Il consolidamento mediante iniezioni di resine espandenti nel terreno è uno dei sistemi per il recupero di edifici lesionati da cedimenti e conseguenti crepe nei muri; è una tecnica recente (anche se proposta da 20 anni in Italia) e, anche se abbastanza diffusa, povera di articoli scientifici in merito.

La metodologia di cui parliamo ricade tra le tecniche di compattazione o costipamento, che producono artificialmente un addensamento del terreno tramite un’azione meccanica.

Uno degli studi, a mio avviso più autorevole,  sui meccanismi e sugli effetti indotti dal consolidamento con iniezioni di resine espandenti è basato su due approcci:

• un approccio teorico con modellazione matematica basata sull’analisi geomeccanica del continuo di una porzione di terreno reale in cui viene simulata l’iniezione delle schiume a lenta espansione
• un approccio empirico con indagini geognostiche pre e post iniezione e statistiche dei risultati ottenuti

con il confronto finale tra i risultati ottenuti con i due metodi.

Descrizione del sistema

L’iniezione avviene mediante cannule in alluminio, messe in posto attraverso fori di circa 25 mm, realizzati attraversando la fondazione. Il materiale inoculato è un bi-componente liquido, la cui reazione esotermica produce una forte espansività con relativa generazione di sovrapressioni nel terreno e la formazione di un composto finale solido ed inerte. Il processo sopra sintetizzato determina:

• riattivazione della fondazione con il ripristino del corretto appoggio di eventuali tratti delle fondamenta lavoranti a mensola;
• riempimento di vuoti e cavità;
• compattazione del terreno nel bulbo delle tensioni significative.

Il raggio d’azione dell’effetto “consolidante” della resina è mediamente 1,5 m dal punto di iniezione; ovviamente la presenza di orizzonti compatti o litoidi influisce sulla distribuzione del materiale che comunque assume nel terreno l’aspetto di un reticolo con spaziatura e persistenza decrescente man mano che ci si allontana dalla zona di inoculazione.

Meccanismo ed effetti indotti nel nodo terreno – fondazione

Nei substrati di fondazione con l’iniezione di resine a lenta espansione si determinano i seguenti effetti:

• il rigonfiamento della resina genera una sovrapressione con incremento delle pressioni orizzontali e verticali in regime non lineare elasto-plastico;
• l’elevato valore di pressione generato comporta la rottura del terreno, con generazione di un reticolo di superfici di taglio lungo le quali avviene la dissipazione delle pressioni neutre;
• il terreno subisce un incremento dei valori di resistenza al taglio (le superfici di taglio vengono riempite di resina indurita), una diminuzione dell’indice dei vuoti,  ed un aumento dei parametri elastici;
• nell’interfaccia terreno-fondazione i punti scaricati della fondazione saranno riattivati dalla resina ed i vuoti riempiti;
• si realizza un’omogeneizzazione del substrato fondale in termini di resistenza meccanica e ciò riduce notevolmente le problematiche di cedimento differenziale connesse a variazioni di facies litologica o geomeccanica.

Per leggere l’articolo completo apparso su GEOLOGIA E TECNICA AMBIENTALE n. 1/2014 scarica i pdf seguenti.

parte prima

parte seconda