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Grandi Opere e Strutture

L'asfalto con vetro riciclato funziona, ma con regole precise

Il glassphalt non è stato abbandonato: Baltimora, New York e il Vermont lo posarono. Le prove 1990-2000 spiegano granulometria, quote e ruolo della calce.

Pietrisco e frammenti di vetro frantumato accanto a una stesa di conglomerato bituminoso su una strada

A New York quasi 900 corsie-miglio di strade sono state ripavimentate con asfalto contenente circa il 10% di vetro.

Il glassphalt, l'asfalto con vetro riciclato, fu inventato all'Università del Missouri-Rolla quasi trent'anni prima del 1997[1] e non sparì dopo i primi test: Baltimora lo usò dalla metà degli anni Settanta alla metà degli Ottanta[2] e New York ne posò quasi 900 corsie-miglio con circa il 10% di vetro[3]. Le regole per farlo funzionare, vetro fine e quota sotto il 15%, sono già scritte nella guida FHWA RD-97-148[4]. Il quadro però è condizionato: in Virginia, a New York e in Vermont le prove diedero esiti diversi.
Corsie-miglio a New York
quasi 900
Ripavimentate con asfalto con circa il 10% di vetro, dato di inizio anni Novanta[3]
Baltimora usa il vetro
Anni '70-'80
Programma stradale cittadino, dalla metà dei Settanta alla metà degli Ottanta[2]
Pezzatura del vetro fine
4,75 mm
Con quota sotto il 15% la prestazione dovrebbe essere soddisfacente[4]

In questo articolo

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Dal 1969 al 1996: le prove non si fermarono

Il vetro è un prodotto di sabbia (biossido di silicio) e carbonato di sodio, fusi e raffreddati[5], e la varietà sodico-calcica rappresenta circa il 90% del vetro prodotto[6]. I test sul suo uso nell'asfalto cominciarono nel 1969 e lo giudicarono tecnicamente fattibile ma poco diffuso[7]. Tra fine anni Sessanta e inizio Settanta furono posate strisce di prova in circa 33 località di Stati Uniti e Canada[8].
Ogni installazione sollevò gli stessi dubbi: fattibilità economica, durabilità superficiale e disponibilità di vetro in quantità sufficiente[9]. A inizio anni Novanta il programma di New York usava solo vetro misto di colore, quello che i riciclatori di bottiglie, interessati a vetro pulito e separato per colore, non acquistano[10]. A Rolla, nel 1996, circa 450 tonnellate di vetro di scarto frantumato a un quarto di pollice (circa 6,4 mm) presero il posto di parte di roccia e sabbia nell'asfalto di un piccolo aeroporto[11]. Sulle piste in condizioni estreme si veda anche l'aeroporto della Groenlandia costruito sul permafrost.

Le regole della guida FHWA: granulometria, quota e calce

Per gli strati di usura il vetro va lavorato a granulometria fine, sotto 4,75 mm (setaccio n. 4)[12]. Il vetro è fragile e le particelle oltre 4,75 mm si rompono durante la movimentazione[13], mentre quelle oltre 19 mm, finite a volte in miscele superficiali lavorate male, possono diventare scivolose sul bagnato[14].
Sulla quantità, la guida distingue per strato e per epoca:
  • 10-15% di vetro frantumato negli strati di usura a caldo: prestazioni soddisfacenti[15]
  • oltre il 15% negli strati di usura: possibile deterioramento per distacco del legante dal vetro, lo stripping[16]
  • fino al 25%, solo come ipotesi, per miscele di base o di collegamento[17]
  • 5-10%: la quota consentita dalla maggior parte dei dipartimenti stradali americani all'epoca della guida[18]
Con vetro in pezzatura ghiaiosa lo sfilacciamento (raveling) e lo stripping possono diventare un problema[19]. Come antispogliamento la guida indica la calce idrata, circa il 2% in peso dell'aggregato, che potrebbe essere utile[20]. Il vetro ha un peso specifico inferiore del 10-15% a quello degli inerti tradizionali e dà quindi più volume a parità di peso[21].
New York abbassò la pezzatura massima specificata nella miscela da 15,3 mm a 9,5 mm[22]. Per un altro caso di inerte scelto in base alla forma, si veda perché i binari hanno le pietre spigolose.

