BTSV e leganti bituminosi: il controllo qualità diventa prestazionale

La caratterizzazione reologica dei leganti bituminosi sta assumendo un ruolo sempre più strategico nel controllo qualità e nella progettazione delle pavimentazioni. In questo scenario, il metodo BTSV e l’impiego del Dynamic Shear Rheometer consentono di leggere il comportamento del bitume oltre i parametri convenzionali, offrendo al laboratorio e alla filiera dati più rappresentativi della risposta prestazionale del materiale.

Una domanda crescente di prestazioni

Nel settore dei materiali stradali, la caratterizzazione dei leganti bituminosi non è più un passaggio meramente classificatorio. L’evoluzione delle miscele, la diffusione dei bitumi modificati e la crescente attenzione verso durabilità, riciclo e prestazioni richiedono strumenti di indagine capaci di descrivere il materiale in modo più approfondito. Il tema è particolarmente attuale anche alla luce dell’aggiornamento del quadro tecnico di riferimento in Svizzera. L’impiego di leganti formulati con additivi e polimeri, finalizzati a migliorare il comportamento dei conglomerati bituminosi in esercizio, ha infatti reso necessario un approccio di controllo più mirato, sia per gli asfalti compattati sia per gli asfalti colati. Per i conglomerati bituminosi standard e semi-densi, richiamati rispettivamente nelle norme SN EN 13108 e nella VSS 40 436, il riferimento per il controllo qualità è oggi la norma VSS 40 434, “Programme des essais pour enrobés bitumineux compactés – Détermination des essais à réaliser”, entrata in vigore nel marzo 2024. Per gli asfalti colati, disciplinati dalla norma SN EN 13108-6, il riferimento è invece la norma VSS 40 444, “Programme des essais pour asphalte coulé routier – Détermination des essais à réaliser”, valida da giugno 2025. In questo contesto, la disponibilità di strumenti capaci di approfondire il comportamento dei leganti assume un valore concreto: non solo per la verifica di conformità, ma anche per la qualificazione dei materiali, la gestione delle forniture e l’ottimizzazione delle miscele.

Il BTSV: una lettura rapida e reologica del legante

Il BTSV, acronimo di Bitumen Typisierungs Schnell Verfahren, è una procedura rapida di classificazione del bitume eseguita mediante Dynamic Shear Rheometer (DSR). A differenza delle prove tradizionali, che restituiscono valori sintetici riferiti a condizioni puntuali, il BTSV si basa su una lettura reologica del materiale in funzione della temperatura. Il test viene eseguito in modalità di controllo della tensione; i parametri impostati garantiscono che la misura dell’ampiezza di rotazione rimanga sempre entro il campo viscoelastico lineare (LVE). La prova prevede l’applicazione di una rampa termica. In corrispondenza di un modulo complesso |G*| pari a 15 kPa vengono determinati due parametri caratteristici: la temperatura TBTSV e l’angolo di fase δBTSV. Questi valori consentono di descrivere in modo efficace la risposta viscoelastica del legante e di fornire indicazioni utili sul suo grado di modifica. L’interesse tecnico del metodo non risiede soltanto nella rapidità esecutiva, ma soprattutto nella capacità di restituire una classificazione chiara e robusta. Il BTSV risulta quindi particolarmente adatto alla distinzione tra bitumi tradizionali e bitumi modificati, al controllo in accettazione e, più in generale, alla valutazione del comportamento dei leganti quando il solo dato convenzionale non è più sufficiente. Oltre alla classificazione, il metodo presenta potenzialità in ambiti applicativi oggi centrali per il settore: valutazione dell’invecchiamento, studio dei leganti recuperati da conglomerati contenenti fresato e supporto tecnico alla progettazione di miscele con componenti riciclati. In altre parole, il BTSV appartiene a quella famiglia di prove che non si limitano a misurare il materiale, ma aiutano a interpretarlo in chiave prestazionale.

