Bitume
Il bitume viene ricavato dal petrolio, in seguito alla sua raffinazione. A temperatura ambiente ha un colore scuro che va dal nero al bruno scuro ed ha come caratteristiche principali quelle di essere termoplastico e molto aderente. Questo materiale si presenta come un complesso di miscele varie che sono per la maggior parte idrocarburi e in più vi è la presenza di composti organici come l’ossigeno, l’azoto e lo zolfo, la cui percentuale varia dall’1 al 10%. La restante parte viene occupata per l’80% dal carbonio e il 10% dall’idrogeno. Con l’ossidazione il bitume può perdere gran parte delle sue proprietà andando incontro all’invecchiamento e perdendo la sua elasticità. Il bitume è solubile in maniera parziale nel benzene e nel cloroformio, mentre si scioglie completamente nel solfuro di carbonio.
Tipologie del bitume
Per quanto riguarda le tipologie del bitume, questo può essere principalmente di due tipi. Il primo è quello naturale, diffuso sulla crosta terrestre poiché costituisce l’involucro di alcune tipologie di rocce sedimentarie, come arenarie o calcari. Il bitume rientrante in questa categoria può trovarsi anche come sacche nel sottosuolo che affiorano in superficie, formando dei veri e propri laghi completamente neri. In molti paesi si possono rinvenire questi fenomeni, come nel Colorado, a Cuba, a Trinidad e in America Latina. La seconda tipologia riguarda i bitumi artificiali, di derivazione del petrolio, che hanno una stabilità diversa dovuta a una percentuale di asfaltemi minore. Si possono suddividere anche in base alle loro proprietà di solubilità in cherobitumi, che sono completamente insolubili, o petrobitumi, che si sciolgono con determinate sostanze.
Caratteristiche del bitume
Le caratteristiche del bitume sono tante e sono dovute alla sua composizione chimico-fisica. Innanzitutto presenta un comportamento termoplastico la cui temperatura di fusione non è definibile. Grazie alle resine e agli oli maltenici presenti all’interno del composto, questo materiale riesce a spalmarsi e a diffondersi molto facilmente. Esso è impermeabile all’acqua e proprio per questo motivo viene largamente utilizzato per creare dei rivestimenti. Ha anche un alto potere adesivo e di coesione. Se riscaldato ed emulsionato con l’acqua, permette il suo riciclo. Il bitume è molto resistente sia al trascorrere del tempo, anche se viene calpestato con mezzi pesanti, sia a sostanze come acidi o sali, anche se dopo molti anni può subire un processo di invecchiamento che ne fa perdere molte proprietà.
Utilizzo del bitume
L’utilizzo del bitume avviene in molti campi dell’edilizia proprio per le sue capacità e caratteristiche peculiari. Innanzitutto, è il potere adesivo, di coesione e di impermeabilità a renderlo il materiale principale della pavimentazione stradale. La strada è infatti fondamentale per le attività umane, ecco perché essa deve essere resistente per poter sopportare grandi pesi. Il bitume, infatti, permette al manto stradale di rimanere intatto per molti anni, soprattutto grazie all’impermeabilità che ostacola gli agenti atmosferici come neve, pioggia e grandine nel processo di erosione. Questo materiale è anche utilizzato per i rivestimenti attraverso delle membrane bituminose che vengono impiegate per rivestire canali, acquedotti, vasche, piscine, ponti, gallerie e viadotti. Il bitume ricopre anche i tubi che contengono materiale elettrico.
Il bitume nella storia
Le proprietà del bitume sono riconosciute da tantissimi anni. Infatti tale materiale veniva nominato nella Bibbia, dove si racconta che era utilizzato come legante per l’unione dei mattoni adoperati nella costruzione della Torre di Babele, una edificazione leggendaria che viene richiamata in molte opere importanti. Il bitume era utilizzato anche per la navigazione e per l’industria navale. Dalla sua distillazione si ricava infatti la pece, un potente collante impermeabile. Sono state rinvenute presenze di questo materiale anche all'interno di sarcofagi e di strutture funerarie, oltre che di grotte e resti di case antiche. Negli ultimi anni si cerca anche di porre maggiore attenzione all’ecosostenibilità. Il bitume si presta al rispetto dell’ambiente perché ha temperature di lavorazione molto più basse e soprattutto può essere riutilizzato. Attraverso vari studi sono stati creati dei modificati del bitume per renderlo più adatto per determinate pavimentazioni come piste di aeroporti o automobilistiche.
