leStrade_n8 9 - Page 47 - leStrade. Autostrade, Aeroporti, Ferrovie. Fascicolo di Settembre 2019. LS45LS45 Strade 1, 2. Abu Dhabi dal 6 al 10 ottobre sarà la capitale mondiale della strada 3. Oltre 110 anni di grandi congressi PIARC 4. Alcuni numeri della kermesse 5. Skyline della metropoli degli Emirati Arabi Uniti sarà accompagnato da un’Esposizione Internazionale con quasi 200 partecipanti. Vi si prevedono oltre 20.000 visitatori. Tornando al tema territoriale e, come vedremo, ai “link” tra quest’area e il nostro Paese, possiamo aggiungere che gli Emirati Arabi Uniti, con la loro posizione geografica strategica al centro delle principali direttrici Est-Ovest e le abbondanti riserve di combustibili fossili che ne hanno trainato la crescita economica, sono diventati in meno di 50 anni uno Stato fortemente sviluppato con un elevato tenore di vita (il PIL pro-capite è tra i più alti al mondo). L’economia è aperta e dinamica, soprattutto per merito di politiche di diversificazione che hanno ridotto l’incidenza delle rendite petrolifere sulla quota del PIL dal 60% del 1980 all’attuale 30%. La presenza imprenditoriale italiana negli Emirati Arabi Uniti è altamente qualificata ed è rappresentata da oltre 300 società, tra unità con propria filiale sul territorio, nelle diverse Zone Franche, non solo a Dubai, ma anche negli altri Emirati (sono 120 le aziende italiane presenti solo nella Zona Franca di Ras Al Khaimah, principalmente branch offices operanti nei settori dei servizi o del trading) e molte altre che operano tramite agenti locali. Se qualità e quantità di queste presenze sono significative, non è trascurabile anche il fattore incrementale legato alla presenza imprenditoriale italiana da queste parti: basti pensare che nel 2002 erano presenti meno di 70 aziende italiane sul territorio degli EAU. Si tratta, dunque, di un mercato molto importante per le nostre imprese, anche perché gli EAU rappresentano un hub strategico per la loro vicinanza con il sub-continente asiatico e con l’Africa. Questo vale soprattutto per Dubai, che ha sempre saputo sfruttare al meglio per fini commerciali la sua posizione geografica strategica al centro delle principali direttrici Est-Ovest. Ma anche, sempre di più, per Abu Dhabi. D opo Mexico City 2011, Seoul Corea del Sud 2015 e a 110 anni esatti dalla costituzione dell’Associazione (1909) immediatamente successiva al primo congresso internazionale viario di Parigi 1908, il Congresso Mondiale della Strada del PIARC arriva ad Abu Dhabi, negli Emirati Arabi Uniti, uno dei poli economici trainanti e di maggiore successo degli ultimi decenni a livello globale. La turnazione continentale dei Paesi ospiti del Congressi, non a caso, ha condotto alla scelta dell’Emirato del Golfo arabico come sede del 26° Congresso PIARC che ha come tema principale “Connecting Cultures, Enabling Economies”. Gli investimenti nel settore delle infrastrutture, con in aggiunta il relativo indotto, sono fattori chiave per spiegarne la crescita esponenziale. Nel Golfo, dal 6 al 10 ottobre, i riflettori tuttavia si accenderanno non soltanto su un Paese-simbolo di un intenso presente e un esemplare futuro stradale, bensì anche sull’intera comunità globale legata al mondo della strada, che con il proprio lavoro attesta ogni giorno un dato di fatto che si perde nella notte dei tempi: le strade, da sempre, hanno un ruolo fondamentale nel connettere culture e favorire economie. Le strade sono essenziali: economicamente, socialmente e culturalmente. Cento Stati negli EAU L’evento ottobrino di Abu Dhabi ospiterà 150 presentazioni con oltre 50 workshop e sessioni. Riunirà, inoltre, molti ministri dei 121 Paesi membri della World Road Association e oltre 5.000 delegati provenienti da oltre 100 Paesi, con un totale di oltre 8.000 partecipanti previsti. Il congresso 8-9/2019 2 3 4 5 44_47_STRADE ABUDHABI.indd 45 13/09/19 17:29 Strade 46 Gli eredi di Leonardo Il Congresso Mondiale della Strada PIARC 2019 e la contestuale Esposizione Internazionale saranno una vetrina, più unica che rara, non solo per i Paesi membri dell’Associazione, ma anche per tutte le realtà imprenditoriali maggiormente rappresentative che operano nei settori legati alle infrastrutture e del trasporto stradale. L’Italia, da parte sua, sarà presente, come per tutti i precedenti Congressi, oltre che con una folta rappresentanza tecnica che proporrà interventi sulle varie tematiche oggetto di studio dell’Associazione, anche con un Padiglione Nazionale Italiano, promosso dal Comitato Nazionale Italiano (CNI) PIARC che, oltre alla presenza istituzionale di Anas SpA (Gruppo FS) e del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti, soci di diritto