Umidità di risalita: dalla individualizzazione della causa alla scelta della tecnica per eliminarla

L’umidità di risalita è una delle patologie di degrado che affligge molti edifici, purtroppo anche non solo di vecchia costruzione. La presenza di umidità in una muratura è un fenomeno complesso che dipende da molti fattori interni ed esterni alla muratura stessa. Per questo motivo la tipologia di risanamento più efficace dovrà essere scelta in relazione alle verifiche preliminari da eseguirsi in situ. 

In questa presentazione si analizzano le problematiche e le interazioni tra i vari materiali e l’ambiente circostante.

 

Il complesso fenomeno della risalita di umidità

La risalita di umidità in una struttura muraria è un fenomeno molto complesso, che viene spesso rappresentato in modo semplicistico con un capillare che contiene acqua al suo interno.
Tanto più è piccolo il capillare tanto più sarà l’innalzamento del fenomeno di risalita nella muratura.

In realtà questo fenomeno molto difficilmente è legato ad un problema di semplice capillarità, ma piuttosto ad una serie concomitanti di situazioni fisico chimiche che producono il degrado delle murature, degli intonaci, delle pitture, ed in generale un complessivo degrado della parte inferiore della muratura.

Certamente la tensione superficiale promuove il passaggio di acqua all’interno di un corpo poroso (i materiali da costruzione, salvo le pietre, sono sempre caratterizzati da una certa porosità più o meno accentuata) che in questo caso identifichiamo come “risalita”, ma entrano in gioco altri fenomeni fisici come la diffusione, l’adsorbimento, la condensazione capillare e la temperatura e il gradiente di temperatura, la presenza di acqua, la pioggia, ecc.

L’umidità di risalita può essere quindi causata da varie problematiche e situazioni esistenti, a volte concomitanti, e potrà essere di tipo “capillare” o meno, causata da presenza di acqua o da sola umidità.

Per tale motivo la cosiddetta risalita capillare viene spesso classificata come “primaria” o “secondaria”, a seconda che sia prodotta da un ambiente con presenza di acqua vicino alla saturazione o già saturo, piuttosto che con apporto di acqua proveniente da varie posizioni esterne, ma in quantità limitata e comunque senza mai saturare il sistema.

Per questi motivi dovrebbero essere evitate le facili diagnostiche ad “occhio”, non basta infatti una base del muro scrostata per stabilire che la causa è umidità di risalita, si potrebbero prendere molti abbagli.

Una verifica approfondita del problema, una analisi di tutte le condizioni di contorno, termo igrometriche, una verifica dei materiali, permetterà di realizzare una indagine preliminare dopo la quale si potranno valutare il sistema o i sistemi più indicati per il risanamento.

La presenza di acqua sotto forma liquida o di vapore è dunque la causa dei fenomeni riscontrati e maggiore sarà la quantità presente nella muratura (ad es. presenza di falda, canali interrati, imbibizione da pioggia, ecc.) maggiore sarà il conseguente degrado.

motivi dell'acqua nelle murature

Figura 1 – Risalita di umidità ? – Apporto di acqua dal sottosuolo, dalle pareti esterne, dalla condensazione interna, ecc. – Misurando l’umidità superficiale si riesce a desumere quali apporti siano prevalenti, al fine di adottare i sistemi adeguati di risanamento e protezione della muratura

Al contrario, nel caso che la presenza di umidità possa essere causata dal semplice contatto della muratura con un terreno umido o freddo, senza apporto significativo di acqua liquida, il fenomeno sarà decisamente più limitato, e gli interventi di risanamento più semplici. 

 

La cristallizzazione dei sali e la loro azione distruttiva 

La presenza di acqua ma soprattutto la presenza di flussi di acqua, sotto forma liquida o di vapore, all’interno di un sistema poroso, quale è la muratura, non comporta solo un ambiente meno salubre o termicamente meno performante, ma produce fenomeni di degrado degli stessi materiali, danneggiandoli o addirittura distruggendoli.

L’acqua infatti solubilizza i sali presenti nei materiali che costituiscono l’insieme della muratura, solubilizza le molecole e gli inquinanti presenti nell’ atmosfera, i sali presenti nei terreni.

Le soluzioni saline formatesi penetrano all’interno delle porosità, e con fenomeni progressivi e alternati di diffusione, adsorbimento, cristallizzazione, risolubilizzazione, ricristallizzazione, ecc. inducono sollecitazioni fisico meccaniche (espansioni, pressioni di cristallizzazione, contrazioni volumetriche, ecc.) e reazioni chimiche derivanti dalla combinazione dei sali con i materiali della muratura, generalmente con azione progressiva distruttiva. Senza tralasciare anche i fenomeni di degrado di tipo biologico, quali muffe e funghi.

