La cristallizzazione nella riqualificazione dei manufatti esistenti in calcestruzzo

11/03/2022 4621

Il risanamento e la bonifica conservativa dei calcestruzzi il cui degrado è causato da concause derivanti dall’utilizzo (condizioni di esercizio e destinazione d’uso) e dalla loro ubicazione (condizioni climatiche e ambientali), rappresenta da sempre una sfida interessante e complicata.

Un esempio sono le infrastrutture idrauliche e di tunneling che devono convivere, per esercizio e per ubicazione, con attacchi chimico-fisici, in severe condizioni climatiche e in contesti con controspinta idraulica puntuale o diffusa.


Interventi di risanamento e bonifica di manufatti in c.a.

Tradizionalmente gli interventi di risanamento prevedono l’utilizzo di malte cementizie e anticorrosivi polimerici, le prime per ripristinare ed eventualmente regolarizzare il supporto e le seconde per la realizzazione di pellicole protettive continue in adesione.

La funzione dei rivestimenti resinosi finali è esclusivamente di isolare la struttura in calcestruzzo dal contatto con le sostanze aggressive presenti e non possono prescindere dalla perfetta regolarità e continuità superficiale. Inoltre, la loro efficacia dipende unicamente dall’adesione e dalla continuità nel tempo, che è subordinata alla presenza o meno di retrospinta capillare di umidità.

In condizione di spinta negativa (frequente, in quanto si tratta di strutture interrate), la preparazione anti-umidità (barriera al vapore) del supporto sottostante diventa imprescindibile e va prevista l’applicazione di rasanti e primer capaci di aderire, indurire su superfici umide e resistere alle contropressioni capillari, rendendo di fatto il supporto asciutto e atto a ricevere tali rivestimenti resinosi.

L’omissione della stesura dei materiali denominati “Fondi Umidi”, per poca attenzione alla sopracitata problematica, darà luogo nel tempo ai tipici fenomeni di degrado, quali fessure, rigonfiamenti e conseguenti distacchi.

 

Con Penetron la protezione superficiale diventa impermeabilizzazione integrale

La gamma Penetron comprende materiali specificamente nati per il risanamento e la bonifica di manufatti underground e idraulici, fra cui il PENETRON® STANDARD, una miscela in polvere di microcementi e agenti reattivi da omogeneizzare con acqua, utilizzata nella manutenzione o bonifica di strutture degradate esistenti come protettivo funzionale e impermeabilizzante massivo.

Penetron Standard: Trattamento ancorante ad azione cristallina diffusiva all’interno della demolizione

Fig.1 - Trattamento ancorante ad azione cristallina diffusiva all’interno della demolizione.

Penetron Standard: ricostruzione profilo originale

Fig.2 - Ricostruzione profilo originale.

 

La crescita della cristallizzazione sia in superficie che in matrice cicatrizza anche le microlesioni fino a 0,4 mm ripristinando le caratteristiche meccaniche originali (fenomeno del “Self healing”) ripristinando la continuità superficiale e strutturale nel tempo e aumentando la durabilità della matrice.

 

Cristallizzazione finale Penetron Standard

Fig.3 - Cristallizzazione finale Penetron Standard.

 

Applicazioni tipiche nella manutenzione

L’utilizzo dell’additivo cristallizzante in polvere PENETRON® STANDARD applicato in boiacca su supporti in calcestruzzo si concretizza nelle seguenti applicazioni tipiche di interventi manutentivi:

  1. protezione anticorrosiva superficiale dal contatto con acqua di mare e acque solfatiche, fanghi, reflui urbani e industriali, cloruri e idrocarburi (soluzione aggressive il cui ph sia compreso tra 3 e 11);
  2. protezione funzionale preventiva rispetto alla proliferazione di muschi e licheni e consolidamento superficiale con incremento di resistenza all’abrasione;
  3. impermeabilizzazione massiva integrale dei getti trattati superficialmente con aumento della durabilità (in presenza di controspinta capillare);
  4. promotore di adesione e di diffusione cristallina profonda fra supporto e riporti cementizi generalizzati (intonaci e/o spritz beton) o fra gli strati stessi di regolarizzazione, mediante stesura fresco su fresco;
  5. passivazione delle armature nelle operazioni di ripristino, previa accurata pulizia con mezzi meccanici a metallo quasi bianco;
  6. coadiuvante nelle operazioni di risanamento e bloccaggio di infiltrazioni dove la sua applicazione a sandwich (boiacca-malta-boiacca) favorisce adesione, fusione e rapidità d’intervento, grazie alla diffusione della reazione cristallina fra supporto e gli strati cementizi.

