Degrado dei viadotti in c.a.p.: strategie di ripristino e rinforzo strutturale. Il caso del Viadotto Akragas II

L’articolo analizza un intervento di risanamento strutturale su un viadotto in cemento armato precompresso degli anni Settanta, affrontando criticità tipiche di queste opere: degrado del calcestruzzo, corrosione delle armature e perdita di precompressione.

Il caso del Viadotto Akragas II, progettato da Riccardo Morandi, mostra come un approccio integrato – ripristino delle sezioni ammalorate, controllo delle infiltrazioni e rinforzo con sistemi compositi – consenta di ristabilire sicurezza, durabilità e continuità strutturale, nel rispetto delle caratteristiche originarie dell’opera.

Il caso del Viadotto Akragas II progettato da Riccardo Morandi

Inquadramento storico e territoriale

Il viadotto Akragas, situato nel comune di Agrigento, venne progettato dall'Ingegnere Riccardo Morandi a seguito della frana che colpì la zona nel 1966, per collegare Agrigento ai quartieri di Villaseta e Monserrato posti a sud-ovest.

Schema strutturale e caratteristiche dell’impalcato

L’opera, realizzata nei primi anni Settanta nell’ambito della costruzione della strada di allacciamento alla Strada Statale 115, si configura come un viadotto a travate in cemento armato precompresso, inserito in un più ampio intervento di riassetto della viabilità locale.

Il viadotto si sviluppa per una lunghezza complessiva di circa 1400 m con campate di luce 44 m ciascuna, misurata in asse alle pile. Le pile e le spalle sono realizzate in cemento armato ordinario, mentre l’impalcato di ciascuna campata si compone di 3 travi longitudinali precompresse, a sezione simmetrica a doppio T con altezza in mezzeria di 2.20 m, poste ad interasse di 3m, e di 5 trasversi di cui 2 in testata e 3 in campata, disposti in mezzeria ed ai quarti della luce ed infine da una soletta prefabbricata in cemento armato ordinario.

Degrado dei viadotti in c.a.p.: criticità e strategie di risanamento

Le ispezioni condotte da ANAS e le successive campagne di indagine hanno evidenziato uno stato di degrado avanzato dell’impalcato, il viadotto è quindi stato soggetto a interventi di risanamento, manutenzione e messa in sicurezza. Succede, infatti, che con il passare del tempo le strutture in cemento armato tendano a degradarsi.

Questo degrado è imputabile all’interazione di alcuni fenomeni concomitanti:

• Carbonatazione del calcestruzzo, che riduce l’alcalinità del copriferro e la protezione delle armature;
• Azione aggressiva delle acque meteoriche, spesso veicolo di cloruri;
• Fessurazioni del calcestruzzo, che favoriscono la penetrazione di acqua e agenti aggressivi;
• Distacchi del copriferro e delle superfici ammalorate.

Ristagni, impermeabilizzazioni inefficaci e giunti ammalorati facilitano le infiltrazioni all’interno dell’impalcato, consentendo all’acqua, spesso veicolo di cloruri, di raggiungere le armature ordinarie e i cavi di precompressione.

La corrosione dei cavi di precompressione rappresenta uno dei meccanismi di degrado più critici nei viadotti in c.a.p., poiché anche fenomeni localizzati possono determinare perdite significative di precompressione e alterare il comportamento strutturale delle travi.

Nel tempo, questi fenomeni si traducono in un progressivo aumento delle deformazioni, in distacchi del copriferro e in una riduzione della capacità portante dell’opera, effetti che possono essere aggravati dal degrado degli appoggi e degli elementi accessori. Ne emerge l’importanza di una corretta gestione delle acque meteoriche e di un’attenta attività di ispezione e manutenzione per garantire la durabilità e la sicurezza dei viadotti in c.a.p.

Strategie di intervento per il risanamento dei viadotti esistenti

Le strategie di intervento sui viadotti esistenti in cemento armato precompresso devono essere concepite come sistemi integrati, capaci di agire contemporaneamente sulle cause del degrado e sugli effetti strutturali già manifesti.

Ripristino del calcestruzzo ammalorato

Un primo livello di azione riguarda la messa in sicurezza e il ripristino del calcestruzzo ammalorato, attraverso la rimozione delle parti degradate, la protezione delle armature e la ricostruzione delle sezioni resistenti, così da ristabilire la continuità strutturale e limitare la penetrazione di acqua e agenti aggressivi.

Controllo delle acque meteoriche

Parallelamente, assume un ruolo fondamentale la corretta regimentazione delle acque meteoriche sulla piattaforma stradale, mediante il ripristino dei sistemi di smaltimento, l’efficientamento delle impermeabilizzazioni e la manutenzione dei giunti, al fine di prevenire nuove infiltrazioni e rallentare i processi di degrado nel tempo.

Consolidamento e rinforzo strutturale

Nei casi in cui il deterioramento dei materiali o le perdite di precompressione abbiano comportato una riduzione delle prestazioni strutturali, diventa inoltre necessario ricorrere a interventi di consolidamento e rinforzo, in grado di incrementare la capacità portante delle travi e migliorare il comportamento globale dell’impalcato. Tali interventi devono essere progettati e realizzati con sistemi compatibili con il supporto esistente, caratterizzati da elevate prestazioni meccaniche e da una comprovata durabilità in ambiente aggressivo.