Virginia: il laboratorio del 1990 e la strada del 1997

Nel 1990 lo studio di laboratorio della Virginia non indicò effetti avversi con 5-15% di vetro in condizioni granulometriche controllate[23]. Fino al 15% di vetro non peggiorarono né il modulo resiliente né la resistenza a trazione indiretta[24].
Restavano però i dubbi sull'umidità: il rischio di distacco preoccupava ancora, anche se in laboratorio non risultò critico[25], e la letteratura indicava l'adesione tra asfalto e vetro come un problema[26]. Il rapporto giudicava preferibile il vetro riciclato in argini stradali e basi non legate, perché il rivestimento d'asfalto tende a staccarsi dal vetro in presenza di umidità[27]. Senza incentivi economici, scriveva, il vetro non regge il confronto di costo con la sabbia[28].
Sulle strade di prova emersero invece problemi. Il rapporto del 1997 registra problemi di sicurezza legati a vetro sciolto che si sfilaccia dalla superficie[29], oltre a una segnalazione di un bambino tagliato e a diverse di pneumatici tagliati, che resero necessario lo spazzamento mensile di cunette e bordi[30]. L'autore raccomandò di non usare il vetro nelle miscele superficiali, soprattutto nelle aree urbane con parcheggio e traffico pedonale[31].

New York e Vermont: gomme, riflessi e distacco del legante

A inizio anni Novanta a New York il pubblico temeva dapprima che i frammenti visibili di vetro verde e marrone forassero le gomme[32]. Le ricerche avevano però trovato che il vetro frantumato a dovere perdeva gli spigoli taglienti e non forava gli pneumatici[33]. Con il vetro poco frantumato, invece, i frammenti grandi brillavano come riflettori[34].

quasi 900

Corsie-miglio di strade di Manhattan e Brooklyn ripavimentate con asfalto contenente circa il 10% di vetro.[3]
La città dichiarò un risparmio di circa 500.000 dollari nell'anno precedente, grazie alla sostituzione parziale di sabbia e ghiaia, l'aggregato che forma il 95% della pavimentazione, con vetro frantumato[35]. Il risparmio fu dichiarato all'inizio degli anni Novanta e riferito all'anno precedente.
In Vermont un tratto di prova posato nel 1992 diede nel 1997 risultati entro gli standard accettabili[36]. Dopo otto anni di osservazione mostrava qualche distacco di aggregato di vetro (popout) ma restava in buono stato[37]. L'aggiunta di vetro come aggregato aumenta la tendenza allo stripping[38]; con un antispogliamento, come in quel tratto, il problema appariva minimo[39], ma produrre la miscela costava di più, per l'additivo e per il prezzo più alto dell'aggregato di vetro[40].

Calce idrata e studi recenti sul vetro nell'asfalto

La calce idrata è uno degli antispogliamenti più efficaci tra gli additivi comuni per le miscele asfaltiche[41], ma il suo effetto dipende dal tipo di aggregato[42]. In una prova sudafricana del 2020 su una miscela di usura densa con il 15% di vetro frantumato furono confrontati calce all'1%, additivo liquido allo 0,5% e nessun additivo[43]. Il risultato: serve un antispogliamento per rispettare i criteri di suscettibilità all'umidità[44].
Nel 2025 i test del Michigan Tech hanno rilevato che il vetro non trattato aumenta leggermente la suscettibilità all'umidità, mentre trattamenti superficiali e antispogliamenti migliorano nettamente la durabilità[45]. Nello stesso anno uno studio su tratti di campo, con uno strato di livellamento al 10% di vetro e uno strato di usura con il 16% di granulato di gomma sul peso del legante, ha riportato prestazioni oltre le soglie per solchi, fessure e rumore[46]. Entrambi gli strati furono progettati con bassi vuoti d'aria[46].
Un progetto australiano, finanziato con 81.000 dollari da Sustainability Victoria, prevedeva di miscelare vetro riciclato con inerti antiscivolo e di concludersi entro il 30 settembre 2022[47].
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Sul vetro nell'asfalto esistono anche studi di laboratorio e tesi accademiche. Uno studio giordano del 2017 riporta prestazioni soddisfacenti degli strati superiori con il 10% di vetro nella miscela[48]. L'abstract di uno studio sul TSR del glassphalt riporta un aumento «fino all'80%» con un additivo antispogliamento liquido[49]. Una tesi di master in Missouri si proponeva di verificare se una miscela vetro-asfalto potesse rispettare i criteri Marshall dell'Asphalt Institute[50]; un'altra misurava l'aderenza su bagnato con il British Portable Skid Resistance Tester[51]. Altri materiali messi alla prova in opere civili sono raccolti tra le grandi strutture.