dell’Associazione, vedrà anche la partecipazione di AISCAT (Associazione Italiana Società Concessionarie Autostrade e Trafori) in rappresentanza dei gestori autostradali, Willis Towers Watson per quanto riguarda l’ambito assicurativo delle opere stradali, SMA Road Safety, operatore italiano nel settore della sicurezza delle infrastrutture stradali, Decardenas (impiantistica per le gallerie stradali), SITE SpA, che si occupa di sviluppo tecnologico di reti, infrastrutture e impianti, Sinelec (tecnologie smart), Aspisec (settore della cybersecurity), Tecnositaf e Franchetti. Il Padiglione Italia occuperà un’area di 81 metri quadrati tra i padiglioni nazionali di Cina, Russia, Francia, Emirati Arabi Uniti e Giappone nel settore delle rappresentanze internazionali. Gli spazi dedicati ai partner italiani consentiranno una visibilità importante e significativa ai medesimi per tutti i quattro giorni del Congresso, non solo attraverso la distribuzione di materiale divulgativo, ma anche grazie alla possibilità di organizzare eventi dedicati, all’interno dello stesso spazio italiano, a cui potranno partecipare i rappresentanti istituzionali e commerciali presenti al Congresso e all’Esposizione. La progettazione del Padiglione Italia è stata affidata a un’azienda specializzata italiana già operante negli Emirati, la Delfini Events. Il Padiglione Italia sarà anche l’occasione per ricordare il più illustre italiano nel campo della cultura, dell’arte, della scienza, Leonardo Da Vinci, del quale proprio quest’anno cade il 500° anniversario della scomparsa (1519) con una particolare installazione interattiva sulla vita e sulle opere. Il Congresso I lavori del Congresso procederanno con le presentazioni dei Temi strategici dell’Associazione da parte dei Comitati Tecnici e del risultato del lavoro svolto nel Quadriennio 2016-2019 e dei Paper presentati da enti e privati. Anticipo di programma • Sessione di apertura: panoramica delle attività PIARC e del paese ospitante, premi PIARC. • Sessione dei Ministri: la prospettiva di Ministri e Viceministri di tutto il mondo su temi cruciali per il comparto quali la 8-9/2019 leStrade 6 109 7 8 6, 7, 8. Render dello stand italiano 9, 10. Il tema dell’”Italian booth”: Leonardo da Vinci, il suo genio e persino i suoi progetti infrastrutturali 11. Parte da Abu Dhabi il nuovo quadriennio delle attività PIARC 44_47_STRADE ABUDHABI.indd 46 13/09/19 17:29 Strade futura rete di trasporto, l’intelligenza artificiale nel settore stradale, l’impiego del suolo e la pianificazione territoriale. Più di 40 paesi attesi. • 22 Sessioni Tecniche: presentazione dei risultati dei Comitati Tecnici e delle Task Force PIARC per quanto riguarda il ciclo 2016-2019 (oltre a qualche contributo eccezionale del call for papers). • Sessioni di previsione: co-organizzate con altre organizzazioni internazionali (ONU, OCSE, Banca Mondiale, ecc.) su temi complementari nel settore stradale. • 5 Sessioni di orientamento strategico: il futuro del settore stradale. • 5 Sessioni “Progetto Speciale”: presentazione dei risultati dei Progetti Speciali PIARC su temi emergenti. • 13 Workshop: sessioni interattive e manuali. • Poster Sessions: presentazione dei risultati del call for papers su 41 argomenti, con oltre 410 paper completi proposti da oltre 80 Paesi accettati. • Visite Tecniche: organizzate con l’obiettivo di sperimentare l’infrastruttura stradale degli Emirati Arabi Uniti, classificata per cinque anni consecutivi come l’infrastruttura viaria caratterizzata dalla più alta qualità nel mondo. Penisola Smart L’Italia, da parte sua, presenterà un Report Nazionale dal titolo “Innovative Transport Solutions to Optimize Access and Mobility” che verrà illustrato dal suo autore, ingegner Luigi Carrarini (Anas SpA) alla Strategic Direction Session. Il Congresso di Abu Dhabi vedrà quindi il summit di chiusura del ciclo delle attività 2016-2019 con le riunioni degli organi statutari dell’Associazione, Consiglio, Comitato Esecutivo, Comitati Finanziario, Comitato Strategico, Comitati Nazionali e Commissione Comunicazione. In queste sedi verranno ratificate le nomine dei nuovi Presidenti dei Comitati tecnici internazionali, tra cui gli italiani Andrea Simone (“Mobility in Urban Areas”), Valentina Galasso (“Road Network Operation”), Fabio Pasquali (“Planning Road Infrastructure and Transport to Economic and Social Development”) e Francesco Sciaudone (“Finance and Procurement”). PIARC Italia vedrà quindi rafforzare la presenza del nostro Paese nella più antica associazione stradale nel Mondo e sarà un tramite sempre più autorevole per lo scambio di informazioni non solo a scopo scientifico e tecnico, ma anche per creare nuovi rapporti per le imprese