Enco Journal n. 58

 

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Enco Journal rivista tecnica sul calcestruzzo

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enco via delle industrie 18/20 31050 ponzano veneto tv poste italiane s.p.a ­ spedizione in abbonamento postale ­ 70 ne/tv quadrimestrale anno xviii numero 58 2013

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per calcestruzzi dinamici chryso®fluid premia 340 le prestazioni del chryso®fluid premia 340 si estendono su 360° per soddisfare l insieme delle vostre esigenze nell ambito della prefabbricazione vi sarà già nota la qualità della gamma chryso®fluid premia rivolta alla produzione di calcestruzzi armati e precompressi scoprite ora chryso®fluid premia 340 il giusto compromesso tra prestazioni finora inedite flessibilità di utilizzo ed elevate resistenze meccaniche usufruirete dei seguenti benefici chryso abbiamo le soluzioni per costruire il futuro che immaginate chryso italia sr.l via madonna 24040 lallio-bergamo italia tel +39 035 693 331 fax +39 035 693 684 longrine +33 04 90 14 48 48 20260-11/11

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quadrimestrale anno xviii numero 58 quali lavori in periodo di crisi questo numero è interamente dedicato ad attività nel settore delle costruzioni che possano essere privilegiate in mancanza di grandi finanziamenti per grandi opere esso comprende 4 articoli il primo dei quali è dedicato ad un sintetico esame delle numerose cause che possono provocare il degrado delle opere in ca e cap suddivise per il meccanismo di degrado chimico fisico meccanico biologico il componente del calcestruzzo armato acciaio aggregato pasta cementizia che è coinvolto nel degrado da un punto di vista della gravità e della frequenza del fenomeno la corrosione dell acciaio appare decisamente il più importante tuttavia le nuove norme tecniche per le costruzioni ntc dovrebbero augurabilmente in futuro ridurre il fenomeno del degrado della corrosione dei ferri di armatura se si rispetteranno i vincoli composizionali e prestazionali in accordo alla norma uni en 11104 che prevede per le opere esposte all aria xc4 e quindi a corrosione da carbonatazione rapporto a/c 0,50 rck 40 mpa copriferri cf 30mm per ca e 40 mm per cap per le opere esposte al contatto dell acqua di mare xs3 e quindi a corrosione da cloruro rapporto a/c 0,45 rck 45 mpa cf 45 mm per ca e 55 mm per cap per le opere esposte al contatto dei sali disgelanti xf4 rapporto a/c 0,45 rck 35 mpa aria inglobata 3 cf 45 mm per ca e 54 mm per cap l attività di diagnosi in questo momento di crisi grave è particolarmente presente in quanto con essa ci si prepara alla fase di recupero delle costruzioni danneggiate non appena la recessione sarà trascorsa ha da passà `a nuttata avrebbe detto il grande eduardo essa è incentrata su quattro stadi raccolta dei dati storici sulla costruzione danneggiata quando e come fu costruita quali materiali furono impiegati ecc esame visivo del degrado rilevamento della tipologia e frequenza dei danni in forma di fessure delaminazioni espulsioni di copriferro ecc impostazione delle prove in situ e in laboratorio sulla base dei dati raccolti nei due precedenti stadi esame dei risultati ottenuti nelle prove congiuntamente con la raccolta dei dati storici e dell esame visisvo per emettere la diagnosi del degrado accertate le cause del degrado si può passare alla progettazione del restauro prevedendo tre aspetti operativi rimozione del calcestruzzo danneggiato pulizia dei ferri di armatura corrosi applicazione dei materiali da restauro tenendo conto delle diverse tipologie di intervento e dei differenti materiali disponibili iniezione di microcemento o di resina liquida proiezione di malta cementizia tixotropica colaggio di malta cementizia fluida rivestimento con materiali polimerici fasciatura con tessuto in fibre di carbonio mediante resina epossidica occorre completare il processo con adeguata stagionatura umida dei materiali cementizi e preferibilmente con protezione pellicolare per uniformare esteticamente il colore della costruzione restaurata tutte le indicazioni politiche suggeriscono che i finanziamenti pubblici per gli interventi di restauro saranno privilegiati rispetto a quelli destinati alle nuove costruzioni tuttavia non si può trascurare l importanza delle nuove tecnologie che fanno del calcestruzzo un materiale tutt altro che maturo e ancora tutto da migliorare anche per un piccolo cantiere come dimostra il quarto articolo di questo numero di enrico genova salvatore lo presti e angelo mulone p.s tutti i nostri lettori della copia cartacea di enco journal sono stati informati che il progresso informatico si dirige ormai inesorabilmente verso la copia elettronica tuttavia per quei lettori ed io fra loro che preferiscono ancora leggere una copia cartacea potranno molto semplicemente stampare l articolo di loro interesse buona lettura mario collepardi in copertina pulizia dei ferri di armatura prima del getto della malta da restauro aci honorary member degrado delle strutture in calcestruzzo di m collepardi pag 5 diagnosi del degrado delle strutture in calcestruzzo di s collepardi pag 6 restauro delle strutture in calcestruzzo degradato di r troli e f simonelli pag 10 enco quiz pag 24 la qualita fiorisce anche nel piccolo cantiere edile di e genova s lo presti a mulone pag 25 enco srl info@encosrl.it info@encosrl.it 3

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cosa puÒ fare per voi diagnosticare il degrado e il dissesto delle costruzioni riparare le costruzioni danneggiate mettere a punto il calcestruzzo per le nuove costruzioni assistenza nelle contestazioni legali corsi di formazione e di specializzazione on line

