I cedimenti delle fondazioni possono interessare anche edifici storici, che si pensano assestati da tempo. Il fabbricato in oggetto è un’antica dimora storica costituita di 3 piani fuori terra. L’edificio principale con un’impronta di oltre 350 metri quadrati per piano, fa parte di un complesso molto esteso ubicato nel comune di Castelnuovo in Val di Cecina (PI). Le murature in mattoni e sasso, hanno cominciato da alcuni anni a presentare crepe e fessurazioni principalmente orientate a 45°.
E’ stata come prima cosa eseguita una campagna geognostica con:
- Sondaggi penetrometrici dinamici super pesanti
- Indagine geofisica con sismica a rifrazione
Le indagini geognostiche hanno permesso di ricostruire un modello geotecnico che assieme all’analisi del qaudro fessurativo ha permesso di individuare i cinematismi che hanno portato al dissesto. E’ stato quindi individuata la porzione di struttura interessata dal cedimento differenziale del terreno e il volume di sedime coinvolto nel processo.
Il consolidamento delle fondamenta
Scopo di Committenza e Tecnici era quello di individuare una tecnologia di consolidamento che consentisse:
- stabilizzare definitivamente l’angolo e i muri di spina interni interessati dal dissesto
- ottenere questo risultato senza irrigidire troppo la porzione consolidata e senza modificarla dal punto di vista strutturale e di risposta sismica
- ridurre il più possibile tempi di realizzazione e soprattutto invasività delle opere.
In realtà i punti sopra elencati sono nella stragrande maggioranza dei casi quelli che stanno più a cuore in quanto significano in sintesi un intervento sicuro, mirato e con costi finali certi e competitivi.
Il consolidamento fondazioni eseguito con iniezione di resine espandenti se ben realizzato consente di raggiungere questi obiettivi. Va però detto che non è così semplice come può sembrare ottenere il massimo da questa tecnologia. Mi spiego meglio: tutti sono in grado di eseguire piccoli fori e iniettare materiale nel terreno sotto la fondazione ma ben altra cosa è ottenere un consolidamento del bulbo delle tensioni veramente significativo. Per fare ciò è fondamentale riuscire ad iniettare elevati volumi di resine espandenti e mantenere caratteristiche ottimali di resistenza meccanica sia della resina sia del sistema resina-terreno consolidato.
Per ottenere un miglioramento più elevato possibile delle caratteristiche geotecniche del terreno è stato necessario impiegare 2 diverse tipologie di resine espandenti poliuretaniche:
- in una 1° fase sono state impiegate resine ad alta densità – ovvero materiali che hanno un ridotto potere espandente ma elevatissime resistenze meccaniche anche in espansione poco confinata – ciò consente di evitare fughe di resina incontrollate e spesso dannose e di mantenere alto il confinamento nel bulbo significativo di terreno da consolidare
- la 2° fase di iniezione è stata eseguita con resine ad alta espansione – si tratta di schiume poliuretaniche con pressioni di rigonfiamento molto elevate che consentono di mobilitare il terreno e penetrare anche in terreni sovraconsolidati o con bassi valor di permeabilità come accade nei terreni coesivi essiccati.
Per bilanciare i quantitativi iniettati sono state eseguite indagini geognostiche pre e post iniezione assieme ad un controllo laser dei sollevamenti della struttura alla base.
Oltre al miglioramento sensibile dei valori di resistenza meccanica del terreno, sono stati ottenuti importanti effetti indotti:
- riempimento di cavità con diminuzione dell’indice dei vuoti;
- isolamento dell’acqua ed impermeabilizzazione;
- assunzione e distribuzione dei carichi.
Il risultato alla fine è sempre dettato non solo dall’incremento dei parametri di resistenza al taglio e diminuzione dell’indice dei vuoti, ma proprio dall’insieme di questi effetti secondari che determinano una stabilità a lungo termine del sedime consolidato.