italiane operanti nel settore delle infrastrutture e del trasporto stradale con i propri interlocutori internazionali. Il Congresso Mondiale della Strada PAIRC 2019 è da considerarsi prodromico, infine, all’Esposizione Internazionale di Dubai del 2020. Un primo sostanzioso passo per diventare “di casa” sul palcoscenico internazionale in una delle aree produttive più interessanti a livello globale. nn LS47 11 Quattro esperti italiani sono stati chiamati a presiedere i Comitati tecnici internazionali del PIARC. È una notizia che abbiamo anticipato raccontando il Convegno Nazionale del PIARC Italia, di cui è presidente l’AD di Anas Massimo Simonini, che si è tenuto a Roma lo scorso maggio. Anche per il ciclo 2020-2023 la presenza italiana negli organi tecnici PIARC, al massimo livello, si conferma, a sottolineare la stima e il valore che l’Italia vanta, in seno all’Associazione Mondiale della Strada, da parte di tutti gli Stati che la compongono. Nel dettaglio i nuovi chairman sono: • Fabio Pasquali, Direzione Amministrazionene, Finanza,Pianificazione e Controllo di Anas SpA, TC 1.2 Planning Road Infrastructure and Transport to Economic and Social Development; • Valentina Galasso, TC 3.2 Road Network Operation; • Andrea Simone, Professore Associato DICAM Facoltà di Ingegneria Civile, Chimica, Ambientale e dei Materiali, Università di Bologna, TC 2.1 Mobility in Urban Areas; • Francesco Sciaudone, TC 1.3 Finance e Procurement. Quattro italiani in vetta ai Comitati PIARC 12. Fabio Pasquali 13. Valentina Galasso 14. Andrea Simone 15. Francesco Sciaudone 12 13 14 15 44_47_STRADE ABUDHABI.indd 47 17/09/19 12:17 4848 1 Convegno Nazionale PIARC Pavimentazioni a elevata vita utile L’INNOVAZIONE TECNOLOGICA AL SERVIZIO DELLE ALTE PERFORMANCE, DELLA SOSTENIBILITÀ AMBIENTALE E DELLA DURABILITÀ DELLE PAVIMENTAZIONI IN CONGLOMERATO BITUMINOSO. È QUESTO IL TEMA AL CENTRO DEL PROGETTO DI RICERCA “MEDAGLIA DI BRONZO” NEL CORSO DEL RECENTE CONVEGNO DI ROMA DELLA WORLD ROAD ASSOCIATION. DI SEGUITO, UNA SINTESI DELLA RELAZIONE CHE APPROFONDISCE UNA QUESTIONE TECNICA CARA ALLA NOSTRA TESTATA. Loretta Venturini Ingegnere Direttore Tecnico Iterchimica SpA Strade ©leStrade 8-9/2019 leStrade 48_51_STRADE ITERCHIMICA.indd 48 17/09/19 12:16 LS49LS49 Strade 1. Stesa di strato di usura in conglomerato bituminoso realizzato con tecnologie innovative su un raccordo autostradale (primavera 2017) 2. Modello dell’economia lineare 3. Modello dell’economia circolare rispetto di quanto definito durante la fase di prequalifica e mix design. Tale tecnologia impiega compound polimerici appositamente studiati, i quali permettono di ottenere prestazioni mirate in funzione della loro composizione. Oltre a polimeri di primo utilizzo, possono infatti contenere anche plastiche di recupero, fibre di primo utilizzo o di recupero, e materiali di ultima generazione come ad esempio il grafene. Nello specifico, l’aggiunta di una componente grafenica ai classici compound polimerici permette di incrementare notevolmente le prestazioni delle pavimentazioni, sia rispetto alla tecnologia PmB sia rispetto alle tecnologie D-PmA attualmente in uso. L’utilizzo di tecnologie innovative offre una duplice possibilità: si possono mantenere inalterati gli spessori e aumentare la vita utile (con conseguente ripartizione dei costi su un lasso temporale maggiore), oppure si possono ridurre gli spessori garantendo pari vita utile rispetto a una pavimentazione tradizionale (con conseguente riduzione dei costi al tempo zero). Il lavoro svolto ha previsto uno studio comparativo di differenti miscele bituminose, a partire dallo studio di prequalifica e mix design sino alle prove di verifica fisico-meccanica dei conglomerati bituminosi. Di seguito, proponiamo alcuni passaggi della ricerca utili a un iniziale inquadramento delle molte questioni sul tavolo, rimandando il lettore, per la versione integrale della medesima, al rapporto elaborato da PIARC Italia ed edito da DEI Edizioni del Genio Civile. La questione ambientale Una prima e primaria cornice in cui iscrivere il tema oggetto di questo intervento è sicuramente quella del recupero in chiave ambientale. Se da un lato Italia e Olanda risultano essere gli stati che in generale riciclano le maggiori percentuali di materiali (reciprocamente il 18,5% e il 26,7% rispetto alla media europea di circa il 12%) [1], dal punto di vista del riciclaggio di conglomerati bituminosi derivanti dalla demolizione di vecchie pavimentazioni, gli italiani sono tra gli ultimi della lista: solo il 20% di riciclaggio su 9.000.000 di tonnellate disponibili, rispetto ad Olanda, Germania e Francia che recuperano almeno il 70% [2]. L’evoluzione tecnologica dell’ultimo