I RINFORZI  NELLE STRUTTURE IN MURATURA CON INIEZIONE DI MALTA IDRAULICA

La muratura a cassetta (pietra o mattone) è un tipo di costruzione molto diffuso in strutture che rientrano nel patrimonio culturale edilizio europeo: si costruiscono due pareti esterne (in pietra o mattoni) intramezzate da un’intercapedine di spessore variabile.

L’intercapedine tra le due pareti esterne viene riempito con un materiale sciolto, a bassa resistenza, formato da piccoli elementi in pietra e/o mattoni e malta. Questo tipo di muratura è molto vulnerabile ad azioni di diverso tipo. Poiché il legame tra la parete esterna e quella interna si deteriora di fatto, o addirittura svanisce nel tempo (a causa del decadimento dei materiali o delle azioni verticali e orizzontali in piano e fuori del piano), la muratura non risulta avere un comportamento unitario. Risulta un aumento della fragilità delle pareti esterne (che sono soggette alla maggior parte dell’azione esercitata), quindi aumenta la probabilità che la muratura venga danneggiata gravemente o addirittura che si verifichino collassi.

L’iniezione di malta liquida è una delle tecniche di intervento più diffuse, applicata soprattutto per migliorare le caratteristiche meccaniche della parete interna debole, nonché per riprodurre il riassestamento tra pareti interne ed esterne di una muratura a cassetta.

Considerando l’importanza della questione, negli ultimi due decenni sono stati dedicati considerevoli sforzi nella ricerca su questa tecnica, al fine di sviluppare malte idonee per l’iniezione in piccole intercapedini e fessure e di misurare le caratteristiche meccaniche della muratura migliorate dopo l’iniezione di malta liquida.

Le caratteristiche meccaniche delle murature a cassetta in relazione alla compressione o alla compressione diagonale prima e dopo l’iniezione di malta liquida chiaramente varia considerevolmente in relazione al quantitativo ed alle malte iniettate.

Le malte liquide che vengono iniettate per riempire fessure e vuoti in murature, piuttosto che nei pori di materiali in situ, sono nella maggior parte dei casi leganti idraulici. Nelle murature storiche, infatti, è discutibile, se non addirittura proibita, l’applicazione di leganti organici, principalmente per lo sviluppo sfavorevole nel tempo delle caratteristiche sia fisiche, che meccaniche dei leganti organici, nonché per la loro incompatibilità fisico-chimica con i materiali in situ. I leganti idraulici dal punto di vista chimico-fisico e meccanico risultano essere più adeguati per l’utilizzo in murature storiche.

È dimostrato che le malte composte con cemento puro, che costituiscono la prima applicazione in strutture murarie, sono inadeguate per il riempimento di piccoli vuoti e fessure in murature storiche (iniettabilità inadeguata a causa di intasamento). Sono state così sviluppate malte con elevate caratteristiche di iniettabilità e caratteristiche meccaniche adeguate. D’altro canto, è stata riconosciuta la necessità di disporre di malte con ampio spettro di caratteristiche meccaniche, al fine di soddisfare le necessità specifiche di ogni singola struttura storica.

Le malte di questo tipo  raggiungono resistenze a compressione comprese tra 10,0 e 30,0 N/mm², con un range di resistenza a trazione compreso tra 1,2 e 3,0 N/mm², ed è stata dimostrata la loro efficacia nel migliorare le caratteristiche meccaniche della muratura in cui vengono iniettate. Si stima, inoltre, che malte con minore percentuale di cemento siano più favorevoli a proteggere mosaici, affreschi ed elementi decorativi su superfici in muratura, poiché prevengono l’incompatibilità fisico-chimica con i materiali in situ. Si prevede quindi una migliore durata nel tempo dell’intervento.

Solo recentemente sono state eseguite ricerche sull’uso di malte a base di calce idraulica (calce idraulica pura o combinata con un materiale pozzolanico), sebbene la loro similitudine con i materiali in situ possa offrire una soluzione promettente, ammesso che se ne dimostri anche la loro efficacia dal punto di vista meccanico.