Dissertations / Theses: 'FERROVIE E AEROPORTI'

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Bragaglia, Massimiliano <1973&gt. "Studio del comportamento visco-elastico del conglomerato bituminoso con il metodo degli elementi distinti particellari." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2007. http://amsdottorato.unibo.it/93/1/Tesi_dottorato.pdf.

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Bragaglia, Massimiliano <1973&gt. "Studio del comportamento visco-elastico del conglomerato bituminoso con il metodo degli elementi distinti particellari." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2007. http://amsdottorato.unibo.it/93/.

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Marinelli, Margherita <1978&gt. "Criteri progettuali ed analisi del rischio nell'ottimizzazione dei tracciati stradali per i veicoli a due ruote." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2007. http://amsdottorato.unibo.it/551/1/marinelli.pdf.

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Marinelli, Margherita <1978&gt. "Criteri progettuali ed analisi del rischio nell'ottimizzazione dei tracciati stradali per i veicoli a due ruote." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2007. http://amsdottorato.unibo.it/551/.

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Cocurullo, Andrea <1977&gt. "Caratterizzazione meccanica avanzata dei conglomerati bituminosi: valutazione del modulo e test a fatica a trazione indiretta ed a flessione, prove con ultrasuoni." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2008. http://amsdottorato.unibo.it/899/1/Tesi_Cocurullo_Andrea.pdf.

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Cocurullo, Andrea <1977&gt. "Caratterizzazione meccanica avanzata dei conglomerati bituminosi: valutazione del modulo e test a fatica a trazione indiretta ed a flessione, prove con ultrasuoni." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2008. http://amsdottorato.unibo.it/899/.

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Grandi, Francesco <1977&gt. "La progettazione di pavimentazioni antivibranti." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2008. http://amsdottorato.unibo.it/900/1/Tesi_Grandi_Francesco.pdf.

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Grandi, Francesco <1977&gt. "La progettazione di pavimentazioni antivibranti." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2008. http://amsdottorato.unibo.it/900/.

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Spilla, Raffaele <1980&gt. "Tecniche numeriche di studio della sicurezza stradale: il caso della provincia di Bologna." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2009. http://amsdottorato.unibo.it/2112/1/Raffaele_Spilla_tesi.pdf.

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Abstract:

La tesi dottorale in oggetto prende spunto da alcune considerazioni di base relative alla salute di una comunità. Infatti quest’ultima si fonda sulla sicurezza dell’ambiente in cui vive e sulla qualità delle relazioni tra i suoi componenti. In questo ambito la mobilità rappresenta uno degli elementi di maggior criticità, sia per la sicurezza delle persone, che per la salute pubblica, che per le conseguenze sull’ambiente che ne derivano. Negli ultimi anni la circolazione stradale è notevolmente aumentata è questo ha portato a notevoli aspetti negativi, uno dei quali è connesso agli incidenti stradali. In tale ambito viene ricordato che l’Unione Europea ha da tempo indicato come obiettivo prioritario il miglioramento della sicurezza stradale e nel 2001 ha fissato il traguardo di dimezzare entro il 2010 il numero delle vittime degli incidenti stradali. Non ultima, l’approvazione da parte del Parlamento europeo e del Consiglio di un atto legislativo (d’imminente pubblicazione sulla GU Europea) relativo alla gestione della sicurezza in tutte le fasi della pianificazione, della progettazione e del funzionamento delle infrastrutture stradali, in cui si evidenzia l’esigenza di una quantificazione della sicurezza stradale. In tale contesto viene sottolineato come uno dei maggiori problemi nella gestione della sicurezza stradale sia la mancanza di un metodo affidabile per stimare e quantificare il livello di sicurezza di una strada esistente o in progetto. Partendo da questa considerazione la tesi si sviluppa mettendo in evidenza le grandezza fondamentali nel problema della sicurezza stradale, (grado di esposizione, rischio d’incidente e le possibili conseguenze sui passeggeri) e analizzando i sistemi adottati tradizionalmente per effettuare analisi di sicurezza: • Statistiche dei dati storici d’incidente; • Previsione da modelli basati su analisi di regressione dei dati incidentali; • Studi Before-After; • Valutazione da giudizi di esperti. Dopo aver analizzato gli aspetti positivi e negativi delle alternative in parola, viene proposto un nuovo approccio, che combina gli elementi di ognuno dei metodi sopra citati in un algoritmo di previsione incidentale. Tale nuovo algoritmo, denominato Interactive Highway Safety Design Model (IHSDM) è stato sviluppato dalla Federal Highway Administration in collaborazione con la Turner Fairbank Higway Research Center ed è specifico per le strade extraurbane a due corsie. Il passo successivo nello sviluppo della tesi è quello di un’analisi dettagliata del modello IHSDM che fornisce il numero totale di incidenti previsti in un certo intervallo temporale. Viene analizzata la struttura del modello, i limiti d’applicabilità, le equazioni che ne sono alla base e i coefficienti moltiplicativi relativi ad ogni caratteristica geometrica e funzionale. Inoltre viene presentata un’ampia analisi di sensibilità che permette di definire quale sia l’influenza d’ogni singolo Fattore di Previsione incidentale (Accident Predication Factor) sul risultato finale. Dai temi trattati, emerge chiaramente come la sicurezza è legata a più sistemi tra loro interconnessi e che per utilizzare e migliorare i modelli previsionali è necessario avere a disposizione dati completi, congruenti, aggiornati e facilmente consultabili. Infatti, anche quando sono disponibili elementi su tutti gli incidenti avvenuti, spesso mancano informazioni di dettaglio ma fondamentali, riguardanti la strada come ad esempio il grado di curvatura, la larghezza della carreggiata o l’aderenza della pavimentazione. In tale ottica, nella tesi viene presentato il Sistema Informativo Stradale (SIS) della Provincia di Bologna, concepito come strumento di gestione delle problematiche inerenti la viabilità e come strumento di supporto per la pianificazione degli interventi e la programmazione delle risorse da investire sulla rete. Viene illustrato come il sistema sia in grado di acquisire, elaborare ed associare dati georeferenziati relativi al territorio sia sotto forma di rappresentazioni grafiche, sia mediante informazioni descrittive di tipo anagrafico ed alfanumerico. Quindi viene descritto il rilievo ad alto rendimento, effettuato con l’ausilio di un laboratorio mobile multifunzionale (Mobile Mapping System), grazie al quale è stato possibile definire con precisione il grafo completo delle strade provinciali e il database contenente i dati relativi al patrimonio infrastrutturale. Tali dati, relativi alle caratteristiche plano-altimetriche dell’asse (rettifili, curve planimetriche, livellette, raccordi altimetrici, ecc...), alla sezione trasversale (numero e larghezza corsie, presenza di banchine, ecc..), all’ambiente circostante e alle strutture annesse vengono presentati in forma completa specificando per ognuno la variabilità specifica. Inoltre viene evidenziato come il database si completi con i dati d’incidentali georeferenziati sul grafo e compresivi di tutte le informazioni contenute nel modello ISTAT CTT/INC spiegandone le possibili conseguenze sul campo dell’analisi di sicurezza. La tesi si conclude con l’applicazione del modello IHSDM ad un caso reale, nello specifico la SP255 di S.Matteo Decima. Infatti tale infrastruttura sarà oggetto di un miglioramento strutturale, finanziato dalla Regione Emilia Romagna, che consistente nell’allargamento della sede stradale attraverso la realizzazione di una banchina pavimentata di 1.00m su entrambi i lati della strada dalla prog. km 19+000 al km 21+200. Attraverso l’utilizzo dell’algoritmo di previsione incidentale è stato possibile quantificare gli effetti di questo miglioramento sul livello di sicurezza dell’infrastruttura e verificare l’attendibilità del modello con e senza storia incidentale pregressa. Questa applicazione ad un caso reale mette in evidenza come le informazioni del SIS possano essere sfruttate a pieno per la realizzazione di un analisi di sicurezza attraverso l’algoritmo di previsione incidentale IHSDM sia nella fase di analisi di uno specifico tronco stradale che in quella fondamentale di calibrazione del modello ad una specifica rete stradale (quella della Provincia di Bologna). Inoltre viene sottolineato come la fruibilità e la completezza dei dati a disposizione, possano costituire la base per sviluppi di ricerca futuri, come ad esempio l’indagine sulle correlazioni esistenti tra le variabili indipendenti che agiscono sulla sicurezza stradale.

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Spilla, Raffaele <1980&gt. "Tecniche numeriche di studio della sicurezza stradale: il caso della provincia di Bologna." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2009. http://amsdottorato.unibo.it/2112/.

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Abstract:

La tesi dottorale in oggetto prende spunto da alcune considerazioni di base relative alla salute di una comunità. Infatti quest’ultima si fonda sulla sicurezza dell’ambiente in cui vive e sulla qualità delle relazioni tra i suoi componenti. In questo ambito la mobilità rappresenta uno degli elementi di maggior criticità, sia per la sicurezza delle persone, che per la salute pubblica, che per le conseguenze sull’ambiente che ne derivano. Negli ultimi anni la circolazione stradale è notevolmente aumentata è questo ha portato a notevoli aspetti negativi, uno dei quali è connesso agli incidenti stradali. In tale ambito viene ricordato che l’Unione Europea ha da tempo indicato come obiettivo prioritario il miglioramento della sicurezza stradale e nel 2001 ha fissato il traguardo di dimezzare entro il 2010 il numero delle vittime degli incidenti stradali. Non ultima, l’approvazione da parte del Parlamento europeo e del Consiglio di un atto legislativo (d’imminente pubblicazione sulla GU Europea) relativo alla gestione della sicurezza in tutte le fasi della pianificazione, della progettazione e del funzionamento delle infrastrutture stradali, in cui si evidenzia l’esigenza di una quantificazione della sicurezza stradale. In tale contesto viene sottolineato come uno dei maggiori problemi nella gestione della sicurezza stradale sia la mancanza di un metodo affidabile per stimare e quantificare il livello di sicurezza di una strada esistente o in progetto. Partendo da questa considerazione la tesi si sviluppa mettendo in evidenza le grandezza fondamentali nel problema della sicurezza stradale, (grado di esposizione, rischio d’incidente e le possibili conseguenze sui passeggeri) e analizzando i sistemi adottati tradizionalmente per effettuare analisi di sicurezza: • Statistiche dei dati storici d’incidente; • Previsione da modelli basati su analisi di regressione dei dati incidentali; • Studi Before-After; • Valutazione da giudizi di esperti. Dopo aver analizzato gli aspetti positivi e negativi delle alternative in parola, viene proposto un nuovo approccio, che combina gli elementi di ognuno dei metodi sopra citati in un algoritmo di previsione incidentale. Tale nuovo algoritmo, denominato Interactive Highway Safety Design Model (IHSDM) è stato sviluppato dalla Federal Highway Administration in collaborazione con la Turner Fairbank Higway Research Center ed è specifico per le strade extraurbane a due corsie. Il passo successivo nello sviluppo della tesi è quello di un’analisi dettagliata del modello IHSDM che fornisce il numero totale di incidenti previsti in un certo intervallo temporale. Viene analizzata la struttura del modello, i limiti d’applicabilità, le equazioni che ne sono alla base e i coefficienti moltiplicativi relativi ad ogni caratteristica geometrica e funzionale. Inoltre viene presentata un’ampia analisi di sensibilità che permette di definire quale sia l’influenza d’ogni singolo Fattore di Previsione incidentale (Accident Predication Factor) sul risultato finale. Dai temi trattati, emerge chiaramente come la sicurezza è legata a più sistemi tra loro interconnessi e che per utilizzare e migliorare i modelli previsionali è necessario avere a disposizione dati completi, congruenti, aggiornati e facilmente consultabili. Infatti, anche quando sono disponibili elementi su tutti gli incidenti avvenuti, spesso mancano informazioni di dettaglio ma fondamentali, riguardanti la strada come ad esempio il grado di curvatura, la larghezza della carreggiata o l’aderenza della pavimentazione. In tale ottica, nella tesi viene presentato il Sistema Informativo Stradale (SIS) della Provincia di Bologna, concepito come strumento di gestione delle problematiche inerenti la viabilità e come strumento di supporto per la pianificazione degli interventi e la programmazione delle risorse da investire sulla rete. Viene illustrato come il sistema sia in grado di acquisire, elaborare ed associare dati georeferenziati relativi al territorio sia sotto forma di rappresentazioni grafiche, sia mediante informazioni descrittive di tipo anagrafico ed alfanumerico. Quindi viene descritto il rilievo ad alto rendimento, effettuato con l’ausilio di un laboratorio mobile multifunzionale (Mobile Mapping System), grazie al quale è stato possibile definire con precisione il grafo completo delle strade provinciali e il database contenente i dati relativi al patrimonio infrastrutturale. Tali dati, relativi alle caratteristiche plano-altimetriche dell’asse (rettifili, curve planimetriche, livellette, raccordi altimetrici, ecc...), alla sezione trasversale (numero e larghezza corsie, presenza di banchine, ecc..), all’ambiente circostante e alle strutture annesse vengono presentati in forma completa specificando per ognuno la variabilità specifica. Inoltre viene evidenziato come il database si completi con i dati d’incidentali georeferenziati sul grafo e compresivi di tutte le informazioni contenute nel modello ISTAT CTT/INC spiegandone le possibili conseguenze sul campo dell’analisi di sicurezza. La tesi si conclude con l’applicazione del modello IHSDM ad un caso reale, nello specifico la SP255 di S.Matteo Decima. Infatti tale infrastruttura sarà oggetto di un miglioramento strutturale, finanziato dalla Regione Emilia Romagna, che consistente nell’allargamento della sede stradale attraverso la realizzazione di una banchina pavimentata di 1.00m su entrambi i lati della strada dalla prog. km 19+000 al km 21+200. Attraverso l’utilizzo dell’algoritmo di previsione incidentale è stato possibile quantificare gli effetti di questo miglioramento sul livello di sicurezza dell’infrastruttura e verificare l’attendibilità del modello con e senza storia incidentale pregressa. Questa applicazione ad un caso reale mette in evidenza come le informazioni del SIS possano essere sfruttate a pieno per la realizzazione di un analisi di sicurezza attraverso l’algoritmo di previsione incidentale IHSDM sia nella fase di analisi di uno specifico tronco stradale che in quella fondamentale di calibrazione del modello ad una specifica rete stradale (quella della Provincia di Bologna). Inoltre viene sottolineato come la fruibilità e la completezza dei dati a disposizione, possano costituire la base per sviluppi di ricerca futuri, come ad esempio l’indagine sulle correlazioni esistenti tra le variabili indipendenti che agiscono sulla sicurezza stradale.

