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European Commission Topic
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Sviluppo di un modificatore di bitume multifunzionale che utilizza l'estrusione reattiva per migliorare la longevità dei rivestimenti in calcestruzzo asfaltato

La pavimentazione in cemento asfaltato è la pavimentazione stradale più comune al mondo grazie alle sue proprietà silenziose, sicure per il traffico e operative. Oltre il 90% della rete stradale totale in Europa e il 94% negli Stati Uniti è asfaltata. Secondo gli ultimi dati della European Asphalt Coverage Association (EAPA), la produzione totale di asfalto in Europa è stata di 279 milioni di tonnellate all'anno nel 2022, rispetto ai 392 milioni di tonnellate negli Stati Uniti. Tali volumi hanno un impatto significativo sulle risorse finanziarie, sull'ambiente e sull'esaurimento delle risorse fossili. La longevità del calcestruzzo asfaltato è influenzata principalmente dal carico di trasporto e dal clima. I cambiamenti climatici pongono nuove sfide alla copertura dell'asfalto. Attualmente, il rischio più significativo individuato è legato alle variazioni di temperatura, ossia ondate di calore più lunghe che accelerano l'invecchiamento del bitume. L'invecchiamento del legante bituminoso porta alla formazione di microfessure, che a loro volta riducono il comfort di guida, la sicurezza del traffico e richiedono ulteriori investimenti nel rifacimento della strada. Inoltre, ogni ricostruzione ha un impatto sull'ambiente (potenziale di riscaldamento globale, esaurimento delle materie prime, ecc.). Sebbene il calcestruzzo asfaltato sia utilizzato da oltre 100 anni, la questione della longevità di questo materiale è più rilevante che mai in relazione agli obiettivi di sostenibilità dell'Unione europea (UE), in particolare per quanto riguarda la riduzione dei gas a effetto serra (GHG). I massetti in calcestruzzo asfaltato possono garantire risparmi di gas a effetto serra durante il ciclo di vita. Lo sviluppo di materiali e tecnologie nuovi e avanzati per le superfici stradali è necessario per creare e mantenere una rete stradale con un impatto inferiore sui gas a effetto serra. Una di queste promettenti tecnologie è lo sviluppo di un modificatore di bitume multifunzionale che utilizza materiali di scarto come gomma per pneumatici a fine vita, polimeri e lignina, che è un sottoprodotto della lavorazione del legno.Il progetto di ricerca coinvolgerà 2 partner industriali con una vasta conoscenza ed esperienza nei loro specifici campi di attività, dando così un importante contributo al progetto di successo.La ricerca si concentrerà sullo sviluppo di un modificatore di bitume multifunzionale da DWTR, polimeri (polipropilene (PE) o / e polietilene (PP)) e lignina (L) utilizzando un'innovativa tecnologia di dose-canning reattiva. Questa attività sarà svolta da RTU in collaborazione con SIA Rubbintec, che è uno dei due partner di questo progetto. Air Glass Ceramics Ltd. offre una tecnologia di lavorazione WTR unica che esegue la decantazione del dosaggio utilizzando un catalizzatore selettivo, che consente la scissione selettiva dei legami al solfuro a temperature relativamente basse, preservando la maggior parte delle catene macromolecolari. Questa tecnologia combina dosaggio chimico e termomeccanico (estrusione reattiva) utilizzando un estrusore a due viti a temperature molto più basse (350-500 ° C), mantenendo una grande quantità di doppi legami originali situati nel WTR. Il DWTR risultante è destinato all'uso sia come modificatore di bitume che può essere utilizzato anche nella produzione di nuovi prodotti in gomma. Il componente principale del processo di dosaggio reattivo è la combinazione di un catalizzatore selettivo e di un agente di compatibilità. Il catalizzatore è progettato per rompere i legami al solfuro, mentre l'agente di compatibilità lo aiuta a penetrare nei trucioli di gomma. La funzione del secondo catalizzatore è la sua assistenza nell'innesto di WTR ad altri polimeri e componenti organici. Questa tecnologia sarà introdotta in questo progetto per sviluppare un innovativo modificatore di bitume multifunzionale.La nuova tecnologia di dosaggio-incapsulamento, utilizzando l'estrusione reattiva, consentirà di realizzare la giunzione e la fusione di questi materiali in un unico modificatore (modificatore multifunzionale), dove ogni componente di questo modificatore darà un contributo significativo al miglioramento delle proprietà del bitume ad alte e basse temperature di funzionamento, migliorare le proprietà di antiossidazione, oltre a servire come sostituto parziale del bitume. Questa soluzione estenderà la vita della pavimentazione in asfalto, riducendo così l'impatto e i costi ambientali a breve e lungo termine.Poi lo sviluppo di composizioni in calcestruzzo asfalto ad alte prestazioni sarà effettuato utilizzando i modificatori sviluppati DWRPEL (WTR devulcanizzato + PE + lignina) e / o DWRPPL (WTR devulcanizzato + PP + lignina) con metodi di modifica a secco. Parallelamente, il bitume sarà modificato con DWRPEL/DWRPPL utilizzando il metodo a umido e quindi utilizzato nelle composizioni in calcestruzzo asfaltato per valutare la capacità del modificatore sviluppato di modificare il bitume nei metodi a secc

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