A volte le crepe devono essere riparate, ma le opzioni sono così tante che è difficile scegliere la soluzione migliore. Non è così difficile come si pensa.
Dopo aver esaminato le crepe e definito gli obiettivi di riparazione, progettare o selezionare i materiali e le procedure di riparazione più adatti è piuttosto semplice. Questa panoramica delle opzioni di riparazione delle crepe include le seguenti procedure: pulizia e riempimento, colata e sigillatura/riempimento, iniezione di resina epossidica e poliuretano, autoriparazione e "nessuna riparazione".
Come descritto nella "Parte 1: Come valutare e risolvere i problemi delle crepe nel calcestruzzo", l'indagine sulle crepe e la determinazione della causa principale sono fondamentali per la scelta del miglior piano di riparazione. In breve, gli elementi chiave necessari per progettare una corretta riparazione delle crepe sono la larghezza media della fessura (inclusa la larghezza minima e massima) e la determinazione dello stato attivo o dormiente della fessura. Naturalmente, l'obiettivo della riparazione delle crepe è importante quanto la misurazione della larghezza della fessura e la determinazione della possibilità di un suo futuro movimento.
Le crepe attive si muovono e si espandono. Alcuni esempi includono crepe causate da cedimenti continui del terreno o crepe che si formano nei giunti di ritiro/dilatazione di elementi o strutture in calcestruzzo. Le crepe dormienti sono stabili e non si prevede che cambino in futuro. Normalmente, la fessurazione causata dal ritiro del calcestruzzo sarà molto attiva all'inizio, ma man mano che il contenuto di umidità del calcestruzzo si stabilizza, alla fine si stabilizzerà ed entrerà in uno stato dormiente. Inoltre, se un numero sufficiente di barre d'acciaio (barre di armatura, fibre d'acciaio o fibre sintetiche macroscopiche) attraversa le crepe, i movimenti futuri saranno controllati e le crepe potranno essere considerate in stato dormiente.
Per le crepe dormienti, utilizzare materiali di riparazione rigidi o flessibili. Le crepe attive richiedono materiali di riparazione flessibili e particolari accorgimenti progettuali per consentire movimenti futuri. L'uso di materiali di riparazione rigidi per le crepe attive di solito provoca la fessurazione del materiale di riparazione e/o del calcestruzzo adiacente.
Foto 1. Utilizzando miscelatori ad ago (n. 14, 15 e 18), è possibile iniettare facilmente materiali di riparazione a bassa viscosità nelle crepe sottili senza ricorrere al cablaggio Kelton Glewwe, Roadware, Inc.
Naturalmente, è importante determinare la causa della fessurazione e stabilire se la fessurazione sia strutturalmente rilevante. Le crepe che indicano possibili errori di progettazione, dettaglio o costruzione possono destare preoccupazione circa la capacità portante e la sicurezza della struttura. Questi tipi di crepe possono essere strutturalmente rilevanti. La fessurazione può essere causata dal carico o può essere correlata alle variazioni di volume intrinseche del calcestruzzo, come il ritiro a secco, la dilatazione termica e il ritiro, e può essere significativa o meno. Prima di scegliere un'opzione di riparazione, è importante determinarne la causa e considerare l'importanza della fessurazione.
La riparazione di crepe causate da errori di progettazione, progettazione di dettaglio e costruzione va oltre lo scopo di un semplice articolo. Questa situazione richiede solitamente un'analisi strutturale completa e potrebbe richiedere riparazioni di rinforzo speciali.
Ripristinare la stabilità strutturale o l'integrità dei componenti in calcestruzzo, prevenire perdite o sigillare l'acqua e altri elementi dannosi (come i prodotti chimici antighiaccio), fornire supporto ai bordi delle crepe e migliorarne l'aspetto sono obiettivi comuni delle riparazioni. Considerando questi obiettivi, la manutenzione può essere suddivisa approssimativamente in tre categorie:
Con la crescente diffusione del calcestruzzo a vista e del calcestruzzo da costruzione, la domanda di riparazione estetica delle crepe è in aumento. A volte, la riparazione dell'integrità e la sigillatura/riempimento delle crepe richiedono anche una riparazione estetica. Prima di scegliere la tecnologia di riparazione, è necessario chiarire l'obiettivo della riparazione delle crepe.
Prima di progettare la riparazione di una crepa o di scegliere una procedura di riparazione, è necessario rispondere a quattro domande chiave. Una volta che si è risposto a queste domande, è più facile selezionare l'opzione di riparazione.
Foto 2. Utilizzando nastro adesivo, fori e un tubo di miscelazione con testa in gomma collegato a una pistola portatile a doppia canna, il materiale di riparazione può essere iniettato nelle sottili crepe a bassa pressione. Kelton Glewwe, Roadware, Inc.
