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& IMPERMEABILIZZAZIONE
Acqua fuori, asciutto dentro
Nell’impermeabilizzazione delle opere interrate i sistemi bentonitici
rappresentano una valida alternativa alle soluzioni tradizionali.
Nell’articolo i componenti, le tipologie di prodotto, le condizioni di
utilizzo e le modalità di messa in opera.
Dario Marabelli
L
esse saranno disattese, con tutti i problemi del caso (guasti, danni
patrimoniali, ecc.).
Soprattutto i prodotti utilizzati da poco tempo e non completamente acquisiti alla normale conoscenza devono essere attentamente valutati, insieme alle aziende produttrici, al fine di evitare errori di progettazione o esecuzione.
A livello di impermeabilizzazioni, accanto a prodotti “storici” quali
le membrane in bitume polimero o, in minor misura, le membrane
sintetiche, la bentonite occupa certamente un posto di rilievo fra
quelli più nuovi, dove la necessità di conoscere le modalità d’uso
sono importanti.
In Italia l’utilizzo della bentonite in edilizia si ha, soprattutto, nelle
impermeabilizzazioni di opere interrate, sia per parti verticali che
orizzontali, laghetti, vasche ornamentali.
Essa viene prodotta sotto forma di pannelli, di cordoli o di teli, questi
ultimi anche di grandi dimensioni. In genere la bentonite è rivestita
con altro materiale sia per un semplice confinamento legato al trasporto e messa in opera, sia per variarne alcune proprietà. I pannelli
sono prodotti, fra gli altri, con rivestimento in cartone, con pellicole
in HPDE o con tessuti non tessuti di varia grammatura. I teli pos-
Foto di Diasen
e opere interrate vengono normalmente impermeabilizzate
utilizzando diverse tipologie di prodotto, affinate via via negli
anni, sia per ottenere migliori prestazioni sia per risolvere molte problematiche emerse in fase di esecuzione.
E’ possibile infatti che il problema della tenuta all’acqua non sia stato
completamente risolto a livello di durata della prestazione in funzione del tempo. Vi sono, molte volte, criticità non adeguatamente
valutate o del tutto non individuate che riducono o annullano la
prestazione sopraccitata. In generale, i problemi non sono legati
al prodotto utilizzato, ma ad una sua errata scelta o applicazione.
Inoltre, la rispondenza del prodotto alle qualità dichiarate non è un
particolare problema.
Costituiscono una criticità la corretta scelta di prodotti legati allo
specifico progetto e, in molti casi, anche una assenza di conoscenza
delle modalità di applicazione. Si procede, sia nella progettazione
che nell’esecuzione per casi tipo, senza adeguare tali casi al contesto
specifico. Questo sistema soddisfa quindi evidentemente il “contesto tipo”, l’’’uso tipo” ed il “prodotto tipo”. Quindi, per quanto la
situazione specifica è uguale al tipo, in tanto le prestazioni e la loro
durata nel tempo saranno attuate. Per la parte non “tipo”, invece,
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sono essere realizzati anche con filo di poliestere che viene inserito
nella massa bentonitica per migliorare le caratteristiche meccaniche.
Gli spessori sono, in genere di alcuni millimetri.
I cordoli vengono prodotti soprattutto con funzioni di giunto di
ripresa o sigillatura di piccoli interspazi.
La bentonite viene utilizzata, a tutti gli effetti, come le più tradizionali
membrane impermeabilizzanti.
Le specificità di utilizzo, il valore aggiunto, della bentonite consiste,
soprattutto, nell’utilizzo in situazioni con presenza di “oggetti” che
debbano necessariamente attraversare l’elemento di tenuta come,
per esempio, barre di armatura o tubazioni, Infatti, la bentonite, a
contatto con acqua, aumenta di volume ed occlude in maniera
completa lo spazio fra sé stessa e l’oggetto attraversato. In questo
modo viene garantita la tenuta. In questo senso, l’eventuale formazione di lesioni dovute, per esempio ad assestamento o a ritiro di
pareti in calcestruzzo, entro alcuni millimetri, viene “assorbita” dalla
bentonite, che si introduce nell’interspazio formatosi e crea nuovamente la continuità di tenuta. Anche la presenza di particolari geometrie (elementi curvi, per esempio) non crea problemi di tenuta in
quanto è possibile ritagliare i pannelli/teli, in maniera molto semplice,
adattandoli alla situazione: l’interspazio che dovesse rimanere si può,
successivamente, completare con iniezioni localizzate di bentonite.