L’investimento di IMM SA nella prova reologica

È in questa direzione che si inserisce il percorso intrapreso dal laboratorio IMM Istituto Meccanica dei Materiali SA. Da circa due anni, il laboratorio dispone di un reometro rotazionale DSR Anton Paar SmartPave 102e, impiegato per lo studio avanzato dei leganti bituminosi, con particolare attenzione ai bitumi modificati con polimeri.

La strumentazione rafforza in modo concreto la capacità del laboratorio di eseguire prove reologiche dedicate e di ampliare il livello di approfondimento tecnico nella caratterizzazione dei leganti. Per un materiale termoplastico e reologicamente complesso come il bitume e in particolare per i leganti modificati, poter analizzare la risposta viscoelastica rappresenta un salto qualitativo rispetto alla sola lettura dei parametri classici.

Prove come la penetrazione e il punto di rammollimento Ring & Ball restano fondamentali per la classificazione dei leganti, tuttavia, l’analisi reologica permette di osservare il materiale con maggiore aderenza al suo comportamento reale, considerando la risposta alle sollecitazioni e la dipendenza dalla temperatura: due aspetti decisivi per interpretare le prestazioni in esercizio.

Un pacchetto di prove per la filiera

In quest’ottica, IMM SA è oggi in grado di supportare i propri clienti con un set di prove mirate che affianca il BTSV ad altre determinazioni di particolare interesse tecnico. Tra queste rientrano la misura del modulo di taglio complesso G* e dell’angolo di fase δ secondo SN EN 14770, la prova MSCR (Multiple Stress Creep Recovery) secondo SN EN 16659 e il BTSV secondo SN EN 17643, orientato alla determinazione della temperatura di equi-rigidità e dell’angolo di fase associato.

La prova MSCR, in particolare, è utile per la stima della suscettibilità alle deformazioni permanenti e della capacità di recupero elastico del legante a diversi livelli di sforzo. Integrata con le altre determinazioni reologiche, consente di costruire un quadro più completo del comportamento del bitume, soprattutto quando si opera con prodotti modificati o con miscele a prestazioni elevate.

Le ricadute operative interessano l’intera filiera. Per i produttori di leganti e PMB, una caratterizzazione più approfondita significa controllo qualità più completo, confronto tra formulazioni e migliore taratura del modificante. Per imprese e impianti, significa poter orientare con maggiore consapevolezza la scelta del legante in funzione di traffico, clima e prestazioni attese, riducendo il rischio di deformazioni in esercizio.

Anche progettisti, direzioni lavori, enti e stazioni appaltanti possono trarre beneficio da dati più rappresentativi. Capitolati, verifiche e criteri di accettazione possono infatti essere calibrati su un approccio più prestazionale, con effetti positivi sulla durabilità delle pavimentazioni, sulla vita utile delle infrastrutture e sulla programmazione manutentiva.

Qualità analitica e specializzazione

L’impiego del reometro Anton Paar SmartPave 102e consente a IMM SA di eseguire prove reologiche con un elevato livello di affidabilità e ripetibilità, aspetti essenziali quando si lavora su materiali complessi come i leganti bituminosi modificati. In questo senso, la scelta dello strumento non rappresenta soltanto un aggiornamento tecnologico, ma un investimento in qualità analitica, accuratezza di misura e capacità di interpretazione tecnica.

Per un laboratorio specializzato nelle prove sui materiali bituminosi, disporre di un DSR dedicato significa ampliare concretamente il ventaglio delle indagini disponibili e offrire un supporto più qualificato nelle attività di controllo, studio e ottimizzazione delle miscele. La reologia applicata ai leganti è oggi uno degli strumenti più efficaci per collegare la caratterizzazione di laboratorio alle esigenze prestazionali della pavimentazione.

Con l’introduzione del reometro Anton Paar SmartPave 102e, IMM SA consolida il proprio posizionamento nell’ambito della caratterizzazione prestazionale dei leganti, confermando un orientamento chiaro verso qualità, specializzazione e innovazione.

Ing. V.G. Gallo – Ing. G. Macaluso – Ing. C. M. Rizzato – IMM Istituto Meccanica dei Materiali SA