decennio ha consentito di realizzare pavimentazioni sempre più prestazionali e a minor impatto ambientale. La strada è ormai concepita non solo come strumento di comunicazione per il trasporto di persone e merci, ma anche come generatrice di impatto ambientale, sia durante la fase produttiva, sia durante la vita utile, sia durante la demolizione. Quindi, non si può più prescindere dalle nuove regole che indirizzano le scelte progettuali verso un approccio “eco-friendly” nella realizzazione e gestione delle strade. Una sovrastruttura stradale deve inoltre essere in grado di mantenere un livello di servizio tale da garantire il transito sicuro e confortevole degli utenti per un arco temporale di almeno 20 anni, in differenti condizioni atmosferiche. Le tipologie costruttive più diffuse sono senza dubbio le pavimentazioni flessibili e semirigide. Si ricorda comunque che i target internazionali sono ormai quelli di avere Pavimentazioni Perpetue (Perpetual Pavements), progettate e realizzate per garantire almeno 50 anni di vita utile. C on l’aumento dei livelli di traffico e/o in funzione delle scarse prestazioni delle materie prime, è ormai fondamentale garantire maggiori prestazioni e vita utile delle pavimentazioni. A tal proposito, negli ultimi decenni il settore delle costruzioni stradali ha attuato un grande sforzo nel campo della ricerca, principalmente con lo scopo di identificare e sviluppare soluzioni innovative che consentano di aumentare la vita utile e di ridurre gli interventi manutentivi, nel rispetto della Green Economy. Una pavimentazione stradale è considerata prestazionale se garantisce elevate resistenze fisico-meccaniche, anche in presenza di carichi elevati: ciò è reso possibile grazie alla modifica dei conglomerati bituminosi. Tradizionalmente, la modifica delle miscele bituminose è effettuata attraverso l’utilizzo di bitumi modificati (tecnologia PmB - Polymer-modified Bitumen), che però necessitano di impianti produttivi dedicati. La nuova frontiera delle pavimentazioni migliorate è caratterizzata invece dalla modifica delle miscele direttamente durante la fase produttiva del conglomerato bituminoso (tecnologia D-PmA - Polymer-modified Asphalt, Metodo Dry). La tecnologia D-PmA La tecnologia D-PmA prevede l’aggiunta dei compound polimerici direttamente nel mescolatore durante il confezionamento del conglomerato bituminoso, pertanto non richiede modifiche dell’impianto produttivo ed è compatibile con tutte le tipologie di impianto (continuo o discontinuo), nel 8-9/2019 2 3 48_51_STRADE ITERCHIMICA.indd 49 13/09/19 17:29 Strade 50 Il progetto di ricerca In funzione degli obiettivi legati alle pavimentazioni ecosostenibili si sta sviluppando una ricerca che comprende tre differenti fronti: • Attivanti Chimici Funzionali che consentono il riciclaggio di elevatissime percentuali di fresato, fino al 100% per miscele prodotte a caldo (HMA); • Compound polimerici contenenti polverino di gomma da PFU per ridurre le emissioni acustiche da rotolamento, garantendo al contempo elevata aderenza pneumatico-pavimentazione, a elevate prestazioni meccaniche; • Compound polimerici per massimizzare le prestazioni fisico-meccaniche delle pavimentazioni bituminose. Scopo ultimo è quello di “assemblare” diverse tecnologie innovative per realizzare una pavimentazione così strutturata (figg. 4, 5): 1. Usura innovativa in conglomerato bituminoso con elevate percentuali di fresato rigenerato, modificata con un compound polimerico contente fibre e polverino di gomma da PFU; 2. Binder e Base innovativi con elevate percentuali di fresato rigenerato, supermodificati con compound polimerico contenente grafene. La tecnologia inerente agli ACF è ormai stata messa a punto diversi anni fa e i prodotti sono sempre più prestazionali, consentendo di aumentare sino al 100% la percentuale di RAP. La ricerca degli ultimi anni si è quindi concentrata soprattutto nel campo dei compound polimerici. In particolare, si sono svolte in parallelo le due seguenti ricerche: 1. Compound polimerico contente anche fibre e polverino di gomma da PFU - sviluppata in collaborazione con il Dipartimento Ingegneria Civile, Chimica, Ambientale e dei Materiali Alma Mater Studiorum, Università di Bologna, la ricerca ha titolo “Studio di conglomerati bituminosi ad elevate prestazioni eco-compatibili”; 2. Compound polimerico a base grafenica supermodificante - sviluppata in collaborazione con l’Università degli Studi di Milano-Bicocca, Directa Plus e G.Eco, è un’iniziativa realizzata nell’ambito dell’Asse I “Rafforzare la ricerca, lo sviluppo tecnologico e l’innovazione” / Obiettivo 1b.1 “Incremento dell’attività di innovazione delle imprese” / Azione 1b.1.3 “Sostegno alle attività collaborative di R&S per lo sviluppo di nuove tecnologie sostenibili, di nuovi prodotti e servizi”, dal titolo “Messa a punto di supermodificanti per asfalti prodotti con innovativo sistema ad alta efficienza e sostenibilità, mediante l’impiego di plastiche provenienti da rifiuti industriali e da raccolte differenziate destinate al termovalorizzatore, additivati con materiali a base grafenica, per la realizzazione di strade ecologiche, durature e riciclabili all’infinito”. Entrambi i progetti di ricerca prevedono la realizzazione di campi prove in vera grandezza per la relativa convalida, per poi realizzarne nel tempo uno con tutte le tecnologie proposte, secondo la sezione studiata e da progettare in funzione del traffico e delle condizioni ambientali del sito prescelto. Focus su alcune tecnologie Rigenerazione del CB Il conglomerato bituminoso da recupero (detto anche FresatooRAP-ReclaimedAsphaltPavement)èil materialerisultante dalla fresatura o dalla demolizione di pavimentazioni in conglomerato bituminoso (CB) a fine vita utile e dallo scarto di produzione in impianto. Esso è costituito generalmente da aggregati,bitumeefillerunititraloroformandocosìelementididiverse dimensioni e composizioni. Per ottenere infrastrutture viarie di adeguate prestazioni, il fresato deve essere prodotto, gestito e immessonelcicloproduttivodeinuoviCBsecondoregolad’arte. Malgrado l’invecchiamento, i materiali derivanti dalla demolizione delle pavimentazioni a fine vita utile possono essere riutilizzati purché siano opportunamente trattati, sia prima, sia durante la produzione dei nuovi conglomerati bituminosi. È fondamentale evidenziare la differenza tra “rigenerare” e “riutilizzare”. Si dice “riutilizzo” del fresato quando è semplicemente riadoperato, senza effettuare nessuna correzione chimica al bitume invecchiato. Ovvero, il CB di recupero è immesso nel ciclo produttivo della nuova miscela senza l’utilizzo di nessun prodotto rigenerante o semplicemente con l’utilizzo di un flussante che ne ripristina la sola viscosità: la pavimentazione realizzata sarà in realtà “già vecchia al tempo zero”. Si definisce “rigenerazione” del fresato invece quando sono utilizzati dei prodotti rigeneranti (ACF - Attivanti Chimici Funzionali) che permettono di ripristinare le caratteristiche fisico-chimiche iniziali del bitume (ritorno alla Fase 1, si veda fig. 6): la pavimentazione con materiale riciclato rigenerato avrà la stessa vita utile di una pavimentazione realizzata con soli materiali di primo utilizzo. 12/2015 leStrade 4. Pavimentazione con tecnologie tradizionali 5. Pavimentazione con tecnologie innovative 4 5 8-9/2019 leStrade 48_51_STRADE ITERCHIMICA.indd 50 17/09/19 12:16 Strade Modifica con compound polimerici Come internazionalmente riconosciuto, i metodi utilizzabili per migliorare le prestazioni dei conglomerati bituminoso sono sostanzialmente due: • Bitumi modificati (Polymer-modified Bitumen - PmB, Metodo Wet); • Modifica diretta delle miscele (Polymer-modified Asphalt, D-PmA, Metodo Dry). Il bitume modificato (Metodo Wet) è un legante le cui proprietà reologiche sono state migliorate attraverso l’utilizzo di gomma naturale, polimeri sintetici, cere, etc., incrementando le relative prestazioni fisico-meccaniche. Tecnicamente la modifica del bitume si ha quando avviene l’inversione di fase che indica una totale interazione fra bitume e polimero. La lavorazione è eseguita in un impianto produttivo dedicato e in condizioni controllate. Rispetto al bitume tal quale, il bitume modificato con polimeri possiede maggiore elastoplasticità, maggiore resistenza a fatica, maggiore resistenza alle alte temperature e minore fragilità alle basse temperature. Con il Metodo Dry, viceversa, la modifica della miscela è eseguita direttamente all’impianto durante la produzione del conglomerato bituminoso, utilizzando come legante il bitume tal quale. I prodotti utilizzati per la Modifica Dry sono compound polimerici composti normalmente da plastomeri ed elastomeri, introdotti nel mescolatore dopo gli aggregati e prima del bitume. La temperatura degli aggregati dipende dalla tipologia di compound polimerico, il cui quantitativo dipende invece dalle prestazioni da raggiungere e dalla qualità del bitume tal quale utilizzato. Questa tipologia di modifica, rispetto alle miscele con bitume tal quale, in generale conferisce maggiori resistenze meccaniche (resistenza alla trazione indiretta, resistenza all’ormaiamento e alla fessurazione per fatica, rigidezza, capacità di distribuire le sollecitazioni, riduzione delle deformazioni verticali, resistenza alla fatica, etc.). Dal punto di vista logistico, le tecnologie Dry in generale non