4 Polimeri e conglomerato polimerico: applicazione su ponti stradali
4.5 Impermeabilizzazioni in materiale polimerico carrabile per ponti stradali
4.5.2 Preparazione del piano di posa
4.5.1 Tessitura superficiale
Una pavimentazione stradale deve poter garantire una sufficiente ruvidità superficiale, neces-saria per creare idonee condizioni di aderenza tra lo pneumatico dei mezzi che vi transitano sopra e la pavimentazione anche in condizioni di forte presenza di acqua sul manto stradale al fine di non compromettere la sicurezza della circolazione. Esperienza diffuse negli ultimi vent’anni in tema di irruvidimento delle superfici viabili, in campo stradale e aeroportuale, forniscono indica-zione delle sufficienti garanzie che la tecnologia dei sistemi anti-skid può fornire allo scopo. Tali sistemi sono basati sull’impiego di inerti di particolare durezza e opportune microrugosità, capa-ci di legarsi tenacemente e in modo duraturo a leganti sinteticapa-ci preferibilmente di natura epossi-dica. Tramite la tecnologia anti-skid, è stato possibile determinare la soluzione al problema dell’irruvidimento superficiale dei materiali polimerici aventi il duplice ruolo di impermeabiliz-zazione-pavimentazione. Infatti, la malta sintetica adatta all’uso è un sistema ad alto contenuto di resina epossidica saturabile con inerti aventi caratteristiche fisico-meccaniche ricercate e idonei, pertanto, a fornire al piano viabile ottime proprietà antisdrucciolo. Questa soluzione può offrire anche benefici in termini di abbattimento del rumore generato dal rotolamento degli pneumatici e di riduzione dei fenomeni di acquaplaning. Inoltre, nei ponti stradali, può verificarsi la formazio-ne di ghiaccio per fenomeni di condensa anche durante la stagioformazio-ne “non fredda” (autunno e pri-mavera) in quanto essi risultano maggiormente esposti a condizioni di umidità e vento. Durante questi periodi, non aspettandosi la formazione di tali eventi, non sono tempestivamente effettuati trattamenti con sali disgelanti del piano stradale e la pavimentazione può risultare estremamente insidiosa per la guida. Il trattamento anti-skid, realizzato con materiale a microtessitura e macro-tessitura elevata, garantisce ottime condizioni di sicurezza per gli automobilisti.
4.5.2 Preparazione del piano di posa
L’impermeabilità del supporto può essere assicurata solamente prevedendo una perfetta ade-sione tra pavimentazione ed impalcato. Se tale situazione non si verifica, il possibile ristagno d’acqua che ne consegue nelle zone mal collegate, porta inevitabilmente ad un’inefficienza del sistema impermeabilizzante. La perdita di adesione nel tempo può essere dovuta a diversi fattori come:
- variazioni dimensionali differenziali tra impalcato e rivestimento causate da variazioni termiche giornaliere e stagionali. Tali variazioni producono degli stati tensionali, che, concentrandosi negli strati più deboli, portano alla formazione di fessure e/o distacchi;
47 - presenza di umidità nel supporto. L’umidità presente nel supporto, in seguito a variazioni di temperatura, trasuda portando a distacchi localizzati della membrana stessa con conse-guente formazione di punti suscettibili all’attacco di sostanze aggressive;
- carichi da traffico e sforzi di taglio indotti da veicoli in frenata/accelerazione/sterzatura; - stato della superficie di posa non idonea alla stesura del rivestimento.
Particolare cura dovrà essere posta nella preparazione delle superfici su cui verranno applicate le impermeabilizzazioni; eventuali punti di discontinuità del supporto dovranno essere stuccati e si-gillati con idonee malte o stucchi epossidici. Il supporto deve presentarsi con adeguate pendenze per un regolare smaltimento delle acque ed inoltre, avere integrità, regolarità, perfetta pulizia, as-senza da oli/grassi/polveri, asas-senza di boiacche o di malta cementizia, prodotti disarmanti e pree-sistenti impermeabilizzazioni.
Le più comuni tecniche di rimozione dello strato di impermeabilizzazione degradato e prepara-zione del nuovo piano di posa per il nuovo rivestimento sono:
- shotblasting (pallinatura): procedura di irruvidimento del supporto e di rimozione di tutti i contaminanti presenti sulla superficie, realizzata con l’ausilio di un macchinario che get-ta ad alget-ta velocità particelle meget-talliche abrasive sulla superficie stessa;
- gritblasting (sabbiatura): procedimento analogo che utilizza sabbia in sostituzione delle particelle metalliche. Tra i limiti della tecnica troviamo il difetto di non riuscire a rimuo-vere precedenti strati di impermeabilizzante; tra i pregi, il vantaggio di arrivare laddove la pallinatura non arriva.
