Volte in muratura: tecniche di consolidamento con ristilatura armata, intonaco armato e solette collaboranti

Sei interventi di consolidamento documentano differenti approcci progettuali per il recupero di volte in muratura in pietra a vista e in laterizio. Ogni intervento è accompagnato da tavole progettuali e particolari costruttivi che illustrano l'impiego di tecniche di ristilatura armata, intonaco armato e solette collaboranti in calcestruzzo leggero.

Le tavole progettuali e i particolari costruttivi, liberi da copyright e tratti dal nuovo libro di Massimo Mariani* in corso di pubblicazione su INGENIO, sono messi a disposizione dei professionisti come supporto operativo alla progettazione degli interventi di consolidamento strutturale sugli edifici in muratura. La serie proseguirà con l'approfondimento di ulteriori tecniche di consolidamento; il prossimo capitolo sarà dedicato alla progettazione delle cerchiature delle aperture negli edifici in muratura.

^*Testo e tavole progettuali tratti dal NUOVO LIBRO di Massimo Mariani 
INTERVENTI DI CONSOLIDAMENTO E RESTAURO DEGLI EDIFICI IN MURATURA. PARTICOLARI COSTRUTTIVI,
in corso di pubblicazione su INGENIO.
Per i paragrafi pubblicati già online LEGGI QUI

Volte in muratura a vista: ristilatura armata all'indradosso e soletta di calcestruzzo leggero all'estradosso

Intervento descritto nel capitolo "Interventi atti a ridurre la spinta di archi e volte", paragrafo 1.6.10

La volta di figura 1.6.10a, composta da una muratura in pietra “a vista”, è stata consolidata con la tecnica della “ristilatura armata” diffusa sull’impianto murario strutturale dell’edificio anche in altre parti.

In questo caso sono state effettuate perforazioni dall’intradosso verso l’alto, armate con barre filettate che, sulle imposte, sono state inoltrate nelle murature terminando al loro interno. Sulle reni queste sono state fatte uscire sull’estradosso in corrispondenza dell’orizzontamento, per essere inglobate dentro la soletta in calcestruzzo leggero che è stata gettata successivamente. Le perforazioni armate sono state saturate con resine epossidiche bicomponenti a media densità e con maturazione del 70% raggiunta entro quindici minuti.

Tutte le barre a raggiera del consolidamento della volta sono state fornite di un foro (cruna) su un loro esterno che ha accolto la fune di acciaio della “ristilatura armata” intradossale. Queste perforazioni armate, oltre a collegare le due parti, ristilatura armata e soletta che producono confinamento della volta, generano un sistema di rinforzo che si contrappone anche alle sollecitazioni sismiche di taglio perpendicolari alla sezione, spesso ignorate.

Per ottenere un effetto “scatolare” d’insieme dell’intervento sulle strutture da consolidare, l’armatura della soletta orizzontale è stata collegata a quella dell’intonaco armato sulle murature interne dell’edificio.

Le murature portanti dell’elevato sopra la volta sono state consolidate con la ristilatura armata sull’esterno in pietra da conservare “a vista” e con l’intonaco armato all’interno.

Intervento descritto nel capitolo "Interventi atti a ridurre la spinta di archi e volte", paragrafo 1.6.11

L’intervento che si mostra è analogo a quello precedentemente descritto nel paragrafo 1.6.10 per il quale è stato previsto un intonaco armato anche sui piedritti delle volte, lasciando al loro intradosso le pietre “a vista”.

Intervento descritto nel capitolo "Interventi atti a ridurre la spinta di archi e volte", paragrafo 1.6.12

Si descrive la stessa tipologia di intervento di quelli descritti precedentemente (Cfr. 1.6.10 e 1.6.11) ma, in questo caso, eseguito esclusivamente sulla volta in muratura con pietre “a vista” non prevedendo il rinforzo delle pareti esterne e interne delle murature portanti a “vista” (figura 1.6.12a).

Consolidamento di volte in muratura di laterizio mediante sostituzione del riempimento estradossale con calcestruzzo strutturale leggero

Intervento descritto nel capitolo "Interventi atti a ridurre la spinta di archi e volte", paragrafo 1.6.13

Il consolidamento della figura 1.6.13a ha previsto la rimozione del riempimento estradossale della volta e la sua ricostruzione con un calcestruzzo con aggregati leggeri, rimovibile con utensili manuali, armato con barre di acciaio che, al loro esterno, sono state inserite nelle perforazioni e vincolate alle murature accoglienti, con resine epossidiche bicomponenti (sarebbero comunque idonee anche altre sostanze di pari efficacia a base calcica).

La “rimovibilità” del calcestruzzo “con utensili manuali”, che in ogni caso deve garantire le resistenze meccaniche da normativa, consente la reversibilità dell’intervento, concetto importante nell’àmbito della tutela monumentale. Oltre a ciò e alla “somiglianza” nella consistenza che questo materiale dovrebbe nei confronti dei riempimenti estradossali da rimuovere e sostituire, calcestruzzi di questo tipo che assumono resistenze strutturali adeguate, sono deformabili, quindi non generano raramente aspetti negativi legati alle diversità delle rigidezze degli elementi strutturali presenti nell’edificio al termine dell’intervento di consolidamento.