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Lantieri, Claudio <1980&gt. "Studio dei metodi per il miglioramento delle prestazioni di materiali trattati e non per sottofondi e fondazioni." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2010. http://amsdottorato.unibo.it/2906/1/Lantieri_Claudio_tesi.pdf.

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Lantieri, Claudio <1980&gt. "Studio dei metodi per il miglioramento delle prestazioni di materiali trattati e non per sottofondi e fondazioni." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2010. http://amsdottorato.unibo.it/2906/.

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Pettinari, Matteo <1980&gt. "Performance evaluation of low environmental impact asphalt concretes using the mechanistic empirical design method based on laboratory fatigue and permanent deformation models." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2011. http://amsdottorato.unibo.it/3485/1/Pettinari_Matteo_Tesi.pdf.

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Abstract:

The "sustainability" concept relates to the prolonging of human economic systems with as little detrimental impact on ecological systems as possible. Construction that exhibits good environmental stewardship and practices that conserve resources in a manner that allow growth and development to be sustained for the long-term without degrading the environment are indispensable in a developed society. Past, current and future advancements in asphalt as an environmentally sustainable paving material are especially important because the quantities of asphalt used annually in Europe as well as in the U.S. are large. The asphalt industry is still developing technological improvements that will reduce the environmental impact without affecting the final mechanical performance. Warm mix asphalt (WMA) is a type of asphalt mix requiring lower production temperatures compared to hot mix asphalt (HMA), while aiming to maintain the desired post construction properties of traditional HMA. Lowering the production temperature reduce the fuel usage and the production of emissions therefore and that improve conditions for workers and supports the sustainable development. Even the crumb-rubber modifier (CRM), with shredded automobile tires and used in the United States since the mid 1980s, has proven to be an environmentally friendly alternative to conventional asphalt pavement. Furthermore, the use of waste tires is not only relevant in an environmental aspect but also for the engineering properties of asphalt [Pennisi E., 1992]. This research project is aimed to demonstrate the dual value of these Asphalt Mixes in regards to the environmental and mechanical performance and to suggest a low environmental impact design procedure. In fact, the use of eco-friendly materials is the first phase towards an eco-compatible design but it cannot be the only step. The eco-compatible approach should be extended also to the design method and material characterization because only with these phases is it possible to exploit the maximum potential properties of the used materials. Appropriate asphalt concrete characterization is essential and vital for realistic performance prediction of asphalt concrete pavements. Volumetric (Mix design) and mechanical (Permanent deformation and Fatigue performance) properties are important factors to consider. Moreover, an advanced and efficient design method is necessary in order to correctly use the material. A design method such as a Mechanistic-Empirical approach, consisting of a structural model capable of predicting the state of stresses and strains within the pavement structure under the different traffic and environmental conditions, was the application of choice. In particular this study focus on the CalME and its Incremental-Recursive (I-R) procedure, based on damage models for fatigue and permanent shear strain related to the surface cracking and to the rutting respectively. It works in increments of time and, using the output from one increment, recursively, as input to the next increment, predicts the pavement conditions in terms of layer moduli, fatigue cracking, rutting and roughness. This software procedure was adopted in order to verify the mechanical properties of the study mixes and the reciprocal relationship between surface layer and pavement structure in terms of fatigue and permanent deformation with defined traffic and environmental conditions. The asphalt mixes studied were used in a pavement structure as surface layer of 60 mm thickness. The performance of the pavement was compared to the performance of the same pavement structure where different kinds of asphalt concrete were used as surface layer. In comparison to a conventional asphalt concrete, three eco-friendly materials, two warm mix asphalt and a rubberized asphalt concrete, were analyzed. The First Two Chapters summarize the necessary steps aimed to satisfy the sustainable pavement design procedure. In Chapter I the problem of asphalt pavement eco-compatible design was introduced. The low environmental impact materials such as the Warm Mix Asphalt and the Rubberized Asphalt Concrete were described in detail. In addition the value of a rational asphalt pavement design method was discussed. Chapter II underlines the importance of a deep laboratory characterization based on appropriate materials selection and performance evaluation. In Chapter III, CalME is introduced trough a specific explanation of the different equipped design approaches and specifically explaining the I-R procedure. In Chapter IV, the experimental program is presented with a explanation of test laboratory devices adopted. The Fatigue and Rutting performances of the study mixes are shown respectively in Chapter V and VI. Through these laboratory test data the CalME I-R models parameters for Master Curve, fatigue damage and permanent shear strain were evaluated. Lastly, in Chapter VII, the results of the asphalt pavement structures simulations with different surface layers were reported. For each pavement structure, the total surface cracking, the total rutting, the fatigue damage and the rutting depth in each bound layer were analyzed.
Il concetto di “sostenibilità” si riferisce allo sviluppo dei sistemi di supporto per la vita umana che minimizzino l’impatto sul sistema ambientale. Le opere che si inseriscono bene nel contesto ambientale circostante e le pratiche che rispettano le risorse in maniera tale da permettere una crescita e uno sviluppo a lungo termine senza impattare sull’ambiente sono indispensabili in una società moderna. Il progressi passati, presenti e futuri che hanno reso i conglomerati bituminosi materiali sostenibili dal punto di vista ambientale sono particolarmente importanti data la grande quantità di conglomerato usato annualmente in Europa e negli Stati Uniti. I produttori di bitume e di conglomerato bituminoso stanno sviluppando tecniche innovative per ridurre l’impatto ambientale senza compromettere le prestazioni meccaniche finali. Per esempio il conglomerato bituminoso ad “alta lavorabilità” (WMA), pur sviluppando le stesse caratteristiche meccaniche, richiede un temperatura di produzione minore rispetto a quella di un tradizionale conglomerato bituminoso a caldo (HMA) riducendo sensibilmente l’invecchiamento del legante. Anche il conglomerato additivato con polverino di gomma, ottenuto dalla frantumazione di pneumatici dismessi, è risultata essere un’alternativa eco-sostenibile al conglomerato stradale convenzionale. Oltretutto, l’utilizzo di questo additivo non è rilevante solamente dal punto di vista ambientale, costituendo materiale di risulta difficile da smaltire, ma anche per le proprietà meccaniche che lo stesso è in grado di conferire al conglomerato. L’obbiettivo principale di questa tesi è quello di dimostrare il duplice valore meccanico-ambientale di questi materiali innovativi, sottolineando come il concetto di sostenibilità, applicato alla progettazione delle infrastrutture viarie, non dipenda esclusivamente dai materiali impiegati. L’uso di materiali a basso impatto ambientale rappresenta solamente il punto di partenza della progettazione sostenibile. L’approccio ecocompatibile deve essere esteso anche ai metodi progettuali e alla caratterizzazione in laboratorio dei materiali al fine di conoscerne il comportamento e conseguentemente sfruttarne le potenzialità. La caratterizzazione volumetrica (Mix Design) e meccanica (Deformazioni Permanenti e Comportamento a fatica) di un conglomerato bituminoso è fondamentale e necessaria per una realistica previsione delle performance di una pavimentazione stradale. Una metodo progettuale avanzato ed efficiente potrebbe essere rappresentato dall’approccio Empirico-Meccanicistico (M-E). La progettazione Empirico-Meccanicistica consiste di un modello strutturale capace di prevedere gli stati tenso-deformativi all’interno della pavimentazione sotto l’azione del traffico e in funzione delle condizioni atmosferiche e di modelli empirici, calibrati sul comportamento dei materiali, che collegano la risposta strutturale alle performance della pavimentazione. Nel 1996 in California, per poter effettivamente sfruttare i benefici dei continui progressi nel campo delle pavimentazioni stradali, fu iniziato un estensivo progetto di ricerca mirato allo sviluppo dei metodi di progetto Empirico-Meccanicistici per le pavimentazioni stradali. Il risultato finale fu la prima versione del software CalME che fornisce all’utente tre approcci diversi di l’analisi e progetto: un approccio Empirico, uno Empirico - Meccanicistico classico e un approccio Empirico - Meccanicistico Incrementale - Ricorsivo. Questo dissertazione si focalizza sulla procedura Incrementale - Ricorsiva del software CalME basata su modelli di danno da fatica e accumulo di deformazioni permanenti ottenuti sperimentalmente attraverso una accurata caratterizzazione dei materiali in laboratorio. Tale procedura funziona per incrementi temporali successivi e, usando i risultati di ogni incremento temporale, ricorsivamente, come input dell’incremento temporale successivo, prevede le condizioni di una pavimentazione stradale per quanto riguarda il modulo complesso dei diversi strati, le fessurazioni superficiali dovute alla fatica, le deformazioni permanenti e la rugosità superficiale. Al fine di verificare le proprietà meccaniche delle miscele oggetto di studio e le reciproche relazioni in termini di danno a fatica e deformazioni permanenti una volta inserite nella sovrastruttura stradale per fissate condizioni ambientali e di traffico, la procedura sopracitata è stata adottata. I conglomerati bituminosi studiati, due tiepidi ed uno additivato con rubber, sono stati impiegati nella pavimentazione stradale come strato superficiale. Le performance delle pavimentazioni sono poi state confrontate in riferimento ad una pavimentazione contenente conglomerati tradizionali. Le tre tipologie di conglomerato oggetto di studio sono: un conglomerato bituminoso ad “alta lavorabilità” a gradazione “chiusa” (DGWMA), un conglomerato bituminoso modificato con polverino di gomma a gradazione “aperta” (GGRAC) e un conglomerato bituminoso ad “alta lavorabilità” additivato con SBS a gradazione aperta (PGGWMA). I primi due Capitoli sintetizzano gli step necessari a soddisfare i principi fondamentali alla progettazione sostenibile delle infrastrutture viarie. Nel primo Capitolo è stato approfondito il tema delle miscele di conglomerato eco-compatibili. In particolare sono state descritte dettagliatamente le proprietà dei Conglomerati tiepidi ad “alta lavorabilità” e dei Conglomerati con polverino di gomma. Inoltre è stato introdotto il problema dei metodi di progettazione delle sovrastrutture stradali flessibili, dai metodi razionali ai metodi Empirico Meccanicistici. Nel Capitolo due si è sottolineata l’importanza della caratterizzazione in laboratorio dei materiali di uso stradale basata su una appropriata selezione degli stessi e su uno studio di performance. Nel Terzo Capitolo, è stato introdotto il Californian Mechanistic Empirical design Software (CalME) attraverso una dettagliata analisi dei modelli alla base delle differenti procedure di progettazione in dotazione. Il Capitolo Quattro introduce il programma sperimentale e descrive le procedure di prova adottate fini alla caratterizzazione meccanica dei materiali. I risultati sperimentali a Fatica ed a Rutting ed i modelli di performance delle miscele oggetto di studio sono stati estrapolati nei Capitoli Cinque e Sei. In ultimo, nel Capitolo Sette, attraverso l’ausilio del CalME e dei modelli comportamentali estrapolati nei capitoli precedenti, sono riportati i risultati delle simulazioni effettuate con le diverse pavimentazioni in esame. Per ogni sovrastruttura sono state analizzate le seguenti forme di ammaloramento: superficie totale fessurata, ormaiamento totale e danno da fatica e ormaiamento relativo ad ogni strati legato.

