Risanamento delle murature: alcune possibili soluzioni per l’umidità di risalita

L’umidità di risalita è causata dalla presenza di acqua nel terreno. L’umidità presente nel sottosuolo può giungere alla base della muratura e, sfruttando il principio della capillarità, salire attraverso la parete. Tale processo può essere agevolato dalla presenza di sali.

Il fenomeno dell’umidità di risalita interessa solitamente le pareti che si trovano al piano terra o sotto il livello del suolo (esistono soluzioni studiate appositamente per i muri contro terra e per quelli interrati).

Vi sono delle caratteristiche particolari che permettono di distinguere l’umidità di risalita dalle altre forme di umidità sui muri, quale la condensazione. I tratti distintivi sono:

• la macchia è uniforme, e procede dal pavimento verso l’alto;
• il bordo della chiazza è ben definito, e di solito non supera l’altezza di un metro;
• la macchia persiste anche al variare delle condizioni climatiche e del tasso di umidità relativa;
• la presenza di sali durante i periodi di elevata evaporazione ambientale.

Le soluzioni per l’umidità di risalita

Una volta appurata che la causa dell’umidità presente sulla parete è la risalita capillare dell’acqua, possiamo passare al vaglio le tecnologie che il recupero edilizio fornisce e studiare le diverse soluzioni al problema dell’umidità di risalita:

• interventi meccanici: taglio della parete alla base e inserimento di materiali che bloccano la risalita dell’umidità;
• interventi chimici: creazione di una barriera chimica all’interno della muratura;
• interventi elettrosmotici: inversione della direzione dell’acqua tramite corrente elettrica;
• intonaci evaporanti: intonaci macroporosi che, grazie alla loro velocità di evaporazione, assorbono rapidamente l’acqua dalla parete restituendola all’ambiente.

L’umidità di risalita: interventi meccanici

Il taglio meccanico blocca definitivamente la risalita d’acqua per capillarità, favorendo l’asciugatura completa della muratura. I valori originali di coibentazione vengono ripristinati. È una tecnica efficace ma invasiva, che può comportare lesioni, cedimenti o assestamenti della struttura. Questo sistema è quindi sconsigliato nelle zone sismiche, come l’Italia.

L’umidità di risalita: interventi elettrosmotici

L’applicazione di corrente elettrica, grazie al processo dell’osmosi, provoca la ridiscesa dell’umidità verso la pavimentazione. Metodologia efficace, ma che può richiedere tempistiche non indifferenti. Il processo di asciugatura inoltre ha bisogno di essere alimentato continuamente.

 L’umidità di risalita: intonaci deumidificanti

Gli intonaci macroporosi eliminano i sintomi dell’umidità, ma non risolvono il problema alla radice. Anche se la muratura si presenta apparentemente asciutta per alcuni anni, l’interno rimane perennemente umido, con una fortissima dispersione termica. Col passare del tempo i sali si accumulano sulla superficie degli intonaci sino alla saturazione degli stessi e, a quel punto, i fenomeni disgregativi riprendono. Questa tecnica funziona bene come sistema addizionale per accelerare la dispersione dell’umidità presente nella muratura, ma non risulta efficace come soluzione unica.

 L’umidità di risalita: il vespaio areato 

Risulta assolutamente inutile, se per umidità s’intende quella presente nelle murature portanti. Queste, infatti, appoggiano direttamente nel terreno sottostante e la realizzazione del vespaio è del tutto superflua ad impedire all’umidità di risalire. Anzi, la compattezza del calcestruzzo e la presenza di barriere in plastica ostacolano la naturale deumidificazione della base della muratura, con il risultato inverso d’incrementare l’umidità di risalita nelle murature.

L’umidità di risalita: interventi chimici 

L’iniezione all’interno del muro di sostanze idrofobizzanti ha la stessa efficacia dell’intervento meccanico, ma non comporta problemi per la solidità della struttura. Il sistema è meno invasivo e, grazie alle tecniche di ultima generazione, risulta anche di facile applicazione.

