• energy loss
• falling weight deflectometer
• onde di carico
• pavimentazione flessibile
• pavimentazione rigida
• times-histories

Nell’ Ottobre del 2010 la FAA (Federal Aviation Administration) avviò il progetto di ricerca “F/HWD Round-Up 2010” condotto presso il National Airport Pavement Test Facility (NAPTF), nel Wiliam J. Hughes Thecnical Center di Atlantic City. Per realizzare il progetto è stato necessario costruire una pavimentazione di prova all’ interno del NAPTF, il cui lavoro di costruzione, iniziato nel Dicembre del 2009, è terminato nel Maggio del 2010. La pavimentazione di prova ha una lunghezza complessiva di 120 ft (36,57 m), una larghezza di 15 ft (4,57 m) ed è divisa in due parti: una rigida ed una flessibile entrambe aventi lunghezza di 60 ft.
Il progetto di ricerca consiste nell’ acquisizione di dati deflettometrici, sottoponendo la pavimentazione a carichi dinamici, mediante diversi tipi di strumenti FWD, allo scopo di realizzare un confronto tra le misurazioni rilevate.
Le case costruttrici partecipanti al progetto sono Dynatest , con gli strumenti ERDC e ARA, Jils, Kuab, Carl Bro e Pave Testing. Per un corretto confronto dei vari risultati ottenuti, è stato fornito, dalla FAA, a ciascun partecipante uno schema standard relativo alla modalità di esecuzione della prova, in cui vengono indicati i punti della pavimentazione da analizzare e i carichi da applicare.
La FAA, mettendo a disposizione tutti i dati acquisiti durante le prove, ha reso possibile lo sviluppo del lavoro oggetto di questa tesi. Il lavoro proposto, infatti, partendo dalla grande mole di misurazioni deflettometriche effettuate nell’ ambito del “F/HWD Round-Up” , è incentrato sullo studio dei dati ottenuti dai diversi strumenti FWD utilizzati in tale progetto.
Da una prima analisi di tipo qualitativo emerge che i bacini di deflessione sono molto diversi a seconda della strumentazione deflettometrica utilizzata, nonostante che i punti di prova siano gli stessi, e che i carichi applicati da ciascuna macchina FWD e le temperature registrate siano molto simili. Come verrà dimostrato, le ragioni di una tale diversità, per quanto riguarda le deflessioni misurate, sono legate al fatto che le onde di carico hanno andamenti e periodi differenti per ciascuno strumento. Dalla elaborazione dei dati è emerso che la grandezza maggiormente rappresentativa della forma e del periodo dell’ onda di carico è l’ energy loss. Tale parametro è stato calcolato, per ogni macchina, grazie alle informazioni contenute all’ interno delle times-histories. Inoltre, come è stato verificato per i dati a disposizione, l’ energy loss è strettamente legato all’ entità dei bacini di deflessione, ovvero più grandi sono le deflessioni registrate dai geofoni, maggiore è il valore dell’ energy loss. Alla luce di questi risultati è stato proposto un metodo per rendere omogenei i bacini di deflessione rilevati dai diversi strumenti dal punto di vista dell energy loss. Tale metodo consente di ottenere bacini più simili tra loro, superando le grandi diversità iniziali. Quindi da questa analisi si evince che la normalizzazione dei bacini di deflessione sulla base dell’ energy loss permette di ridurre le notevoli differenze che si hanno, originariamente, tra le deflessioni acquisite dai diversi strumenti.
Una altro aspetto che viene approfondito, nel presente lavoro, è quello relativo alla back-calculation dei bacini di deflessione. Più precisamente, viene verificato se il software Elmod 6, prodotto dalla Dynatest, è in grado di eseguire la back-calculation, mediante la metodologia di calcolo MET, con sufficiente accuratezza per bacini di deflessione ottenuti con strumenti deflettometrici realizzati da case costruttrici, diverse dalla Dynatest. A questo scopo vengono analizzati i valori degli scarti quadratici medi assoluti e percentuali tra le deflessioni calcolate e quelle misurate, che ,come verrà mostrato, sono molto piccoli per ogni strumento preso in considerazione. Ciò dimostra che non vi è alcuna incompatibilità tra il software Elmod 6 e i dati deflettometrici acquisiti da strumenti prodotti da case costruttrici diverse dalla Dynatest e che la metodologia di calcolo MET fornisce risultati coerenti con la risposta meccanica rilevata. Un ulteriore conferma di questo viene offerta dall’ analisi dei grafici che mettono in correlazione lo SCI (surface curvature index) con il modulo calcolato relativo al primo strato della pavimentazione (sia rigida che flessibile) e il BCI (base curvature index) con il modulo calcolato del secondo strato.