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Pettinari, Matteo <1980&gt. "Performance evaluation of low environmental impact asphalt concretes using the mechanistic empirical design method based on laboratory fatigue and permanent deformation models." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2011. http://amsdottorato.unibo.it/3485/.

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Abstract:

The "sustainability" concept relates to the prolonging of human economic systems with as little detrimental impact on ecological systems as possible. Construction that exhibits good environmental stewardship and practices that conserve resources in a manner that allow growth and development to be sustained for the long-term without degrading the environment are indispensable in a developed society. Past, current and future advancements in asphalt as an environmentally sustainable paving material are especially important because the quantities of asphalt used annually in Europe as well as in the U.S. are large. The asphalt industry is still developing technological improvements that will reduce the environmental impact without affecting the final mechanical performance. Warm mix asphalt (WMA) is a type of asphalt mix requiring lower production temperatures compared to hot mix asphalt (HMA), while aiming to maintain the desired post construction properties of traditional HMA. Lowering the production temperature reduce the fuel usage and the production of emissions therefore and that improve conditions for workers and supports the sustainable development. Even the crumb-rubber modifier (CRM), with shredded automobile tires and used in the United States since the mid 1980s, has proven to be an environmentally friendly alternative to conventional asphalt pavement. Furthermore, the use of waste tires is not only relevant in an environmental aspect but also for the engineering properties of asphalt [Pennisi E., 1992]. This research project is aimed to demonstrate the dual value of these Asphalt Mixes in regards to the environmental and mechanical performance and to suggest a low environmental impact design procedure. In fact, the use of eco-friendly materials is the first phase towards an eco-compatible design but it cannot be the only step. The eco-compatible approach should be extended also to the design method and material characterization because only with these phases is it possible to exploit the maximum potential properties of the used materials. Appropriate asphalt concrete characterization is essential and vital for realistic performance prediction of asphalt concrete pavements. Volumetric (Mix design) and mechanical (Permanent deformation and Fatigue performance) properties are important factors to consider. Moreover, an advanced and efficient design method is necessary in order to correctly use the material. A design method such as a Mechanistic-Empirical approach, consisting of a structural model capable of predicting the state of stresses and strains within the pavement structure under the different traffic and environmental conditions, was the application of choice. In particular this study focus on the CalME and its Incremental-Recursive (I-R) procedure, based on damage models for fatigue and permanent shear strain related to the surface cracking and to the rutting respectively. It works in increments of time and, using the output from one increment, recursively, as input to the next increment, predicts the pavement conditions in terms of layer moduli, fatigue cracking, rutting and roughness. This software procedure was adopted in order to verify the mechanical properties of the study mixes and the reciprocal relationship between surface layer and pavement structure in terms of fatigue and permanent deformation with defined traffic and environmental conditions. The asphalt mixes studied were used in a pavement structure as surface layer of 60 mm thickness. The performance of the pavement was compared to the performance of the same pavement structure where different kinds of asphalt concrete were used as surface layer. In comparison to a conventional asphalt concrete, three eco-friendly materials, two warm mix asphalt and a rubberized asphalt concrete, were analyzed. The First Two Chapters summarize the necessary steps aimed to satisfy the sustainable pavement design procedure. In Chapter I the problem of asphalt pavement eco-compatible design was introduced. The low environmental impact materials such as the Warm Mix Asphalt and the Rubberized Asphalt Concrete were described in detail. In addition the value of a rational asphalt pavement design method was discussed. Chapter II underlines the importance of a deep laboratory characterization based on appropriate materials selection and performance evaluation. In Chapter III, CalME is introduced trough a specific explanation of the different equipped design approaches and specifically explaining the I-R procedure. In Chapter IV, the experimental program is presented with a explanation of test laboratory devices adopted. The Fatigue and Rutting performances of the study mixes are shown respectively in Chapter V and VI. Through these laboratory test data the CalME I-R models parameters for Master Curve, fatigue damage and permanent shear strain were evaluated. Lastly, in Chapter VII, the results of the asphalt pavement structures simulations with different surface layers were reported. For each pavement structure, the total surface cracking, the total rutting, the fatigue damage and the rutting depth in each bound layer were analyzed.
Il concetto di “sostenibilità” si riferisce allo sviluppo dei sistemi di supporto per la vita umana che minimizzino l’impatto sul sistema ambientale. Le opere che si inseriscono bene nel contesto ambientale circostante e le pratiche che rispettano le risorse in maniera tale da permettere una crescita e uno sviluppo a lungo termine senza impattare sull’ambiente sono indispensabili in una società moderna. Il progressi passati, presenti e futuri che hanno reso i conglomerati bituminosi materiali sostenibili dal punto di vista ambientale sono particolarmente importanti data la grande quantità di conglomerato usato annualmente in Europa e negli Stati Uniti. I produttori di bitume e di conglomerato bituminoso stanno sviluppando tecniche innovative per ridurre l’impatto ambientale senza compromettere le prestazioni meccaniche finali. Per esempio il conglomerato bituminoso ad “alta lavorabilità” (WMA), pur sviluppando le stesse caratteristiche meccaniche, richiede un temperatura di produzione minore rispetto a quella di un tradizionale conglomerato bituminoso a caldo (HMA) riducendo sensibilmente l’invecchiamento del legante. Anche il conglomerato additivato con polverino di gomma, ottenuto dalla frantumazione di pneumatici dismessi, è risultata essere un’alternativa eco-sostenibile al conglomerato stradale convenzionale. Oltretutto, l’utilizzo di questo additivo non è rilevante solamente dal punto di vista ambientale, costituendo materiale di risulta difficile da smaltire, ma anche per le proprietà meccaniche che lo stesso è in grado di conferire al conglomerato. L’obbiettivo principale di questa tesi è quello di dimostrare il duplice valore meccanico-ambientale di questi materiali innovativi, sottolineando come il concetto di sostenibilità, applicato alla progettazione delle infrastrutture viarie, non dipenda esclusivamente dai materiali impiegati. L’uso di materiali a basso impatto ambientale rappresenta solamente il punto di partenza della progettazione sostenibile. L’approccio ecocompatibile deve essere esteso anche ai metodi progettuali e alla caratterizzazione in laboratorio dei materiali al fine di conoscerne il comportamento e conseguentemente sfruttarne le potenzialità. La caratterizzazione volumetrica (Mix Design) e meccanica (Deformazioni Permanenti e Comportamento a fatica) di un conglomerato bituminoso è fondamentale e necessaria per una realistica previsione delle performance di una pavimentazione stradale. Una metodo progettuale avanzato ed efficiente potrebbe essere rappresentato dall’approccio Empirico-Meccanicistico (M-E). La progettazione Empirico-Meccanicistica consiste di un modello strutturale capace di prevedere gli stati tenso-deformativi all’interno della pavimentazione sotto l’azione del traffico e in funzione delle condizioni atmosferiche e di modelli empirici, calibrati sul comportamento dei materiali, che collegano la risposta strutturale alle performance della pavimentazione. Nel 1996 in California, per poter effettivamente sfruttare i benefici dei continui progressi nel campo delle pavimentazioni stradali, fu iniziato un estensivo progetto di ricerca mirato allo sviluppo dei metodi di progetto Empirico-Meccanicistici per le pavimentazioni stradali. Il risultato finale fu la prima versione del software CalME che fornisce all’utente tre approcci diversi di l’analisi e progetto: un approccio Empirico, uno Empirico - Meccanicistico classico e un approccio Empirico - Meccanicistico Incrementale - Ricorsivo. Questo dissertazione si focalizza sulla procedura Incrementale - Ricorsiva del software CalME basata su modelli di danno da fatica e accumulo di deformazioni permanenti ottenuti sperimentalmente attraverso una accurata caratterizzazione dei materiali in laboratorio. Tale procedura funziona per incrementi temporali successivi e, usando i risultati di ogni incremento temporale, ricorsivamente, come input dell’incremento temporale successivo, prevede le condizioni di una pavimentazione stradale per quanto riguarda il modulo complesso dei diversi strati, le fessurazioni superficiali dovute alla fatica, le deformazioni permanenti e la rugosità superficiale. Al fine di verificare le proprietà meccaniche delle miscele oggetto di studio e le reciproche relazioni in termini di danno a fatica e deformazioni permanenti una volta inserite nella sovrastruttura stradale per fissate condizioni ambientali e di traffico, la procedura sopracitata è stata adottata. I conglomerati bituminosi studiati, due tiepidi ed uno additivato con rubber, sono stati impiegati nella pavimentazione stradale come strato superficiale. Le performance delle pavimentazioni sono poi state confrontate in riferimento ad una pavimentazione contenente conglomerati tradizionali. Le tre tipologie di conglomerato oggetto di studio sono: un conglomerato bituminoso ad “alta lavorabilità” a gradazione “chiusa” (DGWMA), un conglomerato bituminoso modificato con polverino di gomma a gradazione “aperta” (GGRAC) e un conglomerato bituminoso ad “alta lavorabilità” additivato con SBS a gradazione aperta (PGGWMA). I primi due Capitoli sintetizzano gli step necessari a soddisfare i principi fondamentali alla progettazione sostenibile delle infrastrutture viarie. Nel primo Capitolo è stato approfondito il tema delle miscele di conglomerato eco-compatibili. In particolare sono state descritte dettagliatamente le proprietà dei Conglomerati tiepidi ad “alta lavorabilità” e dei Conglomerati con polverino di gomma. Inoltre è stato introdotto il problema dei metodi di progettazione delle sovrastrutture stradali flessibili, dai metodi razionali ai metodi Empirico Meccanicistici. Nel Capitolo due si è sottolineata l’importanza della caratterizzazione in laboratorio dei materiali di uso stradale basata su una appropriata selezione degli stessi e su uno studio di performance. Nel Terzo Capitolo, è stato introdotto il Californian Mechanistic Empirical design Software (CalME) attraverso una dettagliata analisi dei modelli alla base delle differenti procedure di progettazione in dotazione. Il Capitolo Quattro introduce il programma sperimentale e descrive le procedure di prova adottate fini alla caratterizzazione meccanica dei materiali. I risultati sperimentali a Fatica ed a Rutting ed i modelli di performance delle miscele oggetto di studio sono stati estrapolati nei Capitoli Cinque e Sei. In ultimo, nel Capitolo Sette, attraverso l’ausilio del CalME e dei modelli comportamentali estrapolati nei capitoli precedenti, sono riportati i risultati delle simulazioni effettuate con le diverse pavimentazioni in esame. Per ogni sovrastruttura sono state analizzate le seguenti forme di ammaloramento: superficie totale fessurata, ormaiamento totale e danno da fatica e ormaiamento relativo ad ogni strati legato.

