Tack Coats

Nota: Questa sezione è in gran parte una sintesi delle seguenti due pubblicazioni sul tack coat:

• Pavimenti flessibili dell’Ohio. (Maggio 2001). Bollettino tecnico: Corretta applicazione del tack coat. Pavimenti flessibili dell’Ohio. Columbus, OH.
• Texas Department of Transportation (TxDOT). (2001). Avviso tecnico: Uso corretto di Tack Coat. Consultazione tecnica 2001-1. Dipartimento dei trasporti del Texas. Austin, TX.

Un tack coat è un sottile strato di asfalto liquido bituminoso, emulsione o cutback applicato tra gli strati di pavimentazione HMA per promuovere l’adesione. Un’adeguata adesione tra gli strati di costruzione e soprattutto tra la superficie stradale esistente e un rivestimento è fondamentale affinché la struttura completa della pavimentazione si comporti come un’unica unità e fornisca una resistenza adeguata. Se gli strati adiacenti non aderiscono l’uno all’altro, si comportano essenzialmente come più strati sottili indipendenti – nessuno dei quali è progettato per sostenere le sollecitazioni di flessione imposte dal traffico. Un legame inadeguato tra gli strati può portare alla delaminazione (debonding) seguita da fessurazione longitudinale della carreggiata, fessurazione da fatica, buche e altre distorsioni come l’erosione che riducono notevolmente la vita della pavimentazione (TxDOT, 2001).

Applicazione

I tack coat dovrebbero essere applicati uniformemente su tutta la superficie della pavimentazione e risultare in circa il 90% di copertura superficiale. Affinché questa uniformità sia raggiunta in modo coerente, tutti gli aspetti dell’applicazione devono essere considerati e controllati attentamente. Gli aspetti specifici sono:

• Le condizioni della superficie della pavimentazione che riceve il tack coat
• La velocità di applicazione
• La diluizione del tack coat

Le condizioni della superficie della pavimentazione che riceve il tack coat

La superficie della pavimentazione che riceve il tack coat dovrebbe essere pulita e asciutta per promuovere la massima adesione. I materiali di tack coat emulsionati possono essere applicati su pavimentazioni fredde e/o umide, tuttavia, il tempo necessario per l’indurimento può aumentare (Flexible Pavements of Ohio, 2001). Poiché le pavimentazioni esistenti e fresate possono essere piuttosto sporche e polverose, le loro superfici devono essere pulite spazzando o lavando prima di applicare il tack coat, altrimenti il materiale di tack coat può legarsi allo sporco e alla polvere piuttosto che agli strati adiacenti della pavimentazione. Questo può comportare un’eccessiva dispersione del materiale di rivestimento. I veicoli e le attrezzature edili raccolgono la miscela di sporco e tack coat sui loro pneumatici e lasciano la carreggiata esistente con poco o niente tack coat nelle carreggiate (Figura 4). Le fessurazioni da scivolamento e la delaminazione sono le alterazioni tipicamente osservate quando manca la pulizia (Flexible Pavements of Ohio, 2001).

Tasso di applicazione

L’applicazione del tack coat dovrebbe risultare in uno strato sottile e uniforme di materiale tack coat che copre circa il 90% della superficie della pavimentazione (Flexible Pavements of Ohio, 2001). Per ottenere questo risultato, il tasso di applicazione varia in base alle condizioni della pavimentazione che riceve il tack coat. Troppo poco tack coat può provocare un legame inadeguato tra gli strati. Una quantità eccessiva di tack coat può creare un piano di slittamento lubrificato tra gli strati, o può far sì che il materiale di tack coat venga trascinato all’interno di un rivestimento, influenzando negativamente le proprietà della miscela e creando persino un potenziale di sanguinamento nei rivestimenti sottili (Flexible Pavements of Ohio, 2001). La tabella 1 mostra i tassi di applicazione raccomandati da Flexible Pavements of Ohio (2001).

Tabella 1. Tassi di applicazione raccomandati di Emulsion Tack Coat da Flexible Pavements of Ohio (2001)

Residui: Il tasso di applicazione del solo contenuto di legante d’asfalto dell’emulsione

Undiluito: La quantità di applicazione dell’emulsione non diluita
Diluita 1:1 con acqua: La quantità di applicazione di un’emulsione diluita 1:1 con acqua

Le considerazioni di base sulla quantità di applicazione sono:

