Per consolidamenti strutturali si intendono tutti quei consolidamenti, atti a ristabilire la stabilità statica originaria dell’elemento consolidato.
I diversi tipi di consolidamento, possono essere innumerevoli, ma qui ne sintetizziamo solo alcuni: consolidamenti tramite iniezioni di leganti, consolidamenti mediante fasciatura con fibra di carbonio, consolidamenti mediante tiranti e catene e infine consolidamenti mediante ‘cuci-scuci’.
Consolidamenti tramite iniezioni di legante
Le vecchie murature, a volte, presentano dei vuoti e delle discontinuità interne, formatasi a causa di dissesti o di fenomeni d’alterazione di diversa natura. Queste cavità costituiscono interruzioni nella materia delle strutture murarie e ne determinano una minore capacità di resistenza, soprattutto se sono sottoposte ad un aumento dei carichi, oppure ad una diversa distribuzione o concentrazione dei pesi causata da dissesti o da alterazione delle antiche sezioni portanti (abbattimenti, aperture, assottigliamenti ecc.).
La tecnica consiste nell’iniettare a bassa pressione una miscela legante affinché rafforzi la struttura, integrando la malta originaria e contribuendo a ristabilire continuità al sistema.
La tecnica di consolidamento con iniezione si attua in genere in presenza di uno stato fessurativo di murature in pietra, in mattoni o miste. Si applica anche per risolvere problemi di perdita d’adesione e di reciproca collaborazione tra le parti costruttive (mattoni, pietre) con conseguente riduzione della resistenza meccanica dell’insieme. Perciò, l’impiego è adatto ove si riscontri un apparecchio murario irregolare e sconnesso, di diffuso degrado della malta, che sia decorsa, disgregata o in parte mancante, con presenza di lesioni ben evidenti.
Consolidamenti mediante fasciatura con fibra di carbonio
Il consolidamento mediante fasciatura con fibra di carbonio, consiste nell’incollare al supporto, mediante resine adesive, delle fasce ad alta resistenza a base di fibre di carbonio.
La fasciatura a base di fibre di carbonio può essere utilizzata per il consolidamento di elementi verticali lapidei o in muratura (colonne, pilastri ecc.).
Tale intervento è particolarmente indicato nei casi in cui è necessario ripristinare la portanza di elementi verticali di una struttura soggetti prevalentemente a compressione, o qualora si debba realizzare un consolidamento preventivo (ad es. per un cambio di destinazione d’uso). Lo sconfinamento a compressione degli elementi verticali, inoltre, è utilizzato per il miglioramento del comportamento statico in caso di eventi sismici, in quanto non comporta l’aumento dei pesi propri e conferisce alle strutture una notevole adattabilità.
Consolidamenti mediante tiranti e catene
Tiranti e catene, invece, sono elementi costruttivi, a prevalente sviluppo lineare, tradizionalmente impiegati con funzioni strutturali di collegamento, contenimento, sostegno, rinforzo e consolidamento, in diversi tipi di costruzione. Essi contrastano generalmente rischi di traslazione, distacchi, aperture, crolli e sono, per questo, sottoposti a sforzi di trazione. Gli elementi hanno generalmente forma prismatica, tubolare o filiforme e lunghezza prevalente rispetto alle dimensioni della sezione trasversale, che può essere circolare, quadrangolare o poligonale. Tiranti e catene, inoltre, appartengono spesso a strutture più complesse, di presidio temporaneo o di definitivo consolidamento, e possono assumere posizione orizzontale, verticale o inclinata, in relazione alle ragioni per cui sono posti in opera e agli sforzi che devono sopportare.
Per quanto riguarda le applicazioni nel campo specifico del restauro, la tecnica prevede la posa in opera di tali elementi per contenere spinte anomale, per contrastare il collasso, per ridurre deformazioni o movimenti di elementi strutturali, ancorandoli ad altre parti dei manufatti, salde e stabili, oppure per rinforzare localmente strutture fragili e incapaci di sopportare gli sforzi cui sono soggette.
Consolidamenti mediante ‘cuci-scuci’
Talvolta, manufatti di tipo murario, interessati da mancanze localizzate o da porzioni più estese in cui gli elementi componenti sono degradati, possono essere riparati con la cosiddetta tecnica del “cuci-scuci” che in realtà dovrebbe più correttamente essere nominata dello “scuci- cuci, poiché in esse l’azione distruttiva precede quella costruttiva o integrativa. L’intervento si basa, essenzialmente, sulla rimozione degli elementi ammalorati, per poi sostituirli con altri elementi sani, analoghi per forma, dimensioni, materiali e tecniche di lavorazione, rispetto a quelli rimossi.