Rischio sismico: danni e soluzioni. Da Mapei sistemi e linee di prodotti all’avanguardia

 

L’Italia, come accaduto nuovamente quest’anno, è colpita da terremoti che ne danneggiano il patrimonio edilizio, antico e moderno. È possibile, grazie a tecniche e materiali, preservare e proteggere l’esistente?

Nell’arco di 2.500 anni, l’Italia è stata interessata da oltre 30.000 terremoti di media e forte intensità. In particolare, dal 1900 a oggi nel nostro Paese si sono verificati 31 terremoti con una magnitudo superiore a 5,8 gradi Richter.

La sismicità della penisola italiana è dovuta al fatto che essa si trova al margine di convergenza tra la placca africana e quella euroasiatica.

In Italia, il rapporto tra i danni prodotti dai terremoti e l’energia sismica rilasciata è molto più alto rispetto a quello che si verifica solitamente in altri Paesi a forte sismicità, per esempio California, Nuova Zelanda o Giappone. La causa di questo è dovuta soprattutto alla fragilità del nostro patrimonio edilizio. E se da secoli l’Italia è conosciuta come una delle zone geografiche più soggette alle scosse sismiche, solamente da pochi anni esistono mappe e normative edilizie in grado di prevenire o mitigare l‘effetto delle scosse.

Dal terremoto di Messina del 1908 e fino al 1974, in Italia i comuni classificati come sismici erano obbligati ad applicare norme restrittive sulle costruzioni solo dopo essere stati danneggiati dai terremoti. La legge n. 64/1974 ha stabilito invece che la classificazione sismica debba essere realizzata su solide motivazioni tecnico-scientifiche attraverso decreti del Ministro per i Lavori Pubblici.

Nel 1981, 5 anni dopo il terremoto del Friuli, il territorio italiano è stato riclassificato e diviso in 3 categorie sismiche predisposte dal Cnr-Progetto Finalizzato Geodinamica: nel 1984, il 45% del Paese risultava classificato e con l’obbligo di rispettare specifiche norme costruttive.

Dopo il terremoto del 2002 in Puglia e Molise, l’Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n. 3274/2003 ha diviso l’intero territorio nazionale in 4 zone a diversa pericolosità sismica, eliminando le zone non classificate: nessuna regione italiana può ritenersi non interessata dal problema terremoto.

Il Ministro delle Infrastrutture, insieme al Ministro dell’Interno e la Protezione Civile, il 14 gennaio 2008 ha emanato il Decreto Ministeriale che approvava le nuove norme tecniche per le costruzioni. L’applicazione di tali norme è divenuta obbligatoria dal 1 luglio 2009, come previsto dalla legge n.77 del 24 giugno 2009.

Si tratta di una legislazione all’avanguardia in tema di normativa antisismica, da applicare purtroppo solo alle nuove costruzioni.

In realtà quasi la metà del territorio italiano è a rischio sismico elevato e il 60% degli edifici è stato realizzato addirittura prima del 1974.

 

Certamente il fattore economico pesa: la spesa per mettere al sicuro un edificio è compresa fra i 100 e i 300 euro/m2, cioè circa 30.000 euro per un appartamento di dimensioni medio-grandi e 200-600.000 euro per un condominio a quattro piani.

Gli interventi di rinforzo antisismico prevedono l’utilizzo di isolatori o cuscinetti antisismici da disporre alla base degli edifici, fibre di carbonio attorno ai pilastri per ridurre il rischio di fratture, controventi dissipativi tra un piano e l’altro per ammortizzare le scosse, l’installazione di catene o il risarcimento delle murature.

Il proprietario che effettua interventi di adeguamento sismico in zone a elevata pericolosità può usufruire degli incentivi per la riqualificazione edilizia ed energetica degli edifici (Bonus 50% e Ecobonus 65%), oltre al credito di imposta per il recupero degli alberghi previsto dal Decreto ArtBonus, diluiti in dieci anni. Trattandosi di somme ingenti e con risultati che non si vedranno in bolletta alla fine della stagione fredda, ma in caso di un’eventuale scossa sismica, in pochi però vi ricorrono.

 

Una risposta ai problemi di adeguamento sismico viene fornita dai prodotti e dai sistemi per la mitigazione sismica, il rinforzo e il consolidamento strutturale che il Gruppo Mapei testa e studia da anni nei propri laboratori: la linea FRP System, la linea FRG System e l’innovativo sistema di protezione sismica MAPEWRAP EQ SYSTEM.

Soluzioni innovative che sono applicate in tutto il mondo. Si tratta di sistemi spesso oggetto di convegni specifici organizzati da Mapei e accreditati presso gli Ordini Territoriali di Architetti e Ingegneri e dei Collegi Provinciali dei Geometri (si veda al sito www.mapei.it, la sezione dedicata alla formazione.

 

La notte del 6 aprile 2009, alle ore 3:32, un sisma di magnitudo momento 6,3 ha colpito la città di L’Aquila provocando 309 vittime.