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degrado delle strutture in degrado delle strutture in calcestruzzo calcestruzzo mario collepardi enco ponzano veneto tv info@encosrl.it come è mostrato schematicamente nella tabella 1 le cause di degrado dovute all ambiente possono essere formalmente suddivise in chimiche fisiche meccaniche e biologiche in questa tabella non è previsto l aggressione da parte di sostanze naturali come il vino l aceto l olio combustibile ecc che debbono essere valutati caso per caso in realtà difficilmente in un processo di degrado esiste un solo fenomeno aggressivo spesso sono più cause che concorrono al deterioramento del materiale esaltandosi vicendevolmente per questo motivo è necessario tener conto di un approccio olistico per esaminare il degrado delle strutture in c.a tabella 1 cause più frequenti di degrado delle strutture in calcestruzzo cause di degrado di tipo chimico sali di nh4 ed mg+2 solfati so4 e solfuri s anidride carbonica co2 cloruri cl alcali na e k nomeni corrosione promossa dalla carbonatazione o corrosione promossa dal cloruro degrado degli inerti il deterioramento del calcestruzzo dovuto all inerte è sostanzialmente dovuto ai cicli di gelo-disgelo alla silice alcali-reattiva e al carbonato alcali-reattivo identificati con car degrado della pasta cementizia tra le cause più frequenti di degrado della pasta cementizia ci sono le aggressioni chimiche che includono attacco solfatico attacco dei solfuri attacco dei sali ammoniacali attacco dei sali di magnesio attacco dell anidride carbonica attacco dei cloruri attacco del sodio attacco del potassio e attacco degli alcali occorre innanzitutto distinguere le cause riguardanti gli agenti aggressivi naturali quali per esempio l acqua di mare e quelle concernenti gli agenti chimici artificiali prodotti dall uomo quali gli acidi inorganici le sostanze organiche ecc derivanti quasi sempre dagli scarichi industriali in linea di massima è sempre possibile confezionare un calcestruzzo durevole capace di resistere all azione aggressiva degli agenti definiti naturali più difficile è invece garantire la durabilità di un calcestruzzo a contatto con agenti aggressivi artificiali a meno che non si ricorra ad un rivestimento protettivo per esempio a base di resina epossidica in aggiunta alle aggressioni chimiche esistono anche cause di degrado imputabili a fenomeni fisici e meccanici per quanto concerne le cause definite fisiche connesse cioè a fenomeni come la variazione di temperatura e l evaporazione dell acqua mentre è possibile confezionare calcestruzzi di durata praticamente illimitata in ambienti con alternanze termiche intorno a 0°c resistente ai cicli di gelo-disgelo mediante l impiego di additivo aerante capace di produrre aria inglobata diventa pressoché impossibile eliminare le conseguenze del ritiro igrometrico consistenti in fessurazioni derivanti dall evaporazione dell acqua del calcestruzzo in climi asciutti o a seguito di trattamenti ad alte temperature in questi casi impiegando un normale calcestruzzo si possono ridurre gli inconvenienti entro limiti accettabili in relazione alla funzionalità della struttura una completa eliminazione delle fessure dovute al ritiro igrometrico può essere realizzata solo ricorrendo a calcestruzzi speciali come il calcestruzzo a ritiro compensato o a particolari tecniche operative consistenti nella sigillatura del materiale con pellicole impermeabili e flessibili per evitare l asciugamento della struttura in calcestruzzo anche per le cause di degrado definite meccaniche non sempre è possibile confezionare un calcestruzzo che di per sé sia in grado di resistere all azione degradante degli urti dell abrasione dell erosione e della cavitazione occorrerà in questi casi migliorare al massimo la qualità superficiale del calcestruzzo ricorrendo se necessario a rivestimenti protettivi capaci di rinforzare ulteriormente la resistenza in superficie del materiale ancorché non provochino effettivi degradi della struttura la formazione di muschi alghe e licheni genera danni estetici deturpando la superficie fisico variazioni termiche meccanico urto biologico gelo-disgelo ritiro da essiccamento incendio calore di idratazione erosione abrasione cavitazioni vibrazioni muschi alghe funghi sono escluse le sostanze di provenienza naturale acidi oli solventi ecc che richiedono una specifica valutazione come è mostrato nella figura 1 le cause di degrado possono anche essere suddivise per componente del calcestruzzo armature metalliche inerte e pasta cementizia danni delle strutture in calcestruzzo acciaio corrosione da co2 corrosione da ioni cloruro pasta cementizia inerti cicli gelo-disgelo incendio asr incendio incendio attacco solfatico isa esa cicli gelo-disgelo abrasione erosione ritiro igrometrico dilavamento da acque co2 aggressiva in assenza di sali disgelanti nacl corrosione dell acciaio ph 6 mg+2 nh4 in presenza di sali disgelanti cacl2 corrosione dell acciaio ossicloruro di calcio asr fig 1 degrado del calcestruzzo nei suoi vari componenti degrado delle armature metalliche il degrado dei ferri di armatura può essere dovuto a due fe 5

