Sostituzione combinata di guaina impermeabilizzante e protezione bituminosae protezione bituminosa

5.3.4 Sostituzione combinata di guaina impermeabilizzante

Manutenzione uniforme

La prima combinazione che viene studiata è quella relativa a una manutenzione uniforme, in cui viene eseguita la sostituzione dello strato bituminoso ogni 10 anni (come mostrato nell’esempio precedente) e della membrana impermeabilizzante ogni 20 anni. Tale tipologia di manutenzione risulta semplice e facilmente programmata, e permette di aumentare in modo importante il tempo di rottura del calcestruzzo.

Manutenzione uniforme

Anno Memb. impermeabile Memb. bituminoso

0 • •

10 •

20 • •

30 •

40 • •

50 •

60 • •

70 •

80 • •

90

Vantaggi Manutenzione semplice e regolare.

Svantaggi Manutenzione inefficiente. Alcune manutenzioni non sono necessarie per raggiungere tale livello

di vita utile.

Tabella 5.4: Manutenzione uniforme

In seguito, sono mostrati i tempi T1, T2 e T3, dati dalla seguente attività di manutenzione.

Nessuna manutenzione Manutenzione uniforme

T1 6 59,4

T2 8,4 74,8

T3 17,4 93,8

Tabella 5.5: Variazione dei tempi T1, T2 e T3 in seguito alla manutenzione uniforme

Si nota un forte aumento del tempo di inizio per la corrosione, che passa da 6 a 59,4. Il tempo T2 avviene dopo 15,4 anni dal tempo T1, complice il fatto che la sostituzione della membrana impermeabile avviene proprio a 60 anni, la quale la blocca il tasso di deterioramento. Abbiamo infine la rottura finale del calcestruzzo a 93,8 anni. Lo schema di manutenzione proposta risulta semplice da programmare, prevedendo una sostituzione ciclica degli elementi. Il problema di questo schema è il fatto che la sostituzione della membrana bituminosa non risulta efficace dopo l’inizio della corrosione. Per tale motivo, essa non necessita di essere sostituita ogni 10 anni, ma potrebbe essere cambiata solamente ogni 20, insieme alla sostituzione della membrana impermeabile.

Manutenzione preventiva

Tale schema di manutenzione, denominata preventiva, si prefigge l’obiettivo di in-tervenire sulla struttura prima che essa manifesti un guasto. Tale modalità permet-te quindi di aumentare in maniera importanpermet-te il permet-tempo di inizio della corrosione, concentrando tutte le operazioni di manutenzione nei primi 50 anni di vita della struttura, ma rendendola maggiormente suscettibile nei restante periodo.

Manutenzione preventiva

Anno Memb. impermeabile Memb. bituminoso

0 • •

10 • •

20 • •

30 • •

40 • •

50 • •

60 70 80 90

Vantaggi Il tempo T1 aumenta in maniera significativa.

Svantaggi Nessuna manutenzione dopo i 50 anni Tabella 5.6: Manutenzione preventiva

Come si vede dallo schema proposto, sia la sostituzione della membrana imper-meabile che dello membrana bituminosa avvengono ogni 10 anni, massimizzando il piu’ possibile il tempo necessario per l’inizio della corrosione. Tale strategia di manutenzione prevede soltanto degli interventi entro i primi 50 anni. In seguito vengono mostrati di quanto variani i tempi T1, T2 e T3.

Nessuna manutenzione Manutenzione preventiva

T1 6 78,3

T2 8,4 80,7

T3 17,4 89,7

Tabella 5.7: Variazione dei tempi T1, T2 e T3 in seguito alla manutenzione preventiva

Osservando i risultati, è possibile notare come, nonostante il tempo T1 sia molto maggiore rispetto alla manutenzione uniforme, la rottura del calcestruzzo avviene comunque poco prima rispetto all’esempio precedente. Il tempo T1 passa infatti da un valore di 6 anni a un valore di 78,3 anni, il massimo valore raggiungibile. Il tempo T3 passare da un valore di 17,4 a 89,7. Nonostante sembri un ottimo risultato, esso è comunque inferiore al valore, ottenuto con la manutenzione uniforme, di 93,8 anni.

Questo è dovuto al fatto che, non essendo stata eseguita alcun tipo di manutenzione dopo i 50 anni, non è presente più nessuno elemento in grado di bloccare o ridurre il tasso di deterioramento. Tale soluzione porta quindi al maggiore valore del tempo T1, ma non ottimizza la vita utile della strutture, che risulta comunque inferiore rispetto alla manutenzione uniforme, con un valore di T3 pari a 89,7 anni.

Manutenzione predittiva

Con l’ultimo schema di manutenzione si è cercato di ottimizzare gli interventi, riducendo la sostituzione della membrana impermeabile, che passa dai 10 della manutenzione preventiva a 30 anni, quindi con una frequenza ancora minore rispetto alla manutenzione uniforme. Come descritta precedentemente, tale manutenzione prende il nome di predittiva. Tramite il modello di deterioramento proposto, è stato possibile scegliere gli intervalli di manutenzione che andassero a ottimizzare la vita utile, senza andare pero’ a spendere delle cifra non necessarie per la manutenzione.

Per tale motivo, è stato quindi scelto un intervallo di manutenzione della membrana di 30 anni e una sostutizione della copertura bituminosa ogni 10 anni.

Manutenzione predittiva

Anno Memb. impermeabile Memb. bituminoso

0 • •

10 •

20 •

30 • •

40 •

50 •

60 • •

70 80 90

Vantaggi Maggiore vita utile della struttura a parita’ di costo di manutenzione.

Operazioni ottimizzate.

Svantaggi Manutenzione difficile da programmare.

E’ richiesto un modello matematico adeguato.

Tabella 5.8: Manutenzione predittiva

Si vedra’ come questa scelta portera’ ad un tempo T1 uguale a quello della ma-nutenzione uniforme, nonostante la minore frequenza. La membrana bituminosa, invece, viene sostituita ogni 10 anni, fino all’età di 60 anni. Tale soluzione mag-giormente ottimizzata rispetto a quella uniforme. Infatti, nonostate la membrana impermeabile venga sostituita una volta ogni 30 anni, la vita utile dell’elemento risulta solo leggermente intaccata.

Nella seguente tabella sono riportati i dati ricavati.

I risultati ottenuti mostrano un valore del tempo T1 pari a 59,4 anni, lo stesso ricavato nel caso di manutenzione uniforme. Stesso ragionamento vale per il tempo T2, anch’esso pari a 74,8 anni. Questo è dovuto alla sostituzione della membrana a 60 anni, subito dopo il tempo di inizio della corrosione. Tali valori sono stati ot-tenuti andando a sostituire la barriera impermeabilizzante solamente 3 volte lungo tutto l’arco di vita della struttura. L’unico valore minore è quello di rottura del calcestruzzo, il quale avviene a 83,8 anni, minore sia della manutenzione uniforme

Nessuna manutenzione Manutenzione predittiva

T1 6 59,4

T2 8,4 74,8

T3 17,4 83,8

Tabella 5.9: Variazione dei tempi T1, T2 e T3 in seguito alla manutenzione predittiva

che preventiva, ma comunque accettabile. Nel caso si volesse aumentare ulterior-mente la vita utile della struttura, si potrebbe predisporre un intervento aggiuntivo prima degli 83 anni.