Il Gruppo Mapei, oltre a garantire assistenza in cantiere e a coadiuvare progettisti e organi competenti grazie alla presenza in loco dei suoi tecnici, ha messo a punto sistemi e linee all’avanguardia per il ripristino, il rinforzo statico e sismico degli edifici, moderni e antichi, grazie all’applicazione di materiali compositi fibrorinforzati.

Di seguito alcuni esempi dell’applicazione dei materiali e delle tecniche proposte dall’Assistenza Tecnica Mapei dopo il terremoto che ha colpito L’Aquila.

 

 

La messa in sicurezza consiste nella realizzazione di presidi e opere che garantiscono la sicurezza per chi andrà a ricostruire le zone crollate. Alle tradizionali attività di smontaggio e demolizione di parti pericolanti, puntellamento e confinamento di elementi portanti, si affiancano quelle di presidio in cui solo l’utilizzo di materiali tecnologicamente avanzati, leggeri e resistenti, garantisce efficacia e facilità di applicazione.

La necessità di mettere in sicurezza gli edifici o le loro parti che si trovano vicine al collasso richiede l’esecuzione di interventi urgenti che assicurino un rischio ridotto per gli addetti ai lavori e siano di semplice applicazione. Un’alternativa efficace alle tradizionali puntellazioni lignee o metalliche a carattere provvisorio è la realizzazione di fasciature o cerchiature esterne con materiali FRP.

 

Mapei ha fornito due sistemi:

 

 

 

La fase attualmente in essere - la più complessa e articolata sia per l’accesso ai fondi sia per gli importi - è quella della ricostruzione del centro storico. Il primo stralcio interessa gli aggregati che si distribuiscono lungo l’asse dei “quattro cantoni”, compreso tra Corso Vittorio Emanuele, Corso Umberto I, via Sallustio e via Fortebraccio. Ogni aggregato ha un importo lavori tra i 3 e i 7 milioni di euro.

Le lavorazioni tipiche sono quelle degli edifici in muratura, “scuci e cuci“, iniezioni, stilatura dei giunti di malta, cuciture armate, rinforzi con intonaci strutturali, consolidamento di volte con cappette armate. Tutto con materiali compositi in matrice inorganica e organica. Mapei ha proposto la linea di malte esenti da cemento MAPE-ANTIQUE e una serie di malte calce-cemento della linea MAPEWALL.

 

In contemporanea con la ricostruzione degli edifici in periferia, si è intervenuti anche sulle costruzioni di rilevanza storico e artistica presenti nel centro città, come la basilica di S. Bernardino.

 

È stato il primo restauro di edificio vincolato nella “zona rossa” a L’Aquila. Sono stati effettuati diversi campi prova all’interno delle cappelle delle navate laterali, in cui sono stati testati i sistemi proposti da alcune aziende tra cui Mapei.

Un ruolo determinante ha avuto il progettista prof. Paolo Rocchi, che con il gruppo di tecnici del suo studio, col responsabile unico del procedimento negli appalti pubblici (r.u.p.) ing. Santariga (Provveditore aggiunto), con l‘ing. Genitti (Provveditorato Opere Pubbliche), lo studio interno all’impresa Iciet di Teramo e il parere del Provveditore Lavori Pubblici ing. Carlea, ha effettuato una lunga e meticolosa campagna di prove per determinare il ciclo più idoneo.

Il prof. Rocchi e l’ing. Carlea hanno apprezzato e valorizzato il prezioso aiuto offerto da Mapei per raggiungere la migliore soluzione tecnica. Terminata la campagna di rilevamenti e le indagini conoscitive e diagnostiche della struttura della Basilica, nel gennaio 2010 sono iniziati gli interventi di consolidamento e recupero della cupola e del tamburo: l’intasamento delle grandi lesioni intradossali per mezzo di PLANITOP HDM RESTAURO spruzzato con sistema robotizzato; l’intasamento delle grandi lesioni estradossali (PLANITOP HDM RESTAURO, MAPE-ANTIQUE STRUTTURALE NHL, MAPE-ANTIQUE I) e il rifacimento del rivestimento corticale della cupola con mattoni a una testa e con applicazione di fasce in fibra di carbonio (MAPEWRAP C UNI-AX 300/25 e 600/25, MAPEWRAP C QUADRI-AX 380/48); la ricucitura delle lesioni all’estradosso del tamburo, il risanamento delle lesioni e la ricostruzione degli archi dei finestroni (MAPE-ANTIQUE I, MAPE-ANTIQUE F21, MAPE-ANTIQUE STRUTTURALE NHL, PLANITOP HDM RESTAURO); la rigenerazione della muratura del tamburo con iniezioni di malta a base di calce (MAPE-ANTIQUE I); il restauro all’interno e all’esterno della cupola con la cucitura delle macrolesioni (MAPE-ANTIQUE I e F21), la realizzazione di intonaci armati (PLANITOP HDM RESTAURO e MAPEGRID G220), e l’applicazione delle fasce in fibra di carbonio (MAPEWRAP C UNI-AX); il consolidamento alla base e in sommità del tamburo con l’ausilio di fasce in acciaio e tiranti ad aderenza migliorata (MAPE-ANTIQUE F21).

