Il calcestruzzo impermeabile

Il calcestruzzo impermeabile è uno speciale tipo di calcestruzzo progettato per resistere all'infiltrazione dell'acqua in pressione.

Questo materiale è particolarmente utile in applicazioni dove l'esposizione all'acqua è elevata, come nelle strutture interrate, nelle vasche, nei serbatoi e nelle strutture off-shore.

Per ottenere l’impermeabilità il calcestruzzo deve essere perfettamente confezionato, oltre che con un’adeguata quantità di cemento e aggregati puliti in curva granulometrica continua, anche con materiali che ne riducano la porosità, tipo: additivi cristallizzanti con proprietà di autocicatrizzazione (self healing), microsilicati addensati (Microsil 90), additivi idrofobici (Fluid hydro), additivi superfluidificanti plastificanti (Fluid S) coadiuvati con fibre antifessurative (Readymesh PM 180).

Il corretto rapporto acqua/cemento, che deve essere uguale o inferiore a 0,50, e la tecnica di vibrazione e compattazione durante la posa del calcestruzzo giocano, comunque, un ruolo fondamentale nel ridurre i vuoti e migliorare la densità, contribuendo così alla sua impermeabilità.

Come si misura l’impermeabilità del calcestruzzo

La norma UNI EN 12390-8: 2019 prevede una misura diretta della permeabilità attraverso la lettura in mm della profondità di penetrazione del fronte d’acqua all’interno di un provino in calcestruzzo sottoposto a un carico d’acqua in pressione. La norma prescrive che il campione di calcestruzzo, una volta stagionato in camera umida per 28 giorni, venga collegato a uno speciale apparecchio e sottoposto per 72 ± 2 h a una pressione d’acqua di 500 ± 50 KPa. Terminata la prova, il provino viene spezzato perpendicolarmente alla faccia sulla quale è stata applicata l’acqua in pressione e, dopo aver individuato e segnato il profilo del fronte d’acqua, viene registrata la massima profondità di penetrazione. Pur non esistendo una chiara indicazione normativa, ma semplicemente sulla base di deduzioni di indagini sperimentali, si considera impermeabile un calcestruzzo con un valore di penetrazione inferiore a 20-30 mm

In sintesi, il calcestruzzo impermeabile è essenziale per proteggere le strutture dagli effetti dannosi dell'acqua e dell'umidità, aumentando la durabilità e la longevità delle costruzioni.

Principali vantaggi del calcestruzzo impermeabile rispetto al calcestruzzo tradizionale

• Resistenza all'acqua: Il calcestruzzo impermeabile impedisce l'infiltrazione dell'acqua, riducendo il rischio di danni strutturali causati dall'umidità.
• Durabilità: Maggiore resistenza a fenomeni come la corrosione e l'erosione, aumentando la longevità delle strutture esposte a condizioni ambientali avverse.
• Minore manutenzione: Riducendo il rischio di infiltrazioni e danni, il calcestruzzo impermeabile richiede meno interventi di manutenzione nel tempo.
• Prevenzione di muffe e funghi: La sua impermeabilità aiuta a prevenire la formazione di muffe e funghi, migliorando la salubrità degli ambienti interni.
• Versatilità: Può essere utilizzato in una vasta gamma di applicazioni, tra cui fondazioni, serbatoi, canali, piscine e strutture sotterranee.
• Efficienza energetica: Bloccando la migrazione dell’acqua rende le superfici interne asciutte, migliorando l'isolamento termico, il comfort abitativo e riducendo i costi energetici grazie a una temperatura interna più stabile.
• Estetica: Può essere trattato e rifinito in vari modi, mantenendo un aspetto estetico gradevole, pur essendo altamente funzionale.

In sintesi, il calcestruzzo impermeabile offre vantaggi significativi in termini di prestazioni, durabilità e costi a lungo termine rispetto al calcestruzzo tradizionale.