• Ruvidità della superficie della pavimentazione che riceve il tack coat. Le superfici ruvide richiedono più tack coat rispetto alle superfici lisce. Per esempio, la fresatura produce una superficie ruvida e scanalata, che aumenta la superficie della pavimentazione esistente rispetto a una superficie non scanalata. L’aumento della superficie dipende dal tipo, dal numero, dalle condizioni e dalla spaziatura dei denti del tamburo di taglio, ma è tipicamente nell’intervallo dal 20 al 30 per cento, il che richiede un corrispondente aumento del tack coat (dal 20 al 30 per cento in più) rispetto a una superficie non fresata (TRB, 2000).
• Veicolo distributore. Diverse regolazioni e impostazioni relative al veicolo sono fondamentali per ottenere un posizionamento uniforme del tack coat. Essenzialmente i modelli di ugello, l’altezza della barra di spruzzo e la pressione di distribuzione devono lavorare insieme per produrre un’applicazione uniforme del tack coat. In genere, le migliori applicazioni si ottengono con una copertura a “doppio giro” o “triplo giro”. “Doppio/triplo giro” significa che i modelli di spruzzo degli ugelli si sovrappongono l’un l’altro in modo che ogni porzione della pavimentazione riceva lo spruzzo esattamente da due/tre ugelli (Figura 5). Segue una guida specifica:
  • I modelli di spruzzo degli ugelli dovrebbero essere identici l’uno all’altro lungo una barra di distribuzione. Coperture diverse provocheranno striature e vuoti nel tack coat.
  • L’altezza della barra di spruzzo deve rimanere costante. Man mano che si applica il tack coat, il veicolo diventa più leggero e la barra di spruzzatura si alza. Il veicolo di applicazione del tack coat dovrebbe essere in grado di compensare questo fenomeno. Barre di spruzzatura troppo basse causano striature, mentre barre di spruzzatura troppo alte causano un’eccessiva sovrapposizione degli ugelli con conseguente tasso di applicazione eccessivo.
  • La pressione all’interno del distributore deve essere in grado di spingere il materiale di tack coat fuori dagli ugelli a una velocità costante. Una pressione incoerente porterà a tassi di applicazione non uniformi.
  • La temperatura all’interno del distributore deve essere mantenuta tra circa 24°C (75°F) e 54°C (130°F). Un riscaldamento eccessivo può causare la rottura dell’emulsione mentre è ancora nel distributore.

Diluizione

A volte i tack coat di asfalto emulsionato vengono diluiti con acqua per aumentare il volume totale del liquido mantenendo lo stesso volume di legante asfalto all’interno dell’emulsione. Questo può aiutare ad ottenere un’applicazione più uniforme senza applicare quantità eccessive di legante d’asfalto. La diluizione dovrebbe essere evitata se possibile a causa dei vari problemi che possono derivare da una diluizione impropria (ad esempio, l’emulsione è eccessivamente diluita e la diluizione causa la rottura prematura dell’emulsione). Prima di tentare la diluizione, si dovrebbero studiare altri metodi come la regolazione dell’apertura dell’ugello o la pressione di applicazione del tack coat. Se la diluizione deve essere fatta, Flexible Pavements of Ohio raccomanda/nota quanto segue (2001):

• La diluizione dovrebbe essere effettuata dal fornitore dell’emulsione e non dall’appaltatore.
• La diluizione aumenterà la rottura dell’emulsione e il tempo di presa.
• La diluizione dovrebbe essere fatta su una base 1:1.
• Diluire solo aggiungendo acqua all’emulsione e non viceversa, che potrebbe causare la rottura del tack.
• Le emulsioni diluite dovrebbero essere applicate ad un tasso maggiore rispetto alle emulsioni non diluite per ottenere la stessa copertura di asfalto residuo. L’asfalto residuo è il legante dell’asfalto rimasto dopo che l’emulsione ha fatto presa.

Altri aspetti del tack coat

Anche se non sono critici per l’applicazione uniforme del tack coat o la sua successiva capacità di incollaggio, ci sono molti altri aspetti degni di nota per i tack coat.

Tempistica

Generalmente, un tack coat dovrebbe essere lasciato abbastanza tempo per rompersi e fissarsi (emulsione) o curarsi (cutback) prima di applicare lo strato successivo di HMA.

Tracking

Tracking è la raccolta di materiale tack coat da parte dei pneumatici dei veicoli. Il tracking deposita il materiale di tack coat sulle superfici adiacenti della pavimentazione. Anche se questo materiale è antiestetico, generalmente ha poco effetto e si consuma rapidamente. In casi estremi, il tracking può depositare abbastanza materiale di tack coat da distorcere le superfici della pavimentazione o ostacolare la capacità di navigazione del conducente (Flexible Pavements of Ohio, 2001). I tack coat gommati hanno una propensione particolarmente elevata ad aderire ai pneumatici dei veicoli. Lasciare che i tack coat si fissino (emulsioni) o si curino (cutback) prima di guidarci sopra può ridurre sostanzialmente la tracciabilità.

Traffic on Tack Coats

In generale, il traffico non dovrebbe essere consentito sui tack coat. Quando una superficie stradale trattata è esposta al traffico, esiste il potenziale per una ridotta resistenza allo slittamento, specialmente durante il tempo umido (Flexible Pavements of Ohio, 2001). Quando le superfici trattate devono essere aperte al traffico, devono essere ricoperte di sabbia per garantire l’attrito e prevenire la raccolta. Un tasso tipico per l’applicazione dell’aggregato di copertura di sabbia è da 4 a 8 lbs/yd2 (Flexible Pavements of Ohio, 2001).

Surveys

Tack Coat Survey from VDOT May 28, 2008

Questions

• State
• DOT richiede un materiale tack coat da posizionare prima della copertura su una superficie non fresata? Se sì, quali materiali di tack coat vengono utilizzati? Specificate una forza di adesione o un tasso di applicazione?
• Il vostro Dipartimento dei Trasporti richiede che il materiale di tack coat sia posizionato prima del rivestimento su una superficie fresata? Se sì, quali materiali di tack coat vengono utilizzati? Specificate una forza di adesione o un tasso di applicazione?
• Il vostro DOT ha fatto qualche ricerca sulla forza di adesione? Se sì, siete disposti a condividere questa ricerca?
• Persona di contatto se diversa dall’intervistato via e-mail (nome, indirizzo e-mail, numero di telefono)?

Risultati