L’articolo affronta il tema del ripristino delle parti degradate delle travi in legno nei punti di appoggio su murature, descrivendo cause di degrado, criticità strutturali e soluzioni tecniche di ricostruzione. L’obiettivo è fornire indicazioni operative per interventi compatibili, durabili e rispettosi delle strutture esistenti, con particolare attenzione agli edifici storici. Quando le estremità delle travi lignee risultano gravemente deteriorate, è possibile rigenerare l'appoggio con tecniche puntuali in situ.
Le Cause del Degrado e la Vulnerabilità del Legno
La bellezza naturale e la resistenza del legno lo rendono particolarmente apprezzato, ma anche sensibile all'umidità, soprattutto sulle delicate superfici dei legni di testa. I legni di testa assorbono fino a 200 volte più umidità rispetto alle superfici longitudinali del legno e sono quindi particolarmente a rischio di rigonfiamento, fessurazione e persino marciume a lungo termine.
Occorre prima di tutto chiarire se la muratura può portare umidità (cioè acqua o vapore acqueo) a contatto con il legno o meno. In caso contrario, cioè quando la muratura sia portatrice di umidità, occorre garantire che il legno non si trovi in contatto diretto con la muratura, in modo che non assorba questa umidità e non si trovi in condizioni critiche che ne possono causare un degrado biologico. Dal nostro punto di vista, la scelta di "incapsulare" un elemento di legno, che si trova in un clima troppo umido, è per principio da evitare.
La protezione ulteriore con del bitume è probabilmente poco adatta all'interno di un'abitazione. Inoltre un trattamento di questo tipo, come tutti i trattamenti di superficie, presenta un'efficacia limitata in caso di fessure del legno. Inoltre il rischio che il trattamento con il bitume si riveli, in caso di forte umidità e senza una sufficiente ventilazione, anche controproducente, esiste ed è concreto, specie se si tratta di una travatura con sezioni importanti.
Principi di Prevenzione e Protezione Costruttiva
Nel caso in cui la muratura non sia portatrice di umidità, o il problema sia limitato alla fase di costruzione, l'obiettivo è avere una costruzione corretta dal punto di vista costruttivo e strutturale, che garantisca la trasmissione delle forze dalla muratura alla trave di legno senza pregiudicare la trave di legno. Altri dicono che lo scopo dell'intercapedine è di evitare che si formi un ambiente troppo umido e che il legno possa venire a contatto con acqua e che il primer bituminoso è un'ulteriore sicurezza.
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L'intercapedine fra legno e muratura non deve essere riempita con sughero o simile, dove l'apertura ha lo scopo di permettere la ventilazione del legno della travatura; per evitare la polvere o la sporcizia nell'intercapedine si può solo lavorare con retini o griglie che permettano la circolazione dell'aria. Nel caso in cui questa ventilazione non fosse necessaria, è senz'altro possibile riempire lo spazio con sughero o simile: occorre un materiale elastico, che permetta il naturale ritiro e rigonfiamento del legno dovuto alle variazioni delle condizioni climatiche del locale in cui si trova la travatura. In presenza di una buona ventilazione (intercapedine e circolazione d'aria) non si vede la necessità di trattare con tale materiale tutta la testata della trave.
È fondamentale che la trave sia appoggiata sulla muratura in modo da non permettere l'assorbimento di acqua tramite la superficie di appoggio: l'appoggio avviene non direttamente sulla muratura, e l'eventuale dormiente di legno è pure separato dalla muratura da una membrana impermeabile. L'eventuale trattamento preventivo del legno nella zona immediatamente vicina alla muratura avviene tramite impregnatura della superficie, mantenendo la possibilità per il legno di traspirare (la vernice bituminosa non è adatta allo scopo).
Ricordiamo che in questo modo si rispettano i principi della protezione costruttiva del legno (nessun contatto diretto con l'acqua e ventilazione del legno assicurata), che permettono di eliminare, di fatto, ogni rischio di degrado biologico. È possibile inoltre ricorrere all'esecuzione di barriere chimiche contro l’umidità ascendente, tramite la formazione di una fila di perforazioni diam. 14 mm.
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Per garantire la durata e la stabilità dimensionale dei componenti in legno, è indispensabile una sigillatura mirata dei legni di testa. Prima di applicare il sigillante, il supporto deve essere accuratamente controllato e preparato. Assicurarsi che i legni di testa siano asciutti, puliti e stabili. Rimuovere eventuali impurità come grasso, cera, silicone o resina che potrebbero compromettere l'adesione. Applicare generosamente Aquawood Endgrain Sealer di ADLER sulle superfici di testa per proteggerle efficacemente. Il sigillante forma uno strato protettivo denso che impedisce la penetrazione dell'acqua e aumenta la durata dei componenti in legno. Dopo la sigillatura con il sigillante per legno, la protezione finale è assicurata da un rivestimento di vernice o smalto. Questo non solo garantisce l'aspetto desiderato, ma aumenta anche la resistenza dei legni di testa ai raggi UV e ad altri influssi ambientali. Utilizzate il sistema Aquawood di ADLER, abbinato al sigillante, per massimizzare l'effetto protettivo e ottenere una superficie perfetta.
