Come le strade falliscono... e perché sono destinate a peggiorare

Malato di buche? Grazie al cambiamento climatico e ai camion pesanti, probabilmente ne vedremo di più in futuro

Buche e altri cedimenti dei marciapiedi sono in aumento (AP Photo/Charles Rex Arbogast)

Come sono le strade pubbliche asfaltate nella città più vicina a te? Sono lisci e scuri, ricoperti di asfalto? Forse sono grigio chiaro, fatti di cemento. Indipendentemente dal loro trucco, è improbabile che siano immacolati. Invece, la maggior parte delle strade sono piene di difetti. Crepe, avvallamenti, dossi, buche, macchie di bitume di precedenti riparazioni... tutte queste cicatrici superficiali raccontano una storia dell'utilizzo di quella strada e della sua struttura interna. Nel gergo ingegneristico, queste cicatrici sono chiamate “cedimenti della pavimentazione”, e “pavimentazione” è il termine formale per “qualsiasi superficie del terreno preparata per il trasporto”. Secondo questa definizione, anche un campo da calcio conta come un marciapiede, ma nella maggior parte dei casi stiamo parlando di una strada.

Contrariamente a quanto si potrebbe pensare, le strade (o i marciapiedi) sono strutture piuttosto complesse, composte da più strati. In fondo c'è il sottofondo: questo è il terreno esistente. Inoltre, vengono stesi uno o più strati spessi di materiale granulare, spesso pietrisco o aggregato. Questo costituisce la sottobase. Successivamente le cose cambiano a seconda del tipo di superficie utilizzata.

Se stai costruendo una strada in cemento rigido (ampiamente usata negli Stati Uniti), il passo successivo è posare una lastra di cemento armato o non rinforzato sopra la sottobase. La rigidità del calcestruzzo agisce per trasferire il carico dal traffico che eventualmente lo percorrerà alla sottobase. In molti casi, inclusa l'autostrada tedesca, più strati di cemento armato vengono posati uno sopra l'altro. Ci sono anche giunti nel calcestruzzo per ridurre al minimo le fessurazioni.

Se stai costruendo una strada asfaltata flessibile (tipica di quelle che si trovano nel Regno Unito, in Nuova Zelanda e in altre parti del mondo), la sottobase è seguita da uno strato di aggregato più fine che viene compattato e funge da base. In questo progetto di pavimentazione, il compito della base è quello di distribuire le sollecitazioni indotte dal traffico. L'aggregato in questo strato può essere miscelato con bitume o lasciato non legato. Il prossimo è il corso legante. Come suggerisce il nome, è uno strato intermedio che si trova tra lo strato base e quello superficiale, legandoli insieme. È costituito da aggregato rivestito di bitume e, come la base, svolge un ruolo importante nel rafforzamento della strada, fornendo supporto strutturale e distribuendo il carico del traffico. Lo strato superficiale – la parte della strada su cui si guida o si pedala – è anch'esso realizzato con un mix di piccoli sassi e bitume. Se viene steso prima il bitume caldo, seguito da uno strato di pietre di dimensioni simili, la superficie risultante viene chiamata chipseal. Se il bitume viene prima miscelato con pietre di diverse dimensioni, e poi tale miscela viene stesa, la superficie viene chiamata asfalto.

Quando vedi una buca o un cedimento della pavimentazione di qualsiasi tipo, è perché è successo qualcosa che ha compromesso uno o più strati della strada. Si scopre che la terminologia per descrivere il cedimento della pavimentazione è un ricco arazzo. Alcuni dei miei termini preferiti per me nuovi includonofregola(scanalature visibili delle ruote sulla pavimentazione causate da carichi di traffico pesanti e ripetitivi),spingendo(la formazione di increspature su una pavimentazione derivanti da sollecitazioni orizzontali), edivagante (distacco delle particelle di aggregato dalla superficie, con conseguente tessitura ruvida e friabile). Le cause di questi guasti sono ampie e varie e includono terreni poveri, materiali inadeguati e progettazione scadente. Tuttavia, ci sono due principali fattori che contribuiscono al cedimento della pavimentazione e, sfortunatamente, entrambi sono destinati a peggiorare nei prossimi anni.

L'acqua può penetrare nella struttura sottostante di una strada, causandone l'erosione

Il primo èmeteo e ambiente.

È noto che l’umidità e la temperatura hanno un effetto significativo sulle prestazioni della pavimentazione. Le buche, ad esempio, sono tipicamente il risultato di una prolungata infiltrazione d'acqua attraverso la superficie, che indebolisce gli strati sottostanti. L'acqua riesce a trovare la strada anche attraverso gli spazi più piccoli. Sebbene il bitume sia idrofobico (idrorepellente), le pietre mescolate al suo interno non lo sono e l'interfaccia tra questi materiali è debole. Il peso dei veicoli provoca anche la formazione di crepe più grandi, dando all’acqua ancora più opportunità di filtrare attraverso la struttura della pavimentazione, erodendo i materiali lungo il percorso. Nei climi freddi, l’acqua può congelarsi ed espandersi sotto la superficie, causando ulteriori sollecitazioni sulla pavimentazione, provocando la formazione più rapida di buche.