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Manganelli, Giulia <1983&gt. "Studio numerico e sperimentale delle miscele di aggregati per i conglomerati bituminosi." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amsdottorato.unibo.it/5663/1/Manganelli_Giulia_Tesi.pdf.

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Abstract:

I crescenti volumi di traffico che interessano le pavimentazioni stradali causano sollecitazioni tensionali di notevole entità che provocano danni permanenti alla sovrastruttura. Tali danni ne riducono la vita utile e comportano elevati costi di manutenzione. Il conglomerato bituminoso è un materiale multifase composto da inerti, bitume e vuoti d'aria. Le proprietà fisiche e le prestazioni della miscela dipendono dalle caratteristiche dell'aggregato, del legante e dalla loro interazione. L’approccio tradizionalmente utilizzato per la modellazione numerica del conglomerato bituminoso si basa su uno studio macroscopico della sua risposta meccanica attraverso modelli costitutivi al continuo che, per loro natura, non considerano la mutua interazione tra le fasi eterogenee che lo compongono ed utilizzano schematizzazioni omogenee equivalenti. Nell’ottica di un’evoluzione di tali metodologie è necessario superare questa semplificazione, considerando il carattere discreto del sistema ed adottando un approccio di tipo microscopico, che consenta di rappresentare i reali processi fisico-meccanici dai quali dipende la risposta macroscopica d’insieme. Nel presente lavoro, dopo una rassegna generale dei principali metodi numerici tradizionalmente impiegati per lo studio del conglomerato bituminoso, viene approfondita la teoria degli Elementi Discreti Particellari (DEM-P), che schematizza il materiale granulare come un insieme di particelle indipendenti che interagiscono tra loro nei punti di reciproco contatto secondo appropriate leggi costitutive. Viene valutata l’influenza della forma e delle dimensioni dell’aggregato sulle caratteristiche macroscopiche (tensione deviatorica massima) e microscopiche (forze di contatto normali e tangenziali, numero di contatti, indice dei vuoti, porosità, addensamento, angolo di attrito interno) della miscela. Ciò è reso possibile dal confronto tra risultati numerici e sperimentali di test triassiali condotti su provini costituiti da tre diverse miscele formate da sfere ed elementi di forma generica.
Higher traffic volume produces high stress within pavement layer, which is one of the main causes for pavement distresses. These distresses reduce the service life of the pavement and increase the maintenance cost. Asphalt mixture is a composite material of graded aggregates bound with asphalt binder plus a certain amount of air voids. The physical properties and performance of asphalt mixture are governed by the properties of the aggregate, the properties of the asphalt binder and asphalt-aggregate interactions. The conventional approach to model the stress-strain behavior of asphalt mixtures is to treat them at macro-scale using continuum-based methods. These methods represent the system as a domain of elementary units with a simple shape that, while deforming, remain in contact with each other through their relative separation surfaces. Numerous research works, however, show that for these mixtures it's very important to take into account their micromechanical behaviour at the scale of aggregate particles, because it is a primary factor in terms of overall system performance. In this way the Distinct Particle Element Method (DEM-P) represents a very useful tool, which schematizes a granular material by particles that displace independently from one another and interact only at contact points. Since the greater part of asphalt mixtures is composed of aggregates, their structure and characteristics, particularly angularity and shape, have been considered as primary factors that affect the development of the aggregate skeleton and the mechanical performance of asphalt pavements. Aggregate contact and interlocking, in fact, control the load-bearing capacity and load-transferring capability of asphalt mixes. In order to investigate this influence, a series of triaxial tests have been conducted on samples composed of spheres and angular grains. Numerical results have been compared with the lab ones in terms of deviator stress versus axial strain and in terms of micromechanical characteristics.

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Manganelli, Giulia <1983&gt. "Studio numerico e sperimentale delle miscele di aggregati per i conglomerati bituminosi." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amsdottorato.unibo.it/5663/.

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Abstract:

I crescenti volumi di traffico che interessano le pavimentazioni stradali causano sollecitazioni tensionali di notevole entità che provocano danni permanenti alla sovrastruttura. Tali danni ne riducono la vita utile e comportano elevati costi di manutenzione. Il conglomerato bituminoso è un materiale multifase composto da inerti, bitume e vuoti d'aria. Le proprietà fisiche e le prestazioni della miscela dipendono dalle caratteristiche dell'aggregato, del legante e dalla loro interazione. L’approccio tradizionalmente utilizzato per la modellazione numerica del conglomerato bituminoso si basa su uno studio macroscopico della sua risposta meccanica attraverso modelli costitutivi al continuo che, per loro natura, non considerano la mutua interazione tra le fasi eterogenee che lo compongono ed utilizzano schematizzazioni omogenee equivalenti. Nell’ottica di un’evoluzione di tali metodologie è necessario superare questa semplificazione, considerando il carattere discreto del sistema ed adottando un approccio di tipo microscopico, che consenta di rappresentare i reali processi fisico-meccanici dai quali dipende la risposta macroscopica d’insieme. Nel presente lavoro, dopo una rassegna generale dei principali metodi numerici tradizionalmente impiegati per lo studio del conglomerato bituminoso, viene approfondita la teoria degli Elementi Discreti Particellari (DEM-P), che schematizza il materiale granulare come un insieme di particelle indipendenti che interagiscono tra loro nei punti di reciproco contatto secondo appropriate leggi costitutive. Viene valutata l’influenza della forma e delle dimensioni dell’aggregato sulle caratteristiche macroscopiche (tensione deviatorica massima) e microscopiche (forze di contatto normali e tangenziali, numero di contatti, indice dei vuoti, porosità, addensamento, angolo di attrito interno) della miscela. Ciò è reso possibile dal confronto tra risultati numerici e sperimentali di test triassiali condotti su provini costituiti da tre diverse miscele formate da sfere ed elementi di forma generica.
Higher traffic volume produces high stress within pavement layer, which is one of the main causes for pavement distresses. These distresses reduce the service life of the pavement and increase the maintenance cost. Asphalt mixture is a composite material of graded aggregates bound with asphalt binder plus a certain amount of air voids. The physical properties and performance of asphalt mixture are governed by the properties of the aggregate, the properties of the asphalt binder and asphalt-aggregate interactions. The conventional approach to model the stress-strain behavior of asphalt mixtures is to treat them at macro-scale using continuum-based methods. These methods represent the system as a domain of elementary units with a simple shape that, while deforming, remain in contact with each other through their relative separation surfaces. Numerous research works, however, show that for these mixtures it's very important to take into account their micromechanical behaviour at the scale of aggregate particles, because it is a primary factor in terms of overall system performance. In this way the Distinct Particle Element Method (DEM-P) represents a very useful tool, which schematizes a granular material by particles that displace independently from one another and interact only at contact points. Since the greater part of asphalt mixtures is composed of aggregates, their structure and characteristics, particularly angularity and shape, have been considered as primary factors that affect the development of the aggregate skeleton and the mechanical performance of asphalt pavements. Aggregate contact and interlocking, in fact, control the load-bearing capacity and load-transferring capability of asphalt mixes. In order to investigate this influence, a series of triaxial tests have been conducted on samples composed of spheres and angular grains. Numerical results have been compared with the lab ones in terms of deviator stress versus axial strain and in terms of micromechanical characteristics.

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Viola, Pierpaolo <1979&gt. "Caratterizzazione avanzata in laboratorio di materie prime secondarie rigenerate o stabilizzate con emulsione di bitume e leganti cementizi." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amsdottorato.unibo.it/5713/1/viola_pierpaolo_tesi.pdf.

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Abstract:

Il recupero dei materiali di scarto è un aspetto di grande attualità in campo stradale, così come negli altri ambiti dell’ingegneria civile. L’attenzione della ricerca e degli esperti del settore è rivolta all’affinamento di tecniche di riciclaggio che riducano l’impatto ambientale senza compromettere le prestazioni meccaniche finali. Tali indagini cercano di far corrispondere le necessità di smaltimento dei rifiuti con quelle dell’industria infrastrutturale, legate al reperimento di materiali da costruzione tecnicamente idonei ed economicamente vantaggiosi. Attualmente sono già diversi i tipi di prodotti rigenerati e riutilizzati nella realizzazione delle pavimentazioni stradali e numerosi sono anche quelli di nuova introduzione in fase di sperimentazione. In particolare, accanto ai materiali derivanti dalle operazioni di recupero della rete viaria, è opportuno considerare anche quelli provenienti dall’esercizio delle attività di trasporto, il quale comporta ogni anno il raggiungimento della fine della vita utile per centinaia di migliaia di tonnellate di pneumatici di gomma. L’obiettivo della presente analisi sperimentale è quello di fornire indicazioni e informazioni in merito alla tecnica di riciclaggio a freddo con emulsione bituminosa e cemento, valutando la possibilità di applicazione di tale metodologia in combinazione con il polverino di gomma, ottenuto dal recupero degli pneumatici fuori uso (PFU). La ricerca si distingue per una duplice valenza: la prima è quella di promuovere ulteriormente la tecnica di riciclaggio a freddo, che si sta imponendo per i suoi numerosi vantaggi economici ed ambientali, legati soprattutto alla temperatura d’esercizio; la seconda è quella di sperimentare l’utilizzo del polverino di gomma, nelle due forme di granulazione tradizionale e criogenica, additivato a miscele costituite interamente da materiale proveniente da scarifica di pavimentazioni esistenti e stabilizzate con diverse percentuali di emulsione di bitume e di legante cementizio.
Waste materials reclamation is a subject of great interest in road construction as well as in all other areas of civil engineering. Research and experts attention is focused on the improvement of recycling techniques that can reduce the environmental impact without compromising the final mechanical performances. These investigations try to match the needs of waste disposal with those of infrastructural industry, linked to obtaining building materials technically appropriate and cost effective. Currently there are several types of products already reclaimed and reused in the pavements construction and there are also those newly introduced that are still involved in the testing phase. In particular, in addition to materials resulting from the pavement recycling operations, those derived from the operation of transport activities are to be considered. They include hundreds of thousands of tons of rubber tires that every year reach the end of their life. The goal of this experimental analysis is to provide references and information on the cold recycling technique with bituminous emulsion and cement, studying the possible application of this method in combination with the crumb rubber obtained from end of life tires. The research is characterized by a dual purpose: first is to further promote the technique of cold recycling which is being imposed for its numerous economic and environmental advantages, especially related to the operating temperature; the second is to experiment the use of the crumb rubber, in the two forms obtained from traditional and cryogenic mechanical shredding, added to mixtures entirely consisting of reclaimed asphalt from milling of existing pavements and stabilized with different percentages of bituminous emulsion and cement binder.

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Viola, Pierpaolo <1979&gt. "Caratterizzazione avanzata in laboratorio di materie prime secondarie rigenerate o stabilizzate con emulsione di bitume e leganti cementizi." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amsdottorato.unibo.it/5713/.

