Geosintetici e geotessili: i tessuti esistono anche per l’edilizia!

Con il termine geosintetici si indicano in modo generico tutte le tipologie di manti sintetici di diversa natura e composizione che, sebbene siano principalmente utilizzati a contatto con la terra o altri materiali da costruzione per la realizzazione di opere geotecniche (da cui il nome) e di ingegneria idraulica, vengono anche utilizzati in molteplici applicazioni edilizie.Indice:

• Tipologie e caratteristiche dei geosintetici
• Campi di applicazione e modalità di impiego

Relativamente semplici da utilizzare da un punto di vista tecnico, i geosintetici stanno guadagnando rapidamente un ruolo importante nella realtà applicativa. Stanno, infatti, riscontrando il favore di molti progettisti in sostituzione di altre tecniche.

Queste sono, infatti, spesso più impegnative a livello di definizione progettuale, più onerose in termini economici e non necessariamente più vantaggiose dal punto di vista prestazionale e dell’affidabilità nel tempo. Accanto alla convenienza economica e progettuale i vantaggi offerti da questi materiali sono anche la flessibilità, e quindi la vastità dei campi applicativi, e l’ampia scelta offerta all’utilizzatore.

Da non dimenticare è inoltre il fatto che il loro utilizzo in molte applicazioni geotecniche permette di realizzare opere di ripristino ambientale con interventi di protezione, separazione e contenimento poco invasivi.

Tipologie e caratteristiche dei geosintetici

All’interno della vasta gamma a disposizione dell’operatore è possibile distinguere tra tipologie differenti di prodotti, sia a livello di materiali e tecnologie produttive, sia a livello di destinazione d’uso. Le tipologie di prodotto oggi disponibili nel campo dei geosintetici danno vita ad un panorama decisamente articolato sia in termini di natura delle materie prime impiegate, sia a livello di tecnologie produttive adottate.

La possibilità di scegliere tra una gamma così vasta di tipologie di prodotto dalle caratteristiche così diverse tra loro rende, però, di estrema importanza un’approfondita conoscenza di questi prodotti per poter selezionare quello più indicato alle proprie esigenze. Ciò dipende dall’impossibilità, in questo campo, di fare riferimento ad un unico prodotto universale.

I tessuti e i “non-tessuti”

Una prima distinzione da effettuare all’interno della famiglia di prodotti geotessili è quella tra tessuti e non tessuti. La differenza è a livello di produzione: le fibre di materiale sintetico, invece di essere tessute secondo ordito e trama, vengono intrecciate casualmente tra loro, in modo da ottenere un “non-tessuto” dello spessore di pochi millimetri.

I prodotti tessuti possiedono generalmente un elevato modulo di elasticità e una grande stabilità dimensionale. Nei confronti dei geotessili non tessuti possiedono però una ridotta capacità di trasmettere sostanze liquide lungo il piano di posa e una minore flessibilità.

Per quanto riguarda la natura dei materiali più comunemente impiegati per la produzione di queste fibre o filati è possibile fare riferimento a polimeri come il polietilene, il polipropilene, il poliestere, il clorurovinil-acrilinitrile. La natura stessa delle materie prime utilizzate è tale da comportare consistenti differenze dal punto di vista del comportamento chimico-fisico del prodotto finale.

Georeti, geogriglie e geocelle

Le georeti sono prodotti caratterizzati da una forte struttura reticolare utilizzata per incrementare la capacità di portanza del terreno assorbendo le forze orizzontali.

Le geogriglie, monorientate o biorientate, sono strutture realizzate con polimeri ad alta densità mediante estrusione e stiratura. Data la loro elevata resistenza a trazione sono anch’esse utilizzate per il rinforzo dei terreni. Le particelle di suolo o conglomerato possono, infatti, incastrarsi nelle aperture della griglia che svolge così un’azione cerchiante, ridistribuendo gli sforzi in un piano.

Le geocelle sono, invece, costituite da strutture tridimensionali a nido d’ape che, data la loro struttura apribile a fisarmonica, possono essere trasportate e stoccate con il minimo ingombro, e aperte solo all’atto della posa in opera. Le celle esagonali così ottenute possono impedire movimenti di terreno anche su forti pendii.

Geocompositi e geomatrici

Per quanto riguarda i geocompositi essi comprendono una gamma piuttosto ampia ed articolata di prodotti con qualità filtranti e drenanti. Essi sono ottenuti attraverso l’accoppiamento di geotessili non tessuti a geomembrane e/o georeti.

Tale accoppiamento consente di abbinare l’azione filtrante dei geotessili, la capacità impermeabilizzante delle geomembrane e l’azione drenante e di distribuzione dei carichi delle georeti.

Le geomatrici infine sono prodotti tridimensionali estrusi, utilizzati nel momento in cui ci sia necessità di seminare su pendii scoscesi, grazie agli alveoli, formati da diversi ordini di fili, di cui sono costituite.

