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Bitume. Una parola, associata ad una ben nota sostanza di colore scuro, che in molti di noi hanno avuto modo di sentire più volte osservando, per strada, i lavori in corso.
In questo articolo intendiamo approfondire la questione chiedendoci cos’è effettivamente il bitume, perché è così utilizzato in ambito industriale ed edilizio e qual è l’uso che se ne fa. Procediamo con ordine.
Funzione del bitume, usi e requisiti tecnico-normativi
Il bitume è impiegato, in primo luogo, in tutte le opere di realizzazione dei manti stradali e ciò in virtù della funzione di legante che esso svolge. Le sue proprietà impermeabilizzanti, tuttavia, lo rendono anche adatto alla costruzione di coperture di isolamento di terrazzi, piscine e balconi.
Per lo stesso motivo, altro comune utilizzo è la produzione di guaine di protezione dei cavi elettrici o la realizzazione di vernici protettive.
Perché ciò sia possibile, ad ogni modo, il bitume dovrà possedere delle caratteristiche tecniche ben precise stabilite dalla norma europea di riferimento EN 12591:2009 dal titolo “Bitumi e leganti bituminosi – Specifiche per i bitumi per applicazioni stradali”. Le riportiamo:
- Penetrazione a 25 °C: 50/70 dmm
- Punto di rammollimento: 45/55 °C
- Punto di rottura: ≤ -8/-10 °C
- Solubilità: ≥ 99%
In particolare, l’indice o grado di penetrazione è una misura della distanza, espressa in decimi di millimetro (dmm), penetrata da un ago o da un cono nel campione di bitume mantenuto a 25±0,1 °C sotto un carico di 100 grammi per 5 secondi.
Per punto di rammollimento, invece, si intende la temperatura alla quale alcune sostanze raggiungono un certo stato di fluidità. Nel caso dei bitumi, tuttavia, come si può vedere, esso non è individuato da un valore univoco, bensì da un intervallo più o meno ampio di temperatura nel quale si verifica il passaggio dallo stato solido allo stato liquido.
Il bitume, pertanto, sarà tanto più resistente quanto più alto sarà il valore del suo punto di rammollimento. Un valore da non confondere con quello del punto di rottura, ovvero, in estrema sintesi, la temperatura in corrispondenza della quale un bitume tende a rompersi quando è sotto pressione e appaiono le prime fenditure nel rivestimento.
Composizione
Il bitume è costituito essenzialmente da una miscela di diversi idrocarburi (per circa il 70/80%), idrogeno (per il 10/15%), zolfo e ossigeno – in quantità variabili a seconda del prodotto.
È possibile identificare due principali categorie di composti che lo contraddistinguono: i malteni e gli asfalteni. I primi formati da oli e resine, i secondi principalmente da idrocarburi aromatici complessi e idrocarburi eterociclici.
Di colore marrone o nero, il bitume si presenta allo stato liquido o semi-solido a temperatura ambiente e può essere di origine naturale, quando estratto da giacimenti, oppure artificiale, se ottenuto dalla distillazione del petrolio greggio.
In virtù della sua composizione chimica, il bitume teme il calore, è duttile, facilmente liquefacibile per riscaldamento, insolubile in acqua e non attaccabile da alcali, acidi e sali.
Gli idrocarburi che, in qualità di composti di idrogeno e carbonio, lo costituiscono per la maggior parte sono, seppur differenti tra di loro, accumunati dall’essere solubili in solfuro di carbonio, ma insolubili in acqua. Caratteristica quest’ultima che, come visto, identifica tra le altre la sostanza in questione.
Si tratta, inoltre, di idrocarburi ad elevato peso molecolare con un numero di atomi di carbonio superiore a 25. Ricordiamo infine che, essendo un prodotto di derivazione petrolifera, anche il prezzo del bitume, al pari della sua composizione, è soggetto a variazioni. 45 euro al quintale può essere tuttavia identificato come prezzo medio indicativo.
Tipologie
Da non confondere con altre sostanze bituminose quali catrami, asfalti e peci, il bitume può essere comunemente suddiviso nelle seguenti tipologie:
- Bitumi naturali e artificiali
- Bitumi stradali e industriali
- Bitumi estratti con processi di distillazione diretta, con processi di estrazione con solvente e per soffiaggio con aria
- Bitume giudaico e modificato
In natura il bitume si può trovare sotto forma di depositi formatisi per accumulo e ossidazione di petroli entrati in contatto con l’atmosfera e rinvenibili attualmente sulla superficie terrestre o sulle acque lacustri.
Quelli artificiali sono, in generale, tendenzialmente più molli a causa di tracce di oli lubrificanti al loro interno. Altra suddivisione è tra bitumi stradali e industriali che si distinguono in base al loro diverso punto di rammollimento: fino a 35 °C per i primi, maggiore per i secondi.
I bitumi estratti con processi di distillazione diretta sono ottenuti separando sotto vuoto il bitume dal greggio, quelli ricavati da processi di estrazione con solvente si basano sull’impiego di solventi per dividere il prodotto finale dalle peci.
I bitumi realizzati per soffiaggio con aria, invece, consentono di produrre un prodotto più plastico e resistente al calore insufflando, nei residui della distillazione del greggio, aria ad alta temperatura.
Ricordiamo infine l’esistenza del bitume giudaico e di quello modificato. Quello giudaico è generalmente utilizzato nei laboratori fotografici ed è individuato da una miscela di bitume, argilla, trementina e zolfo. Il bitume modificato, invece, di comune e sempre più frequente uso nei lavori stradali, è una tipologia ottenuta aggiungendo polimeri termoplastici al bitume tradizionale.
Lo scopo, così facendo, è abbassare l’indice di penetrazione e contemporaneamente elevare il punto di rammollimento, in modo da aumentare la sicurezza su strada.
