Il ripristino delle condotte fognarie
Dai Laboratori Mapei prodotti specifici per ogni tipo di degrado.
Le reti fognarie sono infrastrutture essenziali per il normale funzionamento degli insediamenti urbani in quanto garantiscono il trasporto e il trattamento delle acque di scarico. Sono costituite da un sistema di canalizzazioni, prevalentemente sotterranee, realizzate sia in muratura che in calcestruzzo spesso senza rivestimenti protettivi e quindi soggette al degrado causato dell’aggressività delle acque che le attraversano. Oltre al degrado di tipo chimico dovuto alle sostanze organiche e inorganiche disciolte in acqua, sono anche soggette al degrado di carattere fisico proveniente dalle sollecitazioni meccaniche come modifiche del traffico nelle reti stradali sovrastanti o allacciamenti di nuove condotte, aumento delle portate, usura per l’effetto abrasivo causato dalla presenza di detriti. I danni che derivano dal degrado di queste infrastrutture possono avere conseguenze ambientali importanti, come la contaminazione indiretta dei suoli e l'inquinamento delle acque superficiali e sotterranee.
Sono quindi necessari periodici interventi di ripristino per garantire la corretta funzionalità delle strutture e assicurarne una adeguata “vita utile”. I laboratori di Ricerca Mapei si dedicano anche allo sviluppo di prodotti “ad hoc” per il ripristino dei sistemi fognari. Per poter formulare un prodotto da ripristino che sia efficace occorre innanzitutto definire l’aggressività dell’ambiente in funzione della tipologia di acqua che viene immessa in condotta.
In accordo al D.Lgs. 152/06, le acque reflue si dividono in categorie a seconda della provenienza degli scarichi: acque reflue domestiche, acque reflue industriali e acque reflue urbane. Tali acque possono essere convogliate nelle stesse condotte o separatamente a seconda del sistema fognario di ciascun insediamento. Per ogni intervento di ripristino risulta quindi fondamentale definire il livello di aggressività dell’acqua sulla base di analisi. Ad esempio, si possono considerare lievemente aggressive le acque reflue, come quelle meteoriche, piuttosto che fortemente aggressive, quelle provenienti dal metabolismo umano e dalle attività domestiche. In funzione del livello di aggressività è necessario individuare e definire i requisiti minimi che deve soddisfare il prodotto da ripristino.
Le acque lievemente aggressive contengono comunque basse concentrazioni di sostanze microinquinanti, di natura organica e inorganica quali detergenti, idrocarburi, oli, cloruri, solfati, nitrati e altro che aggrediscono la pasta cementizia dei prodotti tradizionali. Tuttavia, si possono studiare prodotti particolari a base di leganti idraulici speciali in grado di offrire una buona durabilità sia per la loro composizione chimica sia per le caratteristiche fisico-meccaniche.
PRODOTTI PER ACQUE FORTEMENTE AGGRESSIVE
Nel caso di condotte dove scorrono acque fortemente aggressive, come quelle a elevata concentrazione di materiale organico proveniente dagli scarichi igenico-sanitari, la principale causa di degrado è dovuta alla presenza di acido solforico (Figura 1) che si origina dai batteri presenti nei liquami tramite processi aerobici e anaerobici in grado di dissolvere velocemente la pasta cementizia deteriorando la matrice delle malte e dei calcestruzzi. In questi ambienti è necessario utilizzare prodotti che abbiano superato delle specifiche prove di resistenza agli acidi. Le malte destinate al rivestimento a spessore di queste tipologie di condotte fognarie sono contemplate dalla norma DIN 19573 che le classifica a seconda del livello di resistenza chimica con varie sigle come XWW4 che corrispondente al prodotto con la maggiore resistenza alla corrosione per esposizione all’acido solforico biogenico.
Mapei ha di recente concluso un progetto di ricerca per lo sviluppo di un nuovo prodotto denominato PLANITOP SEWAMENT XWW4, in aggiunta ai prodotti già disponibili per queste applicazioni. Le specifiche per la classificazione XWW4 sono molto severe: prevedono la valutazione dell’entità del degrado dopo immersione in acido solforico in ambienti con diverso pH (pH 0 e pH 1). La determinazione della resistenza a compressione residua (ossia della prestazione dopo immersione rispetto allo stesso prodotto non condizionato in ambiente aggressivo) indica fino a che punto la struttura del materiale si è deteriorata e consente la definizione del grado di corrosione per effetto dell’acido.
La Figura 2 mostra il drastico cambiamento dell’aspetto visivo e la significativa riduzione delle dimensioni di una malta ordinaria, dopo immersione in acido, rispetto alla malta XWW4 il cui aspetto risulta quasi inalterato.
Il grafico in Figura 3 mette a confronto la resistenza a compressione delle due malte dopo immersione in acqua con quella dopo immersione in acido: l’elevata riduzione della prestazione meccanica della malta ordinaria conferma la forte corrosione osservata nell’ispezione visiva e la non idoneità all’utilizzo per il ripristino delle reti fognarie. La malta XWW4 invece conferma un’elevata resistenza a compressione residua (> 55% come richiesto dalla norma DIN) e basso grado di corrosione.
Anche l’analisi al microscopio a scansione elettronica SEM (Figura 4) conferma l’elevata resistenza all’attacco da acido solforico della malta XWW4 in confronto alla malta ordinaria che presenta evidenti fessurazioni.
La definizione di un prodotto performante nel ripristino delle reti fognarie, anche nelle condizioni più severe di esposizione, è frutto di un accurato lavoro di ricerca basato su una attenta sperimentazione, oltre che sullo studio della scelta e della ottimizzazione della tipologia di leganti e di inerti, sempre nell’ottica di conciliare qualità del materiale ed economicità.
