Lezione 4 di Tecnologia dell'architettura

Lezione 4 tecnologia 15 marzo 22 - Degrado dei materiali

Fattori di degrado e come questi si possono manifestare in cantiere o nei fabbricati.

Cos’è il degrado?

Interessa moltissimo l’edilizia, materiali e oggetti realizzati, nel momento in cui l’oggetto esce dalla fabbrica inizia il ciclo di vita utile ed il suo degrado che può essere accelerato da fenomeni atmosferici, errori progettuali, errori che impattano sulla durata del materiale stesso.

Gestire tutto ciò che è inteso come degrado e manutenzione = unica strategia da attuare per controllare i fenomeni di degrado, gestita in tempo, compromissione del materiale, sostituzione o riparazione.

Prevedere una manutenzione che non vada a sostituire l’oggetto, ma a contenere i fenomeni. Prassi della progettazione, rottura o guasto, l’elemento perde le sue funzionalità, impatto economico maggiore rispetto alla semplice manutenzione.

Manutenzione = non solo forma di riparazione ma serie di interventi attuati sull’oggetto per le sue caratteristiche di fabbrica, mantenere la condizione dal pdv di pulizia, spolveratura, lavaggio.

Durata maggiore = condizioni economiche, si evita lo spreco edilizio. → Maggior durata = impatto ambientale ridotto.

Degrado: processo di modifiche dannose dei materiali costruttivi che comporta un peggioramento delle loro caratteristiche chimico-fisiche e strutturali.

Cause legate a fattori di tipo:

• Estrinseci: legate all’ambiente circostante, contesto in cui è inserito;
• Intrinseci: caratteristiche peculiari di quel materiale, legno = essenza arborea, sistema di essiccatura.

Distinguere i fattori, hanno ripercussioni e modalità di controllo diverso:

• Intrinseci si può fare qualcosa in fase di produzione;
• Estrinseci: in riferimento all’attività progettuale e controllo nel ciclo di vita utile.

Fattori intrinseci

Degrado non legato al materiale in sé, ma alle condizioni atmosferiche e ambientali in cui il materiale è stato inserito, umidità, vento, sole, pioggia, formazione di forme di degrado che da superficiali diventano interne e distruttive.

Es. acqua nel cls: lo rende umido, ossidazione ferri che spaccano il calcestruzzo.

Se i fenomeni non vengono gestiti nel tempo diventano assolutamente distruttivi.

Lezione 4 tecnologia 15 marzo 22.

Se vengono controllati a partire dal momento in cui iniziano ad osservarsi i primi fenomeni, il degrado può essere gestito, controllato, riparato.

Condizioni antropiche = dovute all’azione uomo: incuria, abbandono, danneggiamento volontario o errata progettazione, mancata manutenzione o manutenzione errata, specificità di degrado.

La manutenzione ha un costo, decadimento più veloce del bene = costi di riparazione più alti rispetto ad un normale intervento di manutenzione.

Fattori di degrado in edilizia

Acqua

Uno dei principali fattori di degrado in edilizia, fra le più pericolose per il mantenimento anche delle caratteristiche fisico-meccaniche.

Presente anche nel terreno, schermatura della fondazione dal terreno vivo: evitare che l’acqua in prossimità del fabbricato possa andare incontro a fenomeni di risalita.

Non è pura, può caricarsi di minerali, sali, cloruri.

Umidità che si presenta sotto diverse forme:

• Fondazione: umidità di risalita. Sale attraverso le murature, rovina la parte più prossima al terreno;
• Umidità di condensa in ambienti molto umidi: formazione di muffe superficiali che rovinano gli interni di un appartamento → creazione di un primo vespaio di aerazione, eccessivo riscaldamento, errata progettazione di un pacchetto murario verso l’esterno, errata trasmittanza. Schermatura della struttura dall’esterno con pannelli di coibentazione, per omogenizzare il livello di trasmittanza;
• Acqua esterna, atmosferica: pioggia, nebbia, umidità;
• Fenomeni evaporativi: si prevede il posizionamento di strati che limitano o controllano l’evaporazione, aspetto che si osserva soprattutto nelle coperture.