Le criticità da conoscere in fase di progetto sono legate a:
• composizione delle acque presenti nel sito. Infatti le bentoniti naturali non trattate, incontrano problemi di idratazione e, quindi, di
aumento di volume, quando vengono a contatto con alcuni ioni, in
particolare lo ione calcio ed i cationi magnesio, ammonio e potassio, quindi con acque ad elevato contenuto di Sali. Questi possono
trovarsi disciolti in acqua e sostituiscono gli ioni sodio presenti nella
bentonite, riducendo così le capacità espandenti. Il problema esiste
anche se la bentonite si è già idratata: in questo caso si assiste al suo
ritiro, detto anche flocculazione, e, quindi alla perdita delle proprietà
di tenuta all’acqua;
• il confinamento della bentonite. Infatti è necessario che l’idratazione sia confinata, cioè che vengano esercitate pressioni sul pannello/
telo, in modo tale da evitare la sua perdita di densità e, quindi, di impermeabilità all’acqua. Dovranno essere quindi presenti o il terreno
oppure elementi in calcestruzzo;
• le condizioni idrostatiche. In presenza di falda (o in previsione di
un suo innalzamento sopra il livello delle fondazioni) è necessario prevedere la completa continuità (sia orizzontale che verticale)
dell’elemento di tenuta. Sarà quindi necessario prevedere anche
una platea di fondazione in grado di resistere, come d’altronde anche le pareti perimetrali, alla spinta dell’acqua. In assenza di falda sarà
invece possibile intervenire con semplici giunti a tenuta nelle zone di
ripresa di getto (fondazioni/parete e parete/solaio a terra).
Le principali prestazioni dell’elemento di tenuta da controllare sono:
• la permeabilità all’acqua;
• la resistenza allo strappo superficiale;
Edificio interrato in falda con scavo libero
Edificio interrato in acqua percolante con scavo libero
Edificio interrato in falda con scavo confinato
Edificio interrato in acqua percolante con scavo confinato
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DAL MERCATO
AZICHEM
Claytex
Tappeto impermeabilizzante flessibile a base di bentonite
sodica granulare, costituito da due geotessili permeabili, uno
dei quali rivestito con un film polipropilenico di colore scuro
assemblati, mediante processo di rinforzo di agugliatura meccanica, per contenere uno strato di bentonite sodica granulare,
con un tenore di montmorillonite superiore al 90%. Campi
d’impiego: impermeabilizzazione di strutture interrate in genere
in presenza di falda freatica; impermeabilizzazioni di bacini
di contenimento acque e discariche.
Caratteristiche del sistema:
- sigillante naturale attivato dall’acqua, con spiccate proprietà autosigillanti;
- strato bentonitico continuo ed uniforme;
- la porosità dei teli di protezione e contenimento è finalizzata a consentire una più
veloce idratazione.
DIASEN
Bentotelo
Telo geocomposito bentonitico autoespandente, caratterizzato da una elevata capacità di rigonfiamento,
idoneo per l’impermeabilizzazione pregetto delle strutture
di fondazione o interrate, quali fondazioni, locali interrati, garages, fosse di ascensori, palizzate e berlinesi,
platee di fondazione, parcheggi sotterranei, discariche.
Idoneo inoltre per la realizzazione di laghi artificiali o
bacini idrici. Il geocomposito è composto da un TNT
autoagganciante saturato di bentonite e perfettamente cucito al telo di base in
polipropilene, così da intrappolare in via definitiva la bentonite in delle microcelle
ed evitare qualsiasi possibilità di scivolamento o accumulo causa tagli, strappi,
applicazioni in verticale o semplice movimentazione.
