I ponti in calcestruzzo: la difficile arte del risanamento

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1 I ponti in calcestruzzo: la difficile arte del risanamento Sono numerosi i parametri dei quali tenere conto prima di affrontare la riqualificazione di un ponte in calcestruzzo. Innanzitutto la destinazione d uso: è chiaro che un viadotto autostradale presenterà delle problematiche gestionali ben diverse da un ponte pedonale, il primo certamente non potrà quasi mai essere chiuso completamente al traffico, a differenza del secondo, e subirà certamente anche durante l operazione di ripristino delle sollecitazioni meccaniche di cui tenere inevitabilmente conto durante la fase di progettazione dell intervento. Quindi l ubicazione e, di conseguenza, il tipo di esposizione agli eventi atmosferici, perché chiaramente una pila sommersa in un fiume, o addirittura in acqua di mare, implicherà interventi sostanzialmente differenti da quelli su una pila esposta ai soli eventi atmosferici, anche per quanto riguarda la scelta del materiale di ripristino. Cominciamo oggi a vedere con maggior dettaglio uno dei passaggi iniziali decisivi, parlando in particolare della degradazione dovuta alle fessurazioni, ovvero la scelta del materiale da utilizzare per effettuare un risanamento ottimale. Innanzitutto va detto che dal 1 Gennaio 2009 è in vigore una norma europea (EN 1504) che definisce le caratteristiche dei prodotti e sistema per la protezione e riparazione di strutture portanti in calcestruzzo, in cui ovviamente rientrano a buon diritto i ponti. Va detto che la malta da ripristino ideale è determinata dalle condizione di degrado, ovvero dal livello di fessurazioni presenti nella struttura da ripristinare, quindi dalla situazione ambientale

2 nella quale dovrà avvenire l intervento e infine dal tipo di sollecitazioni a cui sarà sottoposto il ponte, che saranno di tipo meccanico, sia statico che dinamico, termico, igrometrico e idrico, sia per quanto concerne gli eventi atmosferici che l eventuale immersione in acqua delle pile, come detto in precedenza. Il primo parametro che usualmente si valuta per le malte da ripristino è la capacità di adesione intrinseca al supporto, ovvero lo sforzo a trazione. Se da una parte il valore comunemente riconosciuto per una buona malta da ripristino è sempre maggiore o uguale a 2 N/mmq, è altresì vero che non va in alcun modo trascurato lo stato del supporto stesso, che va analizzato prima di realizzare la scelta definitiva. Se la resistenza intrinseca del supporto è minore infatti, durante il ritiro, la malta a causa del maggiore sforzo a trazione, potrà staccare parti dello stesso, mentre se il supporto è a resistenza intrinseca elevata sarà necessario prepararne al meglio la superficie per ottimizzare l adesione della malta.

3 E infatti assodato che una preparazione ottimale del supporto porterà ad una migliore adesione della malta. E chiaro che la preparazione del supporto è inevitabilmente dipendente dalle condizioni a contorno dell intervento, ma è altrettanto chiaro che, ad esempio, un idroscarifica a 2000 bar (ovvero la rimozione selettiva del calcestruzzo danneggiato tramite getti d acqua a suddetta pressione) permetterebbe un adesione pressoché perfetta della nuova malta all esistente. In mancanza di questa possibilità ci sono soluzioni alternative per ottenere un adesione durabile che sia soddisfacente, quali ad esempio le spazzolature del supporto con una spazzola rigida e l utilizzo di una malta leggermente più fluida. Altri tre parametri imprescindibili che devono caratterizzare questa tipologia di malte sono l energia di frattura che deve essere particolarmente elevata, il modulo elastico ed il ritiro che a loro volta devono presentare valori sufficientemente contenuti. In particolare il modulo elastico delle malte deve essere sempre inferiore a quello del supporto sul quale vengono posate. Altri aspetti da valutare in via preliminare sono il livello di profondità raggiunto dalla carbonatazione e l eventuale presenza di sali cloruri nella struttura. La prima, cioè la creazione di carbonati per reazione dei biossidi contenuti nella calce con l anidride carbonica, può provocare l erosione delle armature e, per essere valutata, necessita di una carotaggio e dell uso di una soluzione idroalcolica di fenolftaleina, mentre per misurare i sali serve una perforazione e un analisi dello stato delle polveri in profondità. In caso di eccessiva carbonatazione ed altrettanto eccessivi cloruri si può sopperire tramite l impregnazione con inibitori di corrosione subito prima della posa della malta da ripristino.

4 Il ripristino di un ponte a pile sommerse Un esempio tipico in cui l usura ed il tempo provocano elevati livelli di carbonatazione e l aggressione di cloruri, si vede sui ponti a pile immerse nell acqua, di cui abbiamo svariati esempi lungo le autostrade che attraversano i fiumi principali della nostra penisola. Per quanto concerne le pile sommerse, il loro degrado è spesso dovuto oltre che all effetto bagnasciuga dovuto alle variazioni di livello dell acqua, anche ai colpi ricevuti dai detriti trascinati durante le piene, che possono provocare speso il distacco parziale del lamierino utilizzato a protezione. I passi dell intervento di ripristino cominciano innanzitutto con la rimozione degli eventuali detriti ancora presenti sul frontale delle pile, quindi con quella del lamierino rimanente e infine con quella del calcestruzzo degradato o in fase di distacco. Lo step successivo è l incamiciatura con elementi semi-circolari in acciaio, uniti successivamente mediante serraggi meccanici anche in immersione, e opportunamente sigillati con colle epossidiche, per evitare la fuoriuscita delle malte. La malta, che in questo caso è spruzzata dal basso verso l alto deve avere particolari caratteristiche di anticorrosione ed essere a forte capacità espansiva. Il tubo di spruzzo va fatto partire dal fondo dell incamiciatura e va posto in modo tale da permettere l espulsione di tutta l acqua in modo da evitarne completamente l eventuale presenza nell intercapedine tra l incamiciatura in acciaio e la pila che dovrà essere completamente occupata solo dalle malte. Il pompaggio viene effettuato al livello del fiume poggiando su una piattaforma galleggiante ancorata, con una portanza sufficiente ad ospitare anche un escavatore necessario per la rimozione dei detriti e la movimentazione dei materiali. I valori tipici delle malte utilizzate per questo tipo di intervento, ovvero le caratteristiche tecniche a 28 giorni, devono essere le seguenti: Adesione intrinseca al supporto uguale o superiore a 2,5 N/mmq, Resistenza a flessione di 11 N/mmq, Resistenza a Compressione di 90 N/mmq e Modulo elastico di N/mmq. Vi

5 sono poi il parametro relativo alla Carbonatazione nel tempo (0,4 mm dopo 25 anni) e quello ad esso legato di Resistenza alla penetrazione della CO2 ( micron) e la Permeabilità ai cloruri pari a 218 Coulomb. A completamento dei dati tecnici abbiamo il tempo di inizio presa (circa 1h a 20 C), la resa (1,9 Kg/mq/mm) e la composizione del conglomerato: malta/betonc/colare mono con spessore da 40 a 300 mm, mentre il dosaggio prevede un contenuto di ghiaino anche superiore al 40%. Copyright - Riproduzione riservata