Differenza tra una costruzione eseguita con calcestruzzo impermeabile e una con impermeabilizzazione avvolgente

La differenza riguarda principalmente il metodo e il materiale utilizzato per prevenire l'ingresso dell'acqua.

Costruzione eseguita con calcestruzzo impermeabile

• Composizione: Il calcestruzzo impermeabile è realizzato con una miscela speciale che include additivi per migliorare la resistenza all'acqua. Questi additivi possono essere agenti idrofobici o materiali idraulicamente attivi che riducono la permeabilità.
• Funzionamento: La protezione dall'acqua è intrinseca al materiale stesso. La sua matrice impermeabile rende molto difficile il passaggio dell'acqua.
• Applicazioni: È spesso utilizzato in strutture come serbatoi, gallerie, canali, fondazioni, muri controterra, capping, jet grouting e altre applicazioni dove è fondamentale che il calcestruzzo stesso crei una barriera impermeabile all’acqua.

Costruzione eseguita con impermeabilizzazione avvolgente

• Composizione: Questo metodo prevede l'applicazione di rivestimenti impermeabili sulla superficie esterna della struttura. I rivestimenti possono essere di varia natura e realizzati con teli bentonitici (Claytex), membrane sintetiche (PVC, TPO, EPDM), prodotti liquidi monocomponenti (Protech Rooftop), prodotti cementizi bicomponenti (Osmocem iTop)
• Funzionamento: L'impermeabilizzazione avvolgente crea una barriera fisica contro l'acqua, proteggendo la struttura dall'esterno. Questa barriera può essere applicata su superfici verticali e orizzontali.
• Applicazioni: È utilizzata principalmente in coperture, terrazze, fondazioni, muri controterra, solette e strutture sottoposte a momenti flettenti

In sintesi, il calcestruzzo impermeabile offre una soluzione integrata nel materiale stesso, mentre l'impermeabilizzazione avvolgente aggiunge una protezione esterna alla struttura. Entrambi i metodi hanno i loro vantaggi e svantaggi, e la scelta tra i due dipende da vari fattori che includono le specifiche esigenze progettuali, le sollecitazioni statiche, dinamiche, gli ambienti di esposizione e le condizioni di esercizio.

L'impermeabilizzazione dei giunti, delle connessioni e dei distanziatori di cassero

L’impermeabilizzazione dei giunti, delle connessioni e dei distanziatori di cassero nella costruzione di opere interrate in calcestruzzo è fondamentale per garantire la durabilità e la funzionalità della struttura.

Ecco alcuni criteri e pratiche comuni da considerare:

• Impermeabilizzazione delle connessioni: Nelle connessioni tra soletta di fondazione e muro perimetrale, così come tra due muri perimetrali adiacenti (riprese di getto verticali), utilizzare waterstop in bentonite sodica (Clayseal 25.20), mentre tra muro perimetrale e solaio utilizzare sigillanti idroespansivi estrudibili in cartuccia (Flexseal 300).