Completa l’armatura di questa ricostruzione armata della volta una rete di acciaio elettrosaldata zincata a caldo, posta orizzontalmente, che risvoltata è stata sovrapposta a quella dell’intonaco armato interno all’edificio costituendo in questo modo un sistema strutturale di tipo “scatolare” combinato con l’intonaco armato anche all’esterno.

La continuità dell’intonaco armato interno-esterno e la continuità tra di loro delle murature portanti è stata ottenuta con le barre sagomate a “X” che, inserite dall’alto nelle perforazioni, sono state piegate “a caldo” e successivamente poste sotto la rete di armatura dell’intonaco armato e inglobate nel suo getto. La rete dell’intonaco armato interno è stata prolungata sino all’interno del getto del riempimento in c.a. leggero della volta.

Prima dell’inizio di qualsiasi operazione, sotto la volta, è stato eseguito un adeguato puntellamento.

Intervento descritto nel capitolo "Interventi atti a ridurre la spinta di archi e volte", paragrafo 1.6.14

Quanto detto sul consolidamento della volta nel precedente intervento descritto (si veda § 1.6.13) vale anche per quello mostrato dalle figure 1.6.14a e 1.6.14b, con la variante costituita dal micro-intonaco armato all’intradosso collegato al suo riempimento strutturale in c.a. leggero per mezzo di barre verticali, fornite di piattine di acciaio zincato saldate ad uno degli estremi delle stesse che hanno avuto la funzione di vincolare una rete porta intonaco intradossale. L’altro estremo è stato piegato a 90°. Questo sistema è idoneo quando l’intonaco all’intradosso può essere rimosso perché privo di presente pittoriche o fregi da tutelare.

Un principio da estendere sempre ad ogni intervento di consolidamento degli orizzontamenti è quello di prestare particolare cura nella verifica dell’adesione degli intonaci da conservare il cui crollo, in caso di sisma, potrebbe causare danni gravi alle persone e alle cose. Per questo motivo, non riuscendo generalmente a raggiungere la certezza della loro stabilità nel tempo e soprattutto durante il successivo sisma, se ne consiglia la rimozione e la ricostruzione, specialmente quando si è in presenza di lesioni o di distacchi anche parziali accertati.

La sezione di figura 1.6.14b mostra una volta deformata a causa del sisma che è stata conservata nelle sue condizioni trattandosi di un edificio vincolato per legge e, soprattutto, per custodire la memoria (“le cicatrici”) dell’accaduto, pur raggiungendo la sicurezza che l’intervento di consolidamento previsto deve garantire.

Volte in pietra a vista: strategie di conservazione e consolidamento negli interventi di ricostruzione post-sisma

Intervento descritto nel capitolo "Interventi atti a ridurre la spinta di archi e volte", paragrafo 1.6.15

La figura 1.6.15a mostra un intervento post-sismico “complesso” (le cui ideazioni di progetto sono contenute anche nelle figure 1.6.15b e 1.6.15c) che prevede la conservazione delle murature di base e delle volte in pietra del piano terra e la demolizione e la ricostruzione del restante elevato ormai distrutto dal terremoto.

Da questa parte strutturale di pregio che costituisce lo storico impianto originario, sopra il quale fu edificato l’elevato offeso che, supportato da una sottofondazione diffusa composta da pali di grande e di piccolo diametro, ripartirà una “muratura armata“ formata da blocchi di laterizio portante contenenti, al loro interno, ad intervalli definiti dalle esigenze, pilastrini in cemento armato.

Passando in modo specifico al consolidamento della volta e dei suoi piedritti (pareti), in primo luogo, sarà eseguita un’attenta opera di puntellamento diffuso su tutta la sua superficie intradossale; successivamente si passerà al suo svuotamento e alla ricucitura di ogni incertezza strutturale rilevata a seguito di questa operazione e si inizierà la sua ricostruzione strutturale che avverrà con calcestruzzo leggero, armato con barre che saranno ancorate alla muratura all’interno di perforazioni, saturate con resine epossidiche bicomponenti (o con materiali di pari efficacia da concordare e testare con la Direzione dei Lavori) comunque a media densità e con tempo di maturazione non superiore a 15 minuti.

Quest’ultima prescrizione dovrà essere assolutamente rispettata trattandosi di una muratura con presenza di ampi vuoti che potrebbero causare il defluimento e la percolazione del materiale collante al suo interno, con il conseguente depauperamento della sua presenza e della sua efficacia all’interno dei fori.

L’operazione successiva sarà quella del consolidamento della muratura del piedritto esterno e di quelli interni.
Riguardo al primo piedritto, trattandosi di una muratura di pregio in pietra da conservare “a vista” si ricorrerà ad una “ristilatura armata” con funi di acciaio e diatoni costituiti da barre, anch’esse di acciaio, da porre all’interno di perforazioni saturate con i materiali e le modalità descritte precedentemente.
Per i piedritti (pareti) interni all’edificio è stato previsto un intonaco armato che le rivestirà fino alle imposte per lasciare in vista le volte di pregio in pietra.

Nella sezione ALLEGATI è possibile scaricare tutte le TAVOLE PROGETTUALI

Leggi l’articolo precedente dedicato a tre interventi di consolidamento strutturale di archi e volte in muratura interessati da lesioni e quadri fessurativi causati da sovraccarichi accumulati nel tempo, carichi impropri ("in falso") e fenomeni di dissesto idrogeologico.