In che modo le strade rinforzate con geogriglia contribuiscono alla riduzione del consumo energetico legato al traffico

Riduzione della resistenza al rotolamento dei veicoli mediante pavimentazioni stabilizzate con geogriglia

Riduzione della deformazione della pavimentazione e delle perdite energetiche tra pneumatico e strada

Quando rinforziamo le fondazioni stradali con geogriglie, ciò contribuisce a mantenere gli aggregati in posizione e ne impedisce lo spostamento laterale. Ciò fa una grande differenza nella capacità delle strade di resistere al passaggio dei veicoli. Il fenomeno del solcamento (rutting) diventa molto meno rilevante, poiché gli pneumatici non devono compiere uno sforzo eccessivo per superare piccole irregolarità causate da superfici non uniformi. Studi sul comportamento dei materiali dimostrano che strade più lisce possono effettivamente ridurre la pressione tra pneumatici e pavimentazione di circa il 28%. Ciò significa che durante la guida viene dissipata meno energia sotto forma di calore. Ricerche indicano che questo comporta un risparmio di carburante pari al 5–7% circa per i veicoli, poiché gli pneumatici si deformano meno e generano meno calore nel punto di contatto con la superficie stradale. Un ulteriore vantaggio è che la forte connessione tra gli strati di geogriglia impedisce il movimento del terreno sottostante la strada, preservando così l’aspetto estetico e il corretto funzionamento della superficie stradale nel tempo.

Distribuzione del carico e soppressione del solcamento migliorano l’efficienza dinamica

Quando vengono installate le geogriglie, queste distribuiscono il carico proveniente dagli assi dei veicoli su ampie sezioni del terreno sottostante. Ciò contribuisce a ridurre di quasi la metà i punti di sollecitazione concentrata quando le strade sono particolarmente trafficate da autocarri. Il funzionamento di queste griglie comporta inoltre la formazione di solchi meno profondi sulla superficie stradale rispetto a quella di una pavimentazione tradizionale, mantenendo il manto stradale uniforme e piano. Le strade conservano migliori condizioni per un periodo più lungo, consentendo così ai pneumatici di mantenere un buon contatto con la superficie del terreno. Ciò riduce la resistenza al rotolamento e consente un risparmio di carburante durante il transito dei veicoli. Studi dimostrano che le strade rinforzate con geogriglie presentano, nell’intero ciclo di vita, circa il 22% in meno di resistenza al rotolamento. Per le aziende di trasporto su strada, questo si traduce in un effettivo risparmio sui costi del carburante. Inoltre, vi è una minore sollecitazione sui componenti della sospensione, poiché la strada non presenta oscillazioni così marcate.

Prolungamento della vita utile delle strade per ridurre al minimo l’energia impiegata per la manutenzione

Il rinforzo con geogriglia prolunga la durata della pavimentazione stabilizzando il sottofondo stradale e distribuendo i carichi, ritardando così il collasso strutturale e riducendo drasticamente la frequenza di interventi di rifacimento della superficie, particolarmente energivori.

Meno interventi di rifacimento della superficie riducono le emissioni del parco mezzi da costruzione e i costi energetici legati alla congestione

Quando i lavori di manutenzione vengono rimandati, non è più necessario impiegare macchine alimentate a diesel, come rulli compattatori e fresatrici, che emettono circa 8–12 chilogrammi di CO₂ equivalente per ogni tonnellata di asfalto posata. Un altro problema rilevante sono le chiusure stradali: quando il traffico subisce rallentamenti o blocchi, le autovetture restano ferme consumando carburante a un tasso compreso tra 1,2 e 3,1 litri all’ora. Prendiamo ad esempio le autostrade: rinviare un singolo intervento di rifacimento della superficie potrebbe consentire una riduzione di oltre 1.200 tonnellate metriche di emissioni di carbonio nel giro di soli cinque anni, semplicemente evitando tutti i chilometri aggiuntivi percorsi dagli utenti a causa delle deviazioni e riducendo la durata dell’accensione non necessaria delle attrezzature da cantiere.

La stabilizzazione del sottofondo prolunga la vita utile progettuale del 40–60% (AASHTO 2022)

Le geogriglie agiscono impedendo la diffusione laterale dei materiali e ostacolando l'infiltrazione dell'acqua nel terreno sottostante, rendendo così molto più resistenti le fondazioni stradali. Le strade realizzate con queste griglie possono durare circa 10 anni, fino a un massimo di 15 anni, anche sotto traffico intenso prima di iniziare a degradarsi, rispetto ai soli 6–9 anni tipici di strade non rinforzate. Secondo gli esperti dell'AASHTO, l'ente statunitense che definisce gli standard per le autostrade, le loro linee guida più recenti, pubblicate nel 2022, confermano quanto osservato qui, dimostrando che le strade dotate di geogriglie hanno una durata effettiva dal 40 al 60% superiore rispetto a quelle prive di rinforzo. Inoltre, strade che richiedono meno interventi di manutenzione riducono la necessità di introdurre nuovi materiali con frequenza. Consideri questo: ogni volta che si evita di posare un ulteriore strato di pavimentazione, si riducono le emissioni di carbonio derivanti dall'estrazione delle rocce, dalla produzione dell'asfalto e dal trasporto di tutti questi materiali su tutto il territorio nazionale.