Questa semplice tecnica è diventata popolare, soprattutto per le riparazioni edilizie, grazie alla disponibilità di materiali di riparazione a bassissima viscosità. Poiché questi materiali di riparazione possono facilmente penetrare in fessure molto strette per gravità, non è necessario installare un cablaggio (ad esempio, installare un serbatoio di sigillante quadrato o a V). Non essendo necessario installare un cablaggio, la larghezza finale della riparazione è uguale a quella della fessura, il che è meno evidente rispetto alle crepe dovute al cablaggio. Inoltre, l'uso di spazzole metalliche e aspirapolvere è più rapido ed economico rispetto all'utilizzo di un cablaggio.
Per prima cosa, pulire le crepe per rimuovere sporco e detriti, quindi riempire con un materiale di riparazione a bassa viscosità. Il produttore ha sviluppato un ugello di miscelazione di diametro molto piccolo, collegato a una pistola a spruzzo portatile a doppia canna, per l'installazione dei materiali di riparazione (foto 1). Se la punta dell'ugello è più grande della larghezza della crepa, potrebbe essere necessario fresare la fessura per creare un imbuto superficiale che si adatti alle dimensioni della punta dell'ugello. Verificare la viscosità nella documentazione del produttore; alcuni produttori specificano una larghezza minima della crepa per il materiale. Misurata in centipoise, al diminuire del valore di viscosità, il materiale diventa più fluido o più facile da scorrere nelle crepe strette. È anche possibile utilizzare un semplice processo di iniezione a bassa pressione per installare il materiale di riparazione (vedere Figura 2).
Foto 3. Il cablaggio e la sigillatura prevedono innanzitutto il taglio del contenitore del sigillante con una lama quadrata o a V, per poi riempirlo con un sigillante o uno stucco appropriato. Come mostrato in figura, la fessura di fresatura viene riempita con poliuretano e, dopo l'indurimento, viene graffiata e a filo con la superficie. Kim Basham
Questa è la procedura più comune per la riparazione di crepe isolate, sottili e di grandi dimensioni (foto 3). Si tratta di una riparazione non strutturale che prevede l'espansione delle crepe (cablaggio) e il loro riempimento con sigillanti o riempitivi idonei. A seconda delle dimensioni e della forma del serbatoio del sigillante e del tipo di sigillante o riempitivo utilizzato, il cablaggio e la sigillatura possono riparare crepe attive e crepe dormienti. Questo metodo è molto adatto per superfici orizzontali, ma può essere utilizzato anche per superfici verticali con materiali di riparazione non cedevoli.
I materiali di riparazione idonei includono resina epossidica, poliuretano, silicone, poliurea e malta polimerica. Per la soletta, il progettista deve scegliere un materiale con caratteristiche di flessibilità e durezza o rigidità adeguate per adattarsi al traffico previsto e ai futuri movimenti delle crepe. All'aumentare della flessibilità del sigillante, aumenta la tolleranza alla propagazione e al movimento delle crepe, ma la capacità portante del materiale e il supporto del bordo della fessura diminuiscono. All'aumentare della durezza, aumentano la capacità portante e il supporto del bordo della fessura, ma la tolleranza al movimento delle crepe diminuisce.
Figura 1. All'aumentare del valore di durezza Shore di un materiale, aumenta anche la durezza o la rigidità del materiale, mentre diminuisce la flessibilità. Per evitare che i bordi delle crepe esposte al traffico di veicoli a ruote dure si stacchino, è necessaria una durezza Shore di almeno 80 circa. Kim Basham preferisce materiali di riparazione (riempitivi) più duri per le crepe latenti nei pavimenti sottoposti al traffico di veicoli a ruote dure, poiché i bordi delle crepe sono migliori, come mostrato in Figura 1. Per le crepe attive, si preferiscono sigillanti flessibili, ma la capacità portante del sigillante e del supporto dei bordi delle crepe è bassa. Il valore di durezza Shore è correlato alla durezza (o flessibilità) del materiale di riparazione. All'aumentare del valore di durezza Shore, aumenta anche la durezza (rigidità) del materiale di riparazione, mentre diminuisce la flessibilità.
Per le fratture attive, i fattori di dimensione e forma del serbatoio del sigillante sono importanti quanto la scelta di un sigillante adatto in grado di adattarsi al movimento di frattura previsto in futuro. Il fattore di forma è il rapporto di aspetto del serbatoio del sigillante. In generale, per i sigillanti flessibili, i fattori di forma raccomandati sono 1:2 (0,5) e 1:1 (1,0) (vedere Figura 2). Riducendo il fattore di forma (aumentando la larghezza rispetto alla profondità) si ridurrà la deformazione del sigillante causata dall'espansione della crepa. Se la deformazione massima del sigillante diminuisce, la quantità di crescita della crepa che il sigillante può sopportare aumenta. L'utilizzo del fattore di forma raccomandato dal produttore garantirà il massimo allungamento del sigillante senza rotture. Se necessario, installare barre di supporto in schiuma per limitare la profondità del sigillante e favorire la formazione della forma allungata a "clessidra".
