“PAVIMENTAZIONI PERPETUE” ED ECOSOSTENIBILI A BASE DI GRAFENE E PLASTICHE DURE RICICLATE

La composizione chimica del bitume è estremamente complessa e variabile in funzione sia del greggio sia dei processi di lavorazione.

Negli ultimi anni, l’obiettivo perseguito è quello di raffinare la composizione e, al contempo, ricercare un aumento delle prestazioni in termini di maggiore resistenza ai carichi applicati.

I tentativi di modifica e la tipologia di modificanti sono stati innumerevoli come ad esempio neoprene (policloroprene), lattice naturale e sintetico, plastomeri di diversa natura, elastomeri termoplastici, ecc..

Le tecnologie utilizzate, e riconosciute a livello nazionale, sono essenzialmente due:

• PMB (Polymer Modified Bitumen – Metodo Wet): bitume modificato con polimeri;
• PMA (Polymer Modified Asphalt – Metodo Dry): modifica diretta dei CB.

Con riferimento alle modifiche Dry, negli ultimi 15 anni si sono formulati compound polimerici sempre più prestazionali. Le formulazioni appositamente studiate prevedono la miscelazione di polimeri di diversa natura, talvolta anche “drogando” il compound con altri materiali caratteristici, come ad esempio il “grafene”.

Il grafene è un monostrato di atomi di carbonio (2D, lo spessore corrisponde a quello dell’atomo) disposti in una struttura a nido d’ape.

Tale struttura ordinata conferisce elevate caratteristiche fisico-meccaniche ai prodotti e agli oggetti che lo contengono, permettendo così la conquista di diversi campi altamente tecnologici.

A partire dalla grafite naturale, ogni fase del processo (espansione, esfoliazione ed essiccazione) crea nanoplatelets di grafene che possono essere poi utilizzati in polvere, fiocchi, pasta o disperse in liquido. Questa trasformazione fisica permette, quindi, di ottenere un prodotto:

• altamente prestazionale;
• composto da 100% grafene, esente da solventi o altre sostanze chimiche;
• di qualità costante;
• certificato non tossico e conforme ai requisiti REACH.

La società Iterchimica Srl produce un supermodificante a base di grafene, noto come Gipave®, prodotto tramite un sistema innovativo ad alta efficienza e sostenibilità.

Il nuovo prodotto è composto da specifici polimeri e grafene al fine di migliorare notevolmente le prestazioni fisico-meccaniche delle pavimentazioni, sia rispetto alla tradizionale tecnologia PMB sia rispetto alle tecnologie PMA con metodo Dry attualmente in uso. Il supermodificante si presenta in granuli di diametro medio pari a 1,0÷4,0 mm di colore grigio-nero ed è composto da:

• plastiche di recupero selezionate: derivanti dal recupero di oggetti composti principalmente da “plastica dura” (ad esempio giocattoli, bidoni, tubi, tavoli e sedie, ecc.), sono industrialmente trattate secondo un processo brevettato che comprende anche la tecno-selezione in funzione delle specifiche caratteristiche fisico-chimiche (non tutte le plastiche dure possono essere utilizzate, ma solo una quota parte);
• base funzionale: è composta da additivi di diversa natura che sono una quota parte del supermodificante. La composizione fisico-chimica è coperta da segreto industriale;
• grafene: quello utilizzato è il G+ (chiamato ITC1) ed è composto da nanoparticelle di grafene purissimo.

Dal punto di vista della riduzione degli impatti ambientali è importante evidenziare che:

• la formulazione prevede l’uso di grafene prodotto senza solventi o altri prodotti chimici (produzione con plasma);
• la tecno-selezione permette il riciclaggio di plastiche dure normalmente ritenute non recuperabili e riutilizzabili, evitandone la termovalorizzazione;
• il processo produttivo del supermodificante è a minori consumi energetici, limitando emissioni in ambiente;
• i conglomerati bituminosi modificati con la tecnologia in oggetto hanno elevata vita utile (Perpetual Pavement), riducendo l’utilizzo di materie prime non rinnovabili e diminuendo la manutenzione stradale nel tempo;
• i materiali derivanti dalla demolizione di pavimentazioni contenenti il supermodificante a base di grafene sono riutilizzabili come un qualsiasi altro conglomerato bituminoso;
• la Life Cycle Assessment risulta estremamente positiva rispetto ai metodi produttivi dei CB sino ad ora utilizzati.

In definitiva, in funzione del miglioramento di tutte le prestazioni, il supermodificante a base di grafene consente di aumentare pertanto la vita utile delle pavimentazioni bituminose rispetto alle tecnologie sino ad ora utilizzate e di recuperare una selezione di plastiche dure che altrimenti sarebbero destinate al termovalorizzatore.

A cura di Ing. Francesca Di Santo