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diagnosi del degrado delle strutture in calcestruzzo silvia collepardi enco ponzano veneto tv info@encosrl.it la diagnosi del deterioramento di un edificio o di una struttura in calcestruzzo si basa sull esame visivo del degrado e sulla raccolta di dati storici che ­ unitamente ai risultati di prove eseguite in sito o in laboratorio su frammenti di materiale prelevati dalla struttura ­ consentono di stabilire le cause del degrado della struttura in genere e del deterioramento dei materiali in particolare m collepardi s collepardi j.j ogoumah olagot f simonelli e r.troli diagnosi del degrado e restauro delle strutture in c.a seconda edizione tintoretto villorba tv 2010 nella figura che segue è illustrato schematicamente il processo per arrivare alla emissione di una diagnosi del degrado raccolta dati storici prove in situ non distruttive esame visivo prove in laboratorio su prelievi mirati esempio in corrispondenza di determinati ferri di armatura lungo strutture casserate può segnalare indicativamente l apparizione di fessure indotte successivamente per effetto del ritiro igrometrico a causa di un eccessiva quantità di acqua di impasto e/o dosaggio di cemento nel calcestruzzo le fessure su una pavimentazione dislocate quasi sistematicamente tra due giunti di contrazione potrebbero far pensare più che al ritiro plastico ad un eccessivo ritiro igrometrico manifestatosi prima del taglio dei giunti di contrazione eseguito tardivamente esempi di utili elementi da registrare durante il sopralluogo esame visivo tipo di degrado osservazioni irregolari/regolari esame critico comparativo di tutti i dati emissione della diagnosi frequenza lunghezza cumulativa in mm/m2 geometria spessore e lunghezza fessurazioni estensione delle aree coinvolte posizione delle aree coinvolte in relazione all ambiente interno/esterno ed alle condizioni micro-climatiche geografiche e strutturali intradosso estradosso ecc macchie di ruggine ferri scoperti estensione delle aree coinvolte frequenza ferri di armatura aspetto della corrosione generalizzata/localizzata riduzione del schema del processo per emettere una diagnosi di degrado di una struttura in calcestruzzo si può dividere il processo di diagnosi in tre stadi esame visivo del degrado raccolta dei dati storici prove in situ ed in laboratorio esame visivo del degrado l esame visivo può fornire utili indicazioni circa la raccolta di alcuni elementi indispensabili alla preliminare individuazione del fenomeno almeno per come esso si manifesta apparentemente un accurata documentazione fotografica dei difetti localizzati in relazione ad un disegno dell opera coinvolta dal degrado può essere molto utile per la preparazione di un dossier finalizzato all emissione della diagnosi la tabella che segue riassume schematicamente alcune di queste indicazioni che attraverso il sopralluogo è opportuno raccogliere e documentare sistematicamente per inquadrare la tipologia del degrado così come esso si manifesta fessurazioni corrosione dei ferri di armatura scoperti delaminazioni superficiali o distacchi profondi di calcestruzzo per esempio l apparizione di fessure di forma irregolare e magari localizzate sulle pavimentazioni ma non sulle strutture casserate travi pilastri ecc può essere il sintomo di una fessurazione indotta dal ritiro plastico per assenza di stagionatura umida subito dopo la finitura del pavimento d altra parte la presenza di fessure dislocate quasi regolarmente per diametro dei ferri tipo di ruggine compatta/porosa spessore del copriferro estensione delle aree coinvolte frequenza delaminazioni superficiali del calcestruzzo spessore aspetto del delaminato duro/incoerente presenza di efflorescenze sub-efflorescenze incrostazioni posizione delle aree coinvolte spessore localizzazione spigoli superfici ecc estensione delle aree coinvolte distacchi del calcestruzzo aspetto del calcestruzzo danneggiato duro/incoerente estensione frequenza posizione delle aree coinvolte 6