 Trattamento Penetron Standard a spruzzo

Fig.4 - Trattamento Penetron Standard a spruzzo.

 

Dalle infrastrutture all'edilizia civile

La cristallizzazione: quando il nemico diventa l’alleato

Gli interventi di manutenzione negli interrati civili o industriali sono da sempre caratterizzati da infiltrazioni puntuali o diffuse di acqua di falda o meteorica e i materiali tradizionalmente usati tendono a contrastare l’acqua in controspinta realizzando un tappo, più o meno superficiale, che alla lunga presenta difetti di adesione. Questo perché i materiali usati non interagiscono con il sub strato in calcestruzzo, se non per la loro adesione diretta, e formano una barriera più o meno impermeabile lasciando però il calcestruzzo bagnato nell’immediato sottostante.

La reazione degli additivi cristallini utilizza le molecole d’acqua per la crescita dei cristalli CSH di calcestruzzo insolubili, che si depositano nelle capillarità e porosità della massa in calcestruzzo, e nel caso specifico di un’infiltrazione permette l’intervento in controspinta.

L’esclusiva capacità di convivere con superfici umide e trarre vantaggio proprio dalla retro spinta capillare di acqua, elemento essenziale per la reazione idrofila dell’additivo cristallizzante, conferisce al trattamento una significativa versatilità di utilizzo negli interventi di risanamenti localizzati ed estesi di calcestruzzi degradati, con presenza di infiltrazioni puntuali o diffuse ma anche negli interventi di bonifica conservativa e preventiva per aumentare o preservare la durabilità dei manufatti.

 

Utilizzo del sistema PENETRON® per il risanamento, protezione superficiale e impermeabilizzaione integrale di strutture in cls interrate, in acqua e in presenza di controspinta

L’intervento di manutenzione, prima del trattamento generale di bonifica della matrice cementizia, presuppone sempre un ripristino della continuità superficiale delle imperfezioni quali nidi di ghiaia, fessure statiche e riprese di getto. Qualora vi siano infiltrazioni puntuali attive durante le riparazioni, queste saranno tamponate con cemento alluminoso a presa istantanea o in casi estremi mediante iniezioni di opportune resine idroespansive prima dell’intervento.

 


Caratteristiche prestazionali di PENETRON® STANDARD/WHITE

CERTIFICATO: EN 1504/2, EN 1504/3, EN 1504/7.

  • Penetrazione su cls (in presenza di acqua) dopo 15e 56 giorni di maturazione (al microscopio elettronico) circa: 5 e 30 cm.
  • Test di permeabilità all’acqua dopo 28 giorni (CRD-C-48-73): < 1,9 x 10-14 cm/sec (prima del trattamento 1,8 x 10-11 cm/sec).
  • Test di permeabilità all’acqua sotto pressione (CRD-C-48-73): 16 bar (1,54 Mpa o 232 PSI).
  • Test di permeabilità a rivestimento rimosso dopo la maturazione (UNI EN 12390-8).
  • Prova di distacco mediante pull-off dopo maturazione in acqua 28 giorni (UNI EN 1542): > 3,0 N/mm2.
  • Test di resistenza chimica (ASTM C 267-77 - test UNI 1766): pH3 - pH11.
  • Resiste alle acque contenenti cloruri, solfati e carbonati.
  • Supera i 50 cicli di gelo e disgelo (test ASTM C 672-76).
  • Resistenza alle radiazioni (ASTM N 69-1967): non ci sono effetti a radiazioni gamma = > 5,76 x 104 Rads.
  • Resistenza a compressione del calcestruzzo trattato dopo 28 giorni: > 6%.
  • Pontage di fessurazioni con crescita cristallina in presenza di acqua (UNI EN 12390-8): < 0,4 mm.
  • Non tossico: Approvato dall’Europea Union Environmental Lic. (BS 6920: Section 2.5 – 16 CFR 1500).
  • Approvato per il contatto con acqua potabile: D.M. 174-2004 e D.L. 31-2001.

N.B. I valori di riferimento dichiarati sono supportati da test di laboratorio ufficiali e/o enti universitari nazionali o internazionali.

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