorabile) ed un buon bitume primario comporta la produzione di un conglomerato bituminoso riciclato a caldo con ottime proprietà reologiche e meccaniche tali da essere duraturo nel tempo senza soffrire di problemi fessurativi. Inoltre, l’analisi degli effetti del successivo invecchiamento del bitume rigenerato ha portato a concludere che tale re-invecchiamento produce un bitume aventi caratteristiche reologiche pressoché comparabili a quelle di un bitume vergine invecchiato per la prima volta, confermando così la possibilità di riutilizzare il bitume rigenerato per la produzione di nuove pavimentazioni stradali.
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/295281

Evaluation of the rheological and performance behaviour of bitumen modified with compounds including crumb rubber from waste tires
CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS
Autore/i: Carpani, C.; Bocci, E.; Prosperi, E.; Bocci, M.
Classificazione: 1 Contributo su Rivista
Abstract: The recycling of waste tires is one of the greatest concern the researcher have been addressing worldwide. In the field of road materials, several solutions have been studied but all of them present some issues, great or small. In the present study, the possibility to recycle the crumb rubber from waste tires in the production of compounds for bitumen modification was evaluated. In particular, physical, rheological and fatigue tests were carried out on three different compound-modified bitumens and on a reference SBS-modified bitumen. In particular, penetration, softening point, elastic recovery, performance grade, complex modulus, rheological parameters and fatigue resistance were measured in the laboratory at different ageing levels. The results showed that the bitumen including 6% by weight of the compound made of waste rubber and radial SBS had analogous or better performance compared to the reference bitumen including 4.8% of radial SBS in terms of physical properties, lowtemperature behaviour, stiffness, elasticity, ageing sensitivity and fatigue resistance. The findings are very promising and encourage future investigations at mix scale.
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/314198

Evaluation of the rejuvenating effect of different additives on bituminous mixtures including hot-recycled RA as a function of the production temperature
ROAD MATERIALS AND PAVEMENT DESIGN
Autore/i: Prosperi, E.; Bocci, E.; Bocci, M.
Classificazione: 1 Contributo su Rivista
Abstract: The increasing bitumen cost, the growth of the traffic loads and the need to find more sustainable paving practices are forcing agencies to identify new ways to maximise the re-use of Reclaimed Asphalt (RA). If RA could theoretically be 100% recycled, its content in bituminous layers is still restricted in most countries mainly due to legislation limitations and technical issues. In particular, the stiffer and more brittle mixes, usually resulting from RA addition, have raised concerns about the long-term properties of the pavement. In order to further increase the amount of usable RA, rejuvenating additives can be included in the mixtures. The paper deals with the analysis of seven additives, with particular focus on their ability in mitigating the effects of the presence of RA in the mix as a function of production temperature. In particular, FTIR analysis was carried out on the additives to evaluate the differences in their chemical composition. Moreover, the mechanical properties of the mixtures including 50% RA and produced at 140°C or 170°C were investigated. The results showed the reduction of the mixing temperature from 170°C to 140°C determined a slight increase of the air voids content but also allowed a significant decrease of mix stiffness and strength with a contemporary increase of ductility. The mixtures containing 50% RA and the additive had an intermediate behaviour between the mix without RA and the mix with 50% RA and no additive. The additives investigated in this research showed, in most cases, different chemical structures, which reflected in their rejuvenating performance. The comparative analysis of the results from mechanical and chemical tests provided remarkable information about the characteristic properties of a good rejuvenator, particularly the presence of esters and the high flashpoint.
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/295409

Effect of Bitumen Production Process and Mix Heating Temperature on the Rheological Properties of Hot Recycled Mix Asphalt
SUSTAINABILITY
Autore/i: Prosperi, E.; Bocci, E.; Bocci, M.
Classificazione: 1 Contributo su Rivista
Abstract: Heavy traffic loads require the replacement of damaged pavements, so a huge amount of reclaimed asphalt pavement (RAP) material is now available and must be recycled in order to avoid landfill and to achieve both environmental and economic benefits. The most common and profitable solution to reuse RAP is associated with the hot recycling technique, as it allows recovering both solid and binding components of RAP. Several factors influence the performance of hot recycled mix asphalt (HRMA). Among those, this paper focuses on the role played by the origin of the virgin bitumen, i.e. the oil-distillation process, and by the mixing temperature adopted during HRMA production. The objective was to evaluate the rheological properties of mixtures produced using a high amount of RAP (50%), two different rejuvenators, two mixing temperatures (140 degrees C or 170 degrees C) and two neat bitumen types derived from different distillation processes (visbreaker and straight-run). The results showed that the addition of RAP led to an increase in the dynamic modulus and a decrease in the phase angle, while the use of rejuvenators partly tended to rebalance these characteristics. The visbreaker bitumen showed a higher sensitivity to short-term aging than the straight-run, determining higher mix stiffness and lower viscous features. The higher mixing temperature also determined an increase in the complex modulus and a reduction in the phase angle as a result of the higher mobilization of the aged bitumen from the RAP.
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/314199

Ageing and cooling of hot-mix-asphalt during hauling and paving—a laboratory and site study
SUSTAINABILITY
Autore/i: Bocci, E.; Prosperi, E.; Mair, V.; Bocci, M.
Classificazione: 1 Contributo su Rivista
Abstract: In road construction, it can happen that, for different reasons, the time between hot-mix asphalt (HMA) production and paving is extended to some hours. This can be reflected in several problems such as mix cooling and temperature segregation, but also in an extremely severe bitumen ageing due to its prolonged exposure to high temperatures. This paper deals with the investigation of these phenomena both in the laboratory and on site. In particular, the first part of the research aimed at observing the influence of the conditioning time, when the loose HMA is kept in the oven at a high temperature, on the mix properties. The second part focused on the ageing/cooling that happens on site during HMA hauling, as a function of time and type of truck. Temperatures were monitored using a thermal camera and different probes, and gyratory compactor specimens were produced by sampling some HMA from the trucks every 1 h for 3 h. The results showed that HMA stiffness rises if the time when the loose mix stays in the laboratory oven before compaction increases. However, on site, the HMA volumetric and mechanical properties do not change with hauling time up to 3 h, probably because the external material in the truck bed protects the HMA core from the access of oxygen, hindering bitumen oxidation and loss of volatiles. The temperature monitoring highlighted that temperature segregation, after 3 h hauling, can be higher than 30 °C but it can be reduced using insulated truck beds.
Scheda della pubblicazione: https://iris.univpm.it/handle/11566/288094