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Abstract:

Il recupero dei materiali di scarto è un aspetto di grande attualità in campo stradale, così come negli altri ambiti dell’ingegneria civile. L’attenzione della ricerca e degli esperti del settore è rivolta all’affinamento di tecniche di riciclaggio che riducano l’impatto ambientale senza compromettere le prestazioni meccaniche finali. Tali indagini cercano di far corrispondere le necessità di smaltimento dei rifiuti con quelle dell’industria infrastrutturale, legate al reperimento di materiali da costruzione tecnicamente idonei ed economicamente vantaggiosi. Attualmente sono già diversi i tipi di prodotti rigenerati e riutilizzati nella realizzazione delle pavimentazioni stradali e numerosi sono anche quelli di nuova introduzione in fase di sperimentazione. In particolare, accanto ai materiali derivanti dalle operazioni di recupero della rete viaria, è opportuno considerare anche quelli provenienti dall’esercizio delle attività di trasporto, il quale comporta ogni anno il raggiungimento della fine della vita utile per centinaia di migliaia di tonnellate di pneumatici di gomma. L’obiettivo della presente analisi sperimentale è quello di fornire indicazioni e informazioni in merito alla tecnica di riciclaggio a freddo con emulsione bituminosa e cemento, valutando la possibilità di applicazione di tale metodologia in combinazione con il polverino di gomma, ottenuto dal recupero degli pneumatici fuori uso (PFU). La ricerca si distingue per una duplice valenza: la prima è quella di promuovere ulteriormente la tecnica di riciclaggio a freddo, che si sta imponendo per i suoi numerosi vantaggi economici ed ambientali, legati soprattutto alla temperatura d’esercizio; la seconda è quella di sperimentare l’utilizzo del polverino di gomma, nelle due forme di granulazione tradizionale e criogenica, additivato a miscele costituite interamente da materiale proveniente da scarifica di pavimentazioni esistenti e stabilizzate con diverse percentuali di emulsione di bitume e di legante cementizio.
Waste materials reclamation is a subject of great interest in road construction as well as in all other areas of civil engineering. Research and experts attention is focused on the improvement of recycling techniques that can reduce the environmental impact without compromising the final mechanical performances. These investigations try to match the needs of waste disposal with those of infrastructural industry, linked to obtaining building materials technically appropriate and cost effective. Currently there are several types of products already reclaimed and reused in the pavements construction and there are also those newly introduced that are still involved in the testing phase. In particular, in addition to materials resulting from the pavement recycling operations, those derived from the operation of transport activities are to be considered. They include hundreds of thousands of tons of rubber tires that every year reach the end of their life. The goal of this experimental analysis is to provide references and information on the cold recycling technique with bituminous emulsion and cement, studying the possible application of this method in combination with the crumb rubber obtained from end of life tires. The research is characterized by a dual purpose: first is to further promote the technique of cold recycling which is being imposed for its numerous economic and environmental advantages, especially related to the operating temperature; the second is to experiment the use of the crumb rubber, in the two forms obtained from traditional and cryogenic mechanical shredding, added to mixtures entirely consisting of reclaimed asphalt from milling of existing pavements and stabilized with different percentages of bituminous emulsion and cement binder.

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Irali, Federico <1983&gt. "Context-sensitive design in transportation infrastructure: relating tire/pavement noise with wearing course characteristics." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amsdottorato.unibo.it/6624/1/Irali_Federico_Tesi.pdf.

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Abstract:

A design can be defined as context-sensitive when it achieves effective technical and functional transportation solutions, while preserving and enhancing natural environments and minimizing impacts on local communities. Traffic noise is one of the most critical environmental impacts of transportation infrastructure and it affects both humans and ecosystems. Tire/pavement noise is caused by a set of interactions at the contact patch and it is the predominant source of road noise at the regular traffic speeds. Wearing course characteristics affect tire/pavement noise through various mechanisms. Furthermore, acoustic performance of road pavements varies over time and it is influenced by both aging and temperature. Three experimentations have been carried out to evaluate wearing course characteristics effects on tire/pavement noise. The first study involves the evaluation of skid resistance, surface texture and tire/pavement noise of an innovative application of multipurpose cold-laid microsurfacing. The second one involves the evaluation of the surface and acoustic characteristics of the different pavement sections of the test track of the Centre for Pavement and Transportation Technology (CPATT) at the University of Waterloo. In the third study, a set of highway sections have been selected in Southern Ontario with various types of pavements. Noise measurements were carried out by means of the Statistical Pass-by (SPB) method in the first case study, whereas in the second and in the third one, Close-proximity (CPX) and the On-Board Sound Intensity (OBSI) methods have been performed in parallel. Test results have contributed to understand the effects of pavement materials, temperature and aging on tire/pavement noise. Negligible correlation was found between surface texture and roughness with noise. As a general trend, aged and stiffer materials have shown to provide higher noise levels than newer and less stiff ones. Noise levels were also observed to be higher with temperature increase.

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Irali, Federico <1983&gt. "Context-sensitive design in transportation infrastructure: relating tire/pavement noise with wearing course characteristics." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amsdottorato.unibo.it/6624/.

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Abstract:

A design can be defined as context-sensitive when it achieves effective technical and functional transportation solutions, while preserving and enhancing natural environments and minimizing impacts on local communities. Traffic noise is one of the most critical environmental impacts of transportation infrastructure and it affects both humans and ecosystems. Tire/pavement noise is caused by a set of interactions at the contact patch and it is the predominant source of road noise at the regular traffic speeds. Wearing course characteristics affect tire/pavement noise through various mechanisms. Furthermore, acoustic performance of road pavements varies over time and it is influenced by both aging and temperature. Three experimentations have been carried out to evaluate wearing course characteristics effects on tire/pavement noise. The first study involves the evaluation of skid resistance, surface texture and tire/pavement noise of an innovative application of multipurpose cold-laid microsurfacing. The second one involves the evaluation of the surface and acoustic characteristics of the different pavement sections of the test track of the Centre for Pavement and Transportation Technology (CPATT) at the University of Waterloo. In the third study, a set of highway sections have been selected in Southern Ontario with various types of pavements. Noise measurements were carried out by means of the Statistical Pass-by (SPB) method in the first case study, whereas in the second and in the third one, Close-proximity (CPX) and the On-Board Sound Intensity (OBSI) methods have been performed in parallel. Test results have contributed to understand the effects of pavement materials, temperature and aging on tire/pavement noise. Negligible correlation was found between surface texture and roughness with noise. As a general trend, aged and stiffer materials have shown to provide higher noise levels than newer and less stiff ones. Noise levels were also observed to be higher with temperature increase.

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Noferini, Luca <1984&gt. "Performances and Durability of Asphalt Mixtures Made with Reclaimed Asphalt Pavement." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amsdottorato.unibo.it/7463/1/Noferini_L-Performances_and_durability_of_asphalt_mixtures_made_with_RAP.pdf.

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Abstract:

According to most recent surveys, 265 mil tonnes of asphalt for road applications were produced in the European area in 2014. In the same year, the amount of available RAP was more than 50 mil tonnes. The use of RAP in new blended mixes reduces the need of neat bitumen, making RAP recycling economically attractive. In spite of its economic and environmental benefits, the use of RAP is often subjected to restrictive policies pursued by agencies due to uncertainty related to RAP mixes field performances. This thesis focuses on the effects of RAP on performances and durability of new asphalt mixes produced incorporating RAP with a standard hot-in-plant process. The influence of RAP being incorporated in new mixes was investigated through an extensive laboratory testing campaign on asphalt mixtures and on bitumen recovered from the same mixes. A specific typology of asphalt mixture has been produced with different RAP percentages of 10%, 20% and 30%. In the first phase of the research, asphalt materials have been characterized and compared in terms of resistance to fatigue, stiffness and volumetric properties. The second phase of the research aims to investigate the effects of RAP on asphalt binder as a composite blend of neat and RAP bitumen. Bituminous samples have been recovered from asphalt samples tested in phase 1 and then have been studied and compared with standard and dynamic laboratory tests. Findings show that HMA can be successfully produced incorporating up to 20% of RAP in the fresh mix. For these percentages of RAP being recycled, no negative effects on performances and durability of recycled mixtures have been noted. However, the final bitumen grade of the mix may be adjusted if more than 20% of RAP is added. Furthermore, practical implications regarding production methods and paving of RAP mixes are proposed.

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Noferini, Luca <1984&gt. "Performances and Durability of Asphalt Mixtures Made with Reclaimed Asphalt Pavement." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amsdottorato.unibo.it/7463/.

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Abstract:

According to most recent surveys, 265 mil tonnes of asphalt for road applications were produced in the European area in 2014. In the same year, the amount of available RAP was more than 50 mil tonnes. The use of RAP in new blended mixes reduces the need of neat bitumen, making RAP recycling economically attractive. In spite of its economic and environmental benefits, the use of RAP is often subjected to restrictive policies pursued by agencies due to uncertainty related to RAP mixes field performances. This thesis focuses on the effects of RAP on performances and durability of new asphalt mixes produced incorporating RAP with a standard hot-in-plant process. The influence of RAP being incorporated in new mixes was investigated through an extensive laboratory testing campaign on asphalt mixtures and on bitumen recovered from the same mixes. A specific typology of asphalt mixture has been produced with different RAP percentages of 10%, 20% and 30%. In the first phase of the research, asphalt materials have been characterized and compared in terms of resistance to fatigue, stiffness and volumetric properties. The second phase of the research aims to investigate the effects of RAP on asphalt binder as a composite blend of neat and RAP bitumen. Bituminous samples have been recovered from asphalt samples tested in phase 1 and then have been studied and compared with standard and dynamic laboratory tests. Findings show that HMA can be successfully produced incorporating up to 20% of RAP in the fresh mix. For these percentages of RAP being recycled, no negative effects on performances and durability of recycled mixtures have been noted. However, the final bitumen grade of the mix may be adjusted if more than 20% of RAP is added. Furthermore, practical implications regarding production methods and paving of RAP mixes are proposed.

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Lamperti, Riccardo <1986&gt. "Development of New Methodologies for Prediction of Performances of Asphalt Mixtures." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amsdottorato.unibo.it/7615/1/TesiDottoratoLamperti.pdf.

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Abstract:

This thesis proposes the use of new methodologies for prediction of performances of asphalt mixtures. Recent improvements in technology make it possible to adopt new methods of investigation with the dual objective of improving the performance in the survey of the parameters and investigate new properties so far not analyzed. In particular, the image analysis and the tyre/surface interaction belong to an innovative framework, which is next to flank, if not replace, the classic measurements so far employed. The thesis deals with the use of these technologies for the analysis of three rubberized stone mastic asphalts, which were laid on a stretch of road close to Bologna, Italy. Three different surveys were carried out on site during the first year of service. The surveys included the change in texture and skid resistance due to the traffic, along with the acoustic properties of the pavement. Local as well as dynamic continuous measurements were carried out, involving the use of a profilometer and a skiddometer. A second phase involved the prediction of the surface parameters with different stages of simulated trafficking on Road Test Machine. At each stage change in macrotexture, skid resistance, adhesion between bitumen and aggregates, contact pressures and areas were assessed. The image analysis is used for the assessment of the adhesion between the bitumen and the aggregate. The images are then processed in order to create 3D models of the asphalt specimens and investigate the surface and volume properties. The tyre/pavement interaction is another fundamental phenomena that received little considerations from the research, given its importance. A final discussion summarizes these investigations by separately review three different simulated periods, i.e. the early life, the in-service equilibrium and the end of life. In order to accelerate the distress, one slab was subjected to Immersion Wheel Track test.

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Lamperti, Riccardo <1986&gt. "Development of New Methodologies for Prediction of Performances of Asphalt Mixtures." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amsdottorato.unibo.it/7615/.

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Abstract:

This thesis proposes the use of new methodologies for prediction of performances of asphalt mixtures. Recent improvements in technology make it possible to adopt new methods of investigation with the dual objective of improving the performance in the survey of the parameters and investigate new properties so far not analyzed. In particular, the image analysis and the tyre/surface interaction belong to an innovative framework, which is next to flank, if not replace, the classic measurements so far employed. The thesis deals with the use of these technologies for the analysis of three rubberized stone mastic asphalts, which were laid on a stretch of road close to Bologna, Italy. Three different surveys were carried out on site during the first year of service. The surveys included the change in texture and skid resistance due to the traffic, along with the acoustic properties of the pavement. Local as well as dynamic continuous measurements were carried out, involving the use of a profilometer and a skiddometer. A second phase involved the prediction of the surface parameters with different stages of simulated trafficking on Road Test Machine. At each stage change in macrotexture, skid resistance, adhesion between bitumen and aggregates, contact pressures and areas were assessed. The image analysis is used for the assessment of the adhesion between the bitumen and the aggregate. The images are then processed in order to create 3D models of the asphalt specimens and investigate the surface and volume properties. The tyre/pavement interaction is another fundamental phenomena that received little considerations from the research, given its importance. A final discussion summarizes these investigations by separately review three different simulated periods, i.e. the early life, the in-service equilibrium and the end of life. In order to accelerate the distress, one slab was subjected to Immersion Wheel Track test.

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Mazzotta, Francesco <1986&gt. "Use of Industrial Reclaimed Filler to Modify Asphalt Mixture and Binder Performances. Advanced rheological performance evaluation and 3D DEM Modeling of bituminous binders and mastics." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amsdottorato.unibo.it/7658/1/Tesi_dottorato_Francesco_Mazzotta.pdf.

