Murature e umidità di risalita

Il fenomeno dell’umidità di risalita dell’acqua nelle murature viene spesso attribuito ai problemi di capillarità.
Si pensi alla tecnologia costruttiva di una parete muraria e ai suoi elementi costitutivi: blocchi di mattoni, pietre, ciottoli di diverse pezzature legati tra loro da impasti di sabbia e cemento. Sono tutti materiali assorbenti. È dimostrato però che l’acqua di risalita direttamente imputabile alla capillarità sia orientativamente dell’ordine dell’1%, mentre da prove sperimentali effettuate sulle murature ammalorate si trovano percentuali ponderali di umidità ben superiori (15-20%). Non essendovi altre forze in gioco oltre alla capillarità, si conclude che sia la stessa differenza di potenziale nella muratura (spontaneamente creata dalla capillarità stessa) la causa (95%) del fenomeno.
I canalicoli in cui avviene la risalita per capillarità sono in percentuale molto pochi rispetto al valore di porosità, ma sono distribuiti diffusamente in tutto il materiale, per cui riescono a far sì che tutta la fase solida (muro) si comporti come carica negativa attirando verso l’alto l’acqua caricata positivamente: questa migrazione avviene attraverso tutti i canalicoli costituenti la porosità e non interessati dalla capillarità. L’”effetto camino” che permette la continuità del processo è assicurato dall’evaporazione dell’acqua che attira dall’interno per effetto osmotico altra acqua e i sali disciolti in essa.

Prima di studiare la migliore soluzione tecnica per affrontare il problema, è bene partire dal presupposto che l’umidità è solo un sintomo, e come tale, è fondamentale individuarne le cause per poterlo curare.
Lo stato bagnato e di marcio che si presenta sulla muratura è causato dai sali dannosi accumulati negli anni e dalla risalita ancora in atto sulla stessa.
Questo significa che risanare definitivamente comporta due indispensabili operazioni:
– rimuovere i sali esistenti (essi mantengono il muro umido e ne causano la distruzione);
– creare un’efficace barriera alla risalita per impedire l’ingresso di nuova umidità e sali.

Le tecniche attualmente in uso si possono schematizzare in:

Sistemi attivi: si operano mediante uno sbarramento chimico e fisico.
– La barriera chimica, o taglio chimico, viene formata iniettando del liquido idrofobizzante che attiva, nel muro, uno strato idro-repellente in grado di bloccare e respingere l’acqua in risalita.
– Il taglio fisico consiste invece nel realizzare un vero e proprio taglio nel muro per permettere l’inserimento di una guaina o lastra impermeabilizzante. E’ bene precisare che quest’ultima risulta una soluzione risolutiva, ma molto delicata da eseguire e molto invasiva, spesso poco gradita alle Autorità, specialmente in zona sismica per l’indebolimento o lo slegamento totale della struttura dalle fondamenta preesistenti.

Sistemi passivi: l’allontanamento dell’acqua avviene mediante metodi di aerazione, con cartucce o buchi, drenaggi, intercapedini, scannafossi aeranti e intonaci evaporanti. A proposito di questi ultimi, consigliati erroneamente anche per interventi su muri in presenza di risalita, riescono a garantire buone prestazioni nell’immediato (mostrando un’apparente asciugatura del muro), ma in realtà essi danno vita (parimenti a sistemi di deumidificazione, ad una sorta di risucchio forzato che provocherà un aumento della risalita e dell’evaporazione con conseguente aumento della formazione di cristalli salini che andranno a saturare l’intonaco, fino al totale degrado ed il crollo.

Sistemi di evacuazione: sono i sistemi elettrosmotici o le apparecchiature di tipo elettrofisico, metodi per nulla invasivi e di costo relativamente contenuto. Il concetto alla base di queste applicazioni è che, se l’acqua tende ad andare verso il polo negativo, basterebbe creare artificialmente un campo elettrico o elettromagnetico nel quale il polo negativo sia situato nel terreno, mentre il polo positivo sia collocato nel muro.
Se si riuscisse a far sì che il potenziale elettrico tra muro e terreno rimanga costante, il problema del risanamento da umidità di risalita, almeno in via teorica, sarebbe risolto. Purtroppo, anche se i principi fisici ed elettrofisici su cui si basano queste applicazioni sono noti, alcuni dubbi sono stati sollevati circa la loro reale efficacia nelle effettive condizioni di esercizio.

L’eliminazione dell’umidità nelle murature è quindi una delle problematiche più diffuse nella pratica della manutenzione degli edifici (e del restauro) fin dall’antichità e rimane ancora oggi un tema di grande attualità. Nell’esperienza si riscontra come il problema sia fortemente sentito sia dai progettisti che dai committenti e che l’informazione tecnica messa a disposizione dai produttori non sempre consente di garantire risposte attendibili e certe tali da poter sempre assumere decisioni consapevoli.
Rimane necessario comunque un adeguato approfondimento sperimentale basato sulla comparazione dei diversi sistemi applicati sulle murature delle quali siano state indagate in precedenza, le dinamiche e le intensità dei fenomeni.

