Introduzione
Restauro e conservazione del cemento armato
Sin dalla fine dell’ottocento il cemento armato è stato largamente impiegato nell’architettura, tanto negli interventi di nuova edificazione che in quelli di restauro.
A partire dai primi decenni del novecento, l’entusiasmo verso il nuovo materiale, che consentiva agli architetti “moderni” soluzioni formali e linguistiche prima impensabili, investe anche il campo disciplinare del restauro senza un’adeguata sperimentazione preliminare sulla sua durabilità.
Il problema della conservazione degli edifici in cemento armato e quello degli inserti contemporanei in tale materiale posti a diretto contatto con la materia degli edifici storici si è posto in tempi recenti in modo rilevante.
Pertanto, l’attenzione dell’attuale dibattito sul restauro si è anche orientata ad individuare metodologie e tecniche di intervento in grado di garantire la conservazione di questa parte di patrimonio architettonico caratterizzata dal largo impiego di tale materiale.
Le immagini e i grafici relativi alla ex fabbrica Cirio a Vigliena a Napoli, sono tratte dalla tesi di specializzazione in Restauro dei Monumenti discussa presso l’Università di Napoli Federico II dagli architetti V. Apicella e R. Domizio, relatore prof. Renata Picone, a.a. 2006-2007.
Napoli, ex fabbrica Cirio a Vigliena, 2006
Atene, il Partenone, l'architrave in cemento armato posto da Balonos nel 1923, 2001
Il degrado del cemento armato
Le cause
- Difetti di costruzione
- Mancanza della protezione
- Attacco chimico dell’armatura (carbonatazione e attacco da cloruri)
- Ossidazione dei ferri di armatura
- Attacco del cloro (zone industriali e aree altamente inquinate)
- Disgregazione del cemento e ossidazione dei ferri
- Espulsione di parti del copriferro. Lo sviluppo delle lesioni è parallelo alle armature
Disgregazione del cemento e ossidazione dei ferri
Espulsione di parti del copriferro. Lo sviluppo delle lesioni è parallelo alle armature
Il degrado del cemento armato
Il degrado delle armature
In figura 1: l’ossidazione delle armature alla base del pilastro ha determinato una vistosa espulsione del copriferro.
In figura 2: espulsione del copriferro in corrispondenza delle armature ossidate, con riduzione delle sezioni dei ferri longitudinali.
Fig. 1
Fig. 2
Il degrado delle strutture in cemento armato
I dissesti nelle strutture in cemento armato
Le strutture in cemento armato possono presentare quadri fessurativi riconducibili a sollecitazioni di taglio e flessione, oltre che a sforzo normale. Inoltre possono presentare problemi legati alla non corretta esecuzione del getto (lesioni da ritiro).
Le indagini sul cemento armato
Tipologie di indagini per conoscere lo stato di conservazione delle strutture in cemento armato
- Osservazione visiva e mappatura delle lesioni e di altri fenomeni di degrado
- Indagini non distruttive (magnetometria) e prove di percussione per individuare le parti distaccate non visibili
- Eventuale prelievo di campioni per analisi di laboratorio ai fini della valutazione del processo di carbonatazione e della presenza di cloruri
- Misurazioni sclerometriche
- Ulteriori misurazioni del potenziale elettrochimico delle armature e della resistività elettrica del calcestruzzo
Napoli, ex fabbrica Cirio a Vigliena, prova pacometrica su un pilastro per la localizzazione delle armature metalliche
Le indagini sul cemento armato
Napoli, ex fabbrica Cirio a Vigliena, fotoraddrizzamento del prospetto
Napoli, ex fabbrica Cirio a Vigliena, pianta con localizzazione delle prove
Le indagini sul cemento armato
Napoli, ex fabbrica Cirio a Vigliena, veduta dell'interno con i pilastri a fungo, 2006
Napoli, ex fabbrica Cirio a Vigliena, prove con carbonatazione in foro e sclerometro+ultrasuoni
Il consolidamento
Il consolidamento delle strutture in cemento armato
Il consolidamento delle strutture in cemento armato si pone l’obiettivo di ripristinare le sezioni resistenti degli elementi, tanto nelle parti in calcestruzzo che in quelle di ferro.