• Progettazione dei giunti: I giunti devono essere progettati per impedire la penetrazione dell'acqua, utilizzando profili e materiali adeguati. Nei giunti di dilatazione strutturali che richiedono particolare attenzione sia nella progettazione degli stessi che nella loro posizione, utilizzare bandelle elastomeriche in Hypalon (Elastotex 250 Combi) incollate da una parte all’altra del giunto con uno stucco epossidico (Syntech AS 21)
• Materiali impermeabilizzanti: Utilizzare materiali specifici per l'impermeabilizzazione, come waterstop in bentonite sodica (Clayseal 25.20), in gomma idroespansiva (Sealgum), in pvc (SealPvc), così come sigillanti elastomerici (EG 91) e resine idroespansive (Syntech Hag). Questi materiali devono essere scelti in base alle condizioni di utilizzo della struttura, alle esposizioni ambientali e alle caratteristiche del calcestruzzo.
• Tecniche di sigillatura: Applicare con cura e attenzione i sigillanti elastomerici (EG 91), i mastici (Proseal Fix) e le resine di incollaggio (Syntech AS 21), lungo i giunti e le connessioni per prevenire infiltrazioni d'acqua. Assicurarsi che la superficie sia pulita e asciutta prima dell'applicazione.
• Distanziatori di cassero: I distanziatori di cassero devono essere progettati in modo da non compromettere l'integrità del calcestruzzo. Possono essere utilizzati distanziatori in plastica o in acciaio. Nei distanziatori è importante prevedere l’utilizzo di specifici tappi (Corkseal) e anelli idroespansivi (Ringseal), per impedire all’acqua in pressione di attraversarli.
• Controllo della qualità: Effettuare controlli durante la fase di costruzione per garantire che i materiali e le tecniche utilizzate rispettino le specifiche progettuali. Test di permeabilità possono essere utili per verificare l'efficacia dell'impermeabilizzazione.
• Manutenzione: Prevedere un piano di manutenzione per monitorare le condizioni dei giunti e delle connessioni nel tempo, eseguendo riparazioni tempestive quando necessario.
• Drenaggio: Integrare sistemi di drenaggio adeguati a ridurre la pressione dell'acqua sul calcestruzzo per prevenire infiltrazioni.
• Condizioni ambientali: Considerare tutte le  possibili condizioni ambientali, come la presenza di acque sotterranee aggressive o l'esposizione a sostanze chimiche, che possono influenzare la scelta dei materiali impermeabilizzanti.

Seguire questi criteri contribuirà a garantire l'efficacia dell'impermeabilizzazione e la longevità dell'opera interrata in calcestruzzo.

Cos’è la “vasca bianca in calcestruzzo impermeabile”

L'impermeabilizzazione di strutture in calcestruzzo progettate con il sistema integrale “vasca bianca” o “vasca bianca in calcestruzzo impermeabile”, comprende degli additivi per la realizzazione del calcestruzzo impermeabile, una gamma completa di presidi impermeabili e una progettazione dedicata alle opere di impermeabilizzazione che studi l’ubicazione dei giunti e il posizionamento di specifici presidi per le fessurazioni programmate. La “vasca bianca”si utilizza prevalentemente nell'ambito delle costruzioni interrate e nelle strutture in calcestruzzo atte a contenere l’acqua al loro interno.

Queste strutture devono essere progettate con attenzione per garantire la loro impermeabilità e durabilità nel tempo, considerando fattori come la pressione idrostatica, le sollecitazioni meccaniche, sia statiche che dinamiche e le condizioni ambientali.

Nella costruzione del sistema integrale “vasca bianca in calcestruzzo impermeabile”, vengono utilizzati diversi materiali per garantire impermeabilità, resistenza e durabilità. I principali materiali includono:

• Calcestruzzo: È il materiale fondamentale per la struttura della vasca. Viene confezionato secondo diverse miscele che devono in ogni caso rispettare i requisiti normativi per tutti i componenti, le specifiche progettuali del calcestruzzo fresco, del calcestruzzo indurito e la loro verifica, compresi tutti i criteri di conformità e la loro valutazione.
• Additivi impermeabilizzanti: Questi possono essere di diversa natura fisico-chimica e vengono aggiunti al calcestruzzo per ridurre la permeabilità e migliorare le prestazioni del calcestruzzo.
• Presidi impermeabili : comprendono tutti quegli accessori che vanno diligentemente posizionare nei particolari costruttivi definiti “sensibili”, ovvero:  waterstop bentonitici per giunti di costruzione-ripresa di getto, profilati in pvc  per giunti strutturali e di movimento, giunti "break" di fessurazione programmata, sigillanti e malte speciali per elementi passanti il getto strutturale, guarnizioni speciali per distanziali e tiranti dei casseri.  

La combinazione in modo appropriato di tutti i presidi impermeabili sopra descritti, assicura che la vasca bianca in calcestruzzo impermeabile sia in grado di svolgere la sua funzione senza compromettere la sua integrità strutturale nel tempo.