Opere idrauliche in calcestruzzo: FRC, additivi e tecnologia slipform nel Canale Ledra-Tagliamento

L’ammodernamento del Canale Ledra-Tagliamento è un esempio di riqualificazione di una infrastruttura idraulica finalizzata a ridurre le dispersioni d’acqua, migliorare l’efficienza della rete irrigua e contenere i consumi energetici degli impianti di sollevamento.

Il progetto ha previsto la realizzazione di un nuovo rivestimento in calcestruzzo e la ricostruzione di manufatti deteriorati, introducendo l’impiego di calcestruzzo fibrorinforzato (FRC) con fibre sintetiche in sostituzione delle armature tradizionali. La soluzione consente di aumentare la durabilità in presenza di acqua, limitare i fenomeni corrosivi e velocizzare le operazioni di cantiere.

Il caso descritto in questo articolo offre ai professionisti un riferimento applicativo sull’utilizzo di fibre strutturali, additivi per il controllo del ritiro, tecnologie slipform e sistemi di impermeabilizzazione nei canali irrigui e nelle opere idrauliche.

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Il Canale Ledra-Tagliamento: un'infrastruttura strategica per l'irrigazione della pianura friulana

Il canale Ledra-Tagliamento fu inaugurato nel 1881 e venne considerato fin da subito una delle opere pubbliche più importanti realizzate in Friuli dopo l’unificazione d’Italia.

Progettato dall’ingegner Giovan Battista Locatelli e realizzato dal Consorzio di Bonifica Ledra Tagliamento, il canale nacque con finalità irrigue e di bonifica. Il corso d’acqua artificiale, lungo quasi 50 km, origina dalla sponda sinistra del Tagliamento nei pressi di Gemona del Friuli: dopo aver attraversato Osoppo, entra nella pianura friulana e la percorre fino a Udine, per poi confluire nel canale Collettore Orientale.

Punto nevralgico del sistema di bonifica e irrigazione della pianura friulana, il canale era stato progettato per portare acqua ai terreni agricoli, prevenire i periodi di siccità e gestire gli allagamenti in un comprensorio di oltre 120.000 ettari della provincia di Udine.

Ammodernamento del Canale Ledra: obiettivi e interventi per ridurre le perdite idriche

Negli ultimi anni il Consorzio di Bonifica Pianura Friulana, responsabile della gestione del Canale Ledra-Tagliamento, ha avviato un vasto programma di ammodernamento del valore complessivo superiore agli 8 milioni di euro.

Gli obiettivi principali dell'intervento sono:

• riduzione delle perdite d'acqua lungo i canali irrigui;
• incremento dell'efficienza della rete idraulica;
• diminuzione dei consumi energetici degli impianti di sollevamento;
• riduzione dei costi di manutenzione ordinaria e straordinaria.

Calcestruzzo fibrorinforzato nelle opere idrauliche: un'alternativa alle armature tradizionali

Per quanto riguarda il Canale Ledra, il progetto ha previsto la realizzazione di un nuovo rivestimento in calcestruzzo per il canale, la demolizione e successiva ricostruzione dei manufatti danneggiati, la manutenzione degli attraversamenti e il rinverdimento delle sponde. In questo scenario si inserisce il contributo tecnico di Mapei, che ha supportato l’intervento attraverso una relazione tecnica sviluppata dal proprio CFS (Concrete Flooring Solutions) Design Team, finalizzata a individuare la soluzione più efficace e sostenibile per il getto del rivestimento e dei nuovi manufatti.

La relazione elaborata ha messo in luce i vantaggi dell’impiego di un calcestruzzo fibrorinforzato con fibre sintetiche in sostituzione dell’armatura metallica prevista dal progetto originario.

Questo cambio di approccio ha garantito molteplici benefici:

• una maggiore rapidità e facilità di esecuzione del cantiere,
• una sensibile riduzione delle emissioni di CO₂,
• l’eliminazione definitiva dei problemi legati al deterioramento delle armature tradizionali dovuti alla costante presenza dell’acqua,
• la realizzazione di un manufatto più durevole e adatto alle condizioni operative del canale.

Le soluzioni tecniche Mapei sono state fornite in cantiere dall’impresa Alpacem Calcestruzzi, assicurando continuità e coerenza con quanto indicato nella fase progettuale.

Additivi Mapei per durabilità e controllo delle fessurazioni

Il progetto si inserisce in un programma più vasto di ammodernamento della rete dei canali presente nella pianura friulana. Le opere idrauliche richiedono soluzioni non solo affidabili ma anche durature, capaci inoltre di resistere alle sollecitazioni più forti e garantire la protezione delle strutture nel tempo.