Domande frequenti

L'asfalto con vetro riciclato è stato abbandonato dopo gli anni Settanta?
No. Baltimora lo usò dalla metà degli anni Settanta alla metà degli Ottanta[2], New York ne posò quasi 900 corsie-miglio[3] e un tratto di prova in Vermont fu seguito per otto anni[37].

Il vetro frantumato nell'asfalto può tagliare le gomme?
Dipende dal vetro. A inizio anni Novanta a New York si riferiva che il vetro frantumato a dovere non forava gli pneumatici[33]. Il rapporto virginiano del 1997 registra problemi di sicurezza dovuti a vetro sciolto che si sfilaccia[29] e segnalazioni di pneumatici tagliati[30].

Quanta percentuale di vetro si può usare nell'asfalto con vetro riciclato?
La guida FHWA indica prestazioni soddisfacenti con il 10-15% negli strati di usura[15] e un rischio di stripping oltre il 15%[16]. Per base o collegamento ipotizza fino al 25%[17].

Che cos'è lo stripping e la calce idrata lo evita?
È il distacco del rivestimento d'asfalto dal vetro in presenza di umidità[27]. La calce idrata è tra gli antispogliamenti più efficaci[41], ma il suo effetto dipende dall'aggregato[42]. In Vermont, con l'antispogliamento, il problema appariva minimo[39].

Perché il vetro non ha sostituito la sabbia ovunque?
Nel 1990 la Virginia scriveva che senza incentivi economici il vetro non regge il costo della sabbia[28]. In Vermont produrre la miscela costava di più, per l'additivo e per l'aggregato di vetro[40].

Fonti

51 riferimenti Mostra
  1. ScienceDaily, Università del Missouri-Rolla (1997) (si apre in una nuova scheda)

    «A glass-and-asphalt paving material invented nearly 30 years ago at the University of Missouri-Rolla is now being used in a new way to pave airport runways and taxiways.»

  2. FHWA, Waste glass in asphalt (FHWA-RD-97-148): Baltimora (si apre in una nuova scheda)

    «From the mid-1970's through the mid-1980's, the City of Baltimore made use of glass in its street pavement program.»

  3. Seattle Times,glassphalt a New York (si apre in una nuova scheda)

    «the Transportation Department has repaved nearly 900 lane-miles of streets in Manhattan and Brooklyn with asphalt containing about 10 percent glass.»

  4. FHWA (FHWA-RD-97-148): vetro fine e quota massima (si apre in una nuova scheda)

    «performance should be satisfactory if only fine-grained (minus 4.75 mm (No. 4 sieve) glass is used and substitution rates do not exceed 15 percent.»

  5. FHWA (FHWA-RD-97-148): composizione del vetro (si apre in una nuova scheda)

    «Glass is a product of the supercooling of a melted liquid mixture consisting primarily of sand (silicon dioxide) and soda ash (sodium carbonate)»

  6. Soda-lime glass (si apre in una nuova scheda)

    «Soda–lime glass accounts for about 90% of manufactured glass.»

  7. TRB TRID: Glasphalt, fattibilità tecnica (si apre in una nuova scheda)

    «Through years of testing, starting in 1969, Glasphalt has been proven to be technologically feasible, however there are some significant reasons why it is not in wide spread use.»

  8. FHWA (FHWA-RD-97-148): strisce di prova (si apre in una nuova scheda)

    «During this period test paving strips were placed at approximately 33 locations throughout the United States and Canada.»

  9. TRB TRID: Glasphalt, dubbi ricorrenti (si apre in una nuova scheda)

    «Each of these installations raised the same concerns : economic feasibility, surface durability and availability of sufficient volumes of waste material to be useful.»

  10. Seattle Times,vetro misto di colore (si apre in una nuova scheda)

    «The city uses only mixed-color glass in its asphalt, the kind of waste glass that bottle recyclers - who want only clean, color-separated glass - will not buy.»