Caratteristiche edificio

• Ubicazione, orientamento del fabbricato: specifici casi in cui il fabbricato è completamente rivolto a nord, senza pareti in altre direzioni, pareti disperdenti: problemi generalizzati di ventilazione interna e di asciugatura, non avrà mai il sole, chiaramente le pareti resteranno più umide.

Esistono regolamenti comunali che vietano la costruzione unità immobiliari ad uso residenziale totalmente a nord. Insorgere fenomeni di degrado.

Materiali componenti

Scelta fatta rispetto al contesto cui ci stiamo riferendo. Se si progetta un fabbricato sul mare = no scelta materiali sensibili alla salsedine.

Lezione 4 tecnologia 15 marzo 22.

Subentra l’errore progettuale legato al progettista, sistema di protezione del materiale.

Analisi del degrado

Analisi del degrado: cause, meccanismi, effetti, interventi per poter correggere.

A prima vista osserviamo l’effetto, vi è la causa ha scaturito, manifestazione effettiva del fenomeno che possiamo osservare. Si possono definire gli interventi che possono essere attuati per correggerlo, gli interventi devono essere ragionati rispetto alle cause e ai meccanismi di degrado:

• Fisico = legato all’azione degli agenti atmosferici;
• Chimico = deposito polveri, gas, sostanze che creano una reazione chimica con gli strati superficiali del fabbricato;
• Biologico = presenza di batteri, parassiti e microrganismi che colonizzano le superfici dei materiali, interessa i materiali litici e legnosi, pareti verdi. Legata alle caratteristiche dei materiali e alle condizioni in cui il materiale è stato posato, non sono stati considerati accorgimenti architettonici.

Pietra

Importante nomenclatura rispetto ai fenomeni di degrado osservabili.

Cause ricorrenti che possono essere altre forme di degrado, che implicano il manifestarsi di altre forme di degrado; mappatura dei degradi, rappresentazione grafica, scelta di superfici, campitura di retini, strumenti di lavoro utili per il controllo del degrado sui fabbricati, alcuni fenomeni sono di difficile risoluzione, il progettista può controllare il fenomeno di degrado nel tempo e assicurarsi che tutte le strategie abbiano assicurato il degrado.

• Alterazione cromatica: modifica superficiale del cromatismo del materiale, però può portarsi dietro azioni irreversibili, l’azione solare può compromettere la superficie anche in via definitiva senza possibilità di ripristino;
• Alveolizzazione: la pietra diventa microporosa, il processo può essere interrotto ma visivamente il materiale resta compromesso.

Opportuno che vengano effettuati con costanza sopralluoghi per evitare l’insorgenza di fenomeni di degrado.

• Deformazione: paramenti litici troppo sottili e lavorati in ambienti troppo umidi possono deformarsi dal pdv della tridimensionalità, imbarcano umidità, perdono la conformazione iniziale e non possono più essere ripristinati;
• Erosione: azione di agenti naturali: vento, erosione del manufatto litico, sabbiatura involontaria. Il fenomeno non è reversibile, il materiale asportato non può più essere reintegrato;
• Fenomeni di patina biologica: forma di degrado di tipo fisico. Presenza di vegetazione superficiale e microorganismi, non solo alghe e muffe, colonizzazione di piante: indebolimento, alterazione cromatica.