I giacimenti di bitume
I giacimenti di bitume sono tanti e si trovano in varie parti del globo. In Italia il principale è localizzato in Sicilia e più precisamente a Ragusa, scoperto nel 1838 da tre ufficiali dell’esercito borbonico che si accorsero che quella pietra nera poteva essere utilizzata per le costruzioni. Infatti tale materiale veniva anche utilizzato per la costruzione ed il rivestimento di tombe scavate. Nel corso degli anni anche la Svizzera ha tentato di mettere le mani su quei giacimenti che sono però rimasti ad aziende nazionali. Molti altri depositi si trovano in Venezuela, che contiene la riserva mondiale più ricca nella Fascia dell’Orinoco, con ben 190 milioni di metri cubi di materiale. Oltre il 50% di tutta la produzione mondiale si trova in questi posti. Altre riserve sono situate in Palestina, in Bolivia, a Cuba, in Messico e nel Colorado. Ne è ricca anche l’isola di Trinidad, nell’America Centrale, che fa parte dell’arcipelago delle Piccole Antille. In questo caso però si tratta della tipologia naturale.
Domande frequenti
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Quali sono le principali differenze tra bitume naturale e artificiale?La distinzione fondamentale risiede nell'origine e nella composizione chimica. Il bitume naturale si estrae direttamente dalla crosta terrestre, spesso sotto forma di sacche sotterranee o affioramenti superficiali in zone come Trinidad o il Colorado; è caratterizzato da una struttura geologica antica. Al contrario, il bitume artificiale è un prodotto industriale derivato dalla raffinazione del petrolio greggio. Questa differenza comporta variazioni nelle proprietà fisiche: i bitumi artificiali presentano generalmente una stabilità diversa rispetto a quelli naturali, influenzata da una percentuale inferiore di asfaltemi. Entrambi condividono la natura termoplastica e l'adesività, ma la scelta dipende dalle specifiche tecniche richieste dall'applicazione edilizia.
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Come si utilizza il bitume nella realizzazione delle strade?Il bitume è il componente chiave per la creazione del manto stradale grazie alla sua eccezionale resistenza meccanica e impermeabilità. Viene impiegato per legare gli aggregati minerali (ghiaia, sabbia), formando un composto capace di sopportare il peso elevato del traffico veicolare senza deformarsi permanentemente. L'impermeabilità è cruciale: impedisce all'acqua piovana o allo scioglimento della neve di infiltrarsi negli strati inferiori della strada, prevenendo danni strutturali e l'erosione causata dagli agenti atmosferici. Inoltre, la sua flessibilità termoplastica permette alla carreggiata di assorbire le vibrazioni e le dilatazioni termiche, garantendo durata nel tempo e sicurezza di marcia.
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È possibile riciclare il bitume usato nei cantieri edili?Sì, il bitume è uno dei materiali da costruzione più riciclabili sul mercato moderno. Una volta rimosso dai vecchi manti stradali o da coperture, può essere recuperato e riutilizzato. Il processo prevede spesso il riscaldamento e l'emulsione con acqua, tecniche che permettono di ripristinare le proprietà lavorative del materiale vecchio per mescolarlo a nuovo bitume o aggregati. Questo approccio non solo riduce i costi di smaltimento e acquisto di materie prime vergini, ma diminuisce anche l'impatto ambientale delle attività edilizie, allineandosi ai principi di economia circolare e sostenibilità richiesti dalle normative attuali.
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In quali applicazioni edilizie diverse dalle strade si usa il bitume?Oltre alle pavimentazioni stradali, il bitume è indispensabile per l'impermeabilizzazione di numerose strutture. Sotto forma di membrane bituminose, viene applicato per isolare tetti, terrazze, fondazioni e muri contro l'umidità di risalita. È ampiamente utilizzato per rivestire canali, acquedotti, vasche, piscine e serbatoi, garantendo la tenuta stagna. Inoltre, protegge infrastrutture critiche come ponti, gallerie e viadotti dall'azione corrosiva dell'acqua e dei sali disgelanti. Un altro uso specifico è la protezione dei cavi elettrici interrati, dove il bitume funge da guaina isolante e protettiva contro l'umidità e i danni meccanici esterni.
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Cosa causa l'invecchiamento del bitume e quali effetti produce?L'invecchiamento del bitume è un processo chimico-fisico guidato principalmente dall'ossidazione quando il materiale è esposto all'aria e agli agenti atmosferici nel tempo. Con il passare degli anni, specialmente se sottoposto a cicli termici e carichi meccanici, il bitume perde progressivamente i suoi componenti volatili e le resine che ne garantiscono la flessibilità. Le conseguenze sono la perdita di elasticità e l'aumento della fragilità: il materiale tende a creparsi e a rompersi più facilmente sotto stress. Per mitigare questo fenomeno, nella produzione moderna si aggiungono additivi modificatori che migliorano la resistenza all'invecchiamento e mantengono le prestazioni meccaniche per decenni.