L'allungamento ammissibile del sigillante diminuisce con l'aumento del fattore di forma. Per 6 pollici. Piastra spessa con una profondità totale di 0,020 pollici. Il fattore di forma di un serbatoio fratturato senza sigillante è 300 (6,0 pollici/0,020 pollici = 300). Questo spiega perché le crepe attive sigillate con un sigillante flessibile senza serbatoio di sigillante spesso falliscono. In assenza di serbatoio, se si verifica una propagazione della crepa, la deformazione supererà rapidamente la capacità di trazione del sigillante. Per le crepe attive, utilizzare sempre un serbatoio di sigillante con il fattore di forma raccomandato dal produttore del sigillante.
Figura 2. Aumentando il rapporto larghezza/profondità si aumenterà la capacità del sigillante di resistere a futuri momenti di fessurazione. Utilizzare un fattore di forma da 1:2 (0,5) a 1:1 (1,0) o quello raccomandato dal produttore del sigillante per le crepe attive, per garantire che il materiale possa allungarsi correttamente man mano che la larghezza della fessura aumenta in futuro. Kim Basham
L'iniezione di resina epossidica salda o sigilla crepe di spessore fino a 0,005 mm e ripristina l'integrità del calcestruzzo, garantendo resistenza e rigidità. Questo metodo prevede l'applicazione di una copertura superficiale di resina epossidica non colante per limitare le crepe, l'installazione di porte di iniezione nel foro a intervalli ravvicinati lungo le crepe orizzontali, verticali o sopraelevate e l'iniezione a pressione di resina epossidica (foto 4).
La resistenza alla trazione della resina epossidica supera i 5.000 psi. Per questo motivo, l'iniezione di resina epossidica è considerata una riparazione strutturale. Tuttavia, l'iniezione di resina epossidica non ripristina la resistenza di progetto, né rinforza il calcestruzzo che si è rotto a causa di errori di progettazione o costruzione. La resina epossidica viene raramente utilizzata per iniettare crepe al fine di risolvere problemi legati alla capacità portante e alla sicurezza strutturale.
Foto 4. Prima di iniettare la resina epossidica, la superficie della fessura deve essere ricoperta con resina epossidica non colante per limitare la pressione della resina stessa. Dopo l'iniezione, il rivestimento epossidico viene rimosso mediante levigatura. Solitamente, la rimozione del rivestimento lascia segni di abrasione sul calcestruzzo. Kim Basham
L'iniezione di resina epossidica è una riparazione rigida a tutta profondità e le crepe iniettate sono più resistenti del calcestruzzo adiacente. Se vengono iniettate crepe attive o crepe che fungono da giunti di ritiro o dilatazione, è probabile che si formino altre crepe accanto o lontano da quelle riparate. Iniettare solo crepe dormienti o crepe con un numero sufficiente di barre d'acciaio che le attraversano per limitare i movimenti futuri. La tabella seguente riassume le principali caratteristiche di selezione di questa e di altre opzioni di riparazione.
La resina poliuretanica può essere utilizzata per sigillare crepe umide e perdite fino a 0,005 mm. Questa opzione di riparazione viene utilizzata principalmente per prevenire le perdite d'acqua, iniettando resina reattiva nella fessura, che si combina con l'acqua per formare un gel rigonfiante, otturando la perdita e sigillando la fessura (foto 5). Queste resine intrappolano l'acqua e penetrano nelle microfessure e nei pori del calcestruzzo, formando un legame forte con il calcestruzzo umido. Inoltre, il poliuretano indurito è flessibile e può resistere ai futuri movimenti della fessura. Questa opzione di riparazione è una riparazione permanente, adatta sia per crepe attive che per crepe dormienti.
Foto 5. L'iniezione di poliuretano prevede la foratura, l'installazione di porte di iniezione e l'iniezione a pressione della resina. La resina reagisce con l'umidità del calcestruzzo formando una schiuma stabile e flessibile, sigillando crepe e persino crepe con perdite. Kim Basham
Per crepe con una larghezza massima compresa tra 0,004 pollici e 0,008 pollici, questo è il processo naturale di riparazione delle crepe in presenza di umidità. Il processo di guarigione è dovuto all'esposizione delle particelle di cemento non idratato all'umidità e alla formazione di idrossido di calcio insolubile che, lisciviando dalla malta cementizia, raggiunge la superficie e reagisce con l'anidride carbonica presente nell'aria circostante producendo carbonato di calcio sulla superficie della crepa. 0,004 pollici. Dopo alcuni giorni, la crepa larga può guarire, 0,008 pollici. Le crepe possono guarire entro poche settimane. Se la crepa è interessata da acqua che scorre rapidamente e da movimenti, la guarigione non si verificherà.
A volte "nessuna riparazione" è l'opzione migliore. Non tutte le crepe devono essere riparate e monitorarle potrebbe essere l'opzione migliore. Se necessario, le crepe possono essere riparate in un secondo momento.
Data di pubblicazione: 03/09/2021