Ai fini del miglioramento antisismico può essere necessario integrare le sezioni resistenti.
Il consolidamento
Intervento 1
Sfaldamento e disgregazione del cls. e risanamento delle parti degradate:
- origine dei fenomeni
- attacco dell’armatura
- asportazione del cls. scheggiato
- pulizia delle superfici
- ripristino del cls
Napoli, ex fabbrica Cirio a Vigliena, metodologie di intervento. Fonte: disegno degli architetti V. Apicella e R. Domizio
Il consolidamento
Ripristino delle armature e del copriferro
Fasi di intervento:
- Eliminazione di tutte le parti di cemento in fase di distacco sino a raggiungere il supporto sano
- Liberazione e pulizia delle armature ossidate mediante scalpellatura o sabbiatura ad alta pressione
- Eventuale reintegrazione delle armaturte
- Protezione delle armature con malta passivante anticorrosiva
- Ripristino del copriferro con impiego di malte fibrorinforzate
Il consolidamento
Sfaldamento e disgregazione del cls. e risanamento delle parti degradate, rinforzi strutturali.
Intervento semplice:
- individuazione delle lesioni
- esportazione della massa degradata
- pulitura tramite sabbiatura, con sabbia silicea proiettata con un compressore a flusso variabile
- posa di staffe aggiuntive e riparazione con malta antiritiro
Napoli, ex fabbrica Cirio a Vigliena, metodologie di intervento. Fonte: disegno degli architetti V. Apicella e R. Domizio
Il consolidamento
Interventi di consolidamento con materiali compositi
Al fine di garantire una maggiore risposta alle sollecitazioni da parte delle strutture in cemento armato è possibile ricorrere ad un aumento della loro sezione (sia di quella in calcestruzzo che di quella in ferro).
E’ altresì possibile fare ricorso, per aree sottoposte particolarmente a sforzi di trazione, ai materiali compositi. In quest’ultimo caso tessuti bidirezionali in FRP possono essere incollati mediante resine o malte direttamente sul supporto ripulito.
Il consolidamento
Interventi di consolidamento con materiali compositi
Il consolidamento
Interventi di consolidamento con materiali compositi. Bologna, Teatro Testoni
Le lezioni del Corso
1. Metodologia della progettazione del restauro architettonico
2. Gli interventi sulle preesistenze e il rapporto tra "antico e nuovo"
3. Gli interventi di de-restauro. Il caso dei monumenti dell'Acropoli di Atene
5. Introduzione al consolidamento degli edifici storici. Le strutture e i terreni di fondazione
6. Le murature: conoscenza, analisi dei meccanismi di dissesto e interventi di consolidamento
9. Il ruolo della diagnostica nel progetto di restauro architettonico
10. Materiali e tecniche innovative nel restauro architettonico
11. Problemi di conservazione delle strutture in cemento armato
12. I problemi di umidità negli edifici storici
13. L'adeguamento funzionale e la a messa norma negli edifici di pregio storico artistico
14. Il superamento delle barriere architettoniche negli edifici e nei siti storici
15. Il progetto di conservazione delle superfici architettoniche
I materiali di supporto della lezione
Bibliografia essenziale che inquadra gli interventi di conservazione del cemento armato nel più generale quadro del restauro del patrimonio architettonico:
Aa. Vv., Trattato di restauro architettonico, diretto da Giovanni Carbonara, Utet, Torino 1996.
AA. VV., Il manuale del restauro architettonico, coordinato da Luca Zevi, Mancosu, Roma 2001.
A. Defez , Il consolidamento degli edifici, Liguori, Napoli 2002.
B. P. Torsello, S. Musso, Tecniche di restauro architettonico, Utet, Torino 2003.
AA. VV., Trattato sul consolidamento, coordinato da Paolo Rocchi, Mancosu, Roma 2003.
L. Bertolini, M. Gastanli, P- Pedeferri, Ispezione e diagnosi della corrosione delle armature del calcestruzzo: l'ex Istituto Marchiondi a Milano, in “Politecnico. Rivista del Politecnico di Milano”, 8, 2004
R. Ientile, a cura di, Architetture in cemento armato. Orientamenti per la conservazione, Franco Angeli, Milano 2008
