Solai e coperture in legno. Come eseguire il rinforzo senza rimozione e sostituzione

Dopo l'intervista a Enrico Bevilacqua, autore di un libro sulle tecniche di restauro delle strutture in legno, riprendiamo il tema del consolidamento strutturale degli elementi lignei. Questa volta concentriamo la nostra attenzione sui solai e sulle coperture, andando a spiegare come eseguire il rinforzo degli elementi degradati, senza dover procedere alla loro rimozione o sostituzione. 

In passato sono state sperimentate numerose tecniche per conferire maggiore resistenza e rigidezza agli elementi strutturali in legno. A causa delle difficoltà di realizzazione, ai costi elevati e alla esigua versatilità delle tecniche studiate, tuttavia tali soluzioni non hanno trovato mai un adeguato livello di commercializzazione e divulgazione. Di conseguenza nessuna ha raggiunto mai lo status di tecnica universalmente riconosciuta e adottata.

Al contrario, gli interventi con materiali compositi fibro-rinforzati si distinguono dalle altre soluzioni perché hanno caratteristiche compatibili e complementari rispetto alle strutture in legno. Un intervento di rinforzo con FRP non va a intaccare quindi, in alcun modo, la leggerezza di queste strutture. I sistemi compositi inoltre mitigano l'elevata disomogeneità meccanica e anisotropica tipica degli elementi strutturali lignei. 

Gli FRP per il consolidamento delle strutture in legno: ambiti di applicazione

Gli FRP rappresentano quindi la soluzione migliore per il rinforzo e consolidamento delle strutture in legno. I principali ambiti di impiego sono due: la ricostruzione di testate ammalorate e il rinforzo di elementi prevalentemente inflessi. Vediamoli nel dettaglio.

Nel primo caso caso è possibile procedere alla ricostruzione delle testate lignee ammalorate con getti epossidici. Per farlo occorre seguire questa procedura:

1. scavare l'estradosso e predisporre i casseri;
2. inserire le armature sintetiche FRP;
3. realizzare il getto epossidico collaborante ed eseguire il rinforzo localizzato con fibre.

Nel caso dei rinforzi di elementi lignei prevalentemente inflessi, come singole travi, putrelle di solai o singoli elementi di sistemi strutturali più complessi come le capriate e i telai, il materiale di rinforzo può essere costituito da tessuti di varia costituzione o da lamine, applicati secondo criteri tali da conseguire vantaggi in termini di resistenza e di deformabilità oppure di duttilità.

Il rinforzo con tessuti

L'applicazione dei tessuti di rinforzo FRP, principalmente utilizzati come rinforzo flessionale, consente di incrementare la resistenza flessionale degli elementi mediante incollaggio delle fasce di tessuto di rinforzo in zona tesa. Il rinforzo potrà essere realizzato con fasce di tessuto in fibra di vetro Kimitech VR o in fibra di carbonio Kimitech CB. Tale intervento si presta a essere utilizzato principalmente negli ambienti di sottotetto, nelle zone in cui è previsto un controsoffitto di finitura, oppure nei casi in cui è possibile rivestire esternamente l'elemento ligneo. 

Il rinforzo con lamine

L'intervento di rinforzo da eseguire mediante le lamine, prevede invece l'utilizzo di Kimitech PLATE. Il materiale di rinforzo viene quindi inserito all'interno di fessure appositamente prodotte per contenere le lamine stesse e consente quindi di ridurre al minimo l'impatto esterico dell'intervento. Per effettuare questa procedura occorre, nell'ordine:

1. incidere lateralmente la trave;
2. eseguire il pre-riempimento dell'intercapedine con resina;
3. inserire la lamina;
4. effettuare la successiva stuccatura con resina;
5. a stagionatura conclusa, procedere con la verniciatura.

Questa procedura è stata eseguita con successo per l'intervento di consolidamento strutturale della Chiesa di Santa Maria della Pace a Chiusi, in provincia di Siena. In quel caso, come potrete vedere dalle immagini della nostra referenza, le travi del solaio, essendo decorate all'intradosso, dovevano essere mantenute a vista e la finitura non doveva essere alterata in alcun modo. E' stato un lavoro molto complesso e delicato ma, al tempo stesso, estremamente soddisfacente.