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analoghe considerazioni possono essere estese alla registrazione della situazione sullo stato dei ferri scoperti oppure alle tipiche macchie di ruggine sulla superficie della struttura il numero l estensione e la dislocazione dei difetti in relazione alle condizioni geografiche e micro-climatiche come anche la distribuzione dello spessore dei copriferri eventualmente divelti sono tutti elementi utili per la sintomatologia del degrado infine i difetti del calcestruzzo in forma di delaminazioni estese e sottili o di danneggiamenti più profondi in corrispondenza di determinate aree per esempio in spigoli pareti zone di bagnasciuga scarichi pluviali ecc presenti nell intradosso o nell estradosso sono tutti elementi molto importanti da registrare unitamente allo stato di coesione del materiale danneggiato duro fragile polverulento molle ecc e di eventuali depositi superficiali efflorescenze incrostazioni ecc raccolta dei dati storici la raccolta di tutti i dati sulla storia della struttura dal periodo della costruzione fino alla manifestazione dei segni di degrado unitamente agli elementi raccolti attraverso il sopralluogo dall esame visivo può essere molto utile all individuazione delle possibili cause di degrado i cui riscontri potranno essere trovati attraverso poche ma ben mirate prove in situ sulla struttura o di laboratorio nel seguito discusse i dati storici come si può vedere nella tabella che segue includono quelli relativi al periodo della costruzione ai materiali impiegati all apparizione dei primi segni di degrado alle condizioni climatiche e di esercizio ecc e molto importante che i dati storici raccolti siano confermati da riscontri oggettivi attraverso le prove perché molto spesso i dati raccolti a distanza di tempo sono inaffidabili poco attendibili e quindi talvolta fuorvianti per esempio il fatto che alcune fessure si siano manifestate dopo alcuni mesi dal getto di una pavimentazione indica solo che le fessure sono state notate dopo alcuni mesi ma non esclude che esse si siano innescate in forma di cavillature poco visibili inizialmente già dopo poche ore dal getto come spesso si verifica quando si lavora in climi asciutti e ventilati senza alcuna protezione dall evaporazione dell acqua dalle superfici delle pavimentazioni così anche la manifestazione della corrosione dei ferri viene di solito registrata con l apparizione delle macchie di ruggine che si formano in superficie dopo alcune piogge e non già quando appaiono sul copriferro le prime microfessure difficilmente rilevabili a vista d altra parte se le microfessure del copriferro appaiono per esempio sull intradosso di una trave da ponte dopo pochi giorni o mesi di esercizio è probabile che la microfessurazione abbia un origine meccanica e che essa sia rapidamente seguita da fenomeni di corrosione dei ferri per la facilitata penetrazione degli agenti aggressivi aria e umidità attraverso il copriferro già fessurato se invece le fessure appaiono dopo qualche anno è più probabile che la fessurazione sia stata indotta da fenomeni di corrosione dei ferri promossa dagli stessi agenti aggressivi attraverso un calcestruzzo poroso ma non fessurato nei due esempi ora menzionati quindi il tempo di apparizione delle fessure può in via ipotetica indicare se le fessure del copriferro siano la causa o l effetto della corrosione dei ferri e evidente in questo caso come un esame dello stato di carbonatazione o di penetrazione dei cloruri all interno del copriferro uniforme oppure differenziato ed accentuato in corrispondenza delle fessure potrà dare conferma o meno alle ipotesi sopra avanzate si può notare in questo caso come la raccolta dei dati storici e l esame visivo del degrado se non sono in grado da soli di portare ad una diagnosi ben definita ed attendibile consentono tuttavia di limitare a pochi ma ben mirati prelievi da analizzare in laboratorio per l emissione di una diagnosi esempi di elementi da registrare durante il sopralluogo raccolta di dati storici tipo di dati storici periodo di costruzione informazione richiesta precisare le date di inizio e fine della costruzione segnalando le particolari condizioni climatiche in corso d opera calcestruzzo rck lavorabilità composizione dosaggio di caratteristiche dei materiali impiegati cemento ecc tipo di cemento tipo di aggregato trattamenti superficiali altre eventuali caratteristiche luogo data dei primi segni di degrado posizione geografica condizioni climatiche descrivere lo sviluppo temporale dei segni di degrado condizioni climatiche e trattamenti in esercizio per esempio sali disgelanti altre informazioni utili carichi statici e dinamici in esercizio ambiente circostante terreni acque ecc eventuali contestazioni in corso d opera per i materiali e l esecuzione precedenti interventi di restauro posizione delle aree coinvolte altre caratteristiche ferri di armatura tipo di acciaio dimensioni prove in situ ed in laboratorio la raccolta di risultati sperimentali determinati in sito o in laboratorio si basa sull esecuzione di prove che possono essere suddivise in prove distruttive o semi-distruttive e prove non-distruttive la distinzione tra prove distruttive e prove non-distruttive consiste fondamentalmente nel fatto che le prime si basano su prove sperimentali generalmente eseguite in laboratorio effettuate su provini o campioni prelevati dalla struttura ne consegue che esse prevedono in genere lo scrostamento di frammenti di intonaco il sollevamento sia pure parziale di un rivestimento del pavimento il carotaggio di una muratura ecc tutte operazioni che possono arrecare una compromissio 7

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ne sia pure modesta o trascurabile a costruzioni quantomeno sospettate di essere coinvolte da un processo di deterioramento le prove semi-distruttive provocano un danno più limitato rispetto alle prove distruttive e confinato solo allo spessore corticale della struttura le prove non-distruttive invece presentano il vantaggio di fornire elementi utili alla interpretazione del potenziale deterioramento in atto senza minimamente danneggiare lo stato dell edificio o della struttura dal punto di vista estetico o strutturale le prove non-distruttive consistono in misure di carattere prevalentemente fisico o fisico-meccanico come per esempio la determinazione della durezza superficiale sclerometria o della velocità delle onde ultrasoniche da eseguire in sito sulla struttura le prove distruttive invece sono prevalentemente di carattere chimico o chimico-fisico da effettuare in laboratorio inoltre le prove non-distruttive in sito forniscono dei dati soprattutto sul dissesto delle strutture per esempio cedimenti di fondazioni sovraccarichi ecc che non necessariamente coinvolgono il degrado dei materiali le prove distruttive effettuate in laboratorio invece sono prevalentemente finalizzate alla valutazione del degrado dei materiali per esempio distacco parziale di intonaco rigonfiamento di una muratura corrosione di un metallo ecc che non necessariamente significano un dissesto strutturale dell edificio in generale è molto difficile che con le sole prove non-distruttive si possa arrivare ad una diagnosi corretta del degrado di una struttura molto spesso esse devono essere comparate con quelle distruttive l accoppiamento di prove distruttive e non-distruttive oltre al carattere di complementarità e di completezza dell informazione desunta presenta anche il vantaggio di ridurre globalmente il numero totale delle prove da eseguire e quindi il costo generale della diagnosi infatti in linea di massima il costo della singola prova di laboratorio è relativamente basso ma si richiede un numero relativamente elevato di prove sui diversi prelievi rispetto alle prove non-distruttive per poter emettere una diagnosi prove distruttive nella tabella che segue sono schematicamente riassunte le caratteristiche delle prove distruttive a confronto con quelle delle prove non-distruttive caratteristiche generali delle prove distruttive e non distruttive tipo di prova carattere prevalente chimico-fisico costo unitario numero delle prove contributo interpretativo valutazione della localizzazione e dell estensione del degrado basso alto buono scarsa costosa lenta distruttiva chimico non distruttiva fisico fisico-meccanico alto basso mediocre buona economica rapida e non solo per emettere direttamente una diagnosi quanto e soprattutto per guidare il tecnico in un prelievo finalizzato dei campioni e dei provini da sottoporre a poche e ben mirate prove distruttive di laboratorio il contributo delle prove distruttive all interpretazione del degrado dei materiali è molto maggiore che non di quelle non-distruttive infatti le prove non­distruttive possono evidenziare dove e in che misura il degrado è in atto nell ambito globale di un edificio per esempio un processo fessurativo localizzato in una parete ma non sempre senza le prove di laboratorio potranno spiegare perché il degrado si è innescato e propagato d altra parte senza una comprensione del meccanismo di degrado si rischia con una diagnosi incompleta di mettere in atto un restauro inefficace e che a distanza di tempo ripropone e talvolta aggrava i mali originari nei paragrafi che seguono verranno esaminate le principali prove non-distruttive e distruttive precisando subito che nelle seconde salvo quelle di carattere meccanico la massa del campione occorrente per la singola prova è in genere piuttosto modesta da qualche milligrammo a qualche grammo prove non-distruttive le prove non-distruttive possono essere formalmente suddivise in due tipi passive ed attive le prime rilevano quei fenomeni fisici che si verificano naturalmente mentre le seconde richiedono un eccitazione artificiale di natura termica elettrica acustica ecc a seconda del fenomeno fisico coinvolto nella prova nella tabella che segue è mostrato un elenco delle principali prove non-distruttive rispetto alle prove distruttive quelle non-distruttive sono in genere caratterizzate dalle seguenti proprietà mantengono sostanzialmente integra la struttura indagata informano in modo globale rapido e semplice forniscono risultati sia qualitativi che quantitativi o comunque comparativi principali prove non-distruttive · fotografia · termografia · endoscopia · magnetometria · gammagrafia · auscultazione sonica · prove con ultrasuoni · prove con martinetti piatti · monitoraggio delle fessure · sclerometria prove semi-distruttive sono prove eseguite in situ sulla superficie della struttura in calcestruzzo sono così chiamate perché provocano un danno superficiale inferiore a quello provocato dalle prove distruttive le prove semi-distruttive comprendono la pistola di windsor e la prova di pull-out lo scopo principale delle prove non-distruttive eseguite in sito sulla struttura è quello di fornire elementi utili non tanto 8

