Bitume 60/70 e PMB per progetti stradali: gradi, prove, logistica

Il bitume è un residuo di raffineria venduto come materiale da ingegneria. Le imprese stradali lo specificano con un grado, la raffineria lo produce secondo una norma, e tra i due si collocano prove, temperature e una catena logistica più complessa di quella di qualsiasi altra commodity liquida, perché il prodotto è solido a temperatura ambiente. Questo articolo tratta i gradi stradali che dominano i progetti EPC viari, i leganti modificati con polimeri usati per il traffico pesante e gli aspetti pratici del loro acquisto e trasporto.

Gradi di penetrazione

Il bitume stradale è classificato in base alla penetrazione: la profondità, in decimi di millimetro, alla quale un ago standard affonda nel campione a 25 °C sotto un carico di 100 g per 5 secondi (EN 1426, ASTM D5). Numeri più bassi indicano un legante più duro. Coesistono due sistemi di denominazione:

• EN 12591, la norma europea, definisce gradi come 20/30, 35/50, 50/70, 70/100 e 160/220. Ogni grado prevede requisiti per punto di rammollimento, punto di infiammabilità, solubilità, resistenza all'indurimento (RTFOT) e proprietà opzionali come viscosità cinematica e punto di rottura Fraass.
• ASTM D946 e le norme nazionali da essa derivate definiscono 40/50, 60/70, 85/100, 120/150 e 200/300. Il grado 60/70 è il cavallo di battaglia dei progetti stradali in Medio Oriente, Asia meridionale e sudorientale e in gran parte dell'Africa.

L'India utilizza gradi di viscosità (da VG-10 a VG-40 secondo IS 73) e il Nord America gradi di prestazione (PG 64-22 e simili). Una gara in un sistema e un'offerta in un altro richiedono un'equivalenza documentata, approvata dal direttore dei lavori, prima che qualsiasi carico venga fissato.

Specifica del 60/70 e del 50/70

Le righe RTFOT (rolling thin film oven test) simulano l'invecchiamento durante la miscelazione a caldo e mostrano se il legante mantiene le prestazioni dopo l'impianto di asfalto. Un certificato senza risultati RTFOT è incompleto.

Bitume modificato con polimeri

Per traffico pesante, temperature ambientali elevate o strati di usura sottili, il progetto stradale richiede spesso bitume modificato con polimeri (PMB), tipicamente modificato con SBS (stirene-butadiene-stirene). La EN 14023 designa il PMB con l'intervallo di penetrazione e il punto di rammollimento minimo, ad esempio PMB 45/80-65: penetrazione da 45 a 80 dmm, punto di rammollimento di almeno 65 °C. I requisiti aggiuntivi comprendono il ritorno elastico a 25 °C (EN 13398), la coesione mediante prova di duttilità a forza (EN 13589), la stabilità allo stoccaggio come differenza del punto di rammollimento tra la parte superiore e inferiore di un campione stoccato (EN 13399) e il punto di rottura Fraass per i climi freddi (EN 12593).

Il PMB viene prodotto in un impianto di modifica, non in raffineria, deve essere mantenuto in agitazione alla temperatura specificata e ha una durata di stoccaggio limitata prima della separazione. Viene quindi prodotto vicino al progetto o presso l'impianto di asfalto a partire da bitume base e polimero.

Regola: il bitume si acquista contro un grado di penetrazione e una norma indicata, viene ispezionato al carico su un campione rappresentativo e spedito con un registro delle temperature. Un certificato senza risultati RTFOT, un grado senza norma o un carico senza storico delle temperature non è consegnabile a un progetto stradale.

Imballaggio e trasporto

Sfuso

Le bitumiere caricano a 150-170 °C e mantengono il carico con serpentine di riscaldamento. Lo sfuso è la via a costo più basso per partite di diverse migliaia di tonnellate verso porti dotati di stoccaggio riscaldato; l'acquirente ha bisogno di serbatoi di ricezione coibentati o di autocisterne riscaldate per ritirare dalla nave entro le stallie.

Fusti

I fusti nuovi in acciaio da circa 180 kg netti (nominali 200 litri) sono lo standard per destinazioni prive di stoccaggio riscaldato. Vantaggi: qualsiasi porto, qualsiasi camion, stoccaggio per mesi. Svantaggi: il fusto viene aperto per taglio e il bitume fuso in impianto, lo smaltimento dei fusti e il rischio di fusti sottoriempiti o riciclati. Una specifica dovrebbe indicare fusti nuovi, peso netto per fusto, stivaggio su pallet o alla rinfusa e un conteggio dei fusti verificato dall'ispettore. Un container da 20 piedi contiene circa 80 fusti.

Bitutainer e jumbo bag

I container cisterna coibentati e riscaldati consentono la consegna multimodale sfusa di 20-24 tonnellate per unità. I jumbo bag con fodera fusibile (300-1.000 kg) sono più economici dei fusti ma richiedono un'unità di fusione idonea in impianto.

Ispezione e documenti

1. Campionamento al carico da parte di un ispettore indipendente (SGS, Intertek, Bureau Veritas) secondo EN 58 o ASTM D140, da serbatoi sfusi o da una selezione statistica di fusti.
2. Certificato di qualità che elenchi tutti i parametri della norma concordata, incluso l'RTFOT, con i metodi di prova.
3. Certificato di quantità: peso da serbatoio di terra o da misuratore di flusso per lo sfuso, conteggio dei fusti e peso netto medio per il carico confezionato.
4. Certificato di origine, polizza di carico, lista di imballaggio e, per i fusti, un rapporto di riempimento container.
5. Registro delle temperature dal carico allo scarico per il carico sfuso.

Il bitume non può essere restituito. Un errore di grado, un carico ossidato o fusti sottopeso diventano un problema sul programma di progetto. Specificate con precisione, ispezionate all'origine e pianificate la catena di riscaldamento prima di fissare la nave.