• lo Swell lndex (la capacità di aumentare di volume);
• la resistenza agli agenti chimici.
Si premette che non sempre è necessario utilizzare prodotti con le
migliori prestazioni, in quanto si avrebbero sovradimensionamenti
non necessari. Si deve sempre cercare di adeguare la richiesta di
prestazione alla risposta del prodotto. La permeabilità all’acqua è
una delle prestazioni principali, che consente di valutare la bontà
del prodotto. Minore è la permeabilità, migliore sarà il prodotto. È
necessario fare attenzione sia ai termini che vengono utilizzati, sia
alle unità di misura, sia anche al riferimento normativo. In genere
viene utilizzato come dato il “coefficiente di permeabiIità”, indicato
con K. I valori correnti vanno da circa 1*10 - 9 cm/s fino a circa 1 *
10-12 cm/s.
La resistenza allo strappo superficiale è importante per valutare la
capacità di aderenza della membrane ad un supporto di tipo cementizio. Maggiore è la capacità di aderenza, migliore sarà il prodotto. In caso di elevata aderenza si ridurranno al minimo le trasmigrazioni di acqua all’interfaccia fra pannello/telo in bentonite e
la superficie del calcestruzzo. Lo Swell Index indica la capacità di
aumentare di volume a contatto con acqua.
In riferimento agli agenti chimici, se necessario si dovranno utilizzare
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DRACO ITALIANA
Rawmat Hdb®
Sistema per l’impermeabilizzazione di strutture interrate e
fondazioni.
RAWMAT HDB® è un sistema impermeabile attivo a base di
bentonite sodica naturale pregelificata ad alta densità ideale per
l’impermeabilizzazione di fondazioni e strutture sottoquota. La
particolare tecnologia brevettata di pregelificazione controllata
garantisce massima impermeabilità e certezza di espansione
indipendentemente dalla composizione dell’acqua di falda.
A differenza dei sistemi bentonitici tradizionali RAWMAT HDB®:
- è impermeabile all’arrivo in cantiere
- assicura impermeabilità e
doti espansive qualsiasi sia
la composizione dell’acqua di
contatto è ideale per applicazioni controterra, su diaframmi, palificazioni e bacini
idraulici è chimicamente stabile e ha capacità di autoriparazione per la massima
sicurezza crea un’efficace barriera anche per gas radon e
vapori provenienti da terreno
permette una posa in opera
rapida e sicura anche nei punti critici quali corpi passanti e
sormonti. RAWMAT HDB® è la soluzione ideale per interventi
di ingegneria geotecnica e l’impermeabilizzazione di strutture
interrate quali: platee e fondazioni speciali, pareti contro terra,
invasi artificiali, palancole e sistemi di palificazione, ampie
superfici esposte.
bentonite specifiche, come descritto precedentemente.
Le caratteristiche importanti da verificare sono:
• il contenuto di montmorillonite:maggiore è il suo contenuto,migliori
saranno le proprietà del prodotto; in genere si ha almeno l’80%.
• il peso di bentonite per unità di superficie: maggiore è il peso
migliori saranno le proprietà del prodotto; in genere ci si aggira
intorno ai 4-5 kg/m2 (il riferimento normativo può essere l’ASTM
D5993-99 Standard Test Method for Measuring Mass Per Unit of
Geosynthetic Clay Liners.
Le modalità e le condizioni di posa in sezione corrente non comportano particolari problemi.
Una prima cosa importante da verificare è lo stato del supporto. In
genere si tratta di supporti in calcestruzzo che devono essere puliti,
privi di olii o grassi, essere coesi e non avere vacuità consistenti.
Altri elementi importanti sono il contenuto di umidità del supporto
(non troppo alto) e la sua capacità di assorbimento di acqua, al fine
di favorire l’adesione della bentonite.