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La ricerca di mercato non è altro che il passo iniziale che permette al professionista di conoscere i mezzi che può avere a disposizione in fase di progettazione.
I dati raccolti tramite la ricerca, dovranno essere rielaborati per riuscire a individuare la soluzione adatta al problema progettuale preso in esame.
Spesso, se non ci si può avvalere dell’esperienza acquisita, scegliere la corretta metodologia d’intervento può risultare assai complicato soprattutto se le presentazioni del prodotto risultano prive di spiegazioni tecniche adeguate o, all’opposto, prolisse e appesantite da infinite formule elettro-chimico-fisiche.
A tal proposito, a conclusione dello studio sul problema della risalita dell’acqua sulle murature, vorrei riportare alcune considerazioni che possono servire per fare una comparazione critica dei prodotti proposti.

Tutte le società prese in esame concordano nel sostenere che per risolvere il problema della risalita dell’umidità bisogna intervenire sulle cariche elettriche negative che si sono addensate nelle murature. Le metodologie proposte sono però diverse, alcune operano con un’azione generalizzata “a ventaglio”, altre intervengono in maniera localizzata nelle murature. In tutti i casi viene assicurata la diminuzione del “danno da umidità”, inteso come differenza tra l’umidità misurata originariamente e l’umidità di aggiustamento o residua, che risulta dell’ordine del 2,5-7%. (E’ da ricordare che l’umidità all’interno della muratura decrementa la sua resistenza termica e altera il valore di conducibilità della stessa).

Non sembra essere dedicato un adeguato approfondimento al problema della presenza dei sali all’interno della muratura se non con interventi superficiali localizzati nelle zone critiche.
Se ne interessano principalmente le aziende che propongono l’elettrosmosi attiva poiché la presenza di sali disciolti, anch’essi possibile oggetto di elettrolisi, può causare il blocco dell’impianto e condizionare la scelta dei materiali da utilizzare nel sistema  (si opera in questo senso tramite prodotti insolubizzanti o mediante un “lavaggio” interno del muro).
L’elettrodo positivo, posizionato alla quota di massima risalita dell’umidità, è infatti oggetto di una fortissima ossidazione che ne provocherebbe una rapida dissoluzione se fosse costituito da un comune conduttore. La soluzione ottimale sarebbe quella di utilizzare metalli preziosi (come Oro, Platino, Rodio, Iridio, Rutenio) se non fosse per i costi elevati.
Queste aziende propongono, come compromesso, l’utilizzo di composti, protetti o meno da polimeri. Questi materiali di ricopertura diminuiscono però la conducibilità del metallo e richiedono un innalzamento della tensione operativa per ottenere il risultato richiesto. La scelta pratica del valore di tensione da usare non è così semplice ed è difficile superare il campo elettrico creato dalla capillarità: andando ad aumentare la tensione per migliorare la scarica del circuito, si rischia poi di innescare il fenomeno di elettrolisi dell’acqua con i conseguenti effetti negativi dell’ossidazione.
Da valutazioni analitiche risulta che la tensione teorica di equilibrio sia di 1,5 V e che la caduta di tensione ammissibile sia dell’ordine di 1 V. Se ne deduce che la tensione richiesta per cominciare ad invertire minimamente il flusso degli ioni deve poter essere superiore a 2,5 V con tutti gli inconveniente che poi ne conseguono.

Ciò che risulta importante è l’utilizzo di specifiche malte elettroconduttive per andare a saturare le tracce, preventivamente asperse di insolubilizzanti di sali, effettuate per l’inserimento dell’elettrodo in modo da estendere la zona di contatto con il corpo della muratura.
È stato prima ricordato che il passaggio di corrente in un circuito, è tanto maggiore quanto migliore è la conducibilità dei metalli: per cui anodo e catodo lavorano al meglio se sono posizionati vicini e se interessano la muratura con soluzione di continuità.
Le aziende propongono come catodo l’utilizzo di puntazze, poste ad interasse anche di 2-3 m, infisse nel terreno per far fronte al costo elevato di un’applicazione in continuità, ma questo, chiaramente, ne riduce l’efficacia. È da considerare poi che la conducibilità del terreno attorno alla muratura è incostante e legata a fattori esterni quali la presenza dell’acqua o di correnti vaganti, di natura continua o alternata, causate per esempio da impianti ferroviari o tranviari, da impianti di terra difettosi, da impianti di conduzione catodica o di linee ad alta tensione.
Così come avviene per strutture metalliche interrate, queste correnti interferiscono con lo stato elettrico che si cerca di creare e contribuiscono ad instaurare un pesante fenomeno di corrosione.

Conclusioni:
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Ing. Anna Maria Fabbri