E’ bene precisare che non tutte le “crepe“, o meglio fessurazioni, sono pericolose, alcune di esse possono definirsi fisiologiche. Tra queste ultime rientrano le crepe superficiali da deterioramento dell’intonaco a causa di umidità (ed esempio provocata da rottura di tubazioni, scarichi localizzati alla base del muro) o da essiccamento con successivo distacco dell’intonaco.
fessurazioni pericolose (sopra) e superficiale (sotto)
Se le prime, quelle che possiamo definire pericolose, interessano il muro in mattoni o in cemento armato sottostante l’intonaco talora attraversandolo, le seconde, si sviluppano solo nell’intonaco.
La manifestazione di crepe pericolose è sintomo di un problema di instabilità del fabbricato dovuto a una o più cause, connesse sia a problemi strutturali con cui è stato realizzato o un successivo intervento di ristrutturazione sia a cause propriamente geologiche che hanno portato al cedimento del terreno di fondazione su cui il fabbricato è stato edificato.
Un primo esame del quadro fessurativo presente sul fabbricato permetterà di discriminare crepe con diversa orientazione: sub-verticali, sub-orizzontali, oblique, a gradini o ancora ad arco.
esempio di quadro fessurativo complesso con fessure ad andamento variabile da angolare, a suborizzontale a subverticale riconducibile a più concause
La forma, l’orientazione e la loro presenza esterna e/o interna allo stabile è indicativo della direzione degli sforzi, oltre che fornire una prima dindicazione sulla causa o concause.
fessurazione suborizzontale in alto strumentata con fessurimetro su pilastro interno al fabbricato
fessurazione obliqua su muro interno al fabbricato strumentata con fessurimetro
fessurazioni suborizzontale in alto e obliqua in basso strumentate su pilastro esterno al fabbricato
Vediamo le cause più comuni:
- crepe connesse al cedimento del terreno sottostante l’edificio
i processi di cedimenti del terreno al di sotto dell’edificio possono essere dovuti a una causa principale o a più concause. Tra queste le più comuni sono:
i) la presenza di terreni fini su cui è stato realizzato l’edificio, quali limi e argille, che a causa della scarsa permeabilità che li caratterizza sono soggetti “per natura” a processi di consolidazione molto lunghi (legati alla capacità di tali terreni di trattenere l’acqua, trattasi di “acqua di ritenzione”, ovvero capillare e di adsorbimento). I terreni argillosi o con preponderante frazione argillosa sono molto sensibili alle variazioni climatiche/stagionali. Il fenomeno è noto come “ritiro delle argille“: infatti, a seguito di periodi piovosi sono soggetti a rigonfiamento (aumento di volume) per reidratazione e saturazione dei terreni, mentre durante la stagione secca, sono soggetti a fenomeni di essiccamento con processi di ritiro (riduzione di volume);
ii) la presenza di una falda superficiale o sospesa ospitata in terreni fini granulari quali sabbie, sabbie limose, limi sabbiosi, la cui soggiacenza (distanza tra zona satura e piano campagna) varia nel tempo in ragione delle condizioni meteoriche e stagionali;
iii) vibrazioni del terreno indotte da cause esterne: antropiche come lavori stradali, zone ad alto traffico stradale in prossimità di ferrovie, e naturali come terremoti che comportano una nuova ridistribuzione dei granuli di terreni sabbioso, limosi e ghiaiosi con conseguente riduzione del volume dei vuoti;
iiii) realizzazione del fabbricato su terreni diversi con diversa o scarsa capacità portante, ovvero su terreni con caratteristiche geomeccaniche differenti. Tra questi rientrano anche i casi di fabbricati edificati in parte o totalmente su terreni di riporto;
iiii) presenza di alberi di alto fusto a ridosso del fabbricato, l’azione delle radici può spingersi fino in prossimità o al di sotto delle fondazioni dell’edificio (idrotropismo) assorbendo acqua di suzione con conseguente riduzione del volume dei vuoti e innescando cedimenti differenziali alla struttura.
