Cos'è e come funziona il consolidamento strutturale di un edificio

Un edificio, nel corso della sua vita, può subire danni, cedimenti e crolli, legati a diversi fattori che possono essere anche concatenati tra loro. Per esempio, possono verificarsi in seguito a fenomeni naturali imprevedibili a lungo termine, come un’alluvione o un terremoto. A seguito dei danni riportati, una strada da percorrere può essere quella di eseguire degli interventi di consolidamento strutturale, che rinforzino la struttura portante dell’edificio e lo preparino al meglio per ogni possibile sollecitazione successiva.

Si tratta di interventi sempre più comuni negli edifici ad uso civile, soprattutto nelle aree a rischio sismico, e negli edifici storici da restaurare: la delicatezza e le competenze richieste nei diversi tipi di intervento può essere anche molto diverso.

Consolidamento strutturale: cosa significa

Rientrano nel significato di consolidamento strutturale tutti quegli interventi mirati al rinforzo della struttura di un edificio, che permettono non solo di riparare danneggiamenti legati a calamità naturali (come il caso del consolidamento sismico), ma anche di ripristinare parti danneggiate dal tempo o dall’incuria. Possono riguardare elementi differenti dell’edificio, fino ad arrivare ai componenti dell’edificio adibiti al sostegno statico della struttura.

Ciascun intervento di consolidamento strutturale richiede l’impiego di personale qualificato, materiali di prima qualità e tecnologie consolidate: in mancanza di questi fattori, infatti, può alimentare i danni preesistenti o addirittura provocarne di nuovi. Un intervento di consolidamento strutturale realizzato ad arte consente di mettere in sicurezza l’edificio, non solo momentaneamente ma a lungo termine. Può essere infatti previsto anche come intervento di miglioramento per adeguare la struttura di edifici storici agli standard di sicurezza contemporanei.

Materiali e tecniche di consolidamento strutturale

Quello del consolidamento strutturale è un ramo dell’edilizia in cui è continua la ricerca di materiali sempre più performanti, in grado di rendere sempre più efficaci le tecniche applicative. Tecniche e materiali sono infatti strettamente legati: i più comuni sono l’FRCM (Fiber Reinforced Cementitious Matrix), il CRM (Composite Reinforced Mortar) e l’FRP (Fiber Reinforced Polymer).

FRCM (Fiber Reinforced Cementitious Matrix)

L’FRCM è una tecnica che prevede l’utilizzo di tessuti o reti in fibre di varia natura applicate attraverso matrici inorganiche (malte). Si realizzano in situ e servono per il consolidamento strutturale di edifici in muratura o in conglomerato cementizio armato. I materiali di cui è costituita la rete possono essere di differenti tipologie, tra cui il vetro alcali-resistente.

CRM (Composite Reinforced Mortar)

Con l’acronimo CRM si intende una tecnica di consolidamento degli edifici attraverso rinforzi a base fibrosa preformati e malte inorganiche che interviene su murature esistenti per sostituire il tradizionale intonaco strutturale armato. L’armatura di rinforzo può essere costituita da rete in fibra di vetro (GFRP) o carbonio (CFRP), mentre la malta strutturale è a base di calce o cementizia.

FRP (Fiber Reinforced Polymer)

Questa tecnica di consolidamento si basa sull’applicazione di tessuti e lamine in fibra di vetro (GFRP), carbonio o aramide attraverso resine termoindurenti. I profili pultrusi in fibra di vetro vengono preferiti ai tradizionali profili di acciaio e alluminio per via della maggiore leggerezza, resistenza alla corrosione, resistenza dielettrica e isolamento termico.

Tipi di intervento di consolidamento strutturale

Un intervento di consolidamento strutturale può avere diversi fini, che determinano le caratteristiche dell’intervento stesso, come invasività e reversibilità, comportamento statico e dinamico, estensione, stato di coazione, integrità architettonica e durabilità. Tra gli obiettivi più comuni di un intervento per consolidamento strutturale ritroviamo:

• Rinforzo strutturale degli elementi esistenti, al fine di aumentare resistenza e/o duttilità;
• Inserimento di nuovi elementi, per aumentare la sicurezza di una parte o di tutto l'edificio, senza sconvolgere il funzionamento della struttura;
• Cambio di destinazione d'uso, per diminuire i carichi in gioco;
• Inserimento di protezioni passive di base o controventi;
• Riduzione delle masse, sulla base di un’attenta analisi sugli effettivi benefici.

Esempio pratico: consolidamento di muri portanti

Come consolidare un muro portante? La soluzione è il ciclo strutturale, un processo costruttivo implementativo utilizzato per il rinforzo strutturale della muratura portante. Si appoggia alla tecnica di rinforzo FRCM della muratura per far sì che la muratura portante non venga corrotta dagli agenti atmosferici e dal passare del tempo, che sopporti senza conseguenze le temperature estreme, che non sia soggetta a corrosione e che sia totalmente amagnetica.

Esempio pratico: consolidamento di edifici con crepe

Come soluzioni alle crepe nei muri è necessario eseguire innanzitutto un intervento sulle fondazioni, al seguito del quale è consigliabile attendere almeno sei mesi prima di passare al consolidamento delle crepe nei muri. Si inizia con le crepe nei muri esterni e portanti, per poi passare alle crepe nei muri interni divisori, stabilendo se la lesione sia passante, nel qual caso l’intervento andrà eseguito su entrambi i lati delle crepe strutturali: ogni lesione va riempita con malte anti ritiro e all’occorrenza cunei d’acciaio.

Soluzioni in fibra di vetro per il consolidamento strutturale

Gavazzi fornisce soluzioni per il rinforzo e consolidamento strutturale realizzate con fibra di vetro AR (Alcali-Resistente). Il vetro AR, a differenza delle altre tipologie di vetro, non teme l’aggressione degli agenti alcalini , grazie all’alto contenuto di ossido di zirconio che gli conferisce alta durabilità e resistenza in ambiente alcalino. Le reti in fibra di vetro AR Gavazzi vengono utilizzate come armatura all’interno dei diversi sistemi di rinforzo e ripristino strutturale:

• Sistemi di rinforzo CRM. La resina termoindurente applicata sulle reti in fibra di vetro AR Gavazzi penetra all’interno della fibra, impregnandola completamente e garantendo la massima aderenza tra il rinforzo e il supporto;
• Elementi prefabbricati. Le reti in fibra di vetro AR Gavazzi presentano un’ottima aderenza con le malte autolivellanti HPC e permettono di diminuire lo spessore e il peso dei pannelli prefabbricati di facciata, utilizzati a scopo decorativo e strutturale;
• Antisfondellamento solai. Le reti in fibra di vetro AR Gavazzi sono il prodotto ottimale per tutti gli interventi di messa in sicurezza del solaio.