Alcuni produttori indicano anche la possibilità di posizionare la bentonite su sabbia o ghiaia ben compattata, anche se e consigliabile
operare, per solai controterra, con un supporto realizzato con un
magrone. La posa dei pannelli/teli avviene per semplice sovrappo-
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VOLTECO
Sistema Volgrip
Il sistema Volgrip è un sistema esclusivo di
Volteco costituito da un’impermeabilizzante
bentonitico pre-getto autoagganciante al calcestruzzo a cui si associano alcuni accessori
decisivi nella garanzia del massimo risultato dell’impermeabilizzazione.
La sua particolare struttura infatti, composta da un tessuto non tessuto e un tessuto poroso con
interposta bentonite sodica naturale, conferisce al prodotto un imbattibile auto-confinamento
con prestazioni di impermeabilità elevatissime.
La Bentonite di Sodio naturale di Volgrip a contatto con l’acqua, o solamente con l’umidità
del terreno, si idrata espandendosi fino a 16 volte rispetto al volume iniziale trasformandosi
in un gel impermeabile.
Attraverso la calibrata maglia del tessuto poroso il gel di bentonite si estrude parzialmente
riuscendo a garantire la saldatura dei sormonti ed evitando la migrazione di acqua tra il
Volgrip stesso ed il calcestruzzo. Tale fenomeno consente inoltre la riparazione autonoma
delle normali lesioni provocate dai ritiri del calcestruzzo.
Vantaggi: imbattibile auto confinamento ed elevatissima impermeabilità; prodotto naturale;
Pratica e veloce applicazione, può essere forato per permettere il passaggio di armature o
ferri, può essere tagliato e sagomato su misura garantendo comunque la massima resistenza
alla pressione dell’acqua, possibilità di sviluppare con il servizio tecnico Volteco consulenze
ad hoc e schemi di posa personalizzati a seconda delle esigenze del cliente.
LAVIOSA CHIMICA MINERARIA
Edilmodulo Xp
E’ una barriera geosintetica bentonitica (GBR-C secondo la nomenclatura europea
armonizzata), costituita da un geotessile non-tessuto ed un geotessile tessuto in polipropilene che racchiudono uno strato uniforme di bentonite sodica naturale, assemblati
mediante processo di agugliatura meccanica.
Le dimensioni delle particelle di bentonite unitamente alla
porometria del geotessile non-tessuto sono attentamente
calibrati per permettere una totale saturazione del geotessile e, una volta raggiunta la completa idratazione della
bentonite, una elevata capacità di auto-sigillatura anche in
corrispondenza dei sormonti.
L’elevata capacità di rigonfiamento e di assorbimento acqua
della bentonite sodica naturale, rendono il prodotto EDILMODULO XP estremamente efficace nell’impermeabilizzazione
di strutture sotto quota, sia pre-getto sia post-getto, anche in
presenza di variazioni delle condizioni ambientali (cicli di idratazione/essiccazione e
di gelo/disgelo o acque contaminate). Tutti i prodotti appartenenti alla famiglia EDILMODULO XP sono marcati CE in conformità al Regolamento Europeo sui prodotti da
costruzione 305/2011 ed alle specifiche norme armonizzate relative ai geosintetici
con funzione barriera.
RUREDIL
Bentorur Telo
BentoRur Telo è un geocomposito bentonitico (GCL) che
unisce l’elevata capacità di rigonfiamento della bentonite
sodica naturale all’alta qualità dei geotessili impiegati,
appositamente sottoposti a processo di
rinforzo per agugliatura meccanica che
garantisce la permanenza della bentonite durante tutte le
fasi di lavorazione.
Il prodotto è ideale
per le applicazioni
pre-getto (paratie/
diaframmi ecc.).
Campi di applicazione: Impermeabilizzazione di
strutture in calcestruzzo interrate.
Facile e rapido da posare: si adatta a tutte le tipologie
di superfici attraverso un semplice fissaggio mediante
chiodatura con elementi a testa larga e rondella.