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Abstract:

The mechanical performance of an asphalt mixture is largely dependent on the properties of its constituents and by the way they reciprocally interact in the bituminous layer. In particular, the stress-strain response of the road pavements is closely related to the rheological behavior of the bituminous binder and of its interaction with the finest part of the lytic skeleton. Therefore, it is important to study in the laboratory by means of advanced rheological tests, how mastics (Bitumen-Filler Systems) and mortars (Bitumen-Filler-Sand Systems) react to dynamic loads and thermal stresses. Moreover, the understanding of the contacts mechanisms within the bitumen-filler system, through 3D micro-mechanical models, should allow for a deeper analysis of the mastic rheological behavior. Based on these considerations, in a socio-economic context in which it is necessary to reduce the environmental impact caused by the construction and maintenance of transportation infrastructures, bituminous mastics containing different reclaimed fillers from the industrial production wastes were studied. For this purpose, advanced rheological tests have been first validated and then implemented and combined with the 3D DEM models development. Results showed that the methods used to study the bituminous mastics and mortars allowed to understand the effects due to the addition of innovative and recycled fillers within the mixtures blend, highlighting as these can increase the asphalt mixture performance during its service life.

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Mazzotta, Francesco <1986&gt. "Use of Industrial Reclaimed Filler to Modify Asphalt Mixture and Binder Performances. Advanced rheological performance evaluation and 3D DEM Modeling of bituminous binders and mastics." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amsdottorato.unibo.it/7658/.

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Abstract:

The mechanical performance of an asphalt mixture is largely dependent on the properties of its constituents and by the way they reciprocally interact in the bituminous layer. In particular, the stress-strain response of the road pavements is closely related to the rheological behavior of the bituminous binder and of its interaction with the finest part of the lytic skeleton. Therefore, it is important to study in the laboratory by means of advanced rheological tests, how mastics (Bitumen-Filler Systems) and mortars (Bitumen-Filler-Sand Systems) react to dynamic loads and thermal stresses. Moreover, the understanding of the contacts mechanisms within the bitumen-filler system, through 3D micro-mechanical models, should allow for a deeper analysis of the mastic rheological behavior. Based on these considerations, in a socio-economic context in which it is necessary to reduce the environmental impact caused by the construction and maintenance of transportation infrastructures, bituminous mastics containing different reclaimed fillers from the industrial production wastes were studied. For this purpose, advanced rheological tests have been first validated and then implemented and combined with the 3D DEM models development. Results showed that the methods used to study the bituminous mastics and mortars allowed to understand the effects due to the addition of innovative and recycled fillers within the mixtures blend, highlighting as these can increase the asphalt mixture performance during its service life.

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Tataranni, Piergiorgio <1985&gt. "Experimental application of Waste Bleaching Clays in the production of construction materials for Civil Infrastructures." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amsdottorato.unibo.it/8750/1/Experimental%20application%20of%20Waste%20Bleaching%20Clays%20in%20the%20production%20of%20construction%20materials%20for%20Civil%20Infrastructures_P.Tataranni.pdf.

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Abstract:

The respect for the environment and the saving of natural resources are current problems, which affect all the sectors within a modern society. In the civil engineering field, the main action to overcome these issues is related to the research on innovative solutions, able to combine the environmental benefits with the reduction of costs. As a consequence, the recycling and reuse of wastes and industrial-by products for the production of new materials represent the new frontier in the constructions sector. In the light of the above, the present work shows a laboratory study on the application of a waste digested bleaching clay for the production of materials within civil infrastructures field. The final aim of the project is to give scientific evidence of the use of this industrial-by product as construction material. Furthermore, to combine the dual effect of reducing the quantities of material disposed to landfill with the definition of a functional intended use for this waste. The research project was divided in four macro-activities, each of which is focused on a specific sector of the civil infrastructures. In every activity, the validation of the possible experimental application was given through a full laboratory characterization and by the comparison of results with the requirements imposed by the most common technical specifications for building materials.

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Eskandarsefat, Shahin <1983&gt. "Innovative Modified Stone Mastic Asphalt Concretes Containing Composite Poly-functional Fibres for Eco-friendly Paving Applications." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amsdottorato.unibo.it/8811/1/Shahin%20Eskandarsefat%20Thesis%20-%20Final.pdf.

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Abstract:

In the present research, a complete study was carried out investigating the effectiveness of novel cellulose-based poly-functional fibres in enhancing the mechanical and performance properties of a virgin and 25% RAP containing Stone Mastic Asphalt (SMA). Therefore, there could be a significant economic advantage and a well-balanced solution between eco sustainability and technology in using RAP in SMA, if it could be used without sacrificing the excellent performance of SMA mixtures. The fibres modification was carried out by adding mineral (glass) fibre, a type of Plastomeric polymer and/or powdered tire rubber. The mix of mineral fibres and rubber with polymeric component was supposed to perform similarly to the regular bitumen modifiers improving the dynamic/mechanical performance of the bituminous binders. The fibrous component contributes to further improving the rheological and thixotropic behaviour of the bituminous mastic. The test program included numerous tests in both binder and mixture-scale in addition to primary microscopic analysis providing a wide range of data to achieve a complete understanding of fibre interaction with binder and its performance in asphalt mixtures. For this purpose, four different cellulose-based fibres (with and without powdered crumb inside), a 50/70 penetration graded neat bitumen, and a 10/40-70 SBS PmB were used to produce the bituminous compounds and mixtures to be investigated through the experimental works. Overall, the results indicate the possibility of modifying asphalt mixtures via modified fibres and the superiority of rubberized fibres in comparison to those of non-rubberized. However, the rubberized mixtures needed enough digestion and interaction temperature and time. In addition, it has been found that while the substitution of 25% virgin materials with RAP could enhance some of the dynamic mechanical properties of SMA, the low-temperature thermal cracking sensitivity increased for all the tested RAP containing mixtures with different fibres rather than the type of modification.

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Ghasemi, Navid <1988&gt. "Improvement of The Driver Simulator Control and Comparison Between Driver-Road-Vehicle Interaction in Real and Simulated Environment." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amsdottorato.unibo.it/9187/1/THESIS.pdf.

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Abstract:

The present doctoral thesis discusses the ways to improve the performance of driving simulator, provide objective measures for the road safety evaluation methodology based on driver’s behavior and response and investigates the drivers' adaptation to the driving assistant systems. The activities are divided into two macro areas; the driving simulation studies and on-road experiments. During the driving simulation experimentation, the classical motion cueing algorithm with logarithmic scale was implemented in the 2DOF motion cueing simulator and the motion cues were found desirable by the participants. In addition, it found out that motion stimuli could change the behaviour of the drivers in terms of depth/distance perception. During the on-road experimentations, The driver gaze behaviour was investigated to find the objective measures on the visibility of the road signs and reaction time of the drivers. The sensor infusion and the vehicle monitoring instruments were found useful for an objective assessment of the pavement condition and the drivers’ performance. In the last chapter of the thesis, the safety assessment during the use of level 1 automated driving “ACC” is discussed with the simulator and on-road experiment. The drivers’ visual behaviour was investigated in both studies with innovative classification method to find the epochs of the distraction of the drivers. The behavioural adaptation to ACC showed that drivers may divert their attention away from the driving task to engage in secondary, non-driving-related tasks.

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Bichicchi, Arianna <1986&gt. "A multidisciplinary research approach for experimental applications in road-driver interaction analysis." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amsdottorato.unibo.it/9474/1/Bichicchi_final%20PhD%20Thesis.pdf.

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Abstract:

This doctoral dissertation represents a cluster of the research activities conducted at the DICAM Department of the University of Bologna during a three years Ph.D. course. In relation to the broader research topic of “road safety”, the presented research focuses on the investigation of the interaction between the road and the drivers according to human factor principles and supported by the following strategies: 1) The multidisciplinary structure of the research team covering the following academic disciplines: Civil Engineering, Psychology, Neuroscience and Computer Science Engineering. 2) The development of several experimental real driving tests aimed to provide investigators with knowledge and insights on the relation between the driver and the surrounding road environment by focusing on the behaviour of drivers. 3) The use of innovative technologies for the experimental studies, capable to collect data of the vehicle and on the user: a GPS data recorder, for recording the kinematic parameters of the vehicle; an eye tracking device, for monitoring the drivers’ visual behaviour; a neural helmet, for the detection of drivers’ cerebral activity (electroencephalography, EEG). 4) The use of mathematical-computational methodologies (deep learning) for data analyses from experimental studies. The outcomes of this work consist of new knowledge on the casualties between drivers’ behaviour and road environment to be considered for infrastructure design. In particular, the ground-breaking results are represented by: - the reliability and effectiveness of the methodology based on human EEG signals to objectively measure driver’s mental workload with respect to different road factors; - the successful approach for extracting latent features from multidimensional driving behaviour data using a deep learning technique, obtaining driving colour maps which represent an immediate visualization with potential impacts on road safety.

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Tarsi, Giulia <1990&gt. "Development and chemo-mechanical characterization of eco-compatible extenders containing REOB and recycled tyres’ rubber for the production of greener bituminous binders." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021. http://amsdottorato.unibo.it/9843/1/Tarsi_Giulia_tesi.pdf.

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Abstract:

The concepts of circular economy and sustainability are the basis of the present experimental research that seeks to reduce the environmental impact of traditional road construction materials. This study mainly focuses on the development and the chemo-mechanical characterization of bitumen extenders containing rubber (R) from end-of-life tyres (ELTs) and re-refined engine oil bottoms (REOBs) for the production of innovative and eco-friendly extended bitumens (i.e. bituminous binders containing 25%wt. of recycled products) and asphalt mixtures. In order to create more sustainable asphalt mixes, also recycled aggregates are used for partial replacement of virgin natural aggregates in the aggregate skeleton. The experimental program encompassed five successive steps: (i) the evaluation of physicochemical properties of R and REOB, (ii) the definition of the optimal extenders by the development of a new protocol and their characterizations, (iii) the realization and investigation of the chemo-rheological responses of the extended bitumens at different boundary conditions, (iv) the assessment of the effectiveness of analytical method to predict the rheological parameters of extended bitumens and, finally, (v) the analysis of the mechanical performances of the corresponding asphalt mixtures. A standard 50/70 penetration grade bitumen was chosen as a reference material and the main constituent of the innovative bituminous products. The results of this study underlined the importance of material characterization. The incorporation of R-REOB extenders strongly affects the chemo-rheological responses of the resulting extended bitumens and asphalt mixtures overall the boundary conditions. While the presence of R and the consequent formation of a polymer network improves the elasticity of the final products, especially at high test temperatures; the addition of REOB, softens the bituminous binders and asphalt mixes increasing their response at low test temperatures. Nonetheless, the use of recycled products increased the susceptibility of bituminous material under damaging conditions, which would need further investigations.

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Cuppi, Federico <1991&gt. "Analysis of Railway Signalling Systems to Increase Line and Node Capacity." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2022. http://amsdottorato.unibo.it/10065/1/Cuppi_Federico_tesi2.pdf.

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Abstract:

"Europe is one of the most urbanized continents on the planet: about 75% of its population lives in urban areas” (European Enviroment Agency, 2017). In this urban context, the car is still the widely used way of transport, while public transport manages to capture residual segments of the demand for mobility. However, in a structural framework of obvious concern and criticality for public transport, there is a component of the sector in strong expansion, that is, all rail transports. In addition, the incidence of rail transport is even more significant in large metropolitan systems where daily travel reaches its highest levels of expression. It is known, however, that the supply of transport services is limited by the capacity of the transport system which depends on the physical size of the infrastructure, that is, the capacity of the infrastructure, the number of vehicles, the capacity of the vehicle fleet, the operating time and the traffic regime implemented.

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Solouki, Abbas <1986&gt. "Waste Mineral Filler Recycling in New Pavement Solutions." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2022. http://amsdottorato.unibo.it/10394/1/Solouki_Thesis.pdf.

