‘ Impermeabilizzazione ‘di additivi per calcestruzzo

Come funzionano gli additivi per calcestruzzo

Esistono moltissimi additivi “impermeabilizzanti” sul mercato mondiale che possono essere aggiunti al calcestruzzo durante la miscelazione per ottenere una maggiore resistenza alla migrazione dell’acqua. Attraverso la gamma di prodotti ci sono molte caratteristiche e differenze comuni. La promozione di questi sistemi attraverso le pagine di questa rivista e altrove, spesso vengono con interessanti richieste di prestazioni, facilità d’uso e back-up ‘garanzie’.

Anche se i diversi prodotti possono rivendicare diversa composizione e o modalità di azione-poro – rivestimento repellenza, cristallo formando poro blocco, poro organico collegare sotto pressione-la presentazione dei reclami, tecnico back-up, garanzie hanno molto in comune in tutta la maggior parte dei prodotti offerti.

Questo documento di discussione cerca di riunire le questioni chiave e le affermazioni e presenta alcune valutazioni dei materiali e invita a un rigoroso dibattito sui benefici e le aspettative.

Non si tratta di un’approvazione specifica o di una confutazione di singole rivendicazioni su singoli prodotti specifici. Sebbene si faccia riferimento ad alcuni documenti tecnici del Regno Unito, i materiali, le affermazioni e le questioni sono rilevanti in tutto il mondo.

Due punti di vista principali, derivati di seguito, è che l’uso di tali additivi da solo è molto improbabile per migliorare sostanzialmente la capacità del calcestruzzo strutturale di resistere al passaggio di acqua liquida e qualsiasi miglioramento affermato alla resistenza al vapore acqueo, è più incerto. Un’importante distinzione viene fatta, qui e più avanti in questo documento, tra la penetrazione dell’acqua attraverso l’calcestruzzo strutturale e quella attraverso una struttura costruita in calcestruzzo.

BS 8102: 2009 Sezione 9-Raggiungimento della “protezione strutturale integrale”

Questo documento di discussione è rilevante ora per il Regno Unito e altri paesi che utilizzano gli standard britannici per l’impermeabilizzazione di strutture sotterranee. British Standard BS 8102 (1) è stato rivisto e ripubblicato. La sezione 9 della Norma riguarda la selezione dei materiali per ottenere una “protezione strutturalmente integrale”, ovvero dove il calcestruzzo stesso è richiesto per fornire il grado di resistenza richiesto per ridurre al minimo l’ingresso di acqua.

Clausola 9.2.1.3 Calcestruzzo contenente additivi impermeabilizzanti, afferma in un commento:

“Esiste una gamma di prodotti, generalmente riconosciuti come additivi impermeabilizzanti, che cerca diversi modi per aumentare la resistenza intrinseca del calcestruzzo all’acqua e al vapore acqueo. Poiché i meccanismi utilizzati da ciascun prodotto per raggiungere questi obiettivi sono piuttosto diversi, non è possibile in questo standard britannico fornire indicazioni specifiche sul loro uso ”

, quindi spetta all’individuo giudicare.

Si consiglia inoltre che gli additivi impermeabilizzanti siano specificati nella norma BS EN 934 (2). Tale norma specifica i test secondo le norme EN 480-1 e EN 480-5. Tuttavia il requisito di “assorbimento capillare” – la proprietà rilevante di quelli richiesti nella norma per quanto riguarda l’impermeabilizzazione-è la riduzione dell’assorbimento d’acqua da parte di una malta di riferimento. Questo non è molto utile per valutare le probabili prestazioni di penetrazione dell’acqua del calcestruzzo.

Certificazione BBA per additivi

Una fonte di valutazione indipendente di prodotti al di fuori delle norme nazionali è la certificazione da parte di Agrément o di altri organismi di approvazione tecnica. Il British Board of Agrément ha esaminato alcuni di questi additivi impermeabilizzanti e ha rilasciato certificati di prestazione.

Questi certificati registrano generalmente che i calcestruzzi contenenti l’additivo speciale producono calcestruzzo con una permeabilità all’acqua inferiore rispetto a un calcestruzzo di riferimento. I certificati sono più ambivalenti sugli effetti dell’adozione di questi calcestruzzi modificati sull’esclusione complessiva dell’acqua di una struttura sotterranea.

