Recupero strutturale di una pavimentazione gravemente fessurata a causa della formazione di vuoti sotto-piastra

I pavimenti industriali sono strutture soggette a condizioni di esercizio particolarmente gravose che dipendono, tra gli altri fattori, dalla loro destinazione duso.
 
In questo articolo viene ripreso l'intervento che si è dovuto realizzare sulla grande pavimentazione dell'Interporto di PADOVA in cui la compresenza di numerosi fattori di criticità aevano portato alla nascita di una dinamica fessurativa di entità rilevante e strutturale.
 
La pavimentazione dellinterporto di Padova: caratteristiche, criticità e problematiche
La pavimentazione dell'interporto di Padova è stata realizzata tra il 2008 e il 2010, ed è caratterizzata da grandi dimensioni avendo una superficie totale della pavimentazione: 64.500,00 mq e dall'essere soggetta a un traffico molto intenso: transitano gru per movimentazione containers dal peso di 125 tonnellate a pieno carico con un peso massimo su asse anteriore di 103,5 tonnellate. Il numero di camion che transitano ogni giorno in interporto è c.a. 500
In questo cantiere la pavimentazione è stata realizzata con una stratigrafia che inizialmente sembrava in grado di prevenire ogni genere di problematica. Una massicciata di sottofondo composta da 1metro  di terreno limoso-sabbioso-ghiaioso compattata sulla quale sono stati posati 30 cm di misto cementato, rappresentando sulla cartauna tipologia di sottofondo capace di prevenire ogni genere di problema, per finire con una lastra di calcestruzzo RcK 450 avente già un generoso spessore pari a cm. 35.
 
Effetto pumpingsulla lastra, asportazione dei fini della massicciata e creazione di vuoti sotto-piastra
Lentità del traffico e dei carichi dinamici (posa e sollevamento dei container) unite allaltezza della falda e alla variabilità della sua quota hanno però creato una particolarissimo effetto di pumpingcapace di creare delle sovrapressioni idrauliche direzionate verso i punti di maggiore permeabilità idraulica con conseguente dilavamento della frazione sabbiosa che si raccoglieva nelle canalette di raccolta dellacqua.
Questo ha creato delle zone di vuoto nellinterfaccia tra misto cementato e massicciata di sottofondo che a seguito delle sollecitazioni dinamiche ha generato sforzi di taglio tali da fessurare in maniera continua e massiva la lastra di calcestruzzo.
Per capire lorigine del fenomeno è stato necessario eseguire indagini approfondite quali analisi delle carote di calcestruzzo, prove su piastra, rilevazione del livello di falda sotto la pavimentazione e indagini con metrologia GPR (georadar); questultima ha evidenziato la presenza dei vuoti sotto-piastra, che si concentravano nelle zone di interasse tra le crepe di maggiore entità.
 
La soluzione: iniezioni espansive sotto-piastra, sigillatura crepe e re-topping semiflessibile della lastra in calcestruzzo
La superficie oggetto dellintervento è stata di 6.500,00 mq. La metodologia di intervento ha visto in primo luogo lasportazione dello strato più superficiale della lastra (che era più indebolito in conseguenza del fenomeno fessurativo) tramite la scarifica di uno strato di calcestruzzo di spessore pari a cm. 8. Si è quindi proceduto alla perforazione della lastra per raggiungere linterfaccia tra lo strato di misto cementato e la massicciata di sottofondo e alliniezione sotto-piastra con apposito slurry cementizio espansivo per iniezioni DRACOFRONT XP della DRACO SpA.
 
Lefficacia delle iniezioni è stata certificata con la metodologia GPR:  lanalisi con il georadar ha evidenziato il completo riempimento dei vuoti sotto-piastra grazie alle doti espansive e alla natura reoplastica del prodotto impiegato.
La struttura del conglomerato espansivo utilizzato è caratterizzata da micro-porosità chiuse che garantiscono inoltre impermeabilità allintervento prevenendo in futuro lasportazione della frazione fine dalle zone trattate.
 
Sono state quindi sigillate le crepe con la malta ad alta resistenza colabile a ritiro controllato FLUECO 80 C della DRACO SpA. Nelle zone non sottoposte a scarifica e retopping si è invece utilizzato un prodotto avente maggiori resistenze ovvero una la resina rapida specifica per riparazioni di crepe di pavimentazioni in calcestruzzo PAVIFIX più idonea a essere lasciata esposta al traffico e allaggressione ambientale.
 
Si è quindi proceduto alla retopping della pavimentazione con il sistema bituminoso-cementizio semi-flessibile senza giunti DRACOBIT. Il sistema si compone di un tappetino di asfalto drenante avente spessore minimo di cm 4 che viene poi intasato con lapposito formulato superfluido DRACOBIT. La pavimentazione realizzata pur con spessori ridotti è così caratterizzata da elevata residenza ai carichi statici e dinamici, al traffico e, in virtù dellassenza di giunti, ai sali disgelanti e allaggressione ambientale-meteorica.
 
Conclusioni
Siamo di fronte ad un intervento che dimostra ancora una volta la delicata compresenza di molteplici fattori e variabili che possono determinare il degrado di  una pavimentazione in calcestruzzo. In questo caso un intervento che pareva adeguatamente dimensionato ed eseguito è stato oggetto invece di un fenomeno fessurativo massivo dovuto allentità dei carichi e dalla particolarità delle dinamiche della falda acquifera che hanno reso non idoneo la realizzazione del sottofondo.
 
