Impermeabilizzazione con membrane sintetiche

Autore testo e disegno: Laura Buonanno, Pietro Copani e Neri Battaglini (per il disegno)

Si definisce membrana sintetica polimerica quando non è presente bitume, o in ogni caso se questo è presente in percentuale minore al 50%, generalmente si tratta di membrane prefabbricate.
Le membrane sintetiche sono commercializzate in teli arrotolati di altezze variabili tra 120 e 170 cm e lunghezza comprese tra 20 e 60 m, lo spessore è molto ridotto e va da 0.75 a 2 mm.
La classificazione è fatta in base alla composizione; infatti, in base al polimero costituente cambia sia il comportamento meccanico sia la possibilità o meno di essere armata. 
 
Membrane Plastomeriche
Questo tipo di membrane può essere prodotto indifferentemente armato o non armato, la scelta dipende solo dalle caratteristiche meccaniche richieste per l'uso specifico e alla stabilità dimensionale che si vuole mantenere nel tempo. Va ricordato che non esistono problemi di funzionalità e durabilità nel caso di membrane protette.
La messa in opera delle membrane plastomeriche avviene in genere in indipendenza dal supporto, questo richiede un adeguato zavorramento; tuttavia è possibile una posa in aderenza predisponendo le membrane con sistemi pre-accoppiati con non tessuti.
Tra queste membrane citiamo:
Poliisobutilene (PIB): è un prodotto ottimo come barriera al vapore, non è invece adatto per impermeabilizzazioni di solai a terra; questo è uno dei primi materiali sintetici utilizzati nelle impermeabilizzazioni (1938). I teli, prodotti per estrusione o calandratura, sono indicati sia per tetti piani che inclinati. Possono essere muniti di un sottostrato in feltro sintetico che garantisce maggiore affidabilità nella connessione, soprattutto su supporti irregolari. Mostrano una buona resistenza all'invecchiamento.
Policloroetilene (CPE): ancora poco diffuse.
Polivinilclorulo (PVC): la sua natura termoplastica fa si che una volta riscaldato formi un fluido viscoso e molto malleabile, in grado di assumere forme complesse che si consolidano una volta raffreddato. Tuttavia, il PVC puro, non possiede caratteristiche che lo rendono direttamente utilizzabile ai fini dell'impermeabilizzazione. Le sue prestazioni possono essere modificate e migliorate con l'aggiunta di additivi come plastificanti o agenti stabilizzanti. Il PVC plastificato è impiegato sotto forma di guaine impermeabilizzanti, guarnizioni, espansi, lastre, rivestimento di cavi elettrici. Le guaine sono ottenute con un processo di estrusione o spalmatura; la loro stabilità dimensionale e la resistenza alle lacerazioni è garantita da un'armatura in velo di vetro; se non armate presentano un notevole allungamento a rottura. Le guaine sono prodotte in colori diversi, sono stabili ai raggi UV, sono molto impermeabili all'acqua e abbastanza permeabili al vapore. Chimicamente sono molto resistenti agli olii minerali, a gran parte degli acidi e al bitume. L'applicazione è eseguita a secco; necessitano, quindi, di essere zavorrate con ghiaia, terra o pavimento. I tipi accoppiati con non tessuto possono essere incollati al supporto con colle o spalmati con bitume.
Polietilene ad alta densità (HDPE) non armate, sono dette anche membrane tridimensionali, sono caratterizzate da un'altissima resistenza a compressione e sono attualmente impiegate principalmente nelle impermeabilizzazioni di discariche per rifiuti.
 
Membrane Elastomeriche
Questo tipo di membrane è prodotto solo nella versione non armata; mostrano ottime qualità di resistenza agli agenti atmosferici. Un'altra caratteristica importante è che possono essere prefabbricate in notevoli dimensioni (fino a 1500 m2), questo procedimento, che avviene per vulcanizzazione, permette un controllo della qualità sicuramente superiore rispetto a quello che si può ottenere in cantiere. In ogni caso la giunzione può essere anche fatta in cantiere con adesivi a freddo o vulcanizzabili a caldo. La posa al supporto avviene sempre in indipendenza, per questo deve essere sempre protetta e zavorrata o fissata tramite ancoraggio meccanico, come per esempio nel caso di copertura inclinate in cui questa soluzione è assolutamente necessaria.
Tra le membrane a comportamento elastico citiamo:
Cloroprene (CR): più noto in commercio col nome di Neoprene;
Butile (IIR): prodotto in teli ottenuti per calandratura e vulcanizzazione, presenta un basso assorbimento d'umidità e poca permeabilità all'aria. Il butile vulcanizzato dà ottime prestazioni fisico - meccaniche e buona elasticità, se non vulcanizzato recupera la forma iniziale dopo una deformazione, se la sollecitazione non è prolungata. Risponde bene agli sbalzi termici, agli agenti chimici e ai raggi UV;
Etilene propilene diene terpolimero (EPDM): queste membrane sono le più diffuse. Sono caratterizzate da un buon comportamento meccanico e da un elevato allungamento a rottura, inoltre non essendo armate sono molto elastiche. Hanno una buon resistenza agli agenti atmosferici, alla salsedine marina e hanno un comportamento inalterato in un ampio intervallo termico, da -50 a +120 °C. È prodotto in fogli semplici o con supporto in non tessuto in poliestere o tessuto; la messa in opera avviene per saldatura ad aria calda o, se a terra, posato semplicemente. Se si usa su un solaio di copertura può essere verniciato. Se vulcanizzato ha caratteristiche molto simili al butile, un'elevata resistenza alla lacerazione e all'invecchiamento, anche in presenza di microrganismi. Può essere giuntato a caldo o a freddo.
 
Membrane Plastoelastomeriche
Queste membrane sono ancora poco usate. Sono fornite sul mercato in forma plastomerica, per facilitare la posa in opera e la sigillatura; una volta a contatto con l'ossigeno dell'aria assumono un comportamento elastomerico. Queste membrane a comportamento misto sono sostanzialmente realizzate a base di polietilene clorosolfonato (CSM). Le membrane CSM si presentano in fogli accoppiati con fibre di poliestere; rispondono bene alle variazioni termiche, hanno buone qualità meccaniche e sono imputrescibili. La posa in opera è realizzata per incollaggio diretto su supporti di qualsiasi natura (cemento, lamiera, terreno, materiali coibenti, ecc); la giunzione è fatta o con aria caldo o a freddo con solventi. La superficie esterna non richiede protezione ma può essere anche verniciata.
 
Bibliografia:
AA. VV., Manuale di progettazione edilizia, vol. 4, Milano, 1999.
R. Compolla, S. Mornati, C. Vittori, Volte, solai e coperture, Roma, 1995.
AA. VV., Atlante dei tetti, Torino, 1998.
 
Fonte disegno:
AA. VV., Manuale di progettazione edilizia, vol. 4, Milano, 1999.