necessitano di stoccaggio separato come per i bitumi modificati, hanno maggiore versatilità sia nell'utilizzo sia nella scelta delle tempistiche e del quantitativo di polimeri per la modifica, permettono di eliminare i costi di produzione e stoccaggio afferenti ai bitumi modificati, rendendone quindi possibile l’utilizzo anche in aree ancora in via di sviluppo con elevate problematiche di comunicazione e trasporto. In realtà, negli ultimi cinque anni, l’evoluzione tecnologica dei compound polimerici ha permesso la messa a punto di Sistemi Polimerici Polifunzionali (PPS - Polymeric Polyfunctional System), ovvero pellet contenenti anche fibre di diversa natura (cellulosica, sintetica, minerale, etc.) e additivi specifici. L’aggiunta di fibre permette di produrre tutti quei conglomerati bituminosi che richiedono prodotti per evitare la percolazione di bitume dovuto alle curve granulometriche discontinue degli aggregati che comportano un elevato contenuto di vuoti (semidrenati, Splitmastic Asphalt-SMA, etc.). Il grafene dentro la strada Rimandando al documento integrale la trattazione di aspetti riguardanti diverse tipologie di compound ad alte prestazioni ed elevata sostenibilità, ci soffermiamo in conclusione su un prodotto “di frontiera” come è a tutti gli effetti il compound polimerico supermodificante a base grafenica. In conformità ai concetti di ecosostenibilità e Perpetual Pavement, la ricerca sviluppata ha avuto come obiettivo la produzione di un compound polimerico supermodificante per conglomerati bituminosi. I concetti principali su cui si è lavorato sono stati: • ecosostenibilità; • sistema produttivo ad alta efficienza e sostenibilità, caratterizzato da minori consumi energetici; • impiego di polimeri poliolefinici, di cui una quota parte da recupero, se possibile; • composizione additivata con grafene, per incrementare le prestazioni rispetto ai tradizionali compound polimerici (si veda fig. 7); • metodo di modifica tipo Dry; • versatilità e facilità di utilizzo per la produzione dei CB. Dal punto di vista delle materie prime che compongono il compound, il grafene rappresenta sicuramente la novità maggiore. Scoperto nel 1947 da P. R. Wallace e isolato nel 2004 da Geim e Novoselov (Premio Nobel per la Fisica nel 2010), esso è in generale un singolo strato monoatomico di atomi di carbonio disposti in una “struttura a nido d’ape”. Derivante da anni di ricerca, il grafene utilizzato per questo progetto è composto da nanoparticelle di grafite purissima, ottenuto attraverso un processo brevettato basato sulla trasformazione fisica della grafite naturale, ed è altamente prestazionale, senza additivi chimici, certificato non tossico e conforme ai requisiti REACH. L’additivo originariamente è in polvere con caratteristiche morfologiche e strutturali ottimizzate, ma quello utilizzato all’interno del supermodificante a base grafenica si presenta come un pellet molto fine, composto per il 100% da grafene, facilmente integrabile nel processo industriale di realizzazione del compound. La caratteristica principale apportata è il potenziamento delle proprietà meccaniche di resistenza delle miscele bituminose rispetto a tutte le tecnologie di modifica attualmente in uso. Il compound polimerico supermodificante è un granulo con le seguenti principali caratteristiche: • percentuale ottimale di utilizzo pari allo 2÷8% sul peso del bitume; • diametro medio del pellet pari a 1,0÷4,5 mm; • densità apparente pari a 0,40÷0,60 g/cm3 ; • punto di rammollimento minore di 180°C. nn LS51 Bibliografia [1] Towards Decarbonisation of the Economy - Fondazione per lo Sviluppo Sostenibile, 2018. [2] Asphalt in Figures 2016 - EAPA, version 22-01-2018. 6 7 6. Azione di un attivante chimico funzionale 7. Compound polimerico supermodificante a base grafenica 8-9/2019 48_51_STRADE ITERCHIMICA.indd 51 13/09/19 17:29 Ferrovie Ferrovie, il potenziale dei digital twin 52 Railway Innovation 8-9/2019 leStrade EnglishVersion DIGITAL TWIN TECHNOLOGY HAS EXISTED IN INDUSTRIES LIKE MANUFACTURING FOR MANY YEARS, DRIVING LEAN PROCESSES, IMPROVING PERFORMANCE, AND PREDICTING AND HIGHLIGHTING COMPONENTS AT RISK OF FAILURE. ADDITIONALLY, DIGITAL TWIN TECHNOLOGY ENSURES THAT THE LESSONS LEARNED CONTRIBUTE TO DESIGN ENHANCEMENT AND ARE APPLIED TO FUTURE PRODUCTS AND SYSTEMS. THE RELEVANCE AND INFLUENCE OF DIGITAL TWINS ARE SIGNIFICANT WHEN APPLIED TO RAIL INFRASTRUCTURE. Digital twins have become one of the most talked about topics because of their promise to leverage innovation to improve design, visually enhance collaboration, and increase asset reliability and performance. However, rail is a very traditional and safety-sensitive industry, and with the backdrop