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cosa puÒ fare per voi diagnosticare il degrado e il dissesto delle costruzioni riparare le costruzioni danneggiate mettere a punto il calcestruzzo per le nuove costruzioni assistenza nelle contestazioni legali corsi di formazione e di specializzazione on line

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restauro delle strutture in calcestruzzo degradato roberto troli francesca simonelli enco srl info@encosrl.it libera professionista sulla base degli elementi emersi nella diagnosi del degrado delle strutture in calcestruzzo è opportuno scegliere il materiale più idoneo per il restauro che sia in grado di resistere a quelle sollecitazioni di carattere chimico fisico o meccanico alle quali il calcestruzzo originale non è stato in grado di resistere m collepardi s collepardi j.j ogoumah olagot f simonelli e r troli diagnosi del degrado e restauro delle strutture in c.a seconda ediz tintoretto villorba,tv 2010 una prima distinzione tra i materiali da impiegare nel restauro può essere fatta tra 1 prodotti a base di cemento 2 materiali polimerici 3 sali di litio 4 frp oppure frmc come è mostrato nella figura 1 la scelta dei materiali per il restauro deve tener conto anche della tecnica esecutiva che si intende adottare per il restauro 1 prodotti a base cementizia un primo requisito di questi prodotti è di essere resistenti all attacco che ha provocato il degrado per esempio nel caso di un degrado per attacco solfatico il materiale cementizio adottato per il restauro deve resistere a questo tipo di attacco un secondo importante requisito dei prodotti a base tessuto in fibre di carbonio a base polimerica scelta dei materiali diagnosi degrado tecnica esecutiva a base cementizia sali di litio rimozione del calcestruzzo ammalorato pulizia e protezione dei ferri applicazione dei materiali di restauro cementizia riguarda l adesione al substrato in calcestruzzo da riparare da questo punto di vista il ritiro igrometrico del materiale cementizio con cui si esegue il restauro provoca un distacco rispetto al substrato in calcestruzzo danneggiato che ha ormai scontato ogni ritiro e si presenta più stabile la contrazione del materiale cementizio malta o calcestruzzo con cui eseguire il restauro provoca il distacco dal substrato e/o la fessurazione del materiale da restauro esposto a tensione di trazione che superano la sua resistenza meccanica a trazione per ovviare a questo grave inconveniente le malte o i calcestruzzi da restauro debbono contenere agenti espansivi per compensare il ritiro igrometrico e additivi anti-ritiro per rendersi quanto più indipendenti dall accuratezza della stagionatura umida altri componenti nei prodotti cementizi per il restauro del calcestruzzo sono cemento portland ferrico a basso c3a o cemento resistente ai solfati se si teme un degrado da attacco solfatico fumo di silice per ridurre la penetrazione del cloruro e la reazione asr micro-fibre polimeriche per ridurre le fessurazioni provocate dal ritiro plastico fibre in acciaio per migliorare la resistenza all urto additivi superfluidificanti per ridurre il rapporto a/c e la iniezione di microcemento a spruzzo o a cazzuola malta cementizia colaggio in casseri cls/malta iniezione resina protezione con materiali polimerici applicazione in superficie di sali di litio fasciatura tessuto +resina frp stagionatura protezione fig 1 interventi di restauro delle strutture in calcestruzzo degradato 10