I prodotti Mapei per opere idrauliche come canali, vasche, infrastrutture idrauliche complesse, si basano su tecnologie particolarmente avanzate e sono testati appositamente per rispondere alle esigenze di progettisti e committenti.

Il tratto interessato dall'intervento si estende per circa 10 km. Per il rivestimento del canale in questo segmento, Mapei ha raccomandato:

• nella stagione estiva l’impiego del superfluidificante liquido Dynamon SR 56, in combinazione con l’additivo Mapecure SRA 55;
• durante la stagione invernale, invece, l’utilizzo di Dynamon SR 58 con il medesimo additivo Mapecure SRA 55.

Additivi superfluidificanti per il rivestimento del canale

Dynamon SR 56 e Dynamon SR 58 sono additivi a base di polimeri acrilici completamente privi di formaldeide, sviluppati per limitare le perdite di lavorabilità del calcestruzzo.

Riduzione del ritiro idraulico con Mapecure SRA 55

L’aggiunta di Mapecure SRA 55, esente da cloruri, contribuisce a ridurre i fenomeni di ritiro idraulico nelle miscele cementizie. Agisce, inoltre, attraverso la riduzione della tensione superficiale dell’acqua all’interno delle porosità capillari: questo processo diminuisce l’intensità delle forze che agiscono sulle pareti dei pori, garantendo una migliorata stabilità dimensionale e quindi una drastica diminuzione delle fessure causate da questo fenomeno.

Macro e micro fibre sintetiche per il rinforzo strutturale del canale

Oltre agli additivi, le miscele di calcestruzzo sono state rinforzate con le fibre polimeriche strutturali Mapefibre ST 42 e Mapefibre NS 18.

Mapefibre ST 42 sono macrofibre (lunghezza 42 mm) che, grazie alle loro elevate prestazioni, possono essere utilizzate in abbinamento o in alternativa all’armatura metallica.

Mapefibre NS 18 sono invece microfibre in polipropilene monofilamento (lunghezza 18 mm) che, aggiunte all’impasto, migliorano la resistenza all’apertura delle fessurazioni da ritiro plastico.

Tecnologia slipform per la realizzazione delle nuove sponde del canale

La realizzazione delle nuove sponde del canale è stata eseguita tramite estrusione automatizzata con tecnologia slipform. L’uso di calcestruzzi a basso rapporto acqua‑cemento e la compressione garantita dal sistema vibrante della macchina assicurano elevata impermeabilità e durabilità al calcestruzzo. La precisione della tecnologia di estrusione permette, inoltre, una distribuzione uniforme del calcestruzzo lungo la superficie, eliminando potenziali vuoti o discontinuità che potrebbero compromettere la qualità del progetto.

Sigillatura e impermeabilizzazione dei giunti nelle opere idrauliche

Per la sigillatura dei giunti di contrazione del canale è stato utilizzato il sigillante adesivo elastico Mapeflex MS 55 e il cordoncino di schiuma polietilenica estrusa Mapefoam.

Per impermeabilizzare i giunti strutturali del canale, infine, è stato utilizzato Idrostop PVC BE, waterstop elastico, con particolari caratteristiche di resistenza alle sollecitazioni meccaniche, alle aggressioni chimiche in ambiente alcalino, all’acqua salina e alle soluzioni acide per garantire la tenuta dell’acqua in strutture in calcestruzzo usate per il contenimento di acqua.

Realizzazione delle nuove sponde tramite estrusione automatizzata con tecnologia slipform che, combinata ad un calcestruzzo ad alte prestazioni, conferisce al canale maggiore resistenza alla corrosione e all’usura.

Per il rivestimento del canale, il calcestruzzo è stato additivato con gli additivi superfluidicanti Dynamon SR 56, nel periodo estivo, e Dynamon SR 58, nel periodo invernale, e rinforzato con le fibre polimeriche strutturali Mapefibre ST 42 e Mapefibre NS 18.

I DATI DEL CANTIERE

Canale artificiale del comprensorio Ledra-Tagliamento, Udine-Trivignano (UD)
Periodo di costruzione: 1881
Periodo di intervento: 2025 – in corso
Committente: Consorzio di Bonifica Pianura Friulana
Progettista originario: Giovan Battista Locatelli
Progettista lavori: Matteo Del Mistro
Direttore lavori: Matteo Del Mistro
Impresa esecutrice: Mingotti T. Srl
Produttore di calcestruzzo: Alpacem Calcestruzzi Italia
Coordinamento Mapei: Alessandra Buoso, Giovanni Rizzo, Marco Paparella, Stefano Citton, Mapei SpA

