Sviluppo e standardizzazione in Svizzera
Più di cinque decenni di ricerca hanno portato in Svizzera a un continuo sviluppo di pavimentazioni stradali a bassa rumorosità. Mentre gli asfalti porosi hanno gettato le basi per tecnologie di pavimentazione che riducono il rumore, lo sviluppo di asfalti semidensi (SDA) ha rappresentato un progresso decisivo verso soluzioni sostenibili e durevoli. Oggi i pavimenti SDA – in particolare il tipo SDA 4 – sono considerati una misura standard collaudata per la riduzione del rumore del traffico nelle aree urbane. Con oltre 2500 installazioni realizzate, dimostrano il loro alto valore pratico e il loro ruolo consolidato nella protezione acustica in Svizzera.
L'adattamento continuo delle norme tecniche e l'ottimizzazione delle ricette dei materiali mostrano che anche in futuro si cercherà un equilibrio tra efficacia acustica, resistenza meccanica e economicità. L'obiettivo rimane quello di determinare il contenuto ottimale di vuoti, che garantisca una massima riduzione del rumore e durata con la minima porosità possibile.
La normazione degli SDA è iniziata nel 2013 con la SNR 640 436 (VSS, 2015), elaborata contemporaneamente alla norma SNR 640 425 (Associazione svizzera delle strade e dei professionisti del traffico VSS, 2019a), in cui sono stati definiti i requisiti di prestazione acustica per pavimentazioni a bassa rumorosità. Sulla base dei feedback pratici, la norma è stata aggiornata nel 2015, 2019 e 2021/2022 (Associazione svizzera delle strade e dei professionisti del traffico VSS, 2022d).
Storia della normazione SDA da ASTRA (Würmli, 2023)1
Nelle norme SN, le designazioni delle varietà di miscele semidense sono state adattate negli ultimi anni. Al termine LNA (Asfalto a bassa rumorosità) è seguita la designazione SDA (asfalti semidensi) con i tipi A, B, C e D. In seguito, gli SDA sono stati classificati con un intervallo di vuoti (ad es. SDA 4-12).2
Storia della designazione dei pavimenti SDA 4 (Fonte: Grolimund+Partner AG)
Storia della designazione dei pavimenti SDA 8 (Fonte: Grolimund+Partner AG)
SDA nel contesto della normazione dell'asfalto (Fonte: Grolimund+Partner AG)
Scopri di più sulla storia dei pavimenti SDA
Dagli anni '70, in Svizzera si è intensificata la ricerca sullo sviluppo di pavimentazioni stradali che riducono il rumore, per affrontare le crescenti problematiche legate al rumore del traffico stradale. L'obiettivo di questi lavori di ricerca era raggiungere un equilibrio ottimale tra efficacia acustica, resistenza meccanica e sicurezza stradale. Tra i principali approcci ci sono gli asfalti porosi, così come i pavimenti in calcestruzzo e asfalti semidensi ottimizzati.
Un traguardo significativo è stato raggiunto nel 1972 con il primo utilizzo di un asfalto poroso su una pista aeroportuale in Svizzera. Negli anni '70 e '80, questa tecnologia ha trovato sempre più applicazione anche su strade normali. Nel 1982, l'ETH di Zurigo ha avviato uno studio completo in cui sono stati esaminati pavimenti porosi in 17 località con contenuti di vuoto tra il 14% e il 21% (Isenring, Köster & Scazziga, 1990)3. I risultati hanno mostrato che questi pavimenti riducevano significativamente il rumore a velocità elevate, mentre il loro beneficio nelle aree urbane rimaneva limitato.