Autosigillante: consente il passaggio dei ferri di collegamento, può essere tagliato e sagomato a piacimento,
e cosa molto importante, le giunzioni godono della
proprietà di auto-sigillatura, è sufficiente quindi sovrapporre correttamente i teli.
Naturale: geocomposito bentonitico a base di bentonite
di sodio naturale di elevata qualità che contribuisce a
creare un sistema “attivo” in grado di interagire con il
fluido: quando la bentonite viene a contatto con l’acqua,
si verifica un rigonfiamento della massa bentonitica che
sigilla le possibili vie d’infiltrazione anche in avanzato
stato di esercizio dell’opera.
Rinforzato: dotato di struttura agugliata, garantisce la
permanenza della bentonite sodica naturale durante
le fasi di lavorazione, senza influire in alcun modo
sull’elasticità del prodotto, e consente l’impiego del
prodotto in qualsiasi ambiente e situazione.
Estremamente efficace nell’impermeabilizzazione di
strutture sotto quota, anche in presenza di variazioni
delle condizioni ambientali (cicli di rigonfiamento/
essiccazione e di gelo/disgelo) o del fluido interagente
(presenza di sostanze inquinanti).
LE TIPOLOGIE DI PRODOTTO
Le principali famiglie di prodotti utilizzati sono:
• bentonite allo stato naturale;
• bentonite trattata mediante polimeri e resistente
agli inquinanti chimici;
• bentonite pre-idratata e resistente agli inquinanti
chimici.
Come si può evincere dalla terminologia, le ultime due famiglie derivano dalla prima ma hanno
una prestazione aggiuntiva, quella di resistenza
ad alcuni agenti chimici (sostanzialmente ioni calcio) che implicherebbero, sostanzialmente, una
difettosità nella tenuta all’acqua, come spiegato
successivamente.
La bentonite trattata mediante polimeri, nasce dalla
bentonite allo stato naturale alla quale vengono
aggiunti alcuni polimeri (la cui composizione è,
in genere, coperta da brevetto) che prevengono
l’azione degli ioni “inquinanti”.
La bentonite pre-idratata nasce anch’essa dalla
bentonite allo stato naturale, ma subisce una serie
di fasi principali fra le quali una prima di idratazione, dove vengono aggiunti, alla bentonite,
poIimeri in soluzione acquosa che la stabilizzano,
trovandosi così allo stato di gel. Successivamente
essa viene addensata ed acquisisce quindi una
propria autoportanza. L’ultima operazione è, in
genere, l’applicazione di un rivestimento.
E possibile, ai fini della resistenza agli agenti chimici, utilizzare anche bentonite allo stato naturale,
cioè secca, ed effettuare una pre-idratazione a piè
d’opera, con acqua pulita. Questa operazione,
tuttavia, è abbastanza critica, in quanto l’azione
di bagnatura deve essere omogenea.
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Foto di Diasen
sizione degli stessi, per una larghezza di circa 10 cm, sia in senso
verticale che orizzontale. Se si tratta di pannelli (che in genere,
hanno dimensioni di circa 1m x 1m), viene consigliato anche uno
sfalsamento fra file verticali di pannelli, al fine di non avere, in uno
stesso punto, 4 pannelli che si sovrappongono con evidenti problemi geometrici.
I pannelli vengono poi fissati mediante chiodi alla struttura. Una
attenzione particolare, come in tutti i casi, deve essere posta nei
dettagli.
Di seguito si analizzano:
• il nodo fra solaio controterra e parete verticale;
• il nodo in corrispondenza di pali di fondazione;
• il nodo in corrispondenza di chiamate delle barre di armatura di
pilastri o pareti;
• il nodo in corrispondenza di tubazioni;
• il terminale superiore della parete controterra.
Il nodo fra solaio controterra e parete verticale viene risolto, per
condizioni fuori falda, risvoltando il pannello sul dado di fondazione,
per circa 15 cm, con un giunto in corrispondenza dell’attacco fra
dado e parete e fra dado e solaio controterra. Il giunto viene realizzato con bentonite, in certi casi mescolata con gomme.