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Abstract:

Società Azionaria Prodotti Asfaltico Bituminosi Affini (S.A.P.A.B.A. s.r.l.) is an asphalt/aggregate production plant located in Bologna, Italy. The resulting dirt and mud from the washing process is stored at specific sedimentation lakes close to the plant and are referred to as waste silt. The initiative and motivation of the current research follows the 12th objective of the sustainable development goals proposed by the United Nations. As a result, the overall aim of the current study was to reduce the impact of waste mineral fillers through recycling in new paving solutions. Considering three paving types of cement-bound, geopolymer-bound and asphalt pavements the following objectives were set: 1) To investigate the possibility of recycling waste silt in cement-bound paving solution; 2) To explore the feasibility of producing geopolymer-bound paving solutions containing waste silt; 3) To study the potential of using waste silt as fillers in different asphalt pavements. The first objective was achieved by utilizing waste silt into cement-bound materials. For this purpose, the by-product was introduced to cement mortars and was partially replaced (20%) with the natural sand. Moreover, statistical models were used to produce concrete paving blocks. The second objective was pursued by studying the feasibility of using the waste silt as a filler in geopolymer cement products. Following a comprehensive review, the silt was thermally calcined and used as filler in geopolymer cement and paving blocks. The third objective was achieved by evaluating the rheological and mechanical performance of hot mix, porous and semi-flexible asphalt containing waste silt. The limestone filler of a hot mix asphalt was replaced with thermally and untreated waste silt. To sum up, different paving blocks and asphalt pavements mixtures containing waste silt were proposed that presented acceptable performance when compared to different national and European standards.

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Copetti, Callai Sergio <1984&gt. "High friction and acoustic surface for pavements: development of artificial engineered aggregates from recycled powders." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2022. http://amsdottorato.unibo.it/10408/1/High%20Friction%20and%20Acoustic%20Surface%20for%20Pavments_Sergio%20Callai%20.pdf.

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Abstract:

There is a constant need to improve the infrastructure's quality and build new infrastructure with better designs. The risk of accidents and noise can be reduced by improving the surface properties of the pavement. The amount of raw material used in road construction is worrisome, as it is finite and due the waste produced. Environmentally-friendly roads construction, recycling might be the main way. Projects must be more environmentally-friendly, safer, and quieter. Is it possible to develop a safer, quieter and environmentally-friendly pavement surfaces? The hypothesis is: is it possible to create an Artificial Engineered Aggregate (AEA) using waste materials and providing it with a specific shape that can help to reduce the noise and increase the friction? The thesis presents the development of an AEA and its application as a partial replacement in microsurfacing samples. The 1st introduces the topic and provides the aim and objectives of the thesis. The 2nd chapter – presents a pavement solution to noise and friction review. The 3rd chapter - developing a mix design for a geopolymer mortar that used basalt powder. The 4th chapter is presented the physical-mechanical evaluation of the AEA. The 5th chapter evaluates the use of this aggregate in microsurfacing regarding the texture parameters. The 6th chapter, those parameter are used as an input to SPERoN® model, simulating their noise behavior of these solutions. The findings from this thesis are presented as partial conclusions in each chapter, to be closed in a final chapter. The main findings are: the DoE provided the tool to select the appropriate geopolymer mortar mix design; AEA had interesting results regarding the physical-mechanical tests; AEA in partial replacement of the natural aggregates in microsurfacing mixture proved feasible. The texture parameters and noise levels obtained in AEA samples demonstrate that it can serve as a HIFASP

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Makoundou, Ngongo Christina Jessie <1994&gt. "Vulnerable users' protection with advanced recycling paving materials. Design and characterisation of rubber-based impact-absorbing pavement materials for bike lanes and sidewalks." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2022. http://amsdottorato.unibo.it/10411/1/FINAL_THESIS_MAKOUNDOU_MAY_2022.pdf.

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Abstract:

Our cities are constantly evolving, and the necessity to improve the condition and safety of the urban infrastructures is fundamental. However, on the roads, the specific needs of cyclists and pedestrians are often neglected. The Vulnerable Road Users (VRUs), among whom cyclists and pedestrians are, rarely benefit from the most innovative safety measures. Inspired by playgrounds and aiming to reduce VRUs injuries, the Impact-Absorbing Pavements (IAP) developed as novel sidewalks, and bike lanes surface layers may help decrease injuries, fatalities, and the related societal costs. To achieve this goal, the End-of-Life Tyres (ELTs) crumb rubber (CR) is used as a primary resource, bringing its elastic properties into the surface layer. The thesis is divided into five main chapters. The first concerns the formulation and the definition of a feasible mix. The second explores the mechanical and environmental properties in detail, and the ageing effect is also assessed. The third describes the modelling of the material to simulate accidents and measure the injury reduction, especially on the head. The fourth chapter is reserved for the field trial. The last gives some perspectives on the research and proposes a way to optimize and improve the data and results collected during the doctoral research. It was observed that the specimens made with cold protocol have noticeable performances and reduce the overall carbon footprint impact of this material. The material modelling and the accident simulation proved the performance of the IAP against head injuries, and the field trial confirmed the good results obtained in the laboratory for the cold-made material. Finally, the outcomes of this thesis opened many prospective to the IAP development, such as the use of a plant-based binder or recycled aggregates and gave a positive prospect of an innovative material to the urban road infrastructures.

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Gasparini, Laura <1988&gt. "Altri turismi. Potenzialità della fascia pedemontana tra il Piave e il Brenta." Master's Degree Thesis, Università Ca' Foscari Venezia, 2014. http://hdl.handle.net/10579/4050.

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Abstract:

In un quadro di continua evoluzione della pratica turistica, nuove forme di viaggio, le più legate al concetto di sostenibilità, vengono a crearsi. I fenomeni di turismo sostenibile, ecoturismo o turismo lento diventano così anche utili strumenti per la riqualificazione di territori marginali a carattere rurale. Ma quali risorse utilizzare e come sfruttarle a tal scopo? Nell'elaborato verrà analizzata in questo senso l'area pedemontana presente tra i due grandi fiumi Brenta e Piave, comprendente le zone collinari che vanno dal Montello ai Colli Asolani fino alle pendici del Monte Grappa. Questa zona, oggetto oggi di svariati progetti legati allo sviluppo turistico, presenta diversi punti di forza legati a queste pratiche. Dopo aver fornito una definizione di queste nuove forme turistiche, verrà brevemente presentata l'area di riferimento e l'attuale offerta turistica. In seguito verranno esposte le varie potenzialità del territorio, legate al patrimonio culturale-artistico, in cui risaltano i grandi nomi di Palladio e del Canova e le importanti vicende legate al primo conflitto mondiale, naturalistico-ambientale, vista l'esistenza di varie aree boschive e la presenza idrografica della zona, ed enogastronomico, legato anche alla realtà rurale caratterizzante l'area, cercando di fornire alcuni spunti sulla valorizzazione delle stesse.

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Forace, Giulia <1989&gt. "Il turismo termale tra salute e benessere. L’evoluzione di una pratica antica e il caso studio di Bath." Master's Degree Thesis, Università Ca' Foscari Venezia, 2014. http://hdl.handle.net/10579/4455.

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Abstract:

Nel corso degli ultimi secoli, sono state rintracciate in tutto il mondo attività orientate alla salute e al benessere e questo interesse diviene sempre più forte, fino a manifestarsi come un vero e proprio ‘boom’ negli ultimi decenni. È così che, parallelamente, nel contesto turistico, il turismo del benessere e della salute e, in particolare, quello legato alle terme, sta assumendo un’importanza sempre maggiore. Il moderno turismo termale affonda le sue radici nell’antichità e, nonostante abbia attraversato periodi di crisi, si è evoluto globalmente fino a diventare una delle più grandi industrie del leisure. Il lavoro, strutturato in cinque capitoli, si occuperà di comprendere il ruolo che il turismo termale sta assumendo all’interno dell’industria turistica e nel più generale comparto del benessere e della salute; si tenterà, poi, di capire quanto la presenza di uno stabilimento termale e l’attivazione di questa forma di turismo possa qualificare una destinazione turistica. Sarà proposto, quindi, un caso studio di successo, quello di Bath, che aiuterà a cogliere alcuni aspetti critici che riguardano, invece, il caso italiano. Il primo capitolo si occuperà di delineare i contorni dell’argomento trattato: saranno chiariti innanzitutto i concetti di salute e benessere, spesso confusionari anche per gli stessi attori del comparto e saranno analizzati la struttura e le tipologie di questo tipo di turismo, al cui interno si posiziona quello termale. Il secondo capitolo sarà incentrato sul termalismo e avrà lo scopo di comprenderne le radici storiche e le motivazioni principali che hanno portato a un tale utilizzo dell’acqua, dopo una panoramica sull’importanza di questa risorsa e su cosa effettivamente siano acque, sorgenti termali e spa; si tratta di elementi fondamentali per la piena comprensione delle basi, dei fattori e delle motivazioni che hanno portato allo sviluppo del turismo termale. Il terzo capitolo si occuperà di studiare il turismo termale dal punto di vista della domanda e dell’offerta, per poi assumere il punto di vista di una destinazione termale e comprendere il ruolo che il prodotto termale può assumere al suo interno e l’impatto che questa tipologia di turismo può generare; il capitolo rappresenta la base teorica necessaria per l’analisi da effettuare nell’ambito del caso studio di Bath e degli aspetti principali della situazione italiana. Il quarto capitolo si occuperà di presentare gli aspetti principali del caso italiano, le principali fasi del termalismo e la sua evoluzione e riorganizzazione, per illustrare poi il più recente andamento del turismo termale in Italia tramite la presentazione di alcuni dati riguardanti domanda e offerta. Il quinto capitolo è incentrato, infine, sul caso studio di Bath, la città termale inglese per eccellenza: saranno analizzate la sua storia e le motivazioni che l’hanno resa, fin dal suo sviluppo, e la rendono tuttora un esempio di successo nel settore termale e, più in generale, in quello turistico. In conclusione, richiamando i punti di forza del turismo termale e quanto emerso nello studio di un caso di successo come quello di Bath, si tenterà di comprendere quali siano le principali debolezze del sistema termale italiano e per quale motivo, anche in Italia, sarebbero vantaggiose la tutela e la valorizzazione delle risorse termali e la promozione di questa tipologia di turismo, relativamente giovane ma con molteplici potenzialità.

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PANNUNZIO, VALTER. "Advanced experimental study on mechanical and environmental properties of warm mix asphalt." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2010. http://hdl.handle.net/11566/242020.

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Grilli, Andrea. "Advanced testing on theoretical evaluation of bituminous mixtures for flexible pavements." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2008. http://hdl.handle.net/11566/242593.

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OLIVARI, VALENTINO. "Comportamento dinamico dei ponti ferroviari." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2008. http://hdl.handle.net/11566/242605.

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DALMAZZO, DAVIDE. "Caratterizzazione reologica del danneggiamento per fatica e dell'autoriparazione dei leganti bituminosi." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2009. http://hdl.handle.net/11566/242282.

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DUCA, CATERINA. "Edifici in acciaio con controventi ad instabilità impedita. Metodi di analisi e criteri di progetto." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2008. http://hdl.handle.net/11566/242612.

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Belogi, Leonello. "Studio e ottimizzazione di geosintetici per pavimentazioni flessibili rinforzate." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2013. http://hdl.handle.net/11566/242678.