Tecniche di Ripristino e Consolidamento delle Testate Ammalorate
Quando le estremità delle travi lignee risultano gravemente deteriorate, è possibile rigenerare l'appoggio con tecniche puntuali in situ. L’intervento proposto consiste nell’eseguire, dopo aver effettuato l’asportazione della parte ammalorata della testa della trave, diverse soluzioni di ripristino.
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Ricostruzione con Profilati Piatti in Acciaio
Una delle tecniche prevede l'inserimento di profilati piatti d’acciaio di adeguato spessore, precedentemente preparati fuori opera. Tagli paralleli all’asse della trave vengono eseguiti per alloggiarli. Barre filettate o bulloni e dadi “a scomparsa” completano il collegamento; i tagli dovrebbero essere saturati con resine epossidiche. Questa soluzione comporta la costruzione dell’esatta parte mancante con una protesi che può includere elementi in legno o un rifacimento con una malta epossidica gettata all’interno di una cassaforma. Si possono prevedere anche formazioni di fresature per l’alloggiamento di armatura formata da barre in acciaio Fe b 44 K diam. 14 mm.
Ripristino con Barre di Armatura e Malta Epossidica
La prima fase di intervento consiste nella completa asportazione della parte ammalorata alla quale seguono le perforazioni, parallele all’asse della trave, che accoglieranno le barre filettate d’acciaio o di vetroresina. Successivamente i fori, asportati i residui della perforazione mediante soffiaggio e aspirazione, vengono saturati preferibilmente con idonee resine epossidiche prima dell’inserimento delle barre. La protesi, una volta inserita, è resa solidale alla trave mediante iniezione di resina (o betoncino epossidico) effettuata attraverso il foro previsto nella parte superiore della trave stessa. Facendo ricorso ad una cassaforma si riproduce la geometria originaria della parte di trave asportata per mezzo di un getto di malta epossidica che ingloba le barre di armatura.
Consolidamento con Materiali Compositi (CFRP)
Un'altra tecnica impiega l'applicazione di tessuto in CFRP (Fibra di Carbonio) di grammatura e forma come da calcolo progettuale ancorato alla struttura tramite resine epossidiche con ciclo applicativo come da scheda allegata. Per l'ancoraggio dei nastri in fibra di carbonio si ricorre alla formazione di spinotti composti da barra in acciaio inox diam. 10 mm ancorata alla muratura con iniezione di resina epossidica semifluida EPOXY 400.
Approfondimenti Strutturali e Sistemi Specializzati
Quando si valuta un intervento, è cruciale considerare che i collegamenti meccanici fra travatura, dormiente e muratura siano tali da garantire la sicurezza strutturale. L'analisi tecnica deve essere approfondita: decidendo di operare, si deve considerare attentamente la parte residua dell'appoggio per garantire che anche il solo peso proprio della struttura e degli altri carichi permanenti, in assenza di neve, consenta ancora un pur minimo coefficiente di sicurezza. Fatte queste considerazioni, l'intervento di ripristino può basarsi sull’adozione di sistemi specializzati, come i sistemi CNP (Cenci, Noseda, Piazza)® e l’utilizzo degli adesivi XEPOX®.
Il modello proposto per il risanamento delle travi si presta concettualmente ad un’analisi simile a quella delle travi in cemento armato, con traliccio equivalente. Per le travi possiamo considerare un comportamento di tipo alla De Saint Venant, con sussistenza di una fascia tesa ed una compressa (schema a farfalla). Tale schematizzazione vale fino alla zona di diffusione degli sforzi, ossia sino all’appoggio. Sostanzialmente si hanno due modelli alternativi, tra loro: quello reticolare tipo Mohnié e quello reticolare tipo Howe, con funzionamento ad arco. Nel modello Mohnié le briglie diagonali sono tese ed i puntoni verticali o subverticali sono compressi. L’idealizzazione di bielle diagonali virtuali è proponibile dalla presenza dell’armatura incrociata ortogonalmente e dal materiale ligneo sano, resi monolitici dall’adesivo strutturale XEPOX®. Oltre al taglio massimo deve essere considerato il momento di trasporto. L’adesivo XEPOX®, una volta consolidato, diventa inerte, in quanto la sua struttura molecolare è immodificabile. Il trasferimento delle forze avviene per interfacciamento legno/resina inviluppante l’acciaio. Si assume il valore di resistenza a taglio del legno che è l’elemento più debole del sistema di connessione, perché la rottura a taglio della resina XEPOX® è all’incirca dieci volte superiore a quella del legno. È possibile interporre un listello di risparmio in legno tra ciascuna barra orizzontale, come da specifico disegno progettuale. Tali operazioni di consolidamento possono essere eseguite velocemente e senza arrecare alcun disturbo all’attività interna della struttura. L'intervento descritto rimane stabile nel tempo, garantendo durabilità.
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