Strade più intelligenti: le tecnologie emergenti alla base della pavimentazione moderna

Ma costruire strade rimane un lavoro arduo, il cui successo spesso si misura in millimetri: in termini di uniformità, densità o levigatezza del manto stradale. Nuovi obiettivi di sostenibilità e materiali in continua evoluzione hanno introdotto nuove sfide e, sebbene le macchine siano diventate più intelligenti, i guadagni in termini di efficienza spesso avvengono dietro le quinte, in modo incrementale e deliberato.

La domanda non è semplicemente: "Cosa c'è di nuovo nelle strade di oggi?", ma: "Cosa c'è di nuovo nel modo in cui le costruiamo?"

L'automazione incontra l'asfalto

A marzo, al World of Asphalt/AGG1 Expo (WOA) 2025 di St. Louis, Missouri, Stati Uniti, è emerso chiaramente che le innovazioni più importanti si stanno verificando oltre il ferro. La fiera ha evidenziato una tendenza evidente: il futuro dei lavori stradali dipende da sistemi più intelligenti, dati migliori e macchine adattive.

Tra le novità più interessanti presentate al WOA di quest'anno c'è stato lo Smart Compact Pro di Hamm, un sistema di controllo della densità in tempo reale che utilizza sensori di temperatura, accelerometri e un nuovo scanner per ottimizzare la compattazione in tempo reale. Hamm è un marchio della famiglia di macchine Wirtgen Group-John Deere.

"Una volta calibrato il sensore, possiamo iniziare a lavorare", afferma Dan Sant Anselmo, responsabile del supporto applicativo. "Se voglio una densità del 95%, la macchina compatta dinamicamente fino a raggiungere quel valore, quindi interrompe la vibrazione."

Smart Compact Pro mira a eliminare il tradizionale campionamento del nucleo, offrendo risultati con una precisione dell'1%. Anselmo ha inoltre osservato che la mappatura automatizzata e il monitoraggio della temperatura superficiale contribuiscono a prevenire il sovraccarico di lavoro, preservando la qualità dell'asfalto.

Una finitrice Vögele Dash dotata di tecnologia di rilevamento Trimble. L'unità richiede un operatore per supervisionare la traiettoria di stesa, ma richiede un intervento manuale minimo. (Immagine: Mitchell Keller)

"Più si riesce a rendere il lavoro più stretto", dice a International Construction , "più a lungo durerà la strada. È un uso migliore dei soldi delle tasse".

Wirtgen ha inoltre presentato la sua integrazione di pavimentazione 3D sulla serie Vögele Dash, progettata per garantire la compatibilità con i sistemi Trimble, Topcon e Leica.

"Se un sistema si guasta alle 2 del mattino, non si vuole sostituire un pacchetto di controllo completo", afferma il product manager Laikram Narsingh. "Si vuole solo continuare a stendere la miscela. Questo è ciò che questo sistema consente."

Anche se le macchine diventano più intelligenti, molti progressi nella costruzione delle strade avvengono millimetro dopo millimetro.

"Ogni punto percentuale in più al di sotto della densità target riduce la durata della strada", ha affermato Anselmo. "Ogni punto percentuale in più aumenta il rischio di crepe".

Ciò significa che i miglioramenti tecnologici apportati alle macchine permettono agli appaltatori di vedere l'invisibile, riducendo il tempo impiegato, i materiali impiegati e la manodopera necessaria.

Costruzione basata sui dati

L'automazione è solo un passo: la base per la piena autonomia sono i dati.

La piattaforma di mappatura mobile di Trimble, MX60, illustra come i dati stiano rivoluzionando la costruzione di strade. Montato su un veicolo, il sistema raccoglie dati laser e fotogrammetrici, catturando in tempo reale la profondità, le condizioni e la composizione della strada.

Il sistema di mappatura mobile Trimble MX60 in mostra al World of Asphalt. (Immagine: Mitchell Keller)

"Ora abbiamo un gemello digitale di come appare il mondo", afferma Kevin Garcia a International Construction. È il direttore generale delle soluzioni specialistiche per il settore civile per l'azienda statunitense specializzata in topografia e tecnologia per l'edilizia. "Invece di affidarci a vecchi archivi cartacei, scansioniamo, stratifichiamo e archiviamo ogni lavoro. Questo diventa il nuovo punto di riferimento."

Il sistema supporta più parti interessate, dai dipartimenti dei trasporti e dai periti agli appaltatori, quindi una volta contrassegnato con data e ora e localizzato spazialmente, può essere utilizzato per qualsiasi cosa.

Patrick Dimeco, ingegnere di Trimble, ha aggiunto che il sistema contribuisce alla pianificazione e alla fatturazione. "Monitoriamo i progressi, emettiamo fatture e impariamo cosa ha funzionato. Questo ci aiuta nella prossima gara d'appalto", osserva.

Anche se può sembrare semplice, in realtà il volume di lavoro e l'estensione territoriale della maggior parte delle aziende di lavori stradali fanno sì che il monitoraggio manuale di queste informazioni possa risultare, nella migliore delle ipotesi, macchinoso.

