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Perché si usa il pietrisco lungo i binari ferroviari?

I binari dei treni si poggiano su migliaia di piccole pietruzze, denominate ballast. Perché vengono usati e qual è la loro funzione?

Categorie Curiosità e Consigli · Fisica · Veicoli

Vi siete mai chiesti perché i binari della ferrovia si poggiano su una distesa di pietruzze aguzze? Non importa in quale parte del mondo vi troviate, se siete in stazione ad aspettare il treno, sicuramente sotto di voi potete osservare il famoso pietrisco. Ma qual è la sua funzione? È veramente indispensabile?

Il pietrisco delle ferrovie, meglio noto come ballast

Le pietruzze intorno ai binari dei treni sono note col termine tecnico “ballast” o “massicciata”. Hanno delle caratteristiche ben precise, a cominciare dalla loro natura. Il ballast è composto da pietre silicee estratte con l’aiuto di esplosivi nelle cave di pietra. Successivamente, i frammenti rocciosi vengono posti a vaglio. La singola pietruzza che forma il ballast, infatti, deve avere diametro medio compreso fra i 2 e i 9 cm. Inoltre, ciascun elemento deve essere non-smooth, ovvero le pietre devono essere aguzze e avere una forma irregolare.

esempio di ballast
Classico esempio di “massicciata”. Ogni singolo pezzo ha punte aguzze e diametro medio non superiore ai 9 cm.

Come viene disposto il ballast sui binari?

Grazie a degli autocarri, il ballast viene trasportato nel sito ferroviario e viene disposto in maniera uniforme nel “letto di pietrisco”, una fossa profonda in media 30 cm. Dopo una prima gettata di pietrisco, vengono poste traverse e rotaie. Successivamente si dispone altro ballast intorno alle traverse e all’esterno delle rotaie.

Questa non è un’operazione che si fa solo una volta nella vita. Infatti, in media ogni trenta anni, il ballast deve essere sostituito perché troppo usurato dalle vibrazioni o intriso di fanghiglia e altri residui.

Ma a cosa serve il ballast e perché è così importante?

La massicciata che vediamo sui binari delle ferrovia è di fondamentale importanza per il corretto funzionamento della ferrovia stessa. Possiamo individuare ben 7 motivi diversi per i quali il ballast è usato in tutte le ferrovie del mondo.

In primis, le pietruzze appuntite e irregolari servono a tenere bloccate le traverse. Infatti, nonostante queste ultime siano fissate alle rotaie, al passaggio del treno l’impianto è sottoposto ad una forte pressione, che combinata con la velocità del mezzo, crea violente vibrazioni. Se non ci fosse il ballast, a lungo andare, le rotaie si staccherebbero dalle traverse, facendo di fatto collassare l’intero impianto.

La seconda funzione è legata all’imponente massa dei treni. Il ballast contribuisce a distribuire la pressione esercitata dal mezzo sulle rotaie e sulle traverse. Così facendo, è il pietrisco a deformarsi, e non le rotaie.

La massicciata come comfort del viaggiatore

Sembra strano, eppure il ballast migliora di gran lunga il comfort di chi viaggia sul treno. Infatti, le pietruzze assorbono completamente le vibrazioni che si creano quando il treno passa sulle rotaie, garantendo a chiunque sia sul treno un viaggio comodo privo di continui sobbalzi e fastidiose vibrazioni dei sedili.

Pietruzze, drenaggio e assenza di vegetazione

La quarta funzione è forse quella più importante: il ballast evita che i binari si allaghino in seguito a forti piogge o inondazioni. Se ci fate caso, durante i giorni di pioggia, l’acqua si accumula all’esterno del binario, poiché viene automaticamente drenata dalla massicciata.

La compattezza del ballast contribuisce inoltre a rendere i binari sgombri da qualsiasi tipo di vegetazione e piccoli arbusti. Infatti, se fra le traverse ci fosse terreno fertile, potrebbero crescere diversi tipi di piante che minerebbero il corretto passaggio del treno.

assenza di vegetazione tramite ballast
Una corretta gestione della ferrovia non consente alle piante di crescere fra le rotaie, grazie all’uso del pietrisco.

Ballast e riduzione del rumore

Il sesto beneficio dell’utilizzo della massicciata è quello legato all’assorbimento del rumore. Infatti, le caratteristiche del ballast contribuiscono a ridurre le vibrazioni delle rotaie, minimizzando il già fragoroso frastuono che il passaggio del treno produce. La differenza è sostanziale e si può apprezzare quando il treno passa su binari poveri di pietruzze.

La dilatazione termica, il peggior nemico delle rotaie

Durante i mesi estivi le rotaie possono raggiungere temperature prossime ai 60° C. Questo scatena il fenomeno fisico noto come dilatazione termica. Materiali metallici, come le rotaie, se soggetti ad alte temperature, aumentano il proprio volume, deformandosi.

Rotaie deformata dalla dilatazione termica.
Rotaie deformata dalla dilatazione termica.

Appare chiara quindi anche la settima funzione del ballast. La massicciata minimizza la dilatazione termica delle rotaie, grazie alla densità del pietrisco. Infatti, essendo le rotaie completamente circondate dalle pietruzze, la dilatazione termica non ha abbastanza spazio per compiersi, garantendo la massima sicurezza dell’intero impianto.

FONTI VERIFICATE

Science ABC – Why Are There Stones Along Railway Tracks?