Caso individuale

1. CONTESTUALIZZAZIONE
L’edificio sul quale è stato eseguito lo studio funge da stazione ferroviaria. La costruzione è stata
cementificata durante gli anni 80, mentre il contesto è stato ultimato durante gli anni 90.
Tale stazione è collocata presso Lecco Maggianico, un quartiere periferico della città di Lecco. La
ferrovia collega Lecco a Milano e Bergamo.
L’edificio si sviluppa su tre piani:
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Al piano terra sono presenti i locali destinati alla stazione: sala d’aspetto, servizi igienici,
locale macchine, sala di controllo e ufficio dirigenti. Sono inoltre presenti due locali chiusi
al pubblico in cui sono collocati gli ingressi ai piani superiori mediante vani scala;
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Caso di studio personale
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Ai piani superiori sono collocate le abitazioni. Tali residenze erano un tempo destinate al
personale della stazione quale la figura del capo stazione. Ora alcune sono disabitate
mentre altre sono occupate da ex capo stazioni in pensione e personale attivo.
2. ELEMENTO CONSIDERATO
Per l’analisi delle anomalie dell’edificio è stato effettuato un sopralluogo in data 24.05.2013,
durante il quale è stato fatto un rilievo fotografico e sono state ottenute informazioni riguardanti
lo stato dell’edificio e gli interventi di manutenzione eseguiti nel corso degli anni.
L’edificio si presenta generalmente in buono stato dal punto di vista strutturale. La zona più
degradata è relativa al porticato antecedente l’ingresso alla stazione. Tale porticato è realizzato
mediante elementi strutturali che reggono un solaio in cemento armato. Dal portico è osservabile
l’intradosso inferiore di questa partizione, mentre all’estradosso superiore essa funge da balcone.
In teoria questo elemento non è destinato ad essere calpestabile, se non per interventi di
manutenzione straordinaria, tanto che non sono presenti parapetti di protezione. Per accedervi è
inoltre necessario scavalcare un parapetto delimitante l’area destinata ai balconi.
In precedenza tale balcone era anche piastrellato, con piastrelle di dimensioni 30x30 posate senza
incollante su uno strato di impermeabilizzante. Recentemente tali lastre sono state spostate per
eseguire un’indagine sullo stato effettivo dell’impermeabilizzante a causa di infiltrazioni di umidità
all’intradosso del balcone.
La stratigrafia è dunque molto semplice: una soletta di cemento armato di circa 20 cm sul quale
sono stati posati pannelli impermeabilizzanti finiti con lastre di rivestimento non incollate.
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Caso di studio personale
3. ANOMALIE RISCONTRATE
Le anomalie osservate durante il sopralluogo sono strettamente dipendenti alla presenza di
umidità nell’elemento.
In primo luogo si sono infatti notate subito alterazioni cromatiche in posizione casuale
all’intradosso inferiore, come è possibile osservare di seguito.
Come si può vedere sono presenti macchie distribuite su tutto il porticato soprattutto tra le
giunzioni degli elementi strutturali in cemento armato e al centro delle campate portanti.
Inoltre sono stati osservati a terra depositi di calcare dovuti al gocciolamento di soluzione salina
dall’alto in prossimità di depositi all’intradosso e anche di stalattiti.
Anche durante il sopralluogo è stato possibile notare la caduta di soluzione dalle stalattiti che
bagnava la zona sottostante.
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Caso di studio personale
4. PATOLOGIE ANALIZZATE
Dunque, come è stato finora presentato, sono presenti principalmente anomalie di tipo cromatico
sull’elemento portante, costituite da depositi calcarei ed efflorescenze.
Le posizioni in cui queste anomalie sono riscontrabili sono differenti: le concrezioni si sviluppano
infatti all’intradosso del parapetto in cemento armato, mentre le efflorescenze affiorano
all’intradosso della soletta; le cause benché correlate sono differenti.
4.1 CONCREZIONI
Le concrezioni presenti sono di colore bianco e sono collocate nella zona di congiunzione tra
parapetto e soletta.
Tale fenomeno è dovuto all’accrescimento superficiale di concrezioni di natura calcarea. Vengono
infatti depositati in superficie sali calcarei insolubili (calcite) dovuti alla precipitazione di una
soluzione salina di sali solubili (bicarbonato di calcio). Tale cristallizzazione avviene a causa
dell’evaporazione della soluzione che lascia come residuo delle particelle di sale insolubile.
L’evaporazione è infatti più veloce sui bordi e sulle superfici esterne perché queste sono
direttamente a contatto con lo scambio convettivo di calore con l’aria esterna. L’aria cede infatti il
proprio calore all’acqua della soluzione salina che inizia ad evaporare, depositando i sali calcarei.
Inoltre il fatto che la zona sia riparata dalle precipitazioni causa il mancato dilavamento dei sali in
superficie, che tendono quindi a depositarsi ed accrescere.
Questi sali sono trasportati in superficie attraverso la soluzione liquida. La loro presenza infatti è
dovuta alla reazione chimica tra l’acqua e gli elementi all’interno del calcestruzzo. L’acqua causa la
dissoluzione del calcare sotto forma di bicarbonato di calcio per idratazione del cemento. La
soluzione salina poi tende a scendere dall’estradosso superiore all’intradosso inferiore per effetto
della gravità.