Risparmi di materiale ed energia incorporata derivanti da pavimentazioni più sottili rinforzate con geogriglia

Riduzione dello spessore di asfalto e aggregati senza compromettere le prestazioni

Quando le strade vengono rinforzate con geogriglie, gli ingegneri possono effettivamente ridurre lo spessore degli strati di asfalto e ghiaia senza compromettere la qualità della strada. Studi condotti con il software PLAXIS 3D e successivamente verificati mediante prove sul campo indicano che l’inserimento delle geogriglie direttamente nello strato granulare di base consente di ridurre lo spessore dell’asfalto del 15–30%, sebbene questa percentuale vari in funzione del tipo di terreno su cui si costruisce. Questo approccio risulta particolarmente efficace perché la geogriglia contribuisce a distribuire meglio i carichi sulla superficie stradale e a limitare lo spostamento laterale dei materiali, riducendo così la formazione di buche nel tempo. Dal punto di vista della sostenibilità, gli studi hanno dimostrato che queste configurazioni stradali più sottili hanno una durata equivalente a quella delle strade tradizionali, ma consentono un notevole risparmio di risorse naturali, poiché richiedono minori quantitativi di materiale nuovo per i progetti edilizi.

Fino al 30% in meno di aggregati utilizzati e minore carbonio incorporato (FHWA 2023)

Quando le geogriglie si bloccano meccanicamente negli strati di terreno e di materiale granulare, consentono effettivamente agli ingegneri di ridurre lo spessore dello strato di base. Ciò significa che possiamo risparmiare circa il 30% sui materiali granulari complessivi. Secondo quanto indicato dagli studi sul ciclo di vita, questo tipo di risparmio di materiali si traduce in una riduzione dell’impronta carbonica compresa tra il 6% e il 24%. Tale affermazione è confermata dal Federal Highway Administration nel suo più recente rapporto del 2023 sugli geosintetici sostenibili. Viene evidenziato, in particolare, che si riducono la necessità di attività estrattive in cava, il trasporto di questi materiali pesanti e l’energia richiesta per la compattazione di tutti gli strati. In effetti, tale conclusione risulta perfettamente coerente e ragionevole.

Validazione nella pratica: Risparmi misurati di energia e carburante su strade con geogriglie

I dati provenienti da prove sul campo confermano quanto molti sospettavano riguardo alle pavimentazioni rinforzate con geogriglie in termini di efficienza energetica. Analizzando tratti sperimentali dotati di strumentazione, i veicoli commerciali pesanti consumano tipicamente il 5-7% in meno di carburante rispetto ai tratti di pavimentazione standard. Ciò avviene perché la superficie stabile creata dal rinforzo con geogriglie riduce la resistenza al rotolamento. I risparmi sui costi del carburante si traducono direttamente in minori emissioni e spese operative, particolarmente evidenti nelle operazioni logistiche intensive che coprono migliaia di chilometri ogni settimana. Le città che hanno monitorato strade principali in zone climatiche temperate rilevano che le loro strade con geogriglie mantengono buone condizioni superficiali per circa tre-cinque anni in più rispetto alle pavimentazioni standard. Ciò comporta una minore frequenza di interventi di rifacimento della superficie, costosi e dispendiosi. Ciò che risulta interessante è come i risultati ottenuti nella pratica corrispondano piuttosto bene alle previsioni emerse dagli studi di laboratorio. La distribuzione del carico attraverso gli strati di geogriglia riduce effettivamente le perdite energetiche che si verificano all’interfaccia tra pneumatici e superficie stradale. Diverse città che hanno adottato questa tecnologia hanno registrato cali significativi dell’impronta di carbonio complessiva relativa alla manutenzione stradale, dimostrando quanto tali risparmi energetici siano concretamente pratici e facilmente scalabili per le comunità di tutto il mondo.

Domande Frequenti

Cos'è una geogriglia?

Una geogriglia è un materiale geosintetico utilizzato per rinforzare terreni e materiali simili. Viene spesso impiegata per stabilizzare le fondazioni stradali, garantendo una distribuzione uniforme dei carichi e impedendo lo spostamento laterale dei materiali.

In che modo le geogriglie riducono la resistenza al rotolamento?

Le geogriglie stabilizzano le fondazioni stradali, riducono la deformazione della pavimentazione e distribuiscono i carichi in modo più uniforme, consentendo superfici stradali più lisce e una minore perdita di energia nel punto di contatto tra pneumatici e pavimentazione, riducendo così la resistenza al rotolamento.

Le geogriglie contribuiscono a risparmiare carburante per i veicoli?

Sì, le strade rinforzate con geogriglie riducono la resistenza al rotolamento e migliorano il contatto degli pneumatici con la superficie stradale, determinando un risparmio di carburante per i veicoli pari a circa il 5–7%.

In che modo le geogriglie influenzano i costi di manutenzione stradale?

Il rinforzo con geogriglie prolunga la vita utile delle strade, riduce la frequenza degli interventi di rifacimento della pavimentazione e comporta costi di manutenzione inferiori, minimizzando la necessità di nuovi materiali e di operazioni con macchinari, con conseguenti ulteriori riduzioni delle emissioni di carbonio.