Intonaco degradato dall’umidità e dalla cristallizzazione dei sali

Figura 2 – Intonaco degradato dall’umidità e dalla cristallizzazione dei sali

Non esiste, quindi, un’umidità di risalita, ma un flusso di soluzioni più o meno concentrate di acqua e sali contenuti al suo interno in un sistema poroso e disomogeneo (la muratura) e che si diffondono nelle micro e macro porosità del sistema complessivo, anche in relazione alle condizioni dell’ambiente circostante, terreno, atmosfera, temperature, umidità ambientale.

E’ evidente che maggiore sarà la quantità di acqua effettivamente presente nell’ambiente circostante e la possibilità che la stessa possa penetrare nella muratura, maggiori saranno le problematiche di degrado e i tempi della loro evoluzione. 

Allo stesso modo, maggiore sarà la quantità di sali presenti nella muratura, derivanti dalla natura dei materiali utilizzati, oppure nel terreno, nell’atmosfera, in qualsiasi modo provenienti dall’esterno, maggiori saranno le reazioni fisico chimiche innescate, e quindi la tipologia e la velocità del conseguente degrado.

 

Cause e Concause

Nella realtà pratica non esiste mai una situazione chiara definita che permetta di inquadrare un fenomeno univoco e identificabile con certezza. Esistono sempre una serie di cause e concause che innescano il fenomeno di risalita, la sua evoluzione e la sua gravità.

L’acqua proveniente dal sottosuolo può risalire nella muratura, ma se quest’ultima potrà ulteriormente bagnarsi con facilità in caso di pioggia, oppure se in presenza di un ambiente ad alto contenuto di umidità (nebbie, alberi e foreste, posizione, ecc.) il flusso della soluzione salina all’interno delle porosità subirà delle modifiche, anche importanti.

Sarà quindi l’interazione tra:

- Natura dei materiali della muratura

- Tipo di porosità dei vari sistemi

- La permeabilità e la impermeabilità degli strati di finitura della muratura

- Tipo e quantità di sali solubilizzabili dall’acqua (materiali, terreno, piogge)

- Apporto di acqua dal sottosuolo

- Apporto di acqua dall’esterno

- Apporto d’acqua dall’interno

- Condizioni ambientali e climatiche e loro variabilità (pioggia, sole, vento, condensa, ecc.)

Le interazioni tra le condizioni sopra riportate e la loro attenta verifica in situ, dovranno essere quindi alla base della scelta del metodo (o dei metodi) di intervento.

Ad esempio (semplificando) la presenza di umidità di risalita sarà generalmente caratterizza da:

- macchia abbastanza uniforme, e procede dal pavimento verso l’alto

- la quantità di umidità presente all’interno è abbastanza vicina a quella della parete esterna ed interna

- chiazza con bordo ben definito, difficilmente sale molto in altezza

- persistenza della macchia anche al variare delle condizioni ambientali e climatiche (umidità, temperatura, ecc.)

- aumento della presenza di sali durante i periodi di elevata evaporazione ambientale.

Al contrario, se invece avremo apporto di acqua dall’esterno della muratura, l’umidità degli strati superficiali sarà maggiore rispetto al centro della muratura, e ancora inferiori nella superficie interne.

Se invece avremo umidità derivante da fenomeni di condensazione interna, il fenomeno sarà opposto, con maggiore umidità negli strati della parete interna e inferiore all’esterno della muratura.

Nella realtà frequentemente alcuni di questi fenomeni sono presenti contemporaneamente e quindi l’andamento del gradiente di umidità nella muratura sarà la risultante dei vari apporti d’acqua.

Una muratura in presenza di falda, una muratura controterra, uno scantinato interrato, dovranno essere valutate in modo diverso rispetto ad una casa in muratura senza gronda, oppure la mancanza di sufficiente aerazione nei locali, o ancor più in ambiente ricco in sali, come le zone marine.

La presenza di efflorescenze indicherà un flusso di soluzione salina dall’interno della muratura verso l’ambiente esterno, la presenza di muffe indicherà murature umide con condensazione superficiale, e così via….

 

La pressione di cristallizzazione

La formazione di sali all’interno della muratura è certamente la più dannosa in quanto produce il progressivo deterioramento dei vari strati iniziando da quelli più esterni e via via verso l’interno.