- idroscarifica: procedura di rimozione dei contaminanti tramite getti d’acqua ad altissima pressione; l’uso di questa tecnica implica la necessità di lasciar asciugare il supporto pri-ma della successiva stesura del conglomerato;
- scarifica: fresatura delle superfici per rimuovere le precedenti impermeabilizzazioni per poi procedere alla stesura del nuovo rivestimento.
L’applicazione di rivestimenti polimerici carrabili viene fatta generalmente su supporti in calce-struzzo o in acciaio a seconda del materiale con cui è realizzato l’impalcato del ponte. Nel caso di posa dell’impermeabilizzazione su impalcato in acciaio, il supporto si presenta omogeneo e liscio se è di nuova realizzazione; omogeneo e più rugoso se è di vecchia realizzazione in quanto potrebbe essere presente dell’eventuale corrosione. In entrambi i casi, un’adeguata preparazione del piano di posa del supporto può essere ottenuta come segue:
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- sabbiatura al fine di rendere la superficie sufficientemente rugosa (asportando eventuali zone in corrosione);
- soffiatura dell’intera superficie.
Nel caso di posa dell’impermeabilizzazione su impalcato in calcestruzzo, per la preparazione del supporto, si deve distinguere se l’operazione viene eseguita su un nuovo supporto o su un sup-porto già esistente, degradato e da ripristinare in quanto le due situazioni differiscono per la fini-tura superficiale con cui si presenta il piano di posa. Se il supporto è di nuova realizzazione (cal-cestruzzo appena gettato e indurito), la superficie si presenta omogenea e liscia, priva di residui di precedenti impermeabilizzazioni. Un’adeguata preparazione del supporto può essere ottenuta come segue:
- sabbiatura con il solo fine di eliminare il lattice di cemento. Si può provvedere anche con il solo idrolavaggio;
- operazione per conferire planarità e sufficiente rugosità; - soffiatura dell’intera superficie.
Nel caso di un supporto esistente, la superficie si presenta invece scalinata, con porzioni di calce-struzzo distaccate o frantumate, porzione di ferri d’armatura in vista, eventuali avvallamenti. La preparazione del supporto, in questo caso, può essere ottenuta come segue:
- pallinatura del supporto;
- ripristino planarità e sufficiente rugosità mediante la stesura di opportune resine/malte epossidiche o malte cementizie;
- soffiatura dell’intera superficie.
In generale, quando si lavora con impalcati in calcestruzzo già esistenti, degradati e da ripristina-re, al fine di realizzare un’ottima impermeabilizzazione si deve procedere all’eliminazione di tut-te le fessure, le quali possono essere causa di infiltrazione da partut-te degli agenti aggressivi estut-terni. Le indicazioni dell’American Concrete Institute (A.C.I.) consigliano di riparare tutte le fessure con ampiezza superiore a 1 mm. Inoltre, è opportuno verificare la resistenza del calcestruzzo e l’umidità in esso contenuta. Relativamente alla resistenza del calcestruzzo, la prova che si svolge sull’impalcato è una prova di estrazione a trazione. Un disco di acciaio viene incollato alla super-ficie da testare (attraverso un nastro adesivo a presa rapida) e messo in trazione con una opportu-na apparecchiatura. Se la rottura avviene per uopportu-na tensione inferiore a 1 MPa e a profondità infe-riore a 6.4 mm, il calcestruzzo va sostituito con uno che garantisca maggiore resistenza; se la
rot-49 tura avviene per una tensione compresa tra 1 e 1.7 MPa, i tecnici decideranno arbitrariamente se la superficie di posa è idonea ad adempiere in modo soddisfacente la funzione di supporto o se sono necessarie riparazioni. Se la rottura avviene per tensioni superiori a 1.7 MPa la superficie è idonea senza necessità di decisioni arbitrarie.
Risulta necessario rilevare il quantitativo di umidità presente nella pasta cementizia che costi-tuisce il supporto. Il tenore di umidità deve, infatti, essere inferiore al 4%. Un metodo di prova per valutarlo è il metodo del carburo di calcio. Viene eseguito in situ attraverso il prelevamento di polvere di cemento mediante trapanatura del supporto (profondità circa 20 mm). Il campione viene pesato con una bilancia di precisione e inserito in un apposito contenitore; l’umidità libera presente nel campione reagisce con il carburo di calcio contenuto nel reagente inserito, produ-cendo un gas di acetilene: l’aumento di pressione all’interno del contenitore, misurata da un ma-nometro pre-calibrato, è direttamente proporzionale alla quantità d’acqua contenuta.
4.5.3 Posa in opera