  11. ScienceDaily, Università del Missouri-Rolla (1997): aeroporto di Rolla (si apre in una nuova scheda)

    «about 450 tons of waste glass, crushed to 1/4-inch»

  12. FHWA (FHWA-RD-97-148): vetro per lo strato di usura (si apre in una nuova scheda)

    «Waste glass used in asphalt surface pavements should be processed to a fine aggregate size (less than 4.75 mm (No. 4 sieve)»

  13. FHWA (FHWA-RD-97-148): fragilità del vetro (si apre in una nuova scheda)

    «Glass is a brittle material and coarse particles greater than 4.75 mm (3/8 in) in size can be expected to break down during handling.»

  14. FHWA (FHWA-RD-97-148): frammenti oltre 19 mm (si apre in una nuova scheda)

    «large glass particles (greater than 19 mm (3/4 in) in size) that have at times been incorporated into poorly processed surface course pavements could become slick when wet»

  15. FHWA (FHWA-RD-97-148): quota negli strati di usura (si apre in una nuova scheda)

    «Satisfactory performance has been obtained from hot mix asphalt pavements incorporating 10 to 15 percent crushed glass in wearing surface mixes.»

  16. FHWA (FHWA-RD-97-148): oltre il 15% (si apre in una nuova scheda)

    «Hot mix asphalt surface course pavements with more than 15 percent waste glass may experience deterioration due to stripping of the asphalt cement binder from the waste glass.»

  17. FHWA (FHWA-RD-97-148): miscele di base e collegamento (si apre in una nuova scheda)

    «Higher blends, incorporating perhaps up to 25 percent, could potentially be used in base or binder course mixes.»

  18. FHWA (FHWA-RD-97-148): limiti dei dipartimenti stradali (si apre in una nuova scheda)

    «Currently most highway departments allow the use of 5 to 10 percent glass in their asphalt mixes.»

  19. FHWA (FHWA-RD-97-148): vetro ghiaioso (si apre in una nuova scheda)

    «Where larger, gravel-sized glass particles are used, raveling and stripping in particular could be a problem.»

  20. FHWA (FHWA-RD-97-148): calce idrata (si apre in una nuova scheda)

    «The introduction of an antistripping agent such as hydrated lime (approximately 2 percent by weight of aggregate) could be beneficial»

  21. FHWA (FHWA-RD-97-148): peso specifico (si apre in una nuova scheda)

    «Due to a specific gravity approximately 10 to 15 percent below conventional aggregates, waste glass can be expected to provide a greater yield»

  22. FHWA (FHWA-RD-97-148): pezzatura a New York (si apre in una nuova scheda)

    «The City of New York has lowered its specified gradation top size in its mix design to minus 9.5 mm (3/8 in) from 15.3 mm (5/8 in).»

  23. Virginia Transportation Research Council (1990): studio di laboratorio (si apre in una nuova scheda)

    «The laboratory study did not indicate that there would be any adverse affects from the use of small percentages of glass (5 to 15 percent) under controlled gradation conditions.»

  24. Virginia Transportation Research Council (1990): modulo resiliente (si apre in una nuova scheda)

    «Neither resilient modulus nor indirect tensile strengths are adversely affected by the addition of up to 15 percent of glass.»

  25. Virginia, rapporto HD25 (1990): danno da umidità (si apre in una nuova scheda)

    «The propensity of moisture damage to occur is still a concern, although this type of failure was not found to be critical in the laboratory study.»

  26. Virginia, rapporto HD25 (1990): adesione asfalto-vetro (si apre in una nuova scheda)

    «The literature indicates that adhesion between the asphalt and glass has been a problem»

  27. Virginia, rapporto HD25 (1990): argini e basi non legate (si apre in una nuova scheda)

    «the use of recycled glass in both highway embankments and in unbound aggregate base materials would be preferable to its use in asphalt because of the propensity of the asphalt coating to be separated from the glass in the presence of moisture.»

  28. Virginia, rapporto HD25 (1990): costo rispetto alla sabbia (si apre in una nuova scheda)

    «unless some economic incentive can be provided for the use of waste glass, it probably cannot compete with the cost of sand.»

  29. Virginia Transportation Research Council (1997): sfilacciamento (si apre in una nuova scheda)

    «some safety problems have been associated with loose glass raveling from the pavement surface.»

