Le opere interrate vengono normalmente impermeabilizzate

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1 Acqua fuori, asciutto dentro Nell impermeabilizzazione delle opere interrate i sistemi bentonitici rappresentano una valida alternativa alle soluzioni tradizionali. Nell articolo i componenti, le tipologie di prodotto, le condizioni di utilizzo e le modalità di messa in opera. Dario Marabelli Le opere interrate vengono normalmente impermeabilizzate utilizzando diverse tipologie di prodotto, affinate via via negli anni, sia per ottenere migliori prestazioni sia per risolvere molte problematiche emerse in fase di esecuzione. E possibile infatti che il problema della tenuta all acqua non sia stato completamente risolto a livello di durata della prestazione in funzione del tempo. Vi sono, molte volte, criticità non adeguatamente valutate o del tutto non individuate che riducono o annullano la prestazione sopraccitata. In generale, i problemi non sono legati al prodotto utilizzato, ma ad una sua errata scelta o applicazione. Inoltre, la rispondenza del prodotto alle qualità dichiarate non è un particolare problema. Costituiscono una criticità la corretta scelta di prodotti legati allo specifico progetto e, in molti casi, anche una assenza di conoscenza delle modalità di applicazione. Si procede, sia nella progettazione che nell esecuzione per casi tipo, senza adeguare tali casi al contesto specifico. Questo sistema soddisfa quindi evidentemente il contesto tipo, l uso tipo ed il prodotto tipo. Quindi, per quanto la situazione specifica è uguale al tipo, in tanto le prestazioni e la loro durata nel tempo saranno attuate. Per la parte non tipo, invece, esse saranno disattese, con tutti i problemi del caso (guasti, danni patrimoniali, ecc.). Soprattutto i prodotti utilizzati da poco tempo e non completamente acquisiti alla normale conoscenza devono essere attentamente valutati, insieme alle aziende produttrici, al fine di evitare errori di progettazione o esecuzione. A livello di impermeabilizzazioni, accanto a prodotti storici quali le membrane in bitume polimero o, in minor misura, le membrane sintetiche, la bentonite occupa certamente un posto di rilievo fra quelli più nuovi, dove la necessità di conoscere le modalità d uso sono importanti. In Italia l utilizzo della bentonite in edilizia si ha, soprattutto, nelle impermeabilizzazioni di opere interrate, sia per parti verticali che orizzontali, laghetti, vasche ornamentali. Essa viene prodotta sotto forma di pannelli, di cordoli o di teli, questi ultimi anche di grandi dimensioni. In genere la bentonite è rivestita con altro materiale sia per un semplice confinamento legato al trasporto e messa in opera, sia per variarne alcune proprietà. I pannelli sono prodotti, fra gli altri, con rivestimento in cartone, con pellicole in HPDE o con tessuti non tessuti di varia grammatura. I teli pos- Foto di Diasen 46 Specializzata at a 218 Aprile 2014 macchine&attrezzature.indd 46 29/04/

2 sono essere realizzati anche con filo di poliestere che viene inserito nella massa bentonitica per migliorare le caratteristiche meccaniche. Gli spessori sono, in genere di alcuni millimetri. I cordoli vengono prodotti soprattutto con funzioni di giunto di ripresa o sigillatura di piccoli interspazi. La bentonite viene utilizzata, a tutti gli effetti, come le più tradizionali membrane impermeabilizzanti. Le specificità di utilizzo, il valore aggiunto, della bentonite consiste, soprattutto, nell utilizzo in situazioni con presenza di oggetti che debbano necessariamente attraversare l elemento di tenuta come, per esempio, barre di armatura o tubazioni, Infatti, la bentonite, a contatto con acqua, aumenta di volume ed occlude in maniera completa lo spazio fra sé stessa e l oggetto attraversato. In questo modo viene garantita la tenuta. In questo senso, l eventuale formazione di lesioni dovute, per esempio ad assestamento o a ritiro di pareti in calcestruzzo, entro alcuni millimetri, viene assorbita dalla bentonite, che si introduce nell interspazio formatosi e crea nuovamente la continuità di tenuta. Anche la presenza di particolari geometrie (elementi curvi, per esempio) non crea problemi di tenuta in quanto è possibile ritagliare i pannelli/teli, in maniera molto semplice, adattandoli alla situazione: l interspazio che dovesse rimanere si può, successivamente, completare con iniezioni localizzate di bentonite. Le criticità da conoscere in fase di progetto sono legate a: composizione delle acque presenti nel sito. Infatti le bentoniti naturali non trattate, incontrano problemi di idratazione