Calcestruzzo, istruzioni per l'uso: il diaframma

Fabio Bellantoni - Direzione Esercizio e Nuovi Impianti 24/07/2018 4023

In questa scheda col termine “diaframma” andiamo a descrivere quegli elementi strutturali interrati, con ruolo di fondazione o semplice contenimento, caratterizzati da altezza, spessore e lunghezza anche di notevole entità.

Il diaframma appena gettato viene lasciato maturare e poi, scavando nella zona adiacente, ne viene portata alla luce una faccia, fungendo così anche da contenimento della zona non scavata. I diaframmi vengono spesso rivestiti da getti casserati di completamento (fodere o contropareti) che ne regolarizzano la superficie.

Il diaframma: lavorare nello stretto, sotto falda e in terreni instabili

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In tutte queste situazioni, la realizzazione di diaframmi preventivi permette di ripristinare delle condizioni di lavoro fattibili. 

Se il terreno e lo spazio laterale a disposizione non permettono di scavare in tranquillità oppure se lo scavo deve arrivare sotto falda ed è quindi presente un alto rischio di venute d’acqua anche sensibili, il diaframma che realizzeremo avrà il compito di contenere i fronti scavati e di proteggere dalle infiltrazioni d’acqua laterali.

Spesso il diaframma realizzato avrà successivamente anche un ruolo strutturale nell’opera finale.

Per terreni particolarmente instabili o per profondità di scavo sensibili, il ricorso ai fanghi bentonitici può ridurre il rischio di cedimento dei fronti fino a quando non avrà luogo il getto.

Consistenza e coesività del calcestruzzo

Per diaframmi con spessore elevato e profondità ridotte, la vibrazione meccanica è più semplice e quindi consistenze S4 o S5 possono generalmente portare a buoni risultati finali.

Per diaframmi profondi, stretti o molto armati, la vibrazione risulta essere sempre più difficile, rendendo sempre più preferibile ricorrere a calcestruzzi in versione autocompattante, più fluidi e coesi, per sopperire all’impossibilità di vibrazione.

Diametro massimo dell’aggregato

Densità di armatura e entità del copriferro sono i principali aspetti che influenzano il dimensionamento del diametro massimo.

Il ricorso a diametri massimi ridotti è tutt’altro che raro e riguarda circa un diaframma su due.

Classe di esposizione del calcestruzzo e durabilità dell’opera

Nella maggior parte dei casi il diaframma gettato non ha la sola funzione di contenimento provvisionale dello scavo e, quindi, il suo ruolo e livello prestazionale devono essere necessariamente mantenuti nel tempo per tutta la durata della vita utile.

Come per le altre opere interrate, la classe d’esposizione più ricorrente è la XC2, con passaggio ad una delle classi XA in caso di presenza di sostanze aggressive nel terreno.

Tempo di scarico e mantenimento della consistenza

Il tempo di scarico di un’autobetoniera in un diaframma è normalmente veloce e con poche criticità. 

Mediamente le operazioni di scarico terminano all’interno della mezz’ora di permanenza in cantiere.

Dal cantiere: numeri per pensare

 

95%

La quasi totalità dei diaframmi realizzati annualmente viene messa in opera a canala. 

I luoghi di getto dei diaframmi sono solitamente percorribili anche perchè dovranno essere raggiungibili anche dai mezzi per lo scavo e da quelli utilizzati per il trasporto del materiale asportato.

80%

Più dell’80% del calcestruzzo Unical consegnato annualmente in diaframmi, è richiesto in consistenza S5, portando ai risultati attesi se sottoposto ad un’adeguata vibrazione.

Viceversa sono ancora ridotte le richieste di calcestruzzi autocompattanti da utilizzare per i diaframmi, nonostante l’ovvia considerazione che questi prodotti sarebbero risolutivi per le evidenti difficoltà di vibrazione che si riscontrano in alcune situazioni.

30’

I tempi di scarico in cantiere si attestano intorno alla mezz’ora con pochi casi di inaspettati prolungamenti oltre l’ora.

Mediamente i casi di prolungamenti oltre l’ora dall’arrivo in cantiere sono meno del 5%.

55%

Circa il 35% delle autobetoniere Unical destinate a diaframmi, consegna calcestruzzo con diametro massimo di 20 mm. Per un altro 20%, la prescrizione prevederà un diametro ancora più ridotto.

38 m3/getto

Mediamente un getto di un diaframma prevede la consegna di circa 40 m3 di calcestruzzo.

Questo valore medio racchiude una casistica molto ampia andando dai piccoli diaframmi di ambito civile o in terreni molto instabili, dove lunghezze e profondità del diaframma devono necessariamente essere contenute (10-15 m3), fino ai grandi diaframmi delle opere infrastrutturali dove vengono raggiunti anche gli 80-100 m3 di calcestruzzo per ciascun diaframma.