Grazie alle tecnologie impiegate e alla giusta metodologia dintervento è stata però ripristinata la continuità lastra-sottofondo inibendo inoltre la permeazione dellacqua di falda nelle zone caratterizzate dal riempimento. Le iniezioni hanno avuto un ottimo risultato che è stato confermato dalle analisi georadar e anche un ottimo rapporto efficacia-costo in virtù della tecnologia cementizio-espansiva utilizzata. La sigillatura delle crepe e il conseguente re-topping hanno quindi restituito solidità al manto dusura garantendo funzionalità e durata della pavimentazione grazie allutilizzo di una particolare pavimentazione semiflessibile bituminoso-cementizia senza giunti.
 
Dati TECNICI 
cantiere: interporto di Padova
Impresa: CARRON SpA
Direzione del cantiere. Ing. Marco Paci e Geom. Enrico Sartori  (Carron)
Applicatore: COMACO Italiana SpA
Referente comaco: Geom. Paolo Gabrielli
Fornitore materiali speciali: DRACO SpA
Superficie totale della pavimentazione: 64.500,00 mq
Superficie oggetto dell’intervento: 6.500,00 mq
Anno di costruzione della pavimentazione: dal 2008 al 2010
Dati su traffico e carichi: transitano gru per movimentazione containers dal peso di 125 tonnellate a pieno carico con un peso massimo su asse anteriore di 103,5 tonnellate. Il n. di camion che transitano ogni giorno in interporto è c.a. 500
 
Commento della Direzione
L’analisi preliminare dell’area aveva portato in evidenza la presenza di una falda estremamente superficiale e  la presenza di materiale fine nelle canalette di scolo. Di conseguenza per valutare lo stato del sottofondo di appoggio della pavimentazione e le interazioni coi movimenti della falda, è stata effettuata una serie di indagini geoelettriche tomografiche  in fase di magra e grassa di falda. 
Successivamente èstata esuita una indagine col metodo G.P.R. ( ground Penetrating Radar) per evidenziare i livelli di provenienza del materiale rinvenuto nelle canalette. La ditta Carron aveva preventivamente effettuato alcuni carotaggi del sottofondo. I profili GPR sono stati registrati partendo da aree non interessate dai cedimenti per poi attraversare le aree danneggiate, in modo da evere sezioni rappresentative delle due situazioni.
È stato in questo modo determinata alla sommitàdello stabilizzato la presenza di un livello carattarizzato da anomalie di segnale GPR riconducibili ad elevata prositào delaminazioni. e quindi compatibile con la rimozione di materiale fine.
Su questa base sono state seguite le iniezioni di consolidamento. Successivamente a queste e prima della riasfaltatura, l’indagine GPR stata eseguita nuovamente per verificareil buon esito delle iniezioni e la sparizione dei livelli anomali per poter dare il via libera all’asfaltatura. Le indagini hanno evidenziato l’estrema efficacia delle iniezioni che  le iniezioni hanno completamente saturato il livelli anomali precedentemente riscontrati.
 
Relazione di Eurekos
Eurekos s.r.l.
Via Leopardi 13, Portogruaro (VE)
Dott. Mauro Piccolo, Dott.ssa Annalisa Zanelli, (EUREKOS srl), Dott. Guglielmo Soncin ( Libero professionista)
 
Su incarico della Società Carron S.p.A. con sede a San Zenone degli Ezzelini, sono state eseguite nel periodo Dicembre 2013-Settembre 2014 due una campagne di indagini con metodologie G.P.R. (Ground Penetrating Radar) e geoelettrica tomografica nelle della pavimentazione dell’interporto di Padova interessata da fessurazioni. Le indagini geolettriche tomografiche, sono state eseguite per valutare l’influenza delle oscillazioni della falda freatica superficiale responsabile della rimozione del materiale fine rinvenuto nelle canalette del piazzale (Fig. 1 Sezione geoelettrica tomografica in falda alta). Le indagini col metodo G.P.R. (Ground Penetrating Radar) sono state effettuate invece per evidenziare in dettaglio i diversi livelli di materiale dei primi 2,5 m. In tutte le aree indagate è stato individuato un intervallo di  caratterizzato da discontinuità e anomalie di segnale radar riconducibili ad elevata porosità e quindi compatibile con la rimozione di materiale fine; tale livello è localizzato alla base del misto cementato tra 70 e 110 cm dal piano di campagna. Le indagini G.P.R state ripetute dopo le iniezioni di stabilizzazione per verificarne l’efficacia e la continuità del riempimento. La figura 2 relativa a un tratto di sezione G.P.R eseguita prima (a) e dopo (b) l’intervento di stabilizzazione evidenzia la sparizione delle riflessioni anomale e l’omogeneizzazione dei materiali per effetto delle iniezioni. Le indagini hanno permesso di evidenziare l’estrema efficacia delle iniezioni che hanno saturato completamente i livelli anomali precedentemente riscontrati.
 

  
Fig. 1  - Sezione geoelettrica tomografica (resistività e caricabilità)
 
Fig. 2 - Sezione G.P.R. profilo T80 – Area 13. a) eseguita prima delle iniezioni. b) eseguita dopo le iniezioni

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