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permeabilità all acqua additivi aeranti in caso di strutture danneggiate dai cicli di gelo-disgelo com è illustrato nella figura precedente tre sono le possibili tecniche applicative di materiali cementizi malta con comportamento tixotropico applicata a spruzzo o a cazzuola malta o calcestruzzo colabile da introdurre tra vecchia struttura e cassaforma senza compattazione pasta cementizia a base di microcemento superfluida da iniettare nelle macro-cavità del calcestruzzo danneggiato in ogni caso prima delle varie applicazioni è necessario preparare la struttura da consolidare scarificare il calcestruzzo danneggiato saturare il sottofondo con acqua pulire i ferri ecc nei paragrafi che seguono sono descritte le modalità operative per i tre specifici interventi 1.1 intervento a spruzzo o a cazzuola di malte tixotropiche l intervento è destinato all applicazione di malte espansive a consistenza plastica con comportamento tixotropico per riparare grandi estensioni superficiali pareti volte soffitti di spessore relativamente ridotto in genere da 2 a 4 cm l intervento comprende preparazione del sottofondo produzione della malta applicazione della malta stagionatura del rivestimento 1.1.1 preparazione del sottofondo in linea di massima è necessario che il sottofondo di calcestruzzo sul quale si deve applicare la malta da restauro si presenti sano irruvidito e saturo di acqua i ferri di armatura inoltre debbono essere privati della loro ruggine incoerente occorre pertanto rimuovere mediante scarifica meccanica o idrodemolizione il materiale danneggiato fino ad arrivare ad un calcestruzzo meccanicamente resistente e irruvidito come è mostrato nella figura che segue lo spessore di calcestruzzo rimosso deve essere almeno eguale a quello che in base alla diagnosi del degrado delle strutture in calcestruzzo risulta essere ormai penetrato dagli agenti aggressivi cloruro solfato ecc anche se ancora non completamente danneggiato i residui di precedenti interventi non perfettamente aderenti come anche oli grassi vernici superficiali ecc dovranno essere ugualmente rimossi un irruvidimento ideale del sottofondo corrisponde ad una superficie con asperità di circa 5 mm pulire i ferri di armatura da polvere e ruggine incoerente mediante sabbiatura come mostrato nella seguente figura fig 3 ferri di armatura puliti con rimozione della ruggine pre-esistente contaminata da cloruri applicare eventualmente nuovi ferri di armatura se previsti dal progetto di restauro come è mostrato nella figura che segue fig 4 applicazione di nuovi ferri di armatura applicare una rete elettrosaldata per spessori di malta fino a 25 mm come è mostrato nella figura che segue la rete va applicata direttamente sul sottofondo e fissata con chiodi in modo da garantire un copriferro di almeno 15 mm nel caso di spessori di malta fino a 50 mm fermo restando il copriferro di almeno 15 mm è consigliabile mediante distanziatori sistemare la rete elettrosaldata in modo che non sia a diretto contatto del sottofondo ma disposta simmetricamente nello strato di malta per uti fig 2 scarifica del calcestruzzo danneggiato per rimuovere gli agenti aggressivi penetrati e predisporre un substrato irruvidito per migliorare l aderenza alla malta da restauro 11

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lizzare al massimo l azione di contrasto della rete stessa nei confronti dell espansione della malta ad ogni modo per spessori maggiori di 25 mm è consigliabile applicare il prodotto a più strati ciascuno dei quali per non più di 25 mm spessori di malta inferiori a 15 mm possono essere applicati anche in assenza di rete elettrosaldata purché il contrasto all espansione della malta sia assicurata dalle asperità 5 mm del sottofondo in calcestruzzo cerne la quantità di acqua da impiegare e le modalità operative nel caso di climi caldi 35°c si raccomanda di immagazzinare i prodotti occorrenti alla preparazione della malta in luoghi protetti dalla diretta insolazione in inverno se la temperatura scende al di sotto di 10°c è consigliabile conservare i prodotti in ambienti chiusi al riparo dalle intemperie queste precauzioni evitano fenomeni di presa rapida in estate o lenta in inverno della malta per lo stesso motivo è consigliabile l impiego di acqua raffreddata 0-10°c o riscaldata 40-60°c rispettivamente nei periodi di clima caldo o freddo 1.1.3 applicazione della malta tixotropica l applicazione può essere eseguita a cazzuola o più produttivamente ed efficacemente a spruzzo con macchina intonacatrice come è mostrato a titolo di esempio nella figura che segue fig 5 applicazione della rete elettrosaldata sulla superficie di calcestruzzo scarificato saturare di umidità il sottofondo bagnando con acqua a pressione come è mostrato nella figura che segue al fine di evitare sottrazione di acqua alla malta da applicare con conseguente perdita delle caratteristiche espansive una tecnologia ottimale è quella basata sull impiego delle macchine per lavaggio ad acqua delle autovetture con rimozione dell eccesso di acqua mediante aria compressa o stracci per ottenere un sottofondo saturo di acqua a superficie asciutta fig 7 applicazione a spruzzo della malta da restauro proiettata all intradosso di un solaio in calcestruzzo subito dopo si può procedere con una spatola di legno a rendere più o meno planare la superficie rimuovendo la malta dalle zone di maggior accumulo la finitura finale mostrata nella figura che segue può essere eseguita con frattazzo di legno di ferro o di spugna sintetica in un tempo successivo circa 30-60 min quando appoggiando la mano sulla superficie le dita non affondano ma lasciano solo una fig 6 applicazione di acqua a pressione per saturare la superficie del calcestruzzo 1.1.2 produzione della malta tixotropica prima di iniziare la produzione della malta è necessario aver predisposto le attrezzature occorrenti betoniera macchina intonacatrice cazzuola spatola frattazzo ed accertare che il quantitativo di prodotto sia sufficiente per l esecuzione del lavoro di solito da 1900 a 2000 kg per 1 m3 di malta si procede quindi alla miscelazione della malta in betoniera seguendo le istruzioni del produttore per quanto con fig 8 finitura con frattazzo metallico della malta spruzzata 12