- crepe connesse a problematiche strutturali proprie dell’edificio o imperizie nella pratica edili
i) sovraccarichi della struttura alla fondazione quali la realizzazione di nuovi piani, solai o rifacimento di tetti. Tali carichi si trasmettono dapprima sui pilastri lesionandoli e poi anche ai terreni causandone un cedimento;
ii) ristrutturazioni non correttamente eseguite, quali realizzazione di open space (apertura di porte e/o finestre) con rimozione di muri portanti;
iii) ampliamenti al fabbricato esistente non correttamente ancorati a quello principale;
iiii) realizzazione di scavi non correttamente armati a ridosso del fabbricato che possono provocare un detensionamento laterale del terreno;
iiiii) cedimenti di travi o solai o pilastri causato da imperizie o errori progettuali
A seguito della constatazione dell presenza di lesioni pericolose nel fabbricato occorre indagare sulla/e causa/e che ne ha/hanno provocato tali fessurazioni.
A tal proposito è consigliato contattare sia un ingegnere strutturista per valutare se la causa che ha provocato tali crepe è di origine strutturale che un geologo per pianificare una serie dei indagini sui terreni per valutare l’entità dei cedimenti che hanno interessato il terreno.
Alla comparsa delle prime lesioni è fortemente consigliabile installare dei fessurimetri, vale a dire i cossiddetti “vetrini” da collocare sulle fessure in modo da consentirne un monitoraggio nel tempo.
esempi di fessurimetri per il monitoraggio nel tempo delle lesioni
Tra le indagini geologiche da effettuarsi sui terreni per individuare la causa o le cause del fenomeno e fornire anche delle prime indicazioni sull’intervento di sistemazione e consolidamento del fabbricato si distinguono in:
a) prove in situ
- prove penetrometriche dinamiche e /o statiche finalizzate alla determinazione dei parametri di resistenza al taglio dei terreni per il calcolo della capacità portante del terreno, valutare la profondità interessata da fenomeni di essiccamento definita come “zona attiva” di ritiro delle argille e fornire una prima stratigrafia “geotecnica” dell’immediato sottosuolo con individuazione del substrato;
- misurazione di livello statico dell’acqua di falda in pozzi se presenti e loro relazione con l’immediato intorno;
- strumentazione di fori di sondaggio con piezometri per il monitoraggio della falda laddove presente;
- realizzazione di trivellazioni e/o sondaggi geognostici per prelievo di terreni per successive prove di laboratorio per una più accurata valutazione della natura dei terreni;
- misure geofisiche, quali prove sismiche a rifrazione e MASW e prove di microtremore sismico quali prove HVSR per la definizione della sismo-stratigrafia, della frequenza fondamentale di sito e l’individuazione del bedrock sismico.
prova penetrometrica per la caratterizzazione dei terreni
b) prove di laboratorio geotecnico
- prove di classificazione dei terreni, utili soprattutto per la valutazione della plasticità e il limite di ritiro in relazione al loro contenuto d’acqua naturale, specie nei terreni argillosi;
- prove edometriche per valutare l’entità dei cedimenti dei terreni, specie se di natura argillosa;
- prove di rigonfiamento per la valutazione delle variazioni volumetriche (sia positive per assorbimento di acqua che in negativo per essiccamento) a cui il terreno è soggetto;
- prove di resistenza al taglio (prove di taglio diretto, prove triassiali etc.) utili a fornire al progettista i parametri dei terreni utili ai fini progettuali
apparechiatura triassiale con celle di consolidazione (sopra) edometri con taglio diretto e banco di consolidazione per prove geotecniche di laboratorio (sotto)
Le soluzioni vengono normalmente adottate di concerto con lo strutturista, solo a seguito di un’indagine geologica completa in grado di fornire le caratteristiche geotecniche e la natura dei terreni oltre che le possibili cause che hanno provocato le lesioni.
Normalmente per migliorare la capacità portante del terreno si ricorre a soluzioni con resine espandenti oppure con palificazioni per il trasferimento del carico della struttura a maggiori profondità.
Per approfondimenti:
Caso studio presentato al 39° Congresso Nazionale di Geofisica della Terra Solida
