Allungamento delle membrane per fondazioni: cosa è e come comprenderlo

Le proprietà di allungamento delle membrane giocano un ruolo fondamentale nella durabilità e nelle prestazioni degli edifici, in particolare delle fondazioni. Queste proprietà, infatti, consentono alle membrane di adattarsi alle sollecitazioni e ai movimenti della struttura, evitando problemi importanti come fessurazioni o infiltrazioni.

Una scarsa comprensione di queste proprietà può portare alla scelta di una membrana non adatta, compromettendo le prestazioni complessive del progetto. Per aiutare i professionisti a fare scelte consapevoli, abbiamo scritto questo articolo che spiega cos’è l’allungamento, quali sono le diverse tipologie e come variano a seconda delle tecnologie.

Che cos’è l’allungamento di una membrana?

L’allungamento è la capacità di un materiale di deformarsi sotto uno sforzo di trazione. Si esprime solitamente in percentuale (%). In pratica, si tracciano due punti e si misura la distanza iniziale tra di essi. Dopo aver applicato una trazione, si misura nuovamente la distanza, ottenendo così la lunghezza finale. L’allungamento si calcola con una semplice formula:

Sebbene questa definizione tecnica valga in modo pressoché universale, non tutte le misurazioni di allungamento sono equivalenti. Nel caso delle membrane impermeabilizzanti, si tratta spesso di materiali compositi o assemblati, composti da elementi diversi ognuno dei quali contribuisce alle prestazioni finali.

Per valutarne le prestazioni si possono utilizzare diversi metodi di prova normati, che forniscono misurazioni specifiche di una o più proprietà di allungamento. in generale una maggiore capacità di allungamento è in ogni modo positiva, ma è importante tenere in considerazione che ogni test mostra caratteristiche diverse spesso non confrontabili tra loro.

L’importanza delle proprietà di allungamento delle membrane

Le proprietà di allungamento delle membrane impermeabilizzanti sono fondamentali in edilizia per diversi motivi, soprattutto per garantire le prestazioni e la durabilità degli edifici.

Ecco alcuni esempi della loro rilevanza:

• Adattabilità ai movimenti dell’edificio: le strutture possono subire piccoli spostamenti a causa delle variazioni di temperatura (cicli di gelo/disgelo), del vento, dei movimenti del terreno o in funzione del contesto geografico. Una membrana con buone capacità di allungamento può assorbire questi movimenti senza strapparsi, mantenendo la continuità dell’impermeabilizzazione.
• Prevenzione delle fessurazioni: anche quando le superfici sono preparate correttamente, possono esserci irregolarità o giunzioni tra materiali diversi. Le membrane con elevate prestazioni in termini di allungamento riescono a coprire queste asperità senza rompersi, garantendo preservando la loro funzione di impermeabilizzazione.
• Maggiore durabilità: le membrane in grado di deformarsi senza rompersi tendono ad avere una vita utile più lunga. Resistono meglio alle sollecitazioni meccaniche e alle condizioni ambientali difficili, riducendo la necessità di manutenzione o sostituzione.

Perché le proprietà di allungamento variano tra le membrane?

Non tutte le membrane presentano le stesse prestazioni in termini di allungamento. Ciò dipende dalla tecnologia (liquida, bituminosa, ecc.), dai requisiti specifici e dalle condizioni d’uso previste. Di seguito i principali fattori che influenzano il tipo di allungamento richiesto:

• Tipo di struttura:
• Coperture: le membrane devono resistere a movimenti termici e carichi derivanti dal vento.
• Fondazioni (applicate in opera o pre-applicate): devono sopportare movimenti del terreno e pressioni da acqua nel sottosuolo.
• Condizioni ambientali: in zone con forti sbalzi di temperatura, le membrane devono essere molto elastiche per evitare fessurazioni dovute a dilatazioni e contrazioni. tale sollecitazione può derivare anche da terreni instabili e pressione idrostatica della falda acquifera.
• Materiali impiegati: . La natura chimica della matrice componente la membrana, la tipologia del rinforzo adottato e i processi produttivi influenzano direttamente le prestazioni del prodotto
• Qualità del supporto: su superfici irregolari o in presenza di giunti tra materiali diversi, servono membrane più flessibili, mentre su superfici lisce, una membrana meno elastica può essere sufficiente.

Queste differenze rendono evidente quanto sia importante scegliere la membrana giusta in base alle reali esigenze del progetto.

Le diverse tipologie di allungamento

L’allungamento di una membrana può essere misurato in diversi punti della curva sforzo-deformazione, ognuno dei quali evidenzia un comportamento del prodotto. Nel primo tratto lineare la membrana mostra un allungamento elastico, ovvero il prodotto tende a ritornare alle condizioni iniziali sena modificare in modo sostanziale la propria struttura. In una fase successiva lo snervamento della matrice polimerica componente le differenti fasi del materiale diviene irreversibile (allungamento plastico). Tale allungamento procede fino al punto di rottura. Sulla base di questi fenomeni è possibile identificare quattro tipologie di allungamento:

• Allungamento al carico massimo
  Quando una membrana è sottoposta a trazione, si deforma. L’allungamento viene calcolato al momento in cui la forza di trazione raggiunge il suo massimo valore. Per le membrane elastomeriche, questo dato è utile per valutare il punto in cui inizia la rottura dei componenti più rigidi, come le armature.
• Allungamento a rottura
  Il punto di rottura può avere significati differenti a seconda del metodo di prova: per alcune norme coincide con la rottura totale della membrana, per altre con la rottura dell’armatura. Da questo dato si deduce il limite di deformazione della membrana prima che si generino lacerazioni o fessure e di conseguenza infiltrazioni o perdite.
• Allungamento ultimo
  In alcuni metodi è equivalente all’allungamento a rottura, in altri è il punto della curva in cui la forza è pari al 5% del massimo carico raggiunto. In questo caso si avvicina al comportamento del solo legante.
• Allungamento a rottura del legante
  Nelle membrane con armatura, la rottura dell’armatura non comporta necessariamente la perdita di impermeabilità, purché il la matrice plastica resti integra. Determinare l’allungamento del legante permette di valutare quanto una membrana possa deformarsi prima di perdere completamente la sua capacità impermeabilizzante. Alcuni test spingono il legante oltre il suo limite elastico per valutarne la resistenza alla fatica in caso di cicli ripetuti di dilatazione/contrazione.

In che modo la tecnologia influisce sulle proprietà di allungamento delle membrane?

L’allungamento a rottura, misurato secondo la norma UNI EN 12311-1, valuta la capacità di deformazione a trazione dell’armatura, come ad esempio un tessuto in poliestere o un film strutturale. Questo metodo riflette principalmente la capacità di allungamento del rinforzo.

Al contrario, la valutazione dei prodotti omogenei privi di armatura, come le membrane liquide o i leganti utilizzati all’interno di membrane armate, avviene con prove diverse, tipicamente sviluppate per materiali senza rinforzo.

Come mostrano questi esempi, l’analisi dei dati richiede un’interpretazione attenta. Non è possibile stabilire quale membrana sia prestazionalmente superiore basandosi unicamente sui valori di allungamento. Una valutazione completa deve considerare anche altre proprietà, insieme a tutti i parametri ambientali e applicativi.

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