Sfide e limiti degli asfalti porosi
Un problema grave era la limitata durata degli asfalti porosi. L'uso di sabbia per la de-ghiacciatura portava a un rapido intasamento dei pori, compromettendo notevolmente l'efficacia acustica. Dopo un periodo di utilizzo di cinque o sei anni, molti di questi pavimenti dovevano essere sostituiti. Queste esperienze hanno chiarito che, oltre all'acustica, dovevano essere considerate anche la resistenza meccanica e quella alle intemperie. Di conseguenza, il focus della ricerca si è spostato sempre più su questioni di prestazioni a lungo termine, composizione dei materiali e sull'influenza delle condizioni climatiche sulla durabilità acustica.
Inoltre, gli aspetti economici sono diventati centrali. Nonostante l'elevato impatto iniziale nella riduzione del rumore, l'economicità degli asfalti porosi è stata oggetto di discussione critica a causa della loro breve durata. Questo ha portato alla ricerca di concetti alternativi che potessero combinare una riduzione sostenibile del rumore con una maggiore durabilità.
Sviluppi tecnologici negli anni '80 e '90
Lo sviluppo di pavimentazioni a bassa rumorosità negli anni '80 e '90 è stato strettamente legato ai progressi nella tecnologia dei leganti. In particolare, l'uso di bitume modificato con polimeri (PmB) ha aperto nuove possibilità per aumentare la resistenza dei pavimenti all'invecchiamento e all'usura meccanica. Su questa base sono nati i cosiddetti asfalti semidensi (SDA), che si sono dimostrati particolarmente adatti per l'uso in aree urbane. Essi combinano una riduzione efficace del rumore con una durata significativamente maggiore rispetto ai sistemi porosi.
Sviluppo e affermazione degli asfalti semidensi (SDA)
Negli anni '90, le ricerche e i lavori di sviluppo si sono concentrati sempre più su pavimentazioni a bassa rumorosità che rimanessero efficaci anche a basse velocità e in condizioni urbane. Mentre i primi approcci si basavano su pavimenti densi con texture superficiali ottimizzate, uno studio avviato nel 2003 dall'Ufficio federale dell'ambiente (BAFU) e dall'Ufficio federale delle strade (ASTRA) ha dimostrato che gli asfalti semidensi (SDA) con contenuto medio di vuoti rappresentano la soluzione più efficace (Pestalozzi, Grolimund & Angst, 2004)4. Questi pavimenti consentono una significativa riduzione del rumore e presentano al contempo un'elevata resistenza meccanica (Angst et al., 2008)5.
Le prestazioni acustiche e meccaniche dei pavimenti SDA dipendono in particolare dal coordinamento tra legante, struttura granulometrica e grado di compattazione. Gli studi hanno dimostrato che attraverso l'adattamento mirato di questi parametri è possibile migliorare sia la durabilità che l'efficacia acustica. Per molti cantoni svizzeri, i pavimenti SDA hanno quindi offerto una soluzione economicamente efficiente e tecnicamente robusta per la riduzione del rumore del traffico nelle aree residenziali.
Standardizzazione e applicazione pratica
Tra il 2011 e il 2016, i pavimenti SDA sono stati sistematicamente studiati in 15 località in Svizzera nell'ambito di un ampio programma di ricerca condotto da BAFU e ASTRA. Sulla base di queste scoperte, nel 2015 è avvenuta la prima standardizzazione tramite la norma VSS 40 436 (VSS, 2015). Questa norma ha precisato i requisiti per la composizione, la produzione e l'installazione, consentendo l'introduzione su scala nazionale dei pavimenti SDA e una garanzia di qualità uniforme.
Ulteriori ricerche – tra cui quelle di Bühlmann et al. (2017)6 – si sono occupate dell'effetto acustico a lungo termine e della variabilità delle prestazioni tra diverse località. Sulla base di ciò, sono stati identificati ulteriori parametri di materiale e installazione che hanno contribuito a migliorare la durabilità e la stabilità acustica. La revisione della norma VSS nel 2022 ha definito nuovi criteri di dimensionamento per ottimizzare il comportamento acustico a lungo termine (VSS, 2022d).