Anche il calcestruzzo sta vivendo un'infusione di automazione e intelligenza artificiale (IA), parallelamente alla sua produzione e ai suoi utilizzi. Cemex, produttore e fornitore di materiali con sede in Messico, sta ora implementando l'IA per ottimizzare le operazioni di finitura del mulino: un utilizzo iniziale ma promettente del machine learning nella produzione di cemento.

"Si addestra l'IA a cercare determinati risultati e si lascia che li risolva", spiega Joel Gassalini a International Construction. È vicepresidente di Cemex per la sostenibilità, l'advocacy e l'esperienza del cliente. "Stiamo già assistendo a un aumento dell'efficienza del 10% nella produzione di cemento e calcestruzzo". Aggiunge che i dati raccolti oggi cresceranno esponenzialmente man mano che i sistemi di IA impareranno meglio il segmento.

Metodi simili vengono sperimentati nel controllo dei forni e nell'ottimizzazione delle miscele, dove i sistemi regolano le variabili in tempo reale per massimizzare la produttività o la coerenza, il che dovrebbe essere musica per le orecchie degli appaltatori di costruzioni stradali che devono dedicare meno tempo a capire nuove miscele.

Gassalini osserva che l'intelligenza artificiale può anche migliorare la pianificazione e la logistica. "Dalla spedizione alla consegna, stiamo ripensando il modo in cui utilizziamo i camion. Fattori come i tempi di fermo, i tempi di consegna e la suddivisione in lotti: tutto ciò si traduce in emissioni di carbonio e costi".

Anche gli appaltatori possono trarne vantaggio, poiché la scansione di un cantiere può individuare tempestivamente eventuali problemi di livellamento. Garcia di Trimble chiama questo approccio "archeologia della costruzione": contiene informazioni sul ciclo di vita di una strada prima ancora che necessiti di riparazioni.

I visitatori del World of Asphalt 2025 ammirano una macchina per lavori stradali del Wirtgen Group nell'area espositiva. (Immagine: Mitchell Keller)

L'intelligenza artificiale sta inoltre iniziando a fornire supporto nella pianificazione iniziale, tra cui l'assegnazione dei permessi, la previsione dei rischi e il rilevamento delle interferenze tra servizi, estendendo i flussi di lavoro basati sui dati all'intero ciclo di vita del progetto.

Dimeco riassume i vantaggi in modo chiaro, affermando: "Strade migliori, meno sorprese. E ogni sorpresa evitata è denaro che tieni".

Nel frattempo, Q Point, un marchio sviluppato da hiQ solutions e dal gruppo svizzero Ammann, punta a creare una piattaforma digitale aperta e indipendente dal produttore per collegare ogni fase della costruzione stradale: dalla produzione dei materiali al trasporto, alla pavimentazione e oltre.

"L'idea è di supportare l'intero processo con un flusso di lavoro connesso", afferma Thomas Leopoldseder, CEO di Q Point. "Pianificazione, produzione, trasporto e pavimentazione sono collegati tramite un unico sistema."

L'applicazione Q Site consente agli utenti di pianificare i progetti tramite browser web, telefono o tablet. In caso di cambiamenti meteorologici, le squadre sul campo possono modificare il piano e aggiornare l'impianto di asfalto in tempo reale. Questa comunicazione fluida contribuisce a evitare fermi macchina e sprechi di miscela, afferma Leopoldseder.

"Ci colleghiamo anche con finitrici e rulli di terze parti tramite sensori e GPS", aggiunge Leopoldseder. "L'obiettivo è visualizzare ogni fase, dalla temperatura della miscela ai passaggi dei rulli, per garantire la qualità e monitorare l'impatto ambientale."

Q Point sta inoltre lavorando per integrare flussi di lavoro di riciclo e calcolare l'impronta di CO₂ in tutti i progetti. "I clienti possono visualizzare l'impatto ecologico completo, inclusi trasporto, funzionamento delle macchine e mix di materiali", afferma Leopoldseder.

Macchine pensate per l'operatore con flessibilità integrata

Le macchine intelligenti non riguardano solo l'automazione: stanno diventando anche più facili da gestire, manutenere e adattare.

Le nuove pale gommate WA475-11 e WA485-11 di Komatsu sono dotate della trasmissione idraulica meccanica (KHMT) dell'azienda, che consente un consumo di carburante inferiore fino al 12% e una potenza superiore del 21% rispetto ai modelli precedenti. Una nuova configurazione della pala da cantiere, presentata al World of Asphalt, include pneumatici larghi, una benna da 7,2 iarde cubiche e un contrappeso aggiuntivo.

Le squadre gettano cemento per un importante progetto di lavori stradali. (Immagine: Adobe Stock)

"Abbiamo progettato il motore da zero", afferma Kwanju Cho, product manager di Komatsu. "La nuova cabina include sterzo con joystick, migliore visibilità e persino spazio per un grande portapranzo. È costruita per lunghe giornate di lavoro."

Anche il rullo pneumatico CP28 di Dynapac è stato completamente riprogettato. "Ora è standardizzato in tutti i mercati e integra il rilevamento della temperatura", afferma Vijay Palanisamy, vicepresidente della gestione prodotti, a International Construction . "Si può fare di più con meno confusione".