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leggera impronta se la malta ha da poco iniziato la presa l operazione di frattazzatura superficiale può essere agevolata se è accompagnata dall applicazione di acqua nebulizzata 1.1.4 stagionatura subito dopo la finitura finale le superfici della malta applicata debbono essere stagionate con teli costantemente umidi per almeno 24 ore e fino a 2 giorni in ambienti caldi 30°c asciutti ur 70 e ventilati velocità del vento 10 km/ora in alternativa subito dopo la finitura le superfici possono essere trattate con agente stagionante per creare una membrana anti-evaporante come è mostrato nella figura che segue quelli già esistenti 1.2.2 casseratura le casseforme in materiale resistente ed impermeabile debbono essere ancorate e contrastate per resistere alla pressione idraulica dell impasto fluido nei climi caldi e asciutti è consigliabile saturare con acqua le casseforme in legno se poroso per evitare sottrazione di acqua all impasto prima del getto è necessario applicare il disarmante per facilitare il distacco dei casseri per favorire l immissione della malta occorre predisporre nei casseri un imboccatura a tasca in modo da garantire un battente di carico qualora ci siano perdite di malta attraverso le connessioni tra i casseri è necessario che queste siano sigillate con listelli di polistirolo materiali collanti o anche con la stessa malta a consistenza plastica del prodotto cementizio impiegato per il restauro 1.2.3 produzione della malta o del calcestruzzo valgono le stesse raccomandazioni già descritte nel summenzionato paragrafo 1.1.3 con la variante che la consistenza della malta o del calcestruzzo deve essere superfluida per rendere agevole l applicazione per colaggio 1.2.4 applicazione della malta o del calcestruzzo la malta o il calcestruzzo autolivellante deve essere colato come è mostrato nella figura che segue in modo da favorire lo spostamento dell aria pre-esistente nelle zone casserate da riempire fig 9 applicazione di un agente stagionante nebulizzato sulla superficie della malta da restauro questa operazione è sconsigliata se si debbono applicare ulteriori rivestimenti protettivi o vernici a meno che non si provveda successivamente a rimuovere la pellicola dell agente stagionante mediante spazzolatura 1.2 intervento per colaggio l intervento è destinato all applicazione di una malta o di un calcestruzzo a ritiro compensato a consistenza superfluida autolivellante per riparare superfici verticali pareti muri pilastri orizzontali pavimentazioni o per riempire cavità interne fori praticati in strutture armati con barre il metodo quando in alternativa è impiegabile quello a spruzzo o a cazzuola si fa preferire per spessori relativamente elevati 50 mm che consentano un facile riempimento del prodotto in questo caso l intervento comprende preparazione del sottofondo casseratura produzione della malta o del calcestruzzo colaggio della malta o del calcestruzzo stagionatura della superficie 1.2.1 preparazione del sottofondo valgono le stesse raccomandazioni già descritte nel summenzionato paragrafo 1.1.1 con la variante che non è prevista la rete elettrosaldata ma solo eventuali ferri integrativi di fig 10 applicazione per colaggio della malta entro i casseri predisposti sulla struttura da riparare precedentemente saturata con acqua ove possibile è consigliabile gettare o pompare l impasto fluido da un solo lato favorendone la fuoruscita da quello opposto ad ogni modo occorre evitare di gettare o pompare l impasto simultaneamente su due lati opposti per evitare che l aria sotto forma di macrobolle venga intrappolata dai due flussi di malta in controcorrente nel caso di riparazione di pavimenti solette o solai l impasto autolivellante deve essere staggiato subito dopo il getto il completo riempimento delle cavità può essere agevolato dall impiego di tondini flessibili per rimuovere la malta fluida in eccesso e facilitare 13