e, quindi, di aumento di volume, quando vengono a contatto con alcuni ioni, in particolare lo ione calcio ed i cationi magnesio, ammonio e potassio, quindi con acque ad elevato contenuto di Sali. Questi possono trovarsi disciolti in acqua e sostituiscono gli ioni sodio presenti nella bentonite, riducendo così le capacità espandenti. Il problema esiste anche se la bentonite si è già idratata: in questo caso si assiste al suo ritiro, detto anche flocculazione, e, quindi alla perdita delle proprietà di tenuta all acqua; il confinamento della bentonite. Infatti è necessario che l idratazione sia confinata, cioè che vengano esercitate pressioni sul pannello/ telo, in modo tale da evitare la sua perdita di densità e, quindi, di impermeabilità all acqua. Dovranno essere quindi presenti o il terreno oppure elementi in calcestruzzo; le condizioni idrostatiche. In presenza di falda (o in previsione di un suo innalzamento sopra il livello delle fondazioni) è necessario prevedere la completa continuità (sia orizzontale che verticale) dell elemento di tenuta. Sarà quindi necessario prevedere anche una platea di fondazione in grado di resistere, come d altronde anche le pareti perimetrali, alla spinta dell acqua. In assenza di falda sarà invece possibile intervenire con semplici giunti a tenuta nelle zone di ripresa di getto (fondazioni/parete e parete/solaio a terra). Le principali prestazioni dell elemento di tenuta da controllare sono: la permeabilità all acqua; la resistenza allo strappo superficiale; Edificio interrato in falda con scavo libero Edificio interrato in acqua percolante con scavo libero Edificio interrato in falda con scavo confinato Edificio interrato in acqua percolante con scavo confinato Specializzata 218 Aprile macchine&attrezzature.indd 47 29/04/

3 DAL MERCATO AZICHEM Claytex Tappeto impermeabilizzante flessibile a base di bentonite sodica granulare, costituito da due geotessili permeabili, uno dei quali rivestito con un film polipropilenico di colore scuro assemblati, mediante processo di rinforzo di agugliatura meccanica, per contenere uno strato di bentonite sodica granulare, con un tenore di montmorillonite superiore al 90%. Campi d impiego: impermeabilizzazione di strutture interrate in genere in presenza di falda freatica; impermeabilizzazioni di bacini di contenimento acque e discariche. Caratteristiche del sistema: - sigillante naturale attivato dall acqua, con spiccate proprietà autosigillanti; - strato bentonitico continuo ed uniforme; - la porosità dei teli di protezione e contenimento è finalizzata a consentire una più veloce idratazione. DIASEN Bentotelo Telo geocomposito bentonitico autoespandente, caratterizzato da una elevata capacità di rigonfiamento, idoneo per l impermeabilizzazione pregetto delle strutture di fondazione o interrate, quali fondazioni, locali interrati, garages, fosse di ascensori, palizzate e berlinesi, platee di fondazione, parcheggi sotterranei, discariche. Idoneo inoltre per la realizzazione di laghi artificiali o bacini idrici. Il geocomposito è composto da un TNT autoagganciante saturato di bentonite e perfettamente cucito al telo di base in polipropilene, così da intrappolare in via definitiva la bentonite in delle microcelle ed evitare qualsiasi possibilità di scivolamento o accumulo causa tagli, strappi, applicazioni in verticale o semplice movimentazione. DRACO ITALIANA Rawmat Hdb Sistema per l impermeabilizzazione di strutture interrate e fondazioni. RAWMAT HDB è un sistema impermeabile attivo a base di bentonite sodica naturale pregelificata ad alta densità ideale per l impermeabilizzazione di fondazioni e strutture sottoquota. La particolare tecnologia brevettata di pregelificazione controllata garantisce massima impermeabilità e certezza di espansione indipendentemente dalla composizione dell acqua di falda. A differenza dei sistemi bentonitici tradizionali RAWMAT HDB : - è impermeabile all arrivo in cantiere - assicura impermeabilità e doti espansive qualsiasi sia la composizione dell acqua di contatto è ideale per applicazioni controterra, su diaframmi, palificazioni e bacini idraulici è chimicamente stabile e ha capacità di autoriparazione per la massima sicurezza crea un efficace barriera anche per gas radon e vapori provenienti da terreno permette una posa in opera rapida e sicura anche nei punti critici quali corpi passanti e sormonti. RAWMAT HDB è la soluzione ideale per interventi di ingegneria geotecnica e l impermeabilizzazione di strutture interrate quali: platee e fondazioni speciali, pareti contro terra, invasi artificiali, palancole e sistemi