Perdite d’acqua attraverso crepe e penetrazioni di servizio

È esperienza comune, tratta da progetti reali che le perdite d’acqua attraverso una struttura in calcestruzzo non sono prevalentemente attraverso il corpo di calcestruzzo ben compattato, ma piuttosto dove il calcestruzzo non lo è – a crepe, a giunti a penetrazioni di servizio, ecc. Se il calcestruzzo stesso è di scarsa qualità-con scarsa compattazione o inclusioni-possono esserci perdite d’acqua, ma non ci si può aspettare che gli additivi che cercano di “migliorare” la matrice di calcestruzzo forniscano benefici in tali circostanze.

Pertanto, sebbene il calcestruzzo contenente l’additivo possa dimostrare di avere una maggiore resistenza all’ingresso di acqua, ciò non significa che la struttura stessa sarà più resistente. L’argomentazione secondo cui il calcestruzzo di qualità strutturale presenta un grado molto elevato di “impermeabilità” intrinseca è suffragata da numerosi test di “permeabilità” (3). Stabilire una vera condizione di “flusso” in un test di laboratorio è estremamente difficile per il calcestruzzo che rappresenta la massa a bassa permeabilità tipica del calcestruzzo strutturale.

Più successo nella dimostrazione della resistenza al passaggio dell’acqua è stato ottenuto utilizzando metodi di penetrazione della pressione. Uno di questi metodi di prova è definito nella norma BS EN 12390-8: 2000. In tale prova, i campioni di calcestruzzo sono soggetti ad una pressione applicata di 500kPa (circa 50 m testa d’acqua) per un periodo di 72 ore. I risultati ottenuti per i calcestruzzi strutturali vanno dalla penetrazione di 10 – 40mm.

Permeabilità all’acqua

Vi è anche qualche dubbio sul fatto che l’apparente miglioramento della proprietà di permeabilità all’acqua dei calcestruzzi testati dagli organismi di certificazione provenga effettivamente dal principio “attivo” e non da altri cambiamenti tra il calcestruzzo di controllo e il calcestruzzo di prova. La tabella seguente riassume i dati di alcuni certificati di valutazione rilasciati. Mostra e contrasta la composizione e il dettaglio delle prestazioni dichiarati.

Una prima osservazione da fare è che, secondo le linee guida sulla permeabilità (3), tutti i risultati di permeabilità di cui sopra – test e controllo – sarebbero classificati di calcestruzzo a bassa permeabilità (permeabilità del calcestruzzo < 10 -12) . Vi è un ulteriore grado di incertezza circa la conclusività di queste prove, se i risultati di permeabilità indicati nella tabella per i provini di controllo apparentemente simili.

Se abbiamo calcestruzzo di buona qualità, che è abbastanza buono in termini di permeabilità c’è davvero beneficio nel fare un calcestruzzo che è dire, cinque volte meglio?

Per alcuni dei prodotti di cui sopra, ad esempio ” δ ” o “ε”, le differenze di permeabilità potrebbero derivare plausibilmente dalla sostanziale riduzione del rapporto w/c tra controllo e prova. Il legame tra rapporto w / c e permeabilità è ben stabilito.

Dagli argomenti di cui sopra, sembra poco beneficio nell’adozione di una speciale miscela impermeabilizzante formulazione per ottenere una migliore resistenza contro l’ingresso di acqua liquida.

Questi argomenti vengono in genere in un appaltatore suggerito alternativa ad un disegno impermeabilizzante a base di membrana. Ma, se il calcestruzzo stesso può essere abbastanza impermeabile – con giudiziosa attenzione alle articolazioni e penetrazioni – perché optare per una membrana a tutti? Fiducia, abitudine,controllo del vapore, durata? I fattori e gli orientamenti relativi a queste questioni più ampie sono attualmente meno ben definiti e le conclusioni più difficili da trarre.

Considerazioni sulla permeabilità al vapore acqueo

Istintivamente concluderemmo forse che, mentre il calcestruzzo può escludere l’acqua liquida, può consentire il passaggio del vapore acqueo. È vero che effettuare misurazioni della permeabilità al vapore acqueo è più facile che con l’acqua liquida. La maggiore incertezza riguardo al vapore acqueo consiste nel decidere quale livello di ingresso di vapore può essere consentito. La terminologia utilizzata in alcune guide di progettazione non aiuta – “secco” o “totalmente asciutto” – a definire le prestazioni di trasmissione richieste del calcestruzzo. Inoltre, il design per il controllo dell’ingresso di vapore acqueo è influenzato in misura maggiore dalla natura dell’uso dello spazio interno e dei servizi meccanici – deumidificazione, ventilazione ecc. Questo è stato riconosciuto dalla revisione a BS 8102 ha rimosso il precedente ambiente di grado 4.