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l espulsione dell eventuale aria residua mentre è sconsigliabile ricorrere a vibratori ad ago o a parete 1.2.5 stagionatura in aggiunta alle raccomandazioni già descritte nel summenzionato paragrafo 1.1.4 che valgono anche per i getti colati su superfici orizzontali non casserate pavimenti solai ecc le superfici verticali se la scasseratura avviene prima di 24 ore debbono essere protette con agente stagionante o con teli umidi per almeno altre 24 ore se il clima è caldo 30°c asciutto ur 70 e ventilato velocità del vento >10 km/ora 1.3 iniezione di boiacca cementizia nel caso che si debba restaurare una struttura che presenti difetti interni vespai o esterni fessure non penetrabili dalle malte è possibile procedere ad un consolidamento mediante iniezioni di una boiacca a base di una pasta superfluida di microcemento in genere nel caso di fessure è preferibile un consolidamento con liquidi polimerizzabili più penetrabili che non le boiacche cementizie prima di applicare la boiacca di cemento è opportuno saturare con acqua tutta la struttura interna da consolidare a questo scopo utilizzando gli stessi fori attraverso i quali verrà eseguita l iniezione della boiacca si procede alla completa bagnatura interna delle strutture nel giorno che precede l intervento di consolidamento vero e proprio per consentire lo smaltimento dell eventuale acqua libera ristagnante all interno le perforazioni dovrebbero essere disposte simmetricamente possibilmente ai vertici di un reticolo a maglie quadrate con lato da 50 a 100 cm nelle strutture di spessore inferiore a 60 cm i fori vengono di solito eseguiti su un solo lato mentre in quello con spessori superiori è opportuno procedere all iniezione su entrambi i lati i fori diametro 3-4 cm possono essere orizzontali o inclinati e sono muniti di appositi boccagli di plastica del diametro di 10-15 mm attraverso i quali verrà iniettata a pressione la boiacca cementizia dopo aver provveduto ad otturare le possibili vie di fuga prima di iniettare la boiacca occorre sigillare le fessure o procedere all applicazione di un intonaco provvisorio ­ da rimuovere a consolidamento effettuato ­ per impedire la fuoruscita della boiacca iniettata si procede quindi alla preparazione della boiacca mescolando per 5 minuti il microcemento e l acqua in un miscelatore ad alta turbolenza o con trapano munito di frusta fino ad ottenere un impasto fluido come olio con uno svuotamento del cono di marsh del primo litro di boiacca minore di 30 sec e privo di bleeding la boiacca deve essere utilizzata per il consolidamento delle strutture entro il tempo raccomandato dal produttore di solito 30-60 min e riaggiunte di acqua per conservare la fluidità dell impasto possono essere eseguite solo entro i limiti esplicitamente previsti dalle raccomandazioni tecniche di impiego si inizia il consolidamento mediante iniezione attraverso un foro alla quota più bassa procedendo successivamente alla chiusura degli altri fori non appena si registra la fuoruscita della boiacca cementizia si procede quindi con l iniezione attraverso altri fori disposti più in alto 2 materiali polimerici esistono vari tipi di polimero ed hanno molteplici applicazioni in tutti i settori della vita quotidiana utensili macchine autovetture componenti per elettronica pneumatici mobili ecc molti di essi sono destinati al settore delle costruzioni quelli che maggiormente interessano il campo del restauro delle costruzioni sono prodotti solidi ottenuti per polimerizzazione di un monomero liquido e sono mostrati nella tabella che segue classificazione dei principali polimeri per il restauro delle opere in calcestruzzo polimero resine epossidiche tipo applicazione rivestimento superficiale bicomponente impregnazione di cavità sigillatura di fessure giunzione tra strutture resine poliuretaniche resine alchidiche resine viniliche poliacrilati silani monocomponente monocomponente monocomponente monocomponente bicomponente rivestimento superficiale impregnazione di cavità sigillatura di fessure giunzione tra strutture rivestimento superficiale rivestimento superficiale rivestimento superficiale impregnazione parziale i polimeri mostrati nella precedente tabella sono di due tipi polimeri bicomponenti formati da due prodotti liquidi che dopo essere stati mescolati polimerizzano e solidificano polimeri monocomponenti formati da un polimero già solidificato disciolto in un solvente che evapora dopo l applicazione sulla superficie di una struttura lasciando una pellicola solidificata fanno eccezione a questa definizione i prodotti a base di silano i quali sono formati da un monomero che polimerizza in presenza di acqua come è mostrato più avanti di seguito sono illustrate le principali applicazioni 2.1 rivestimento impermeabile entrambi i tipi di prodotti polimerici bicomponenti e monocomponenti con l esclusione dei silani possono essere applicati sulla superficie di una muratura in calcestruzzo per produrre a polimerizzazione terminata o a evaporazione ultimata del solvente un rivestimento pellicolare impermeabile ed aderente al supporto la figura che segue mostra schematicamente il risultato ottenuto dopo questo 14

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trattamento impregnazione delle cavità rivestimento fig 11 schematizzazione del rivestimento superficiale con resina polimerica bicomponente o monocomponente 2.2.impregnazione di cavità e fessure in superficie se il liquido è relativamente poco viscoso esso può essere iniettato attraverso tubicini in plastica applicati sulla superficie della struttura da consolidare come si è già descritto al paragrafo 1.3 per l iniezione di una boiacca cementizia e come è mostrato nella figura che segue fig 13 impregnazione e consolidamento di una struttura in calcestruzzo dopo iniezione con resina bicomponente sigillatura delle lesioni fig 14 sigillatura di lesioni superficiali mediante iniezione di liquidi monomerici che successivamente solidificano per polimerizzazione nel far aderire due superfici anche di materiale diverso legno ceramica metallo malta ecc in modo da realizzare una giunzione delle due strutture come è mostrato nella figura che segue fig 12 predisposizione di tubicini attraverso i quali si può iniettare il liquido polimerico per riempire le cavità o le lesioni interne per questo tipo di applicazione è impiegabile solo una resina bicomponente poiché quella monocomponente una volta iniettata non può indurire per l impedimento all evaporazione del solvente nella figura 13 è mostrato schematicamente il risultato dell iniezione della resina bicomponente prima e dopo l impregnazione delle cavità un altra applicazione simile alla precedente riguarda l iniezione di liquidi monomerici all interno di fessure della larghezza di qualche frazione di millimetro in tal caso il grande potere adesivo dei liquidi monomerici una volta consolidata porta fino alla completa saldatura della pre-esistente lesione come è mostrato nella figura 14 2.3.giunzione di due superfici l applicazione forse più efficace dei polimeri consiste a b fig 15 giunzione di due strutture a e b mediante resina polimerica bicomponente nel campo delle costruzioni in calcestruzzo questa caratteristica dei materiali polimerici viene utilizzata nel restauro delle strutture rinforzate mediante applicazione di una lamiera di acciaio sfruttando la grande capacità di adesione del polimero tanto all acciaio quanto al calcestruzzo nella figura che segue è mostrata schematicamente la tecnica del béton plaqué nel caso di una trave rinforzata all intradosso con una lamiera metallica 15

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