di palificazione, ampie superfici esposte. lo Swell lndex (la capacità di aumentare di volume); la resistenza agli agenti chimici. Si premette che non sempre è necessario utilizzare prodotti con le migliori prestazioni, in quanto si avrebbero sovradimensionamenti non necessari. Si deve sempre cercare di adeguare la richiesta di prestazione alla risposta del prodotto. La permeabilità all acqua è una delle prestazioni principali, che consente di valutare la bontà del prodotto. Minore è la permeabilità, migliore sarà il prodotto. È necessario fare attenzione sia ai termini che vengono utilizzati, sia alle unità di misura, sia anche al riferimento normativo. In genere viene utilizzato come dato il coefficiente di permeabiiità, indicato con K. I valori correnti vanno da circa 1*10-9 cm/s fino a circa 1 * cm/s. La resistenza allo strappo superficiale è importante per valutare la capacità di aderenza della membrane ad un supporto di tipo cementizio. Maggiore è la capacità di aderenza, migliore sarà il prodotto. In caso di elevata aderenza si ridurranno al minimo le trasmigrazioni di acqua all interfaccia fra pannello/telo in bentonite e la superficie del calcestruzzo. Lo Swell Index indica la capacità di aumentare di volume a contatto con acqua. In riferimento agli agenti chimici, se necessario si dovranno utilizzare 48 Specializzata 218 Aprile 2014 bentonite specifiche, come descritto precedentemente. Le caratteristiche importanti da verificare sono: il contenuto di montmorillonite: maggiore è il suo contenuto,migliori saranno le proprietà del prodotto; in genere si ha almeno l 80%. il peso di bentonite per unità di superficie: maggiore è il peso migliori saranno le proprietà del prodotto; in genere ci si aggira intorno ai 4-5 kg/m 2 (il riferimento normativo può essere l ASTM D Standard Test Method for Measuring Mass Per Unit of Geosynthetic Clay Liners. Le modalità e le condizioni di posa in sezione corrente non comportano particolari problemi. Una prima cosa importante da verificare è lo stato del supporto. In genere si tratta di supporti in calcestruzzo che devono essere puliti, privi di olii o grassi, essere coesi e non avere vacuità consistenti. Altri elementi importanti sono il contenuto di umidità del supporto (non troppo alto) e la sua capacità di assorbimento di acqua, al fine di favorire l adesione della bentonite. Alcuni produttori indicano anche la possibilità di posizionare la bentonite su sabbia o ghiaia ben compattata, anche se e consigliabile operare, per solai controterra, con un supporto realizzato con un magrone. La posa dei pannelli/teli avviene per semplice sovrappomacchine&attrezzature.indd 48 29/04/

4 VOLTECO Sistema Volgrip Il sistema Volgrip è un sistema esclusivo di Volteco costituito da un impermeabilizzante bentonitico pre-getto autoagganciante al calcestruzzo a cui si associano alcuni accessori decisivi nella garanzia del massimo risultato dell impermeabilizzazione. La sua particolare struttura infatti, composta da un tessuto non tessuto e un tessuto poroso con interposta bentonite sodica naturale, conferisce al prodotto un imbattibile auto-confinamento con prestazioni di impermeabilità elevatissime. La Bentonite di Sodio naturale di Volgrip a contatto con l acqua, o solamente con l umidità del terreno, si idrata espandendosi fino a 16 volte rispetto al volume iniziale trasformandosi in un gel impermeabile. Attraverso la calibrata maglia del tessuto poroso il gel di bentonite si estrude parzialmente riuscendo a garantire la saldatura dei sormonti ed evitando la migrazione di acqua tra il Volgrip stesso ed il calcestruzzo. Tale fenomeno consente inoltre la riparazione autonoma delle normali lesioni provocate dai ritiri del calcestruzzo. Vantaggi: imbattibile auto confinamento ed elevatissima impermeabilità; prodotto naturale; Pratica e veloce applicazione, può essere forato per permettere il passaggio di armature o ferri, può essere tagliato e sagomato su misura garantendo comunque la massima resistenza alla pressione dell acqua, possibilità di sviluppare con il servizio tecnico Volteco consulenze ad hoc e schemi di posa personalizzati a seconda delle esigenze del cliente. LAVIOSA CHIMICA MINERARIA Edilmodulo Xp E una barriera geosintetica bentonitica (GBR-C secondo la nomenclatura europea armonizzata), costituita da un geotessile non-tessuto ed un geotessile tessuto in polipropilene che racchiudono uno strato uniforme di bentonite sodica naturale, assemblati mediante processo di agugliatura meccanica. Le dimensioni delle particelle di bentonite unitamente alla porometria del geotessile non-tessuto