Forme di degrado

1. Deposizione e/o formazione di prodotti secondari: la pietra viene compromessa perché sulla pietra stessa si va a creare uno strato superficiale che può compromettere la pietra stessa. Il primo impatto del degrado è di tipo estetico, non tutti possono essere ripristinati, macchie irreversibili perché il materiale litico è molto poroso, non riusciamo ad agire in profondità, è stata alterata la componente litica. Si riesce a rimuovere solamente il superficiale.
2. Perdita della morfologia del manufatto: pietra alterata per condizioni legate ad errori di progettazione o particolari esposizioni ambientali. La pietra è stata posizionata, incollata, posizionata male. Quando si arriva alla perdita di tridimensionalità si stacca e va sostituito.
3. Colonizzazione biologica: formazioni superficiali di colonie legate alla vegetazione, alterazione cromatismo del materiale. Distruttivi se la pietra è molto porosa, il manufatto arriva a decomposizione.
4. Riduzione resistenza meccanica: creazione di tensioni interne all’elemento in cantiere o alla presenza di altri materiali incompatibili con la pietra stessa. Esistono materiali che hanno dei limiti, non tutti sono compatibili con tutti i materiali. Associazione di materiali studiati e compresi. Compatibilità degli strati tecnologici deve essere sempre accertata e verificata prima della sua messa in opera;
5. Perdita di materiale dalla superficie: si osservano distaccamenti superficiali di pietra, che possono essere legati alla natura della pietra. Microfessurazioni all’interno non osservabili a occhio nudo, posizionato in cantiere, dopo un po’ può avvenire che il blocco si stacchi. Perdita del materiale: azione atmosferica, bagnato, cicli di gelo e disgelo, per naturale reazione dell’elemento litico vengono scagliati elementi che si distaccano e non possono più essere reintegrati.

Laterizio

Laterizio: prodotto in fabbrica, può portare già errori: stagionatura, cottura, essiccatura, scarsa resistenza, manifestare problemi nel tempo. Assorbe l’umidità dell’acqua, opportuno che venga sempre schermato e protetto. Montiamo in opera già un materiale danneggiato.

Forme di degrado

1. Fattori congeniti: contenuto salino; carbonato di calcio; lavorazione dell’impasto; modalità di cottura; contenuto di solfati alla sua produzione e composizione. → Legati forme di degrado che si osservano a prescindere dal cantiere. La presenza di contenuto salino o una lavorazione errata portano il materiale a degrado.
2. Fattori esterni: azione dell’acqua, caricata di altri minerali presenti, assorbite all’interno del laterizio che portano alla sua distruzione nel lungo periodo. Elemento frequente nell’edilizia storica, difficile perché è all’esterno.

Calcestruzzo

Molto soggetto al degrado, perché è estremamente poroso, esistono cls che vanno bene in ambienti umidi, è però il materiale più attaccabile dal pdv dei degradi.

1. Aggressione da anidride carbonica:

• Carbonatazione: dovuta alla penetrazione CO2, ri-trasformazione del cls in altro materiale, lo porta alla totale disgregazione. L’anidride carbonica permea all’interno del cls, si verifica una reazione chimica e viene prodotta calce. Ciò porta alla fessurazione del cls e alla sua espulsione;
• Dilavamento: asportazione di parte cementizia superficiale dovuta all’azione dell’acqua. Ossidazione dei ferri nel cls dei balconi, spingono il cls superficiale e si espongono, interventi di ripristino che prevedono la pulizia dei ferri, passivizzazione ripristino. Errata progettazione o manutenzione. Azione legata alla presenza di molta acqua: erosione speciale del cls, non è più liscio.

2. Aggressione da solfati:

Azione legata alla presenza dei solfati, che portano alla formazione di delaminazione, anidride secondaria portano ai fenomeni di rigonfiamenti, fessurazioni e distacchi. Si verificano in modo differenziato in base al contesto in cui ci troviamo.

Portano quasi tutti allo stesso effetto: creano tensioni interne che portano ad una espulsione di uno strato di cls. Fenomeno non corretto quando è andato avanti compromettendo una parte dell’elemento strutturale, parte da rimuovere totalmente. Il cls si disgrega perché trasformato da una reazione chimica.

3. Aggressione da cloruri: acqua cari