ofowner-operatorsandprojectdeliveryfirmsneedingtowork withintighterbudgets,shorterdeadlines,andwithincreased legislation, change can be slow and challenging. While the EnglishVersion RealizingthePotentialforDigitalTwinsinRail risks associated with changing a tried-and-true formula weigh heavily on the minds of those responsible, the upside is that the highlycomplexnatureofrailnetworksandsystemsallowforthe opportunity to innovate and leverage technology to change the way rail networks do business. Many owner-operators around the world have recognized the potential for digital twins in their work and have begun to explore the opportunities for applying big data analytics, artificial intelligence (AI), and machine learn©BentleySystems 1 52_56_FERROVIE BENTLEY.indd 52 13/09/19 17:30 Ferrovie I digital twin sono diventati uno dei temi più dibattuti degli ultimi anni, perché consentono di sfruttare l'innovazione per migliorare la progettazione, incrementare visivamente la collaborazione e aumentare l'affidabilità e le performance delle infrastrutture. Il settore ferroviario, però, rimane un ambito molto conservatore ed estremamente attento alla sicurezza. Pertanto, con un panorama in cui gli operatori-proprietari e le aziende di project delivery hanno a disposizione budget sempre più ridotti, scadenze più pressanti e requisiti normativi stringenti, il cambiamento può spesso essere lento e complesso. Mentre i rischi associati alla modifica di una formula testata possono preoccupare i responsabili di progetto, il lato positivo è che la natura altamente complessa della rete e dei sistemi ferroviari offre l'opportunità di innovare e sfruttare le tecnologie per cambiare il modo in cui essi operano. Molti operatori-proprietari in tutto il mondo hanno riconosciuto il potenziale dei digital twin nel loro lavoro e hanno iniziato a esplorare le opportunità applicative dell'analisi dei Big Data, dell'intelligenza artificiale (IA) e del machine learning (ML) nelle fasi di progettazione, costruzione, gestione e manutenzione di reti ferroviarie e trasporti. Cos'è un digital twin? Un digital twin è la rappresentazione digitale di un asset fisico, un processo o un sistema, con informazioni che consentono di capirne e regolarne le performance. Per chiarire ulteriormente il concetto, è possibile definire un digital twin come l'equivalente (o gemello) digitale altamente dettagliato di un asset fisico. Il concetto di asset è molto esteso e può includere da una biglietteria automatica o una scala mobile in una stazione, agli scambi e agli incroci ferroviari, alle infrastrutture correlate come cavalcavia o strutture di linee elettriche aeree, fino a un'intera città. I dispositivi e i sensori connessi all'asset fisico raccolgono dati relativi alle condizioni o alle performance, che possono essere mappati sul digital twin per comprendere come opera l'asset fisico nel mondo reale. Inoltre possono essere impiegate analisi e simulazioni in grado di riprodurre il funzionamento dell'asset in un momento futuro o in presenza di diversi parametri. Perché i digital twin sono così importanti? La tecnologia dei digital twin esiste da anni nell'industria manifatturiera e ha permesso di snellire i processi, migliorare le performance, prevedere ed evidenziare i componenti a rischio di guasti. Inoltre, tale tecnologia assicura che qualsiasi lezione appresa si trasformi in miglioramenti effettivi da applicare a prodotti e sistemi futuri. L'importanza dei digital twin, utilizzabili lungo l'intero ciclo di vita degli asset, è essenziale se si applica alle infrastrutture ferroviarie. Durante la pianificazione, la progettazione e la costruzione di una nuova ferrovia o in caso di ristrutturazioni significative, i digital twin permettono di ottimizzare la progettazione in base ai requisiti operativi e riducono i rischi di ritardi o mancate LS53 LA TECNOLOGIA DEI DIGITAL TWIN ESISTE DA ANNI NELL’INDUSTRIA MANIFATTURIERA E HA PERMESSO DI SNELLIRE I PROCESSI, MIGLIORARE LE PERFORMANCE, PREVEDERE ED EVIDENZIARE I COMPONENTI A RISCHIO GUASTI. INOLTRE, TALE TECNOLOGIA ASSICURA CHE QUALSIASI LEZIONE APPRESA SI TRASFORMI IN MIGLIORAMENTI EFFETTIVI DA APPLICARE A PRODOTTI E SISTEMI FUTURI. L’IMPORTANZA DEI DIGITAL TWIN È ESSENZIALE SE SI APPLICA ALLE INFRASTRUTTURE FERROVIARIE. Meg Davis Senior Product Marketing Manager Asset Performance Bentley Systems 8-9/2019 through analysis or simulation, how it might perform in the future or with a different set of parameters. Why Are Digital Twins Important? Digital twin technology has existed in industries like manufacturing for many years, driving lean processes, improving performance, and predicting and highlighting components at risk of failure. Additionally, digital twin technology ensures that the lessons learned contribute to design enhancement and are applied to future products and systems. The relevance and influence of digital twins, which span the entire asset lifecycle, are significant when applied to rail infrastructure. During the planning, design, and construction of a new railway or major upgrade, project digital twins can enable the optimization of design in line with operational requirements and reduce the risk of delayed or nonconformant construction through simulation. 