Anche la finitrice CR 820 T2 di Bomag si è concentrata sulla facilità d'uso. "Abbiamo mantenuto le saracinesche di flusso meccaniche per una maggiore sensibilità, ma abbiamo aggiunto controlli di precisione della coclea e vagli migliori", spiega lo specialista di prodotto Zach Watson.

Questi piccoli cambiamenti si sommano, rendendo le macchine più facili da imparare, più sicure da usare e più veloci da padroneggiare.

Questa mentalità di adattabilità sta alimentando anche l'interesse per gli impianti di betonaggio in loco e per i miscelatori volumetrici, che Cemex considera sempre più strumenti pratici per progetti urbani o remoti.

"La tecnologia di questi camion ha fatto notevoli progressi: non sono più semplici mezzi di trasporto, ma unità di produzione mobili", afferma Gassalini di Cemex.

La miscelazione volumetrica riduce gli sprechi, soprattutto su carichi piccoli o personalizzati, mentre il dosaggio in loco consente ai miscelatori elettrici o alla tecnologia autonoma un migliore accesso ai materiali in ambienti controllati.

La sostenibilità guadagna terreno, in modo silenzioso e pratico

Per quanto riguarda l'energia, sebbene l'elettrificazione sia ancora rara nei lavori stradali, si stanno accelerando i passi concreti verso l'elettrificazione dei lavori stradali.

Volvo Construction Equipment ha presentato in anteprima il suo compattatore elettrico DD15 e ha svelato gli aggiornamenti ai compattatori per terreno che riducono le emissioni e l'affaticamento.

"Ci stiamo preparando per l'elettrificazione su larga scala", afferma Dave Foster, vicepresidente marketing e comunicazione, a International Construction , sottolineando che l'azienda non ha smesso di migliorare i motori a combustibili fossili. "Nel frattempo, stiamo rendendo il diesel più intelligente".

Operai al lavoro a fianco di una finitrice. (Immagine: Adobe Stock)

Benninghoven, parte del Wirtgen Group, ha ristrutturato un impianto di miscelazione a Vienna con un generatore di gas caldo per consentire la produzione di asfalto riciclato al 100%, riducendo le emissioni fino al 20% con il 60% di asfalto riciclato (RAP).

"Non ci sono compromessi sulla qualità", ha affermato Steven MacNelly, responsabile R&S di Benninghoven. "Ma si risparmia carburante e CO₂".

L'azienda statunitense Philippi-Hagenbuch ha puntato sull'aggiornamento dei materiali per portelloni posteriori, serbatoi d'acqua e sponde laterali per ridurre sprechi, perdite e polvere. L'azienda ha inoltre adottato SSAB Zero, un acciaio a zero emissioni, in tutta la sua linea di prodotti.

"Questi piccoli accorgimenti si sommano", afferma Josh Swank, vicepresidente vendite di Philippi-Hagenbuch. "Se applicati su larga scala, offrono reali vantaggi in termini di sicurezza e sostenibilità".

In Cemex, la sostenibilità sta rimodellando anche il modo in cui i produttori concepiscono la redditività.

"Non si tratta più solo di regolamentazione", afferma Gassalini. "Se riesco a capire come ridurre le emissioni di carbonio in modo efficiente, o a trovare un vantaggio competitivo per farlo, questo mi dà un vantaggio."

Egli sottolinea cambiamenti logistici apparentemente semplici, come l'invio di camion per il trasporto di aggregati di notte anziché nei periodi di punta, come metodi economici per ridurre le emissioni e l'uso del gasolio.

L'azienda sta esplorando la cattura del carbonio attraverso un impianto pilota in Germania, ma Gassalini riconosce le difficoltà. "Serve un luogo dove immagazzinarlo, magari costruire delle condutture: cambia completamente la struttura dei costi".

Nel frattempo, i progressivi progressi – dalla riduzione dei tempi di inattività dei camion all'utilizzo di maggiori materiali cementizi supplementari – offrono ai costruttori di strade vantaggi più evidenti in termini di riduzione delle emissioni e dei materiali, contribuendo ad alleviare il carico prima ancora di accendere una finitrice.

Guardando avanti

Dalla compattazione autonoma ai gemelli digitali per l'intero sito, la costruzione di strade sta lentamente subendo una trasformazione grazie alla tecnologia e alla praticità.

Le macchine continuano a essere importanti, e lo saranno sempre, ma è sempre più ciò che è al loro interno, o ciò che le circonda in termini di dati, a definire il successo futuro.

Per gli appaltatori sotto pressione a causa di costi, normative e lacune nella forza lavoro, questi cambiamenti offrono speranza: meno sorprese, meno rilavorazioni e più controllo.

La strada da percorrere potrebbe essere ancora asfaltata con asfalto e cemento, ma la precisione e la compattezza con cui verrà costruita determineranno la sua durata, i suoi costi e la portata dei fondi pubblici.

E in questo senso, perfezionare il lavoro non è più un optional. È il futuro dei lavori stradali.