sono attentamente calibrati per permettere una totale saturazione del geotessile e, una volta raggiunta la completa idratazione della bentonite, una elevata capacità di auto-sigillatura anche in corrispondenza dei sormonti. L elevata capacità di rigonfiamento e di assorbimento acqua della bentonite sodica naturale, rendono il prodotto EDILMO- DULO XP estremamente efficace nell impermeabilizzazione di strutture sotto quota, sia pre-getto sia post-getto, anche in presenza di variazioni delle condizioni ambientali (cicli di idratazione/essiccazione e di gelo/disgelo o acque contaminate). Tutti i prodotti appartenenti alla famiglia EDIL- MODULO XP sono marcati CE in conformità al Regolamento Europeo sui prodotti da costruzione 305/2011 ed alle specifiche norme armonizzate relative ai geosintetici con funzione barriera. RUREDIL Bentorur Telo BentoRur Telo è un geocomposito bentonitico (GCL) che unisce l elevata capacità di rigonfiamento della bentonite sodica naturale all alta qualità dei geotessili impiegati, appositamente sottoposti a processo di rinforzo per agugliatura meccanica che garantisce la permanenza della bentonite durante tutte le fasi di lavorazione. Il prodotto è ideale per le applicazioni pre-getto (paratie/ diaframmi ecc.). Campi di applicazione: Impermeabilizzazione di strutture in calcestruzzo interrate. Facile e rapido da posare: si adatta a tutte le tipologie di superfici attraverso un semplice fissaggio mediante chiodatura con elementi a testa larga e rondella. Autosigillante: consente il passaggio dei ferri di collegamento, può essere tagliato e sagomato a piacimento, e cosa molto importante, le giunzioni godono della proprietà di auto-sigillatura, è sufficiente quindi sovrapporre correttamente i teli. Naturale: geocomposito bentonitico a base di bentonite di sodio naturale di elevata qualità che contribuisce a creare un sistema attivo in grado di interagire con il fluido: quando la bentonite viene a contatto con l acqua, si verifica un rigonfiamento della massa bentonitica che sigilla le possibili vie d infiltrazione anche in avanzato stato di esercizio dell opera. Rinforzato: dotato di struttura agugliata, garantisce la permanenza della bentonite sodica naturale durante le fasi di lavorazione, senza influire in alcun modo sull elasticità del prodotto, e consente l impiego del prodotto in qualsiasi ambiente e situazione. Estremamente efficace nell impermeabilizzazione di strutture sotto quota, anche in presenza di variazioni delle condizioni ambientali (cicli di rigonfiamento/ essiccazione e di gelo/disgelo) o del fluido interagente (presenza di sostanze inquinanti). LE TIPOLOGIE DI PRODOTTO Le principali famiglie di prodotti utilizzati sono: bentonite allo stato naturale; bentonite trattata mediante polimeri e resistente agli inquinanti chimici; bentonite pre-idratata e resistente agli inquinanti chimici. Come si può evincere dalla terminologia, le ultime due famiglie derivano dalla prima ma hanno una prestazione aggiuntiva, quella di resistenza ad alcuni agenti chimici (sostanzialmente ioni calcio) che implicherebbero, sostanzialmente, una difettosità nella tenuta all acqua, come spiegato successivamente. La bentonite trattata mediante polimeri, nasce dalla bentonite allo stato naturale alla quale vengono aggiunti alcuni polimeri (la cui composizione è, in genere, coperta da brevetto) che prevengono l azione degli ioni inquinanti. La bentonite pre-idratata nasce anch essa dalla bentonite allo stato naturale, ma subisce una serie di fasi principali fra le quali una prima di idratazione, dove vengono aggiunti, alla bentonite, poiimeri in soluzione acquosa che la stabilizzano, trovandosi così allo stato di gel. Successivamente essa viene addensata ed acquisisce quindi una propria autoportanza. L ultima operazione è, in genere, l applicazione di un rivestimento. E possibile, ai fini della resistenza agli agenti chimici, utilizzare anche bentonite allo stato naturale, cioè secca, ed effettuare una pre-idratazione a piè d opera, con acqua pulita. Questa operazione, tuttavia, è abbastanza critica, in quanto l azione di bagnatura deve essere omogenea. Specializzata 218 Aprile macchine&attrezzature.indd 49 29/04/

