R.02.D.7 - Relazione di recupero e risanamento strutture esistenti

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1 Via XXV Aprile, 18 - Rovato COMUNE DI FLERO PROVINCIA DI BRESCIA AMPLIAMENTO IMPIANTO DI DEPURAZIONE DELLE ACQUE REFLUE DEL COMUNE DI FLERO PROGETTO DEFINITIVO R.02.D.7 - Relazione di recupero e risanamento strutture esistenti Rovato, settembre 2014 Il responsabile progettazione AOB2 Dott. Ing. Mauro Olivieri Il progettista Dott. Ing. Luca Bertini

2 1 SOMMARIO 1 SOMMARIO Introduzione Normativa Cause Obiettivi Della Protezione E Della Riparazione Scelta Dei Prodotti E Dei Sistemi Interventi Metodologia di Recupero Rimozione Del Calcestruzzo Ammalorato Trattamento Dei Ferri Esistenti Ripristino Corticale Rasatura Idrofugata Verniciatura Protettiva /11

3 Recupero E Risanamento Vasche Impianto Di Depurazione Flero Riparazione e Protezione di strutture in calcestruzzo armato degradato, in accordo alla norma europea UNI EN INTRODUZIONE L intervento di recupero e risanamento riguarda alcune aree ammalorate delle vasche dell impianto di depurazione del Comune di Flero (BS). Le vasche in calcestruzzo armato dell impianto di depurazione sono state realizzato nel 1980 e si prevede il riutilizzo di parte di esse per l adeguamento dell impianto. Considerando che le strutture dell impianto dovranno conservare la propria funzionalità per almeno altri anni, si interviene con metodologie di recupero e risanamento, in modo da poter garantire una sufficiente durabilità, sicuramente non prevista nella fase di progettazione e realizzazione dell epoca. Figura 1 - Vista Aerea Del Depuratore e delle Vasche Oggetto di Recupero 3/11

4 Le fluidi che circolano all interno delle vasche di depurazione sono definite acque reflue urbane e sono l insieme delle acque reflue domestiche, provenienti da insediamenti residenziali, e le acque meteoriche di dilavamento. In tutte le acque di scarico sono presenti vari tipi di sostanze, quelle galleggianti, sospese o disciolte e i materiali biologici rappresentati da organismi animali o vegetali presenti nelle acque. Gli acidi, a causa del loro alto potere aggressivo, mischiati all acqua, asportano materiale dalla superficie, lasciando gli aggregati del calcestruzzo esposti. 3 NORMATIVA D. M. Infrastrutture 14 gennaio 2008 (G.U. 4 febbraio 2008 n Suppl. Ord.) Norme tecniche per le Costruzioni. Circolare 2 febbraio 2009 n. 617 del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti (G.U. 26 febbraio 2009 n. 27 Suppl. Ord.) - Istruzioni per l'applicazione delle 'Norme Tecniche delle Costruzioni' di cui al D.M. 14 gennaio La norma UNI EN 1504 che ha per titolo Prodotti e sistemi per la protezione e la riparazione delle strutture di calcestruzzo Definizioni, requisiti, controllo di qualità e valutazione della conformità, definisce le procedure e le caratteristiche dei prodotti da utilizzare per la riparazione, manutenzione e protezione delle strutture in calcestruzzo. Il principale scopo di tale norma è quello di fornire dei validi strumenti al fine di poter ottimizzare l intervento di ripristino, sottraendolo così alla logica di un approccio semplicistico, come spesso accade, basato solo ed unicamente sul fatto che eliminando il materiale degradato e sostituendolo con una qualsiasi malta da ripristino il problema sia risolto. 4 CAUSE In generale le cause del degrado si possono dividere in quattro grandi famiglie: 1. Difetti 2. Meccaniche 3. Fisiche 4. Chimiche Di seguito si riportano le principali cause suddivise per famiglia: 4/11

5 DEGRADO Difetti Meccaniche Fisiche Chimiche Nidi di Ghiaia Abrasione Gelo/disgelo Aggressione da anidride carbonica Superfici Porose Urto Cicli termici Aggressione da solfati Cattiva Qualità Erosione Ritiro Aggressione da cloruri Cavitazione Reazione alcali-aggregati 5 OBIETTIVI DELLA PROTEZIONE E DELLA RIPARAZIONE È importante individuare i vari fattori per definire il giusto tipo d intervento da effettuare. Come prima cosa si prendono in considerazione varie opzioni prima di realizzare qualsiasi opera. Per decidere quali opzioni tenere in considerazione bisogna individuare: fattori generali (es. l uso previsto, vita di progetto, requisiti prestazionali, ecc.); salute e sicurezza (es. conseguenze di un cedimento, impatto delle operazioni sugli occupanti); aspetti strutturali (es. cambiamenti degli aspetti dinamici durante o dopo le operazioni); aspetti ambientali (es. l ambiente dove sarà inserita la struttura); Una volta analizzati tutti gli aspetti menzionati si può decidere l intervento appropriato tenendo presente la causa o le combinazioni di cause che hanno provocato il degrado e le condizioni in cui l opera andrà ad operare. 5/11