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Abstract:

L’inserimento di un sistema di rinforzo all’interno delle pavimentazioni stradali può migliorare le prestazioni della sovrastruttura e prolungarne la vita utile, sia in nuove costruzioni che in interventi di manutenzione. In particolare numerosi studi si sono concentrati sull’utilizzo di geosintetici come sistemi di rinforzo in campo stradale. La sperimentazione è stata incentrata simultaneamente su due distinti ambiti di ricerca. Una primo ambito ha riguardato la realizzazione e lo studio di due tronchi pilota in vera grandezza. All’interfaccia delle pavimentazioni rinforzate sono state inserite geogriglie in fibra di vetro e in fibra di carbonio, inoltre, un tronco sperimentale è stato dotato di strumentazioni per misurare lo stato tenso-deformativo generato dal passaggio di veicoli. Tale studio ha previsto prove di laboratorio e osservazioni in sito nell’ambito del progetto di ricerca internazionale RILEM “Advanced Interface Testing of Geogrids in Asphalt Pavements”. Il secondo ambito, invece, ha riguardato il processo di ottimizzazione di un particolare geocomposito mediante prove di laboratorio. A tal fine sono state studiate diverse varianti di geocomposito che hanno consentito di valutare gli effetti prodotti da alcune variabili significative nei sistemi bituminosi bistrato. Il processo di ottimizzazione ha consentito di individuare una configurazione adeguata alla realizzazione di un geocomposito per impieghi stradali. Le indagini di laboratorio, in entrambi i casi, sono state eseguite mediante prove di taglio diretto ASTRA, prove di flessione statica su 3 punti (3PB) e prove dinamiche flessionali su 4 punti (4PB). Le evidenze sperimentali hanno permesso di osservare una inevitabile diminuzione delle prestazioni a taglio e un consistente aumento della resistenza a carichi flessionali nei sistemi rinforzati con geosintetici.
In road construction, pavement rehabilitation reinforcement systems can be employed to improve pavement service life. In particular, many studies focused on geosynthetics, materials widely used as reinforcement systems. The main objectives of this experimental research was to study the effects produced by geosynthetic and to implement their properties for asphalt pavement. The work program was divided in two different parts. The first step describes the construction of two trial sections. A glass fiber grid and a carbon fiber grid were installed at the interface between two asphalt layers of pavement. Moreover, one of the two abovementioned sections was instrumented in order to measure the stress-strain. The reinforced pavements are part of the international project RILEM “Advanced Interface Testing of Geogrids in Asphalt Pavements” developed by laboratory tests and in situ observations. The second part of the research intended to improve geocomposites with tests carried out in laboratory. In order to evaluate the effects of various variables on bituminous systems, different types of geocomposites were studied.The laboratory study developed has allowed the selection of an optimun geocomposite for road applications. ASTRA shear tests, three point-bending tests (3PB) and fuor point-bending tests (4PB) were carried in the experimental program. The experimental findings systems showed a reduction of interface shear resistance and an enhanced flexural resistance in reinforced geosynthetics.

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Ferrotti, Gilda. "Experimental characterization of interlayer shear resistance in flexible pavements." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2007. http://hdl.handle.net/11566/242619.

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Pasquini, Emiliano. "Advanced characterization of innovative environmentally friendly bituminous mixtures." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2009. http://hdl.handle.net/11566/242281.

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PIGOZZI, FRANCO. "A.P.M.S. – Airport Pavement Management System – specificamente contestualizzato in aeroporti a traffico stagionale." Doctoral thesis, Università degli Studi di Cagliari, 2015. http://hdl.handle.net/11584/266598.

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Abstract:

The Pavement Management System is a useful tool for operators and managers providing a systematic and objective method for pavement condition evaluation, maintenance planning decisions and budget allocation. Also for Airports, it represents a support to improve the decision-making process allowing the prediction of the pavements’ condition in future years depending on the evolution of the traffic and allowing a feedback of past applications. The high seasonality airports peculiarity is that there are ten times and over more movements in the peak season. This aspect consist in a severe time reduction due to the strong increase of traffic in the peak season with only strictly necessary and no longer be postponed maintenance actions allowed, then bringing up the question of construction techniques and material selection, maintenance planning and monitoring techniques. In this research this aspects were analyzed and some applications aimed to solve the issues encountered are proposed. The work also focused the attention on the pavement condition evaluation, especially at Network Level, with operators faced with low budget availability and looking for easy and rapid management and comparison of available data. An application of the developed framework was conducted on a Sardinian airport with the peak of traffic in the summer season, from June to September.

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Dezi, Giampaolo <1980&gt. "City logistics: trasporto merci in ambito urbano." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2010. http://amsdottorato.unibo.it/2519/1/Giampaolo_Dezi_tesi.pdf.

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Abstract:

Molteplici studi, portati a termine di recente in Europa ed oltreoceano, hanno focalizzato l’attenzione sulle problematiche indotte dal trasporto merci in ambito urbano e contribuito ad identificarne possibili soluzioni (city logistics). Le aree urbane, dovrebbero idealmente essere luoghi ove abitare, svolgere attività economiche, sociali e ricreative. Esse possono vedere compromessa la loro predisposizione a tali scopi anche a causa del crescente traffico delle merci, il cui trasporto è effettuato principalmente su gomma, per via delle brevi distanze da coprire e delle carenze infrastrutturali. I veicoli commerciali, ad eccezione di quelli di ultima generazione, incidono negativamente sulla qualità dell’ambiente urbano, generando inquinamento atmosferico e acustico. La politica del “just in time”, che prevede l’assenza di magazzini di stoccaggio delle merci, incrementa i movimenti commerciali. Nella presente tesi vengono trattati alcuni aspetti logistici di regolamentazione della sosta e degli accessi per i mezzi di trasporto merci, in grado di rendere più efficiente la distribuzione dei beni, mitigando le problematiche indotte dal traffico e, quindi, salvaguardando la qualità di vita nei centri cittadini.

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Dezi, Giampaolo <1980&gt. "City logistics: trasporto merci in ambito urbano." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2010. http://amsdottorato.unibo.it/2519/.

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Abstract:

Molteplici studi, portati a termine di recente in Europa ed oltreoceano, hanno focalizzato l’attenzione sulle problematiche indotte dal trasporto merci in ambito urbano e contribuito ad identificarne possibili soluzioni (city logistics). Le aree urbane, dovrebbero idealmente essere luoghi ove abitare, svolgere attività economiche, sociali e ricreative. Esse possono vedere compromessa la loro predisposizione a tali scopi anche a causa del crescente traffico delle merci, il cui trasporto è effettuato principalmente su gomma, per via delle brevi distanze da coprire e delle carenze infrastrutturali. I veicoli commerciali, ad eccezione di quelli di ultima generazione, incidono negativamente sulla qualità dell’ambiente urbano, generando inquinamento atmosferico e acustico. La politica del “just in time”, che prevede l’assenza di magazzini di stoccaggio delle merci, incrementa i movimenti commerciali. Nella presente tesi vengono trattati alcuni aspetti logistici di regolamentazione della sosta e degli accessi per i mezzi di trasporto merci, in grado di rendere più efficiente la distribuzione dei beni, mitigando le problematiche indotte dal traffico e, quindi, salvaguardando la qualità di vita nei centri cittadini.

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TSANTILIS, LUCIA. "Il fenomeno della fatica nei leganti bituminosi: approccio reologico per la valutazione dei processi di danneggiamento e autoriparazione." Doctoral thesis, Università Politecnica delle Marche, 2012. http://hdl.handle.net/11566/241985.

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Abstract:

Una delle più comuni tipologie di degrado che si esplica nelle pavimentazioni in conglomerato bituminoso è la fessurazione per fatica, fenomeno posto alla base dei criteri adottati per la progettazione e la selezione dei materiali nelle pavimentazioni flessibili. Lo sviluppo dello stato fessurativo, che si genera e propaga nella fase legante della miscela bituminosa, è il risultato di due manifestazioni contrastanti: il danneggiamento per fatica, causato dall’applicazione di carichi ripetuti, e l’autoriparazione, che può palesarsi durante i periodi di riposo. Risulta quindi essenziale comprendere a fondo entrambi i meccanismi al fine di definire prove di laboratorio atte a garantire una caratterizzazione dei leganti di tipo prestazionale. Nel presente lavoro di tesi sono esposti i risultati di un’approfondita indagine sperimentale, finalizzata allo studio dei processi di danneggiamento e di autoriparazione di una vasta gamma di leganti bituminosi ad uso stradale. Specifici protocolli sono stati sviluppati con lo scopo di mettere in luce l’influenza di diversi fattori sulla risposta a fatica, quali la tipologia di bitume, l’invecchiamento e la presenza di agenti modificanti di tipo tradizionale (stirene-butadiene-stirene) ed innovativo (polverino di gomma di pneumatico, melme di verniciatura industriale, nanotubi di carbonio). I leganti modificati con materiali di natura polimerica hanno esibito le migliori prestazioni in termini di resistenza e duttilità a fatica, oltre che nel recupero delle proprietà meccaniche che si manifesta durante i periodi di riposo. I trattamenti di invecchiamento hanno determinato un miglioramento della resistenza dei bitumi testati senza indurre variazioni significative nel meccanismo di dissipazione energetica che definisce il processo di accumulo del danno; mentre gli effetti sui fenomeni di autoriparazione sono parsi ampiamente dipendenti dalla tipologia di legante impiegato.
One of the most common distresses occurring in asphalt pavements is fatigue cracking, which is taken into account both in pavement design and in the selection of base materials and mixtures. In particular, care must be taken in evaluating the fatigue resistance of bituminous binders, in which cracks actually form and propagate. As postulated within the currently accepted approach, the development of fatigue cracks results from the combination of two competing phenomena: microcrack damage, due to repeated stress application, and healing, which may occur during rest periods. As a consequence, it is essential to thoroughly understand both mechanisms and to define appropriate laboratory tests which can be used for a true performance-related selection and characterization of the binders. In the present work the results of an extensive laboratory investigation, carried out in order to understand the behaviour of a wide range of bituminous binders employed for paving applications, is presented. Specific test protocols were adopted in order to show the effects of several factors on fatigue and healing response such as binder type, ageing, and modification. Complex materials, like styrene-butadiene-styrene, crumb rubber, industrial paint sludge and carbon nanotubes, have been selected as modifying agents and have therefore been thoroughly analysed. Polymer-modified binders proved to be the material exhibiting the highest anti-cracking performance with respect to the other binders, in terms of both fatigue resistance and ductility. Healing properties are also enhanced by the presence of specific polymers, as evident from the comparison of the modified binder with the base one. It was observed that ageing produces an increment of fatigue resistance of the material without significant variation of the relative extent of the crack propagation phase, while the effect on healing phenomenon seemed to be largely dependent on the typology of binder analysed.

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CONTU, ALESSIO. "Use of local available material for inverted pavement technique." Doctoral thesis, Università degli Studi di Cagliari, 2016. http://hdl.handle.net/11584/266694.

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Abstract:

This research has the purpose to build infrastructures by using new techniques, new materials and to start a sustainable design with the utilization of local resources. The project also aims to minimize the use of non-renewable sources as hot mix asphalt. Concerning the materials, it is particularly highlighted the use of stone materials available in the Region of Sardinia, currently extracted to create infrastructures and bitumen layers. New techniques have been studied to build up infrastructures such as the Inverted Pavement Technique used in South Africa for more than 30 years. In particular we focused on the realization of the G1 Layer for this paving. Through this work, we are willing to determine the possible use of the materials present in Sardinia to build Inverted Pavement infrastructure. The target is to better use the local obtainable resources in terms of aggregates, trying to make the most of their mechanical and physical features. During the research, a great attention was focused on the illustration of different typologies of paving currently used in Europe and in South Africa, specially those realized through base layers with granular material, examining in depth the anisotropic property of granular bases too. A panoramic of the property of road construction material used in South Africa is presented, by analyzing the issues linked to the type of minerals that are in the rocks and the way through which they affect the resistance and durability of one layer of the paving. In the first phase of the study, we concentrated on the specification of the kinds of materials mined in Sardinia and their location. Then, we chose to investigate about the following materials: andesite, basalt, quartzite, trachite, dolomite and ignimbrite. All these are materials with good features such as mechanical endurance and durability. An in-depth bibliographic research was done about the 'Inverted Pavement’ technique for understanding the behavior of this type of paving during the useful life, compared to a traditional paving. The building technique of the G1 layer was mainly examined, because some phases, such as that called "slushing", are considered complex and the main point for the good result of layer and the whole superstructure. To make sure the material is suitable, we referred to South-African regulations and we carried all the mechanical tests foreseen to categorize it as G1. Chemical analyses and thin sections were analyzed, because they are considered preliminary characterizations on the study of materials. Some triaxial tests were performed with several confining pressures to define the elastic modulus and other strength parameters.Anyway it is not enough to comparison chemistry and petrography to establish that a material is suitable. For this reason, were done other physical-mechanical laboratory tests. Two test sections of Inverted Pavements realized in Atlanta, using granite, were examined and were done some laboratory tests on material. From the monitoring of these two test sections and from the result of tests, it emerged that Inverted pavement has performances greater than conventional paving and that other kinds of materials can be used for realization.

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Dissertations / Theses on the topic 'FERROVIE E AEROPORTI'

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