PRODOTTI MAPEI
Additivi per calcestruzzo:
Dynamon SR 56, Dynamon SR 58, Mapecure SRA 55
Fibre per calcestruzzo: Mapefibre NS18, Mapefibre ST 42
Sigillatura dei giunti: Idrostop PVC BE, Mapeflex MS 55, Mapefoam

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Riferimenti normativi per il calcestruzzo fibrorinforzato (FRC)

In Italia, il quadro normativo di riferimento per il calcestruzzo fibrorinforzato (FRC - Fiber Reinforced Concrete) è definito dalle Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC 2018), che al §11.2.12 disciplinano l'impiego strutturale dei calcestruzzi rinforzati con fibre, e dalle specifiche Linee Guida del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici dedicate alla qualificazione e all'utilizzo degli FRC.

I principali riferimenti tecnici comprendono:

• NTC 2018 (§11.2.12)
  Definiscono il quadro generale per l'impiego strutturale dei calcestruzzi fibrorinforzati, riconoscendo il contributo delle fibre alla resistenza residua a trazione dopo la fessurazione e alle prestazioni strutturali dell'elemento.
• Linee Guida del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici per gli FRC
  Forniscono i criteri per l'identificazione, la qualificazione, il controllo di accettazione, la messa in opera e il collaudo degli elementi realizzati con calcestruzzo fibrorinforzato. Costituiscono il riferimento nazionale per la progettazione e la verifica delle applicazioni strutturali in FRC.
• UNI EN 14889-1 e UNI EN 14889-2
  Regolano i requisiti e la marcatura CE delle fibre utilizzate nel calcestruzzo:
  • UNI EN 14889-1 per le fibre d'acciaio;
  • UNI EN 14889-2 per le fibre polimeriche.
• UNI EN 206 e UNI 11104
  Rimangono i riferimenti normativi per la progettazione, la produzione e il controllo del calcestruzzo costituente la matrice cementizia dell'FRC, definendone requisiti prestazionali, classi di esposizione ambientale e criteri di durabilità.

L'integrazione tra norme sul calcestruzzo, prescrizioni sulle fibre e Linee Guida FRC consente di progettare strutture caratterizzate da maggiore controllo della fessurazione, elevata durabilità e migliori prestazioni in esercizio, particolarmente rilevanti nelle opere idrauliche e nelle infrastrutture esposte ad ambienti aggressivi.

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FAQ TECNICHE - Calcestruzzo FRC, additivi e soluzioni per l'impermeabilizzazione dei giunti nelle opere idrauliche

Che cos’è il calcestruzzo fibrorinforzato utilizzato nelle opere idrauliche?

È un calcestruzzo contenente fibre strutturali distribuite nella matrice cementizia. Le fibre contribuiscono al controllo della fessurazione e possono integrare o sostituire, in determinate condizioni progettuali, le armature tradizionali. La verifica deve essere effettuata secondo specifica tecnica o norma di riferimento.

Perché sostituire le armature metalliche in un canale irriguo?

In ambienti costantemente esposti all’acqua, la corrosione delle armature può compromettere la durabilità dell’opera. L’impiego di fibre sintetiche strutturali elimina questo rischio e può ridurre tempi e complessità esecutive.

Quali vantaggi offre la tecnologia slipform nella realizzazione delle sponde di un canale?

La tecnologia slipform consente una posa continua e controllata del calcestruzzo, garantendo uniformità geometrica, riduzione delle discontinuità e maggiore produttività rispetto ai metodi tradizionali.

Qual è il ruolo degli additivi riduttori di ritiro nel progetto di un canale?

Gli additivi impiegati riducono il ritiro idraulico del calcestruzzo e limitano la formazione di fessure. Questo contribuisce a migliorare impermeabilità, stabilità dimensionale e durabilità dell’infrastruttura.

In quali contesti si applicano soluzioni analoghe?

Le stesse tecnologie, come spiegato nell'articolo, trovano applicazione in canali irrigui, vasche di accumulo, opere di bonifica, impianti di trattamento delle acque, bacini artificiali e infrastrutture idrauliche complesse.

Come vengono trattati i giunti nelle opere idrauliche in calcestruzzo?

I giunti devono essere progettati e sigillati con sistemi capaci di garantire tenuta idraulica e resistenza ai movimenti differenziali. La scelta dipende dalle condizioni di esercizio e dall’aggressività dell’ambiente.

Quali errori progettuali devono essere evitati?

Tra gli errori più frequenti vi sono la sottovalutazione del ritiro del calcestruzzo, una progettazione non corretta dei giunti, la scelta di materiali non compatibili con l’ambiente di esercizio e l’assenza di verifiche sulla durabilità a lungo termine.