6 6 SCELTA DEI PRODOTTI E DEI SISTEMI La scelta del prodotto adatto alla riparazione o protezione della struttura si deve basare sull analisi dei principi e dei metodi che li soddisfano. I primi 6 principi e i metodi connessi sono rivolti ai difetti del calcestruzzo, mentre i principi dal 7 all 11 sono collegati ai difetti dovuti alla corrosione delle armature. Principio Metodo Contenuto nella UNI EN 1504 parte Principi e metodi correlati ai difetti nel calcestruzzo 1) Protezione contro l ingresso (PI) 1.1 Impregnazione idrofobica Impregnazione Rivestimento Fasciatura superficiale di fessure 1.5 Riempimento di fessure Trasformare le fessure in giunti 1.7 Costruzione di pannelli esterni 1.8 Applicazione di membrane 2) Controllo dell umidità (MC) 2.1 Impregnazione idrofica Impregnazione Rivestimento Costruzione di pannelli esterni 2.5 Trattamento elettrochimico 3) Ripristino del calcestruzzo (CR) 3.1 Applicazione della malta a mano Nuovo getto di calcestruzzo o malta Spruzzo di calcestruzzo o malta Sostituzione degli elementi 6/11

7 4) Rinforzo strutturale (SS) 4.1 Aggiunta o sostituzione dell armatura interna od esterna 4.2 Aggiunta di barre d armatura in fori preformati o realizzati con trapano Incollaggio di piastre di rinforzo Aggiunta di malta o calcestruzzo 3, Iniezione nelle fessure, vuoti od interstizi Riempimento di fessure, vuoti od interstizi Precompressione (post-tensionamento) 5) Aumento della resistenza fisica (PR) 5.1 Rivestimento Impregnazione Aggiunta di malta o calcestruzzo 3 6) Resistenza ai prodotti chimici (RC) 6.1 Rivestimento Impregnazione Aggiunta di malta o calcestruzzo 3 Principi e metodi correlati alla corrosione dell armatura 7) Conservazione e ripristino della passività (RP) 7.1 Aumento del copriferro con aggiunta di calcestruzzo o malta 7.2 Sostituzione del calcestruzzo contaminato o carbonatato 7.3 Rialcalinizzazione elettrochimica del calcestruzzo carbonatato 7.4 Rialcalinizzazione del calcestruzzo carbonatato mediante diffusione 7.5 Estrazione elettrochimica dei cloruri 3 3 7/11

8 8) Aumento della resistività (IR) 8.1 Impregnazione idrofobica Impregnazione Rivestimento 2 9) Controllo catodico (CC) 10) Protezione catodica (CP) 11) Controllo delle aree anodiche (CA) 9.1 Limitazione del contenuto di ossigeno (al catodo) mediante saturazione o rivestimento della superficie 10.1 Applicazione di un potenziale elettrico 11.1 Rivestimenti attivi delle armature Rivestimenti barriera delle armature Applicazione di inibitori di corrosione sul calcestruzzo 7 INTERVENTI Si prevede di realizzare degli interventi di recupero corticale del calcestruzzo ammalorato, per la parte sommitale delle vasche, con una procedura e materiali meglio specificati nel successivo paragrafo. Indicativamente si presume che l intervento possa riguardare un altezza di circa cm. Per quanto riguarda le passerelle di accesso al depuratore si consiglia la completa demolizione ed il completo ripristino dell elemento. La procedura secondo quanto previsto dalla vigente normativa Cap. 8 Costruzioni Esistenti delle Norme Tecniche per le Costruzione di cui al DM 14/01/08 è classificata come: Riparazioni o interventi locali che interessino elementi isolati, e che comunque comportino un miglioramento delle condizioni di sicurezza preesistenti. 8 METODOLOGIA DI RECUPERO Recupero e protezione di strutture di calcestruzzo armato degradato a causa di corrosione, danni strutturali, infiltrazioni d acqua, cicli gelo/disgelo, attività sismica, aggregati reattivi ed altro, con armatura metallica a vista mediante: 1. Rimozione del calcestruzzo ammalorato; 8/11

9 2. Trattamento dei ferri esistenti; 3. Ripristino corticale; 4. Rasatura idrofugata; 5. Verniciatura protettiva. 8.1 RIMOZIONE DEL CALCESTRUZZO AMMALORATO Rimozione accurata del calcestruzzo degradato ed inconsistente mediante martellinatura fino a trovare un supporto compatto. Le armature metalliche in vista dovranno essere liberate del calcestruzzo a contatto con le stesse. Posizionamento di nuova armatura metallica collaborante nel caso di notevole ossidazione dei ferri esistenti con forte riduzione della sezione ed inghisaggio della stessa con apposite resine epossidiche. Sabbiatura o idrosabbiatura del calcestruzzo e delle armature metalliche. Pulizia della superficie con idrogetto e bagnatura a saturazione la zona da trattare ed eliminare, al momento del getto, eventuali ristagni d'acqua. 9/11

10 8.2 TRATTAMENTO DEI FERRI ESISTENTI Trattamento protettivo dei ferri di armatura in vista mediante applicazione di prodotto rialcalinizzante anticorrosivo per la protezione. 8.3 RIPRISTINO CORTICALE Ricostruzione delle parti di calcestruzzo degradato mediante applicazione di Malta Strutturale di Classe R3 antiritiro tixotropica resistente ai solfati, applicata a cazzuola o a spruzzo con idonee intonacatrici. Ricostruzione del calcestruzzi mancanti e integrazione totale delle sezioni. 8.4 RASATURA IDROFUGATA Su supporto asciutto e pulito, rasatura protettiva realizzata mediante applicazione in doppia mano, per uno spessore totale medio di 3 mm,la mano finale sarà rifinita con fratazzo o spugnino. 10/11

11 8.5 VERNICIATURA PROTETTIVA Applicazione di rivestimento protettivo resistente all abrasione per ambienti altamente aggressivi dal punto di vista chimico e resistente ai solfati, mediante l'utilizzo di resina applicata in doppia mano a pennello, rullo o spruzzo. 11/11