1. The digital twins cover the entire life-cycle of the rail assets ing (ML) throughout the design, construction, operation, and maintenance of rail and transit networks. What Is a Digital Twin? A digital twin is a digital representation of a physical asset, process, or system, as well as the engineering information that allowsustounderstandandmodelitsperformance.Plainlystated, adigitaltwinisahighlydetaileddigitalmodelthatisthecounterpart (or twin) of a physical asset. That asset might be anything fromaticketmachineorescalatorinastation,throughtrackand theswitchesandcrossingswithinit,torelatedinfrastructurelike overpasses or overhead line structures, right up to and including an entire city. Connected devices and sensors on the physical asset collect data that might relate to condition or performance that can be mapped onto the digital twin to understand how the physical asset is performing in the real world, but also, 1. I digital twin coprono l’intero ciclo di vita degli asset ferroviari 52_56_FERROVIE BENTLEY.indd 53 13/09/19 17:31 Ferrovie in combinazione con i dati provenienti da dispositivi connessi all'IoT (Internet of Things), come ad esempio droni, che trasmettono costantemente rilevamenti, tracciando in tempo reale modifiche agli asset in situazioni effettive. Questa trasparenza aiuta operatori-proprietari a stabilire le priorità e a ottimizzare le operazioni di manutenzione o ristrutturazione. Ne consegue che un sistema ferroviario o di trasporti 54 12/2015 leStrade8-9/2019 leStrade conformità tramite la simulazione. I digital twin di un progetto possono anche migliorare la logistica e la comunicazione all'interno della catena di fornitura, permettendo consegne puntuali e in linea con il budget previsto. Durante le attività di costruzione, i digital twin diventano ancora più importanti. Gli operatori-proprietari possono ottenere informazioni preziose usando le rappresentazioni digitali EnglishVersion Project digital twins can also improve logistics and communicationwithinthesupplychain,whichcanhelpmaintainthe schedule and budget. During operations, performance digital twins become the most valuable. Owner-operators gain insight when inputs from Internet of Things (IoT) connected devices, such as drones that deliver continuous surveys to provide real-time tracking of asset changes in real-world conditions, add to the digital representation. This transparency helps owner-operators prioritize and improve maintenanceorupgrades.Consequently,themostsignificantvalue a rail or transit system can achieve is through the successfulimplementationofdigitaltwintechnology.Byusingdigital twins to plan, design, and build the network, and utilizing the digital twin during operations, a rail or transit owner-operator will improve performance and reliability. With the application of AI and ML, analytics visibility gained EnglishVersion from big data can provide insight and immersive digital operations to enhance the effectiveness of operations and maintenance. In this instance, access to performance digital twins might enable staff to anticipate and avoid issues before they arise or improve reaction times to system failures to reduced downtime. With the application of drones and robots, plus AIbased computer vision, automating inspection tasks via a digitaltwinexpertscanconductinspectionsremotely,increaseproductivity, leveraging the value of specialists, and reducing the risk of exposing team members to dangerous environments. Realizing the Potential of Digital Twins There must be practical solutions for the synchronization of the physicalasset’schangingconditiontorealizethefullpotentialof digital twins. The timing and scope of this synchronization is key because certain assets update in near real-time, which can be 2. I digital twin aiutano gli operatori-proprietari di ferrovie e trasporti a migliorare le performance e l’affidabilità 2. The digital twins help the transportation and railway operators/owners to improve the performances and the reliability ©BentleySystems 2 52_56_FERROVIE BENTLEY.indd 54 13/09/19 17:31
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