5 Foto di Diasen A base bentonitica ma... TECNORED Inietta & Impermeabilizza è un kit per impermeabilizzare murature tradizionali in mattoni, pietra mista a base di bentonite sodiche. Consente di effettuare impermeabilizzazioni dell estradosso delle murature controterra evitando scavi e sbancamenti del terreno con indubbi vantaggi e rapidità di intervento. Può essere impiegato su tutti i tipi di murature: mattoni, pietra, tufo, miste, ecc. prive di impermeabilizzazioni. Il sistema Inietta&Impermeabilizza è a base di bentoniti sodiche modificate, la cui preparazione è stata semplificata al massimo e gli appositi iniettori brevettati ne consentono l applicazione a qualsiasi impresa del settore. Gli elementi del kit: bentoniti sodiche modificate e leganti idraulici micronizzati; miscela fluida impermeabilizzante; iniettori usa e getta. sizione degli stessi, per una larghezza di circa 10 cm, sia in senso verticale che orizzontale. Se si tratta di pannelli (che in genere, hanno dimensioni di circa 1m x 1m), viene consigliato anche uno sfalsamento fra file verticali di pannelli, al fine di non avere, in uno stesso punto, 4 pannelli che si sovrappongono con evidenti problemi geometrici. I pannelli vengono poi fissati mediante chiodi alla struttura. Una attenzione particolare, come in tutti i casi, deve essere posta nei dettagli. Di seguito si analizzano: il nodo fra solaio controterra e parete verticale; il nodo in corrispondenza di pali di fondazione; il nodo in corrispondenza di chiamate delle barre di armatura di pilastri o pareti; il nodo in corrispondenza di tubazioni; il terminale superiore della parete controterra. Il nodo fra solaio controterra e parete verticale viene risolto, per condizioni fuori falda, risvoltando il pannello sul dado di fondazione, per circa 15 cm, con un giunto in corrispondenza dell attacco fra dado e parete e fra dado e solaio controterra. Il giunto viene realizzato con bentonite, in certi casi mescolata con gomme. In condizioni di falda si dovrà collegare l elemento verticale con quello orizzontale secondo gli stessi principi di una normale sovrapposizione di pannelli contigui. Dalle indicazioni date, appare evidente come l obiettivo più importante sia quello di creare continuità della tenuta all acqua, in particolare in corrispondenza delle riprese di getto, dove la possibilità di avere infiltrazioni di acqua è più elevata, in quanto non sempre si riesce ad ottenere una perfetta compenetrazione dei diversi getti di calcestruzzo. Il nodo in corrispondenza di pali di fondazione è certamente interessante e mette in luce le specificità della bentonite. lnfatti, soprattutto in presenza di falda, si ha la necessità di evitare infiltrazioni proprio in corrispondenza di pali. La membrana bentonitica viene ritagliata in corrispondenza del palo di fondazione, con un taglierino, e posizionata attorno al palo. L interspazio rimanente fra palo e membrana viene riempito con sigillante bentonitico in modo tale da creare una corona circolare attorno al palo. In questa maniera si ottiene la continuità della tenuta. L attivazione della membrana con acqua ed il suo rigonfiamento permettono di occludere eventuali passaggi che dovessero rimanere dopo l operazione. Il nodo in corrispondenza di chiamate di barre di armatura si realizza in maniera simile a quello del caso precedente. Infatti il pannello di bentonite viene forato in corrispondenza delle barre e lo spazio viene poi sigillato. Per le tubazioni passanti attraverso la chiusura controterra si dovrà porre una attenzione maggiore. In questo caso le operazioni da effettuare sono le seguenti: in primo luogo è importante avvolgere la tubazione mediante un cordolo di bentonite (simile a quello utilizzato per i giunti), successivamente viene effettuato il getto di calcestruzzo, ritagliata e posizionata la membrana ed, infine, chiuso l interspazio con sigillante bentonitico. In ultimo, il terminale superiore si esegue in maniera molto simile a quello di membrane bituminose o sintetiche. Infatti si posiziona una barra, per esempio in acciaio, sul lembo della membrana e la si inchioda sulla struttura. La sigillatura della zona avviene o mediante sigillanti bentonitici, oppure di altro tipo, ma anche mediante semplici scossaline metalliche. Le condizioni di posa non sono particolarmente critiche: non si danno temperature minime o massime limite, si indica, invece, l assenza di precipitazioni meteoriche durante le operazioni. Un accessorio importante è certamente il cordolo in bentonite che viene utilizzato per le riprese di getti. Evidentemente può essere utilizzato anche se per l impermeabilizzazione esterna viene utilizzato un altro materiale. Esso viene steso ed inchiodato in corrispondenza della parte mediana dell elemento da unire. Il getto successivo va a sovrapporsi e l acqua contenuta idrata la bentonite, rigonfiandola e permettendole così di assolvere alla funzione di tenuta. 50 Specializzata 218 Aprile 2014 macchine&attrezzature.indd 50 29/04/