10 ottobre 2012

Ponte - Belvedere Marittimo

Il ponte sul torrente Gafaro, situato nel comune di Belvedere Marittimo (Cs), è una struttura in cemento armato di antica fattura, la cui realizzazione risale agli inizi degli anni '20. Nel disegno dell'arco è rinvenibile una curva policentrica: lo sviluppo della curva misura circa 22 metri, e viene descritta da un raggio di 17.70 metri circa; alle imposte il raggio si riduce notevolmente, sino a qualche metro. La struttura portante è formata da tre archi collegati da traversi, completata da una soletta. La luce misura 17.85 metri, la freccia 2.85 metri. La struttura si presentava in avanzato stato di degrado: il copriferro si era completamente distaccato e metteva in risalto le armature metalliche, in ferro tondo liscio, caratterizzate da una diminuzione sensibile della sezione. Si erano inoltre verificati dissesti localizzati caratterizzati generalmente da fenomeni di disgregazione del materiale superficiale, dovuto sia ad alterazioni del materiale stesso che alla profonda corrosione dei ferri, con conseguente spinta verso l'esterno e distacchi del copriferro. Preliminarmente al progetto i progettisti hanno effettuato una serie di valutazioni diagnostiche, riguardanti sia l'entità dei copriferri originali che la profondità di carbonatazione, con mappatura delle zone carbonatate. La prima è stata individuata per mezzo di scalpellatura, mentre la seconda è stata eseguita mediante trattamento con fenolftaleina (1% in etanolo) su provini prelevati di calcestruzzo.
Il progetto
Alla luce dei vincoli posti dalla locale Soprintendenza, l'aspetto fondamentale sul quale i progettisti si sono basati per il progetto è stato la conservazione dell'opera senza stravolgerla nella forma e nelle dimensioni. Per questo si è optato per un intervento con materiali compositi, in grado di ridare efficienza statica pur risultando poco invasivi e non richiedendo aumenti di spessore per realizzare i necessari rinforzi. Si è quindi proceduto alla progettazione dell'intervento di ripristino, rinforzo e protezione del manufatto secondo le tipologie di intervento di seguito riportate:
- ricostruzione delle parti ammalorate delle strutture in cemento armato, incluso il trattamento dei ferri di armatura esistenti e la eventuale integrazione degli stessi;
- rinforzo strutturale delle travi in c.a. con nastri di tessuto unidirezionali in fibra di carbonio;
- rasatura armata con funzione di rifinitura e protezione dello strato di fibre in carbonio;
- rivestimento elastico colorato a base di resine acriliche in dispersione acquosa con funzione di rivestimento protettivo della struttura.
Il ripristino del calcestruzzo
E' stata effettuata la rimozione accurata del calcestruzzo degradato e inconsistente mediante scalpellatura manuale e meccanica fino a trovare un supporto compatto. Si è quindi proceduto al posizionamento di una nuova armatura metallica collaborante per la notevole ossidazione dei ferri esistenti con forte riduzione della sezione, e alla sabbiatura sia del calcestruzzo che delle armature metalliche in vista. Successivamente è stato effettuato un trattamento protettivo dei ferri di armatura in vista mediante applicazione a pennello di malta idraulica monocomponente rialcalinizzante anticorrosiva Betonfix Kimifer, composta da un sistema sinergico di inibitori di corrosione, con forte adesione al calcestruzzo e al ferro, elevata alcalinità, ottima impermeabilità all'acqua e ai gas nocivi presenti nell'atmosfera. Il protettivo è stato applicato in doppia mano, aspettando per la seconda mano l'asciugamento della prima (30 minuti a + 20° C). Si è poi proceduto alla ricostruzione delle parti di calcestruzzo degradato mediante applicazione di malta idraulica antiritiro pronta all'uso Betonfix FB con effetto tixotropico, addizionata con fibre sintetiche. La malta è stata applicata sul ponte adesivo costituito dalla seconda mano ancora fresca della malta protettiva tipo Betonfix Kimifer.
Il rinforzo con materiali compositi
Terminate le opere di ripristino del cemento armato è stata effettuata una accurata pulizia dell'intera superficie oggetto del rinforzo al fine di eliminare tutto quello che potesse pregiudicare un buon aggrappo per le lavorazioni seguenti. Si è quindi applicata sulla superficie trattata la resina sintetica consolidante bicomponente in dispersione acquosa Kimicover Fix, con un consumo di circa 0,2 kg/mq. E' stato steso a spatola nelle zone dove si intendevano realizzare le fasciature longitudinali (incremento della resistenza a flessione) l'adesivo epossidico tixotropico a due componenti esente da solventi Kimitech EP-TX, con un consumo di circa 2,5 kg/mq. Il prodotto ha avuto la funzione di livellare la superficie da rinforzare e di creare uno strato adesivo per la successiva applicazione del rinforzo. Si è quindi applicato a fresco il tessuto di armatura monodirezionale in fibra di carbonio da 320 gr/mq. Kimitech CB 320. Il tessuto è stato steso con rullo e spatola nella posizione di progetto, e incorporato nella massa resinosa facendo attenzione a non creare bolle d'aria. Successivamente il tessuto in carbonio è stato impregnato a fresco con resina epossidica bicomponente fluida priva di solventi e a bassa viscosità Kimitech EP-IN. La resina è stata applicata a pennello o rullo in più mani e lentamente, in modo che I'impregnazione del tessuto fosse completa. Il consumo e stato di circa 0,8 kg/mq.
La protezione dei compositi
Terminate le opere di consolidamento si è eseguita la rasatura preliminare con Betonfix RS e la verniciatura protettiva della struttura in cemento armato mediante l'utilizzo di resina monocomponente elastomerica Kimicover Blindo. La resina si caratterizza per essere elastica e antiriflesso, e per avere ottima resistenza agli agenti atmosferici, ai cicli di gelo e disgelo, alle piogge acide e ai sali disgelanti. La resina è stata diluita con il 10-15% di acqua potabile ed è stata applicata a spruzzo, rispettando un consumo totale di circa 0.5 kg/mq.