Negli strati più esterni l’acqua presente nella soluzione salina a contatto con l’aria evapora provocando la cristallizzazione del sale.
Il fenomeno di cristallizzazione dei sali disciolti nell’acqua, la risolubilizzazione, la ricristallizzazione, comportano aumenti di volume e pressioni di cristallizzazione con effetti dirompenti.
 

Formazione di efflorescenza cristallina su una muratura

Figura 3 – Formazione di efflorescenza cristallina su una muratura (foto Stemco)

La cristallizzazione di alcuni sali può produrre aumenti di volume fino al 300% e anche oltre.
Le pressioni prodotte dal processo di cristallizzazione possono arrivare a 50 Mpa e oltre.
Le pressioni provocate da fenomeni di transizione da una forma cristallina ad un'altra possono produrre pressioni anche fino a 80 Mpa.

Da questo ne consegue il progressivo deterioramento dei materiali costituenti la muratura (e questo vale per quasi tutti i materiali da costruzione, notoriamente poco resistenti alle sollecitazioni di trazione e quindi alle azioni espansive di cristallizzazione) in quanto   non in grado di sopportare tali estreme sollecitazioni.

Risolvere il problema dell’umidità di risalita (e, come meglio chiarito, dell’umidità nelle murature nelle sue varie forme) deve quindi passare attraverso uno studio preliminare accurato e di un processo di ingegnerizzazione del ciclo di risanamento.

 

Le proposte (o le soluzioni?) del mercato

Che l’umidità provenga quindi da risalita “capillare” o da diffusione ed adsorbimento, piuttosto che proveniente dall’ambiente esterno o interno, le proposte del mercato offrono cicli e sistemi di risanamento innumerevoli.

Tuttavia è opportuno evidenziare che non esistono soluzioni miracolose, ma vengono proposti cicli e/o sistemi, anche abbinabili tra loro nello stesso intervento di risanamento complessivo, che permetteranno di ottenere un risultato accettabile.

La scelta dovrebbe tenere presente i fattori di rischio quali:

- Suzione capillare e/o flussi di soluzioni saline nella muratura

- Eventi metereologici e loro influenza 

- Acqua proveniente dall’esterno (piogge, acqua di rimbalzo)

- Condensazioni superficiali e interstiziali

- Possibili fenomeni igroscopici

- Sali, natura, quantità, provenienza

- Acqua di costruzione residuale (nuove costruzioni)

- Impiantistica

Mentre le funzioni che dovranno caratterizzare un ciclo di risanamento dovranno essere:

- Eliminazione o riduzione degli apporti di acqua

- Ridurre o contenere il fenomeno di cristallizzazione dei Sali

- Migliorare le condizioni di contorno favorevoli alla formazione di acqua (condensazioni, ecc.)

- Protezione delle murature dagli agenti atmosferici o puntuali (pioggia, acqua di rimbalzo, ecc.)

 

I cicli e tecnologie

I cicli, i prodotti e le tecnologie di risanamento presenti nel mercato, hanno già una storia lunga, con successi ed insuccessi vari, e  sono inquadrabili principalmente in 3 categorie:

- Intonachi speciali (macroporosi, deumidificanti, ecc.): Aumentano la superficie di interscambio tra umidità interna e aria, proteggono la muratura dalla possibile bagnatura causata dalla pioggia. In abbinamento anche con impregnanti antisale che riducono la cristallizzazione dei sali o dei suoi effetti (anni ’70 - ‘80)

- Barriere chimiche: trattamenti nella muratura con prodotti ad azione idrorepellente che riducono e/o limitano la risalita d’acqua proveniente dal terreno (anni ’50 -‘60)

- Sistemi elettrici, elettrosmotici, magnetici, termici: che tendono a modificare le condizioni elettrochimiche presenti (es. la differenza di potenziale) che favoriscono i percorsi dei flussi di acqua e delle soluzioni saline nella muratura, rallentando la loro velocità ed evoluzione (anni ’70 – ‘80)

In commercio vengono proposti anche altri sistemi di risanamento quali, ad esempio, il taglio meccanico, i sifoni,  ecc., che non saranno presi inconsiderazione in questo articolo, in quanto ritenuti vecchi e/o superati dalle normative vigenti o dalle risposte dello stesso mercato.

Spesso alcuni di questi sistemi di risanamento vengono proposti contemporaneamente, in un ciclo d’intervento articolato, a volte vengono abbinati anche ad ulteriori interventi tecnici, quali drenaggi esterni, riformulazione delle pendenze, ecc.
 

Interventi ripetuti con sifoni, lastre protettive, altri sifoni

Figura 4 – Interventi ripetuti con sifoni, lastre protettive, altri sifoni………..

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