 

Altri lavori di rilievo sono stati effettuati sulla Fontana delle 99 Cannelle (vedi RealtàMapei n. 106), al Museo Nazionale d’Abruzzo “Ex Mattatoio”, al Castello Rivera e a Palazzo Lely.

 

La messa in sicurezza degli edifici pubblici è un punto dolente del panorama italiano: solo il 7,8% delle scuole ha un certificato antisismico e, secondo Domenico Angelone, consigliere dell’Ordine Nazionale dei Geologi, ci sono almeno 24.000 scuole situate in zone a rischio sismico. Per quanto riguarda gli ospedali, già nel 2013 la relazione finale della Commissione parlamentare d’inchiesta sull’efficacia del servizio sanitario nazionale riconfermava il dato di 500 ospedali a rischio.

Le verifiche effettuate su 200 strutture sanitarie indicavano che il 75% di esse presentava carenze gravissime e che in caso di terremoto di magnitudo superiore a 6,3 sarebbero crollate. Un dato che sarebbe sceso al 60% in caso di terremoto di magnitudo 6, cioè come quello che si è verificato lo scorso 24 agosto.

Tra le priorità della ricostruzione dopo il terremoto de L’Aquila c’è stata quella di rendere subito agibili e operativi l’ospedale e il polo universitario, in modo da garantire l’assistenza sanitaria e il proseguimento dell’attività accademica sin da settembre 2009.

 

Su richiesta del prof. Roberto Volpe, allora Prorettore Vicario dell’Università degli Studi di L’Aquila, è stato individuato il ciclo di prodotti Mapei - forniti gratuitamente - per ripristinare le lesioni nei laboratori di Fisica al piano interrato.

L‘obiettivo dell’intervento era riparare le lesioni sulle tramezzature in forati senza rimuovere o spostare i delicati impianti presenti all’interno. In particolare una zona dei laboratori, quella della camera cosiddetta “bianca”, richiedeva un’accuratezza particolare nelle lavorazioni, che dovevano avvenire solo dall’esterno, per non contaminare l’ambiente completamente asettico ed evitare la rimozione delle sofisticate strumentazioni, che avrebbe significato costi elevati e tempi lunghi. I lavori, analoghi a quelli effettuati nell’ospedale, sono partiti dalla rimozione dell’intonaco per una larghezza di 50 cm a cavallo della lesione, fino ad arrivare al forato; c’è stata poi una rincocciatura delle parti mancanti con altri forati e con PLANITOP HDM, seguita dalla stesura di uno strato di 0,5 cm e largo 50 cm di PLANITOP HDM, con posizionamento della rete MAPEGRID G120 e di un altro strato di PLANITOP HDM (0,5 cm). Infine si è proceduto alla realizzazione dello strato di intonaco, della rasatura e della finitura, realizzata con QUARZOLITE PITTURA.

Con la scelta del sistema Mapei i macchinari non sono stati spostati e il lavoro è stato consegnato in 25 giorni, invece dei 40 previsti.

 

L’estate del 2009 ha visto impegnati il Comune di L’Aquila insieme alla Provincia, alla Protezione Civile, al Ministero dell’Istruzione e al Provveditorato alle Opere Pubbliche per il Progetto Scuole, con l’obiettivo di rendere agibili il maggior numero di edifici scolastici in vista del nuovo anno scolastico.

L‘intervento è consistito nella riparazione e nel miglioramento sismico delle scuole della città classificate con tipologia di danno A e B - che dovevano ospitare 6.677 studenti, con un impegno finanziario di 6 milioni di euro. Per completare la domanda di posti, la Protezione Civile ha dotato la città di moduli prefabbricati di nuova concezione che hanno accolto 4.834 studenti.

 

 

Nel corso dell‘intervento sono stati confinati tutti i nodi e i pilastri con i tessuti in carbonio uniassiali e quadriassiali MAPEWRAP ed è stato realizzato il sistema antiribaltamento degli elementi portanti con il sistema formato da PLANITOP HDM, MAPEGRID G120 e MAPEWRAP FIOCCO.

Il 21 settembre 2009, inizio dell’anno scolastico, le zone terremotate hanno accolto tutta la popolazione scolastica presente il 6 aprile, con le scuole pronte ed agibili.

 

Un’altra scelta di grande rilevanza da parte del Governo e della Protezione Civile è stata quella di spostare i cittadini aquilani dalle tendopoli e dagli alberghi costieri e ospitarli non nei moduli abitativi tipo container, ma in abitazioni sismicamente sicure.

Il Progetto C.A.S.E. (Complessi Antisismici Sostenibili e Ecocompatibili) si compone di 185 edifici antisismici – a due o tre piani e arredati - per un totale di 4.500 appartamenti e circa 15.000 persone ospitate, consegnati tra settembre 2009 e febbraio 2010.

Sono state realizzate 185 piattaforme in cemento armato su isolatori sismici, su cui poggiano le strutture modulari in diversi materiali.