Le soluzioni DRACO per il risanamento del viadotto Akragas

In questo contesto di risanamento infrastrutturale, le soluzioni DRACO hanno visto l’impiego di diversi prodotti della Linea Restauro e Rinforzo.

Ripristino strutturale con malte FLUECO

La riqualificazione strutturale ha previsto l’impiego di FLUECO 80 T2 per gli interventi di ripristino e regolarizzazione del calcestruzzo strutturale. Si tratta di una malta bicomponente polimero modificata, fibrorinforzata con fibre polimeriche, costituita da un premiscelato a base cementizia da idratare con uno specifico lattice sintetico con inibitore di corrosione organico, per ottenere impasti tixotropici ed esenti da ritiro in fase plastica.

Le caratteristiche di FLUECO 80 T2 consentono di effettuare opere di ripristino di tipo strutturale di manufatti soggetti a elevata aggressione chimico-fisica e ambientale.

Successivamente è stato impiegato FLUECO 80 C Flowfiber, malta fibrorinforzata ad alte prestazioni, premiscelata e pronta all’uso, ideale per il consolidamento degli elementi maggiormente sollecitati.

Rinforzo in fibra di carbonio degli elementi più sollecitati

Il rinforzo strutturale mediante sistemi in fibra di carbonio (FRP) consente di incrementare la capacità resistente a flessione e a taglio degli elementi strutturali, senza modificare in modo significativo geometria, peso e comportamento globale dell’impalcato.

Il potenziamento della capacità resistente a flessione e a taglio delle travi è stato ottenuto mediante l’applicazione di tessuti in fibra di carbonio ARMOSHIELD C – Sheet 300/240 impregnati in sito con la resina ARMOFIX MTX, previa applicazione di ARMOPRIMER 100, primer epossidico bicomponente per il consolidamento del supporto.

Al fine di garantire la perfetta collaborazione tra l’intervento composito e le strutture esistenti sono stati utilizzati anche i connettori ARMOGRIP C in fibra di carbonio.

L’intervento sul Viadotto Akragas II costituisce un esempio di riqualificazione strutturale di un’infrastruttura esistente, in cui l’analisi del comportamento strutturale originario si integra con l’impiego di sistemi di ripristino e rinforzo ad alte prestazioni.

Le soluzioni DRACO hanno consentito di affrontare in modo efficace le principali criticità emerse, con l’obiettivo di restituire all’opera adeguati livelli di sicurezza e funzionalità, nel rispetto del valore storico e tecnico del progetto di Riccardo Morandi.

Luogo dell’intervento: Agrigento (AG) – SS 115, km 2+950

FAQ tecniche su degrado dei viadotti in c.a.p.: ripristino e rinforzo strutturale

Che cos’è un viadotto in cemento armato precompresso (c.a.p.)?
È un’opera infrastrutturale in cui le travi sono realizzate con calcestruzzo armato sottoposto a precompressione mediante cavi o trefoli. Questo sistema consente di ridurre le deformazioni e aumentare la capacità portante, ma richiede particolare attenzione alla durabilità nel tempo.

Quali sono le principali cause di degrado nei viadotti in c.a.p.?
I fenomeni più ricorrenti sono la carbonatazione del calcestruzzo, le infiltrazioni di acqua meteorica, la presenza di cloruri e la corrosione delle armature e dei cavi di precompressione. Tali processi possono compromettere sicurezza e funzionalità dell’opera.

In quali contesti sono necessari interventi di risanamento strutturale?
Gli interventi risultano indispensabili in viadotti datati, dove il degrado dei materiali e la perdita di prestazioni strutturali emergono dalle ispezioni e dalle campagne diagnostiche.

Quali prestazioni devono garantire i materiali di ripristino?
Le soluzioni impiegate devono assicurare compatibilità con il supporto esistente, adeguata resistenza meccanica, protezione delle armature e durabilità in ambiente aggressivo, in funzione della configurazione strutturale e delle condizioni di esercizio.

Come si integra il rinforzo strutturale in un impalcato esistente?
I sistemi di rinforzo, come i compositi FRP, vengono applicati localmente sugli elementi più sollecitati, incrementando la capacità a flessione e a taglio senza alterare geometria e peso della struttura.

Qual è il ruolo della gestione delle acque meteoriche?
Il controllo delle acque è fondamentale per prevenire nuove infiltrazioni. Il ripristino delle impermeabilizzazioni, dei giunti e dei sistemi di smaltimento contribuisce a rallentare i processi di degrado e a migliorare la durabilità complessiva del viadotto.

Quali errori evitare nella scelta degli interventi di risanamento?
È critico intervenire solo sugli effetti del degrado senza affrontarne a ,monte le cause. Una strategia efficace deve integrare ripristino, protezione e rinforzo strutturale, evitando soluzioni non compatibili o prive di una visione di durabilità nel tempo.