In condizioni di falda si dovrà collegare l’elemento verticale con
quello orizzontale secondo gli stessi principi di una normale sovrapposizione di pannelli contigui. Dalle indicazioni date, appare evidente
come l’obiettivo più importante sia quello di creare continuità della
tenuta all’acqua, in particolare in corrispondenza delle riprese di
getto, dove la possibilità di avere infiltrazioni di acqua è più elevata,
in quanto non sempre si riesce ad ottenere una perfetta compenetrazione dei diversi getti di calcestruzzo. Il nodo in corrispondenza
di pali di fondazione è certamente interessante e mette in luce le
specificità della bentonite. lnfatti, soprattutto in presenza di falda, si
ha la necessità di evitare infiltrazioni proprio in corrispondenza di
pali. La membrana bentonitica viene ritagliata in corrispondenza del
palo di fondazione, con un taglierino, e posizionata attorno al palo.
L’interspazio rimanente fra palo e membrana viene riempito con
sigillante bentonitico in modo tale da creare una corona circolare
attorno al palo. In questa maniera si ottiene la continuità della tenu-
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A base bentonitica ma...
TECNORED
Inietta & Impermeabilizza è un kit per impermeabilizzare murature
tradizionali in mattoni, pietra mista a base di bentonite sodiche.
Consente di effettuare impermeabilizzazioni dell’estradosso delle murature
controterra evitando scavi e sbancamenti del terreno con indubbi vantaggi
e rapidità di intervento. Può essere
impiegato su tutti i tipi di murature:
mattoni, pietra, tufo, miste, ecc. prive
di impermeabilizzazioni.
Il sistema Inietta&Impermeabilizza è a
base di bentoniti sodiche modificate,
la cui preparazione è stata semplificata al massimo e gli appositi iniettori
brevettati ne consentono l’applicazione a qualsiasi impresa del settore.
Gli elementi del kit: bentoniti sodiche modificate e leganti idraulici
micronizzati; miscela fluida impermeabilizzante; iniettori “usa e getta”.
ta. L’attivazione della membrana con acqua ed il suo rigonfiamento
permettono di occludere eventuali passaggi che dovessero rimanere dopo l’operazione.
Il nodo in corrispondenza di chiamate di barre di armatura si realizza in maniera simile a quello del caso precedente. Infatti il pannello
di bentonite viene forato in corrispondenza delle barre e lo spazio
viene poi sigillato. Per le tubazioni passanti attraverso la chiusura
controterra si dovrà porre una attenzione maggiore. In questo caso
le operazioni da effettuare sono le seguenti: in primo luogo è importante avvolgere la tubazione mediante un cordolo di bentonite
(simile a quello utilizzato per i giunti), successivamente viene effettuato il getto di calcestruzzo, ritagliata e posizionata la membrana
ed, infine, chiuso l’interspazio con sigillante bentonitico. In ultimo, il
terminale superiore si esegue in maniera molto simile a quello di
membrane bituminose o sintetiche. Infatti si posiziona una barra,
per esempio in acciaio, sul lembo della membrana e la si inchioda
sulla struttura. La sigillatura della zona avviene o mediante sigillanti
bentonitici, oppure di altro tipo, ma anche mediante semplici scossaline metalliche.
Le condizioni di posa non sono particolarmente critiche: non si
danno temperature minime o massime limite, si indica, invece, l’assenza di precipitazioni meteoriche durante le operazioni. Un accessorio importante è certamente il cordolo in bentonite che viene
utilizzato per le riprese di getti. Evidentemente può essere utilizzato
anche se per l’impermeabilizzazione esterna viene utilizzato un altro
materiale. Esso viene steso ed inchiodato in corrispondenza della
parte mediana dell’elemento da unire. Il getto successivo va a sovrapporsi e l’acqua contenuta idrata la bentonite, rigonfiandola e
permettendole così di assolvere alla funzione di tenuta.
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