  30. Virginia Transportation Research Council (1997): gomme tagliate (si apre in una nuova scheda)

    «One report of a child being cut and several reports of cut car tires necessitated a monthly sweeping of the curb and gutter sections»

  31. Virginia Transportation Research Council (1997): raccomandazione (si apre in una nuova scheda)

    «the author recommends that glass not be used in surface mixes, especially in urban areas that are subjected to parking and pedestrian traffic.»

  32. Seattle Times,il timore delle forature (si apre in una nuova scheda)

    «The pavement has become popular with a public that initially feared the visible green and brown glass particles would puncture car tires»

  33. Seattle Times,vetro frantumato a dovere (si apre in una nuova scheda)

    «Researchers discovered that properly crushed glass lost its sharp edges and did not puncture tires.»

  34. Seattle Times,frammenti grandi (si apre in una nuova scheda)

    «the big shards sparkled like spotlights.»

  35. Seattle Times,risparmio della città (si apre in una nuova scheda)

    «Riccio said the city saved $500,000 last year by using crushed glass to replace part of the sand and gravel aggregate that makes up 95 percent of asphalt pavement.»

  36. Vermont Agency of Transportation (1997): glasphalt sulla Vt 12 (si apre in una nuova scheda)

    «Overall the test results are within acceptable standards.»

  37. Vermont Agency of Transportation (2000): otto anni di monitoraggio (si apre in una nuova scheda)

    «During eight years of performance, under close examination, the glasphalt overlay has exhibited some popout of the glass aggregate»

  38. Vermont Agency of Transportation (2000): tendenza allo stripping (si apre in una nuova scheda)

    «The addition of glass as an aggregate increases the tendency for asphalt stripping.»

  39. Vermont Agency of Transportation (2000): effetto dell'antispogliamento (si apre in una nuova scheda)

    «However, with the addition of an anti-strip agent, as was the case here, the problem seems to be minimal»

  40. Vermont Agency of Transportation (2000): costo di produzione (si apre in una nuova scheda)

    «It should be noted however, that the cost to produce the glasphalt mix would typically be more expensive due to the need of an anti-strip additive and the higher cost of the glass aggregate.»

  41. University of Nottingham: calce idrata come antispogliamento (si apre in una nuova scheda)

    «Hydrated lime has been found to be one of the most efficient anti-stripping agents among all common additives to asphalt mixtures.»

  42. University of Nottingham: dipendenza dall'aggregato (si apre in una nuova scheda)

    «The effect of hydrated lime either in the mastic or in the mixture has been found to be aggregate type dependent.»

  43. CSIR ResearchSpace (2020): additivi antispogliamento (si apre in una nuova scheda)

    «(a) the effect of 1% hydrated lime, (b) the effect of 0.5% liquid antistripping additive, and (c) the effect without the addition of antistripping additive.»

  44. SAICE (2020): miscele con vetro frantumato (si apre in una nuova scheda)

    «The findings of this study revealed that an anti-stripping additive is essential to meet moisture susceptibility criteria»

  45. Michigan Technological University (2025): dissertazione (si apre in una nuova scheda)

    «untreated glass slightly increased moisture susceptibility, the application of glass surface treatments and the use of anti-stripping additives markedly improved moisture durability»

  46. Buildings (MDPI, 2025): tratti di campo con vetro e gomma (si apre in una nuova scheda)

    «A leveling course containing 10% waste glass aggregate and a surface course using 16% crumb rubber (by binder weight) modified asphalt were designed with low air voids»

  47. NTRO: vetro riciclato e aderenza stradale (si apre in una nuova scheda)

    «This project has been funded through Sustainability Victoria ($81,000).»

  48. Journal of Jordan Civil Engineering: vetro negli strati superiori (si apre in una nuova scheda)

    «Satisfactory performance of upper asphalt pavement layers can be achieved by adding glass waste with 10% of the mix.»

  49. Amirkabir University of Technology: additivo liquido e TSR (si apre in una nuova scheda)

    «The use of LAA caused the TSR of glassphalt to increase up to 80%.»

  50. Missouri S&T Scholars' Mine: tesi sui criteri Marshall (si apre in una nuova scheda)

    «Objectives of this research were to determine whether a glass-asphalt mixture could be designed to meet the Marshall design criteria specified by The Asphalt Institute»

  51. Missouri S&T Scholars' Mine: tesi sull'aderenza su bagnato (si apre in una nuova scheda)

    «The major portion of the testing consisted of taking wet skid resistance measurements using a British Portable Skid Resistance Tester»