I certificati Agrément per alcuni additivi impermeabilizzanti hanno cercato di porre un requisito prestazionale sul calcestruzzo che soddisfacesse le esigenze di resistenza al vapore del BS8102 sostituito. Tuttavia, in base ai valori indicati e tenendo conto delle tipiche sezioni di costruzione in calcestruzzo, si può dimostrare che il calcestruzzo di controllo senza l’additivo può soddisfare i requisiti di trasmissione del vapore.

Di conseguenza, la conclusione attualmente è che le esigenze individuali del progetto e i rischi percepiti dovranno essere considerati per decidere se vi sia un vantaggio nell’adottare uno di questi additivi in una soluzione concreta o nel progettare sulla base di un sistema a membrana di serbatoio.

L’uso di membrane di cisterna esterne per strutture in calcestruzzo interrate

Un uso significativo di membrane di cisterna esterne per strutture in calcestruzzo interrate in tutto il mondo è quello di fornire protezione contro il deterioramento in condizioni aggressive del suolo o delle acque sotterranee. Come per la resistenza contro l’ingresso di acqua, i promotori di questi additivi fanno notevoli affermazioni circa una maggiore durata prestazioni.

Sfortunatamente la maggior parte dei progetti ha un design di durata basato non sulle prestazioni, ma su regole prescrittive per varie condizioni di esposizione. L’applicazione di una robusta membrana di tanking può fare affermazioni molto positive sul cambiamento delle condizioni di esposizione che il calcestruzzo sperimenterà.

L’adozione di un additivo per la riduzione della permeabilità all’acqua, modificherà, di solito migliorando, la resistenza al deterioramento, ma in una misura che non può essere facilmente definita rispetto al codice o ad altri riferimenti utilizzati per la progettazione. Se usiamo la miscela X di quanto potremmo ridurre il contenuto minimo di cemento o di quanto aumentare il rapporto massimo w/c su un dato sito. Al momento vi è una guida molto limitata. Questo non dovrebbe essere inteso nel senso che non ci sono situazioni in cui eventuali benefici di durata sono utili. Ci saranno tali situazioni, in cui ad esempio l’applicazione di una membrana di tanking a una struttura non è fattibile.

Garanzie per additivi per calcestruzzo

L’offerta di garanzie del produttore di additivi è stata menzionata in precedenza in questa nota. Questi possono essere esteriormente attraenti nello stabilire la fiducia nell’opzione di impermeabilizzazione. In termini di précis la garanzia offrirà di sorvegliare il dettaglio del design impermeabilizzante, avere un contributo alla pratica del sito e in modo significativo, garantire che se c’è una perdita torneranno e la ‘ripareranno’.

Su quei progetti che abbiamo riscontrato una garanzia in atto, la disposizione sembra funzionare in larga misura. Tuttavia i tipici documenti di garanzia presentano problemi potenzialmente significativi. Tornando a ‘riparare’ le perdite copre solo l’atto di stuccatura o patch o qualsiasi altra cosa sia necessaria. Il fornitore dovrà normalmente essere fornito gratuitamente (in entrambi i sensi) l’accesso al difetto. Questo può essere difficile e avere un costo significativo se la perdita diventa evidente solo dopo che lo spazio è stato attrezzato con impianti e altre attrezzature. Le perdite non possono diventare evidenti fino a qualche tempo dopo la costruzione è stata completata. Un’altra limitazione comune consiste nel fatto che il costo del ” fix ” sarà coperto solo fino al costo dell’additivo originariamente fornito.

Queste garanzie potrebbero essere un contributo positivo per progetti particolari, ma si consiglia di rivedere vigorosamente i termini di garanzia.

Si spera che si possa avere un dibattito più ampio e dettagliato sulle questioni sollevate in questo documento. C’è sicuramente una diffusione di punti di vista, esperienze e aspettative.

Discutere!

Newton Sistemi di impermeabilizzazione ringraziare Bob Cather per la sua presentazione di questo articolo.