Vasche impermeabili in cemento armato: la tecnologia della “vasca bianca”

Per il Depuratore dell’Area Centrale (D.A.C.) di Genova, è stata utilizzata la tecnologia Penetron® per l’impermeabilizzazione del calcestruzzo delle vasche. Questa soluzione, che sfrutta il processo di cristallizzazione, garantisce la protezione contro gli attacchi chimici e una maggiore durabilità delle strutture.

Applicata alla Vasca Bianca e al comparto BIO, la tecnologia assicura la tenuta idraulica e la resistenza a condizioni ambientali aggressive, come quelle che normalmente caratterizzano gli impianti di depurazione e/o quelle marine. Il sistema consente inoltre il sigillo di microlesioni nel calcestruzzo, riducendo i tempi di collaudo idraulico, che sono stati realizzati senza necessità di rivestimenti aggiuntivi.

Per la realizzazione delle vasche del D.A.C. di Genova è stata utilizzata la tecnologia Penetron®, che ha assicurato alla struttura, oltre la tenuta stagna della Vasca Bianca, una maggiore protezione da attacco chimico e, come si evince dalla relazione del Politecnico di Milano, una superiore durabilità del calcestruzzo con una vita utile oltre i 100 anni (in comparazione al calcestruzzo bianco, non additivato che si è fermato a 40 anni).

La complessità dell’opera:

Nelle aree dismesse dell’acciaieria “Ex Ilva” di Genova è stato realizzato, in sponda destra del torrente Polcevera, il “Depuratore area centrale” (D.A.C.), dando così vita all’impianto più importante di tutta Genova.

L’operazione, in Appalto Integrato vinto dal raggruppamento Consorzio Integra, Veolia Water Technologies Italia e Suez Trattamento Acque e realizzato dalla società ICI.COOP SpA, è costata circa 60 milioni di euro ed è considerata intervento Strategico del Piano degli Interventi di Programma approvati dal Consiglio Metropolitano: consentirà infatti anche la riqualificazione di via Rolla in zona Campi a Cornigliano, dove sorge il vecchio impianto di trattamento, in accordo con il P.U.C. della Città Metropolitana.

Il nuovo D.A.C., oltre a trattare i reflui generati dal bacino della Val Polcevera (con un carico inquinante di progetto che ammonta a 250’000 A.E), sarà in grado di ricevere i fanghi di una parte consistente del sistema depurativo cittadino (fino ad un massimo di circa 45.000 Kg SST/d), semplificandone la gestione e rendendo possibili eventuali potenziamenti degli altri impianti.

La sua costruzione è funzionale al perseguimento dei seguenti obbiettivi, di particolare importanza per il momento storico attuale di efficientamento energetico ed impatto ambientale:

• Migliorare la vivibilità dei quartieri cittadini limitrofi;
• Utilizzare le moderne tecnologie per il trattamento dei carichi inquinanti associati ai reflui ed ai fanghi generati dall’area urbana;
• Aumentare la produzione di biogas ottenuta dalla digestione anaerobica dei fanghi, utilizzandola per la produzione combinata di energia elettrica e calore che assicureranno all’impianto un migliore bilancio energetico;
• Facilitare la gestione e manutenzione dell’impianto.

La tipologia di costruzione, in accordo con D.M. 14/01/2008 “Norme Tecniche per le Costruzioni” e successivi aggiornamenti, è di tipo 3 – opere infrastrutturali di importanza strategica, con vita nominale VN= 100 anni, classe d’uso IV (CU=2,0) e periodo di ritorno per l’azione sismica VR = VN x CU= 200 anni. Affinché una struttura in calcestruzzo armato sia in grado di garantire le prestazioni per cui è stata progettata durante tutta la sua vita nominale, non si può prescindere dallo studio dell’ambiente e dalle condizioni di esercizio in cui si troverà la struttura stessa una volta realizzata. Il risultato di tali analisi permette di individuare le caratteristiche del calcestruzzo da impiegare, nonché il valore del copriferro idoneo a fronteggiare eventuali fenomeni di degrado, garantendo la durabilità dell’opera: in considerazione delle caratteristiche del refluo e dell’ambiente marino circostante, i calcestruzzi utilizzati per i getti in opera delle strutture PRE, MBR e BIO, sono progettati e realizzati con classe di esposizione contemporaneamente XC2, XA1, XS1, C32/40.

Le geometrie dei diversi manufatti sono principalmente condizionate dall’utilizzo, trattandosi di opere a servizio di un impianto di depurazione, pur non prescindendo da una valenza architettonica richiesta.

Il reattore biologico dell’impianto (nel seguito comparto BIO), organizzato su cinque linee parallele, è costituito da una sezione di ossidazione a fanghi attivi di volumetria complessiva pari a circa 20’000 mc: 5 vasche con dimensioni circa 35 m x 8 m e 18 m x 8 m, aventi tutte altezza 7.5 m, separate da un giunto strutturale centrale che corre sia in platea che nelle pareti, dividendo di fatto la struttura in due corpi strutturalmente indipendenti.

La struttura portante è composta da:

• platea armata a doppia maglia di spessore 70 cm;
• pareti perimetrali e interne (che realizzano la compartimentazione delle vasche) gettate in opera, di spessore 70 cm e altezza 7.5 m gettate in unica soluzione;
• canali in quota gettate in opera;
• copertura a tegoli prefabbricati in C.A.P e getti di completamento in opera.

Vista la complessità e l’importanza strategica dell’opera, è stato prescritto già in fase di appalto l’utilizzo della tecnologia Penetron® a cristallizzazione per il vascone del comparto BIO, per garantire contemporaneamente IMPERMEABILITA’ e aumento della DURABILITA’ e PROTEZIONE da attacco chimico della struttura, senza prevedere alcun rivestimento interno protettivo del calcestruzzo

Il Sistema Penetron® è stato pertanto scelto quale tecnologia in grado di adeguarsi alla necessità di impermeabilizzare seguendo le diverse fasi realizzative, garantendo fin dal principio sia un’impermeabilizzazione integrale del calcestruzzo anche in condizioni di esposizione ad ambiente aggressivo, sia la tenuta dei giunti di costruzione e movimento, permettendo il collaudo a tenuta idraulica dell’opera in tempi ridotti e legati solamente a quelli di maturazione del calcestruzzo.

Il collaudo idraulico viene realizzato riempiendo alternativamente le vasche interne fino all’altezza di 6 m circa (potendo così visionare consequenzialmente tutte le superfici delle pareti) per un periodo minimo di tre settimane ciascuna, permettendo in tal modo all’additivo a cristallizzazione Penetron® Admix presente nel calcestruzzo, di attivarsi in presenza di acqua e sigillare eventuali microlesioni da ritiro formatisi durante le diverse fasi di getto.