 

Introduzione alla capillarità

Il fenomeno della capillarità s’incontra spesso nella vita quotidiana ed è legato alla bagnabilità, cioè alla capacità dei liquidi, per esempio l’acqua, di bagnare le superfici solide. Questa forza di adesione tra liquido e parete solida, prevalente su quelle di coesione tra le molecole del liquido, è responsabile, nei capillari, della risalita del liquido lungo la parete, in contrasto con la forza di gravità.

L’altezza raggiunta dal liquido è quella nella quale si equilibrano la forza di gravità e quella di coesione da una parte, e quella di adesione dall’altra. Se invece è la forza di coesione a prevalere su quella di adesione, la parete respinge il liquido verso il basso, in contrasto con la legge dei vasi comunicanti. Questo fenomeno si osserva ad esempio sulle superfici idrorepellenti.

La risultante delle forze di adesione e di coesione lungo la superficie del liquido è detta tensione superficiale. Essa sarà diretta verso l’alto nel caso della risalita del liquido lungo il capillare, e verso il basso nel caso dell’abbassamento del livello del liquido nel capillare. Nel primo caso la superficie del liquido apparirà concava, nell’altro apparirà convessa verso il basso.

Il centro della superficie del liquido si chiama menisco ed è a partire da questo valore che si misura l’innalzamento o l’abbassamento del livello. La direzione del vettore risultante è la stessa della tangente alla superficie del liquido e l’angolo che forma si chiama angolo di bagnabilità. Si noti che l’innalzamento o l’abbassamento del livello non dipendono solo dal liquido, ma anche dal materiale della parete. L’acqua, ad esempio, risale in un capillare di vetro, mentre si abbassa in uno di teflon.

Tensione superficiale

La molecola di un liquido attira le molecole che la circondano ed a sua volta è attratta da esse. Per le molecole che si trovano all’interno del liquido, la risultante di queste forze è nulla ed ognuna di esse si trova in equilibrio rispetto alle altre. Quando invece queste molecole si trovano sulla superficie, esse vengono attratte dalle molecole sottostanti e da quelle laterali, ma non verso l’esterno. La risultante delle forze che agiscono sulle molecole di superficie è una forza diretta verso l’interno del liquido. A sua volta, la forza di coesione fra le molecole fornisce una forza tangenziale alla superficie. La superficie di un liquido si comporta dunque come una membrana elastica che avvolge e comprime il liquido sottostante. La tensione superficiale esprime la forza con cui le molecole superficiali si attirano l’un l’altra. 

Angolo di bagnabilità

È esperienza comune che una goccia di liquido posta su una superficie piatta mostri una tendenza a modificare la sua forma a seconda delle caratteristiche della superficie e del liquido usati. Più la goccia è simile alla superficie solida, più la goccia sarà piatta. Se, al contrario, tra la superficie solida ed il liquido non vi sono interazioni apprezzabili, la goccia avrà una forma simile ad una sfera, per minimizzare il contatto con essa.

Per quantificare tale fenomeno si introduce il concetto di angolo di contatto, definito come angolo α, che la superficie orizzontale forma con la tangente nel punto di contatto dell’interfaccia liquido-aria, liquido-solido, solido-aria. L’angolo di contatto fornisce diverse informazioni sull’affinità tra il solido, il liquido e l’aria. La relazione tra l’angolo di contatto e la tensione superficiale è: cosα = γsa-γsl / γla Dove: γsa = tensione all’interfaccia solido-aria; γsl = tensione all’interfaccia solido-liquido; γla = tensione all’interfaccia liquido-aria. Il valore del coseno6 cosα è un numero compreso tra -1 ed 1 relativamente all’angolo che lo produce.

Questo valore è utilizzato dalla formula di Yurin per determinare l’altezza della colonna d’acqua in un capillare. Ora calcoliamo l’altezza h che raggiunge il liquido all’interno di un capillare. Se la superficie del liquido è concava verso l’alto, la forza della tensione superficiale in corrispondenza delle pareti del tubo sarà diretta verso l’alto; la componente verticale di questa forza, applicata a tutto il bordo del liquido aderente al capillare, è quella che sorregge il liquido ed ha modulo (F cosα), dove l’angolo è quello individuato, detto angolo di contatto. Se la superficie del liquido è convessa verso l’alto, invece, la forza della tensione superficiale in corrispondenza delle pareti del tubo sarà diretta verso il basso.

....CONTINUA.

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