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Caso di studio personale
L’idratazione del calcestruzzo è dovuta alla presenza di acqua liquida sulla superficie. Tale contatto
può avvenire principalmente per due cause riscontrate: Infiltrazione di acqua tra parapetto e
soletta o Percolamento di acqua piovana all’intradosso.
Percolamento acqua piovana
Nel caso di percolamento di acqua piovana all’intradosso del parapetto, questo è dovuto dal
percolamento di acqua all’estradosso che, per effetto delle forze di coesione e della viscosità, si
sposta sul bordo perimetrale.
Questo fenomeno è favorito dai seguenti fattori:
-
Assenza di rompi goccia: che non avrebbe permesso alla soluzione di spostarsi verso
l’intradosso del parapetto e dunque il deposito di sali
Assenza di canali di gronda: che avrebbero raccolto la soluzione sul bordo perimetrale e
l’avrebbero smaltita. Questi elementi avrebbero evitato anche la formazione di depositi
calcarei a terra
Infiltrazione di acqua tra parapetto e soletta
In questo caso invece l’acqua filtrerebbe tra la discontinuità strutturare del parapetto con la
soletta.
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Caso di studio personale
Tale infiltrazione può essere dovuta ad un’insufficiente tenuta all’acqua tra il parapetto e la
soletta. Dunque la sigillatura non sarebbe garantita dal manto impermeabilizzante sul bordo
esterno e quindi dal risvolto. Il deterioramento di tale strato può essere dovuto a svariate
possibilità di cui si è osservato solo lo stato finale. Ad esempio può essere stato sollevato
dall’azione del vento che ne ha causato la presenza di bolle d’aria e quindi la mancata tenuta
all’acqua. Inoltre per tecnologia costruttiva il manto può avere discontinuità in prossimità delle
scossaline che ne causerebbe la perdita di acqua. Tale degrado non è direttamente osservabile,
ma può essere ipotizzato partendo dagli effetti. I pannelli potrebbero anche essere deformati a
causa di dilatazioni termiche che ne possono aver causate tensioni interne e rialzamento dello
strato.
Un'altra cosa che è stata osservata è l’assenza di canali di scolo sul bordo esterno che consentono
all’acqua di ristagnare in copertura e dunque una maggiore probabilità di assorbimento attraverso
il manto impermeabilizzante.
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4.2 EFFLORESCENZE
Anche le efflorescenze possono essere ricondotte all’affioramento di sali solubili in superficie.
Come in precedenza, tale affioramento è dovuto all’evaporazione della soluzione salina e con il
deposito di sali sulla superficie.
La migrazione di tali sali avviene all’interno della soluzione che si muove per effetto della gravità
dall’estradosso all’intradosso, questa volta però non all’esterno dell’elemento ma bensì per mezzo
della capillarità dei pori. La soluzione viene assorbita dal materiale della soletta che è poroso
(calcestruzzo) e viene a crearsi una reazione chimica che crea i prodotti di idratazione. Tali prodotti
sono i sali contenuti all’interno della soluzione. Il motivo per cui ho queste reazioni è la presenza di
acqua nel calcestruzzo. La presenza di acqua è dovuta sia ad un’infiltrazione che ad un ristagno
d’acqua in copertura.
La filtrazione di
acqua
all’interno
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della struttura è dovuta ai fenomeni di trasporto per capillarità. Anche in questo caso ho una
tenuta insufficiente all’acqua all’estradosso dovuta probabilmente al logoramento della
membrana impermeabilizzante a causa del sollevamento per effetto del vento, la presenza di
bolle d’aria sul manto causate da una possibile errata posa e da possibile dilatazione termica.
Inoltre è stata osservata anche la presenza di vegetazione tra
alcuni pannelli di
impermeabilizzazione.
Il ristagno di acqua in copertura può invece essere dovuto dal malfunzionamento del canale di
scolo che non consentirebbe il corretto smaltimento delle acque meteoriche, associato ad una
pendenza insufficiente della copertura.
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Caso di studio personale
Bulk density Porosity
Materiali
Concrete, C35/45 (perdita 15% per invecchiamento)
Roof Membrane V13 (perdita 15% per invecchiamento)
Roof Membrane V13 (perdita 65% per invecchiamento)
kg / m
2220
2400
2400
3
3
3
m /m
0,18
0,001
0,001
Specific Heat
Capacity, Dry
J/kg K
850
1000
1000
Thermal
Water Vapour
Conductivity, Diffusion Resistance
Dry, 10°C
Factor
W/mK
1,6
0,5
0,5
210,8
8500
4500
Water
Absorption
Coefficient
2
kg/m s^0.5
0,009
-
È stata effettuata un’analisi sul contenuto di acqua all’interno del elemento strutturale ; Al fine di ottenere risultati
sensati e confrontabili, sono stati evidenziati 3 casi:
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CASO 1: I materiali hanno una perdita di proprietà per pari al 15%, ma lo strato impermeabilizzante trattiene
l’acqua all’esterno;
CASO 2: Si è ipotizzata un’infiltrazione causata dal degrado del manto (posto 65%). Tale infiltrazione è stata
posizionata superficialmente in modo da rappresentare un ristagno di acqua.
CASO 3: Si è mantenuto un degrado dell’impermeabilizzante del 65% con un’infiltrazione all’interno
dell’elemento strutturale.
È possibile osservare che il contenuto di acqua raddoppia tra il primo e il secondo caso a causa del danneggiamento
dell’ impermeabilizzante. Tra il caso 2 e 3 il contenuto non aumenta significativamente, ma la velocità di saturazione è
maggiore.
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