Campi di applicazione e modalità di impiego

I geotessili sono prodotti nati per utilizzi vari nel campo della geotecnica, ma stanno recentemente diventando indispensabili anche in molte applicazioni edilizie. Dei prodotti geotessili sono noti soprattutto gli impieghi in ambito geotecnico che assorbono una quota determinante della produzione, sia dal punto di vista quantitativo sia in termini di ricerca e affinamento della produzione.

Le applicazioni più interessanti però non si esauriscono solo all’interno di questi campi d’impiego. E’ infatti avvenuto il trasferimento della potenzialità prestazionali di questi prodotti verso ambiti caratterizzati da esigenze più contenute, come quello dell’edilizia tradizionale, poiché il loro utilizzo, in questo contesto, è risultato essere di scarsa incidenza sui costi di realizzazione.

Andando però con ordine è opportuno iniziare la descrizione delle modalità d’impiego dal campo prettamente geotecnico.

Geosintetici per opere di drenaggio

Fra le principali applicazioni ricordiamo innanzitutto quella finalizzata al drenaggio in discariche controllate, in gallerie, tunnel, opere sotterranee, contro muri interrati e muri di sostegno, piazzali, parcheggi, giardini e campi sportivi, in basi stradali e massicciate ferroviarie.

In particolare gli utilizzi di geosintetici nelle discariche si riferiscono a:

• opere di drenaggio perimetrali,
• opere di impermeabilizzazione primaria con geomembrane,
• drenaggi sul fondo,
• sistemi di monitoraggio ed antipunzonanti della geomembrana,
• opere di sostegno (terre rinforzate con le geogriglie) ed anti erosive con geogriglie e geocelle per i manufatti in terra.

In occasione della chiusura dell’impianto inoltre vengono realizzate opere di impermeabilizzazione e copertura con membrane (capping).

Controllo dell’erosione dei terreni e stabilizzazione

Un altro utilizzo dei prodotti geosintetici è quello finalizzato al controllo dell’erosione dei terreni. I principali ambiti di applicazione sono:

• scarpate a matrice vegetale,
• scarpate a matrice arida e rocciosa,
• sponde di canali in terra e corsi d’acqua,
• sponde impermeabilizzate di canali,
• laghetti e bacini artificiali.

Ogni qualvolta si riprofila un versante, si espone infatti il terreno all’azione erosiva della pioggia, resa ancora più efficace dall’assenza di una copertura vegetale protettiva. Gli interventi da effettuare devono tendere a prevenire l’erosione ed a favorire lo sviluppo di una coltre vegetale protettiva.

Le geostuoie ad esempio aggrappano la base del riporto vegetale e rinforzano l’apparato radicale del manto erboso, con o senza rinforzi, costituiti da geogriglie inglobate nella struttura. Le geocelle, invece, svolgono la funzione di veri e propri contenitori dello strato riportato, evitando lo svuotamento nella fase più critica, quella precedente la germinazione.

I geotessili vengono anche utilizzati per la stabilizzazione di strade pavimentate e sterrate, di ferrovie e piste di aeroporti, di grandi aree su cui gravano carichi permanenti e semi-permanenti, fondazioni superficiali di strutture, fondazioni di rilevati, argini e dighe in terra.

Riparazione dei manti bituminosi

L’inserimento di un prodotto geosintetico specifico sotto il nuovo strato d’usura in conglomerato bituminoso o in calcestruzzo infatti, è un sistema affidabile ed efficace per ritardare la riapparizione delle fessure che si vedono di solito apparire sulla superficie delle strade asfaltate, e contribuisce a limitare i danni causati dalle “fessure da ritiro”. Si è detto in precedenza dell’avvenuto trasferimento tecnologico avvenuto dalla geotecnica all’edilizia.

L’utilizzo dei geosintetici in questo ambito significa soprattutto prevenire la manifestazione di alcune patologie edilizie, elevando la durabilità della realizzazione.

Mantenere le fondazioni asciutte, e quindi i locali interrati utilizzabili, è infatti sempre una esigenza importante, da risolvere con adeguati sistemi di impermeabilizzazione e di drenaggio. A questo scopo vengono utilizzati dei geocompositi appositi per la protezione della guaina di impermeabilizzazione.

Anche nelle realizzazioni (sempre più frequenti) di giardini pensili o garage interrati, é necessario un livello drenante orizzontale. Questo per evitare fenomeni di marcescenza delle radici delle piante e per proteggere l’impermeabilizzazione durante la fase di re-interro.

Altri utilizzi dei geosintetici in edilizia

Altri tipi di utilizzo dei manti geosintetici in edilizia possono essere in funzione di una separazione tra strati a diversa granulometria o per effettuare una migliore ripartizione dei carichi. Questi sono gli scopi per cui vengono posti strati di geotessili nella posa di pavimentazioni su terreni soffici, in particolar modo se devono poter essere carrabili. Le geogriglie sono in questo caso un modo per contenere i movimenti del terreno.

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