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Geosintetici: funzioni, applicazioni e tipologie

di Rosa di Gregorio

Geotessili, geostuoie, geocompositi, geogriglie, georeti, geomembrane, geocelle: materiali geosintetici che trovano applicazione in opere geotecniche, idrauliche e di ingegneria civile

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Foto: thamkc©123RF.com
03/06/2021 - Il termine geosintetici indica quella categoria di materiali in cui almeno uno dei componenti è prodotto da polimeri naturali o sintetici nella forma di una superficie piana.

Sebbene la loro applicazione primaria sia nelle opere geotecniche (da cui il nome), essi trovano molteplici applicazioni in altri ambiti dell’ingegneria civile come le opere idrauliche, vie e trasporti, così come negli interventi di ingegneria naturalistica e nell’edilizia in generale.
 

Geosintetici: funzioni

I Geosintetici sono caratterizzati da proprietà di tipo meccanico ed idraulico.

Le principali funzioni meccaniche dei geosintetici sono:
- separazione: evitare la compenetrazione di materiali differenti tra loro, gli spessori di progetto vengono preservati e di conseguenza le funzioni meccaniche e di resistenza degli strati;
- rinforzo: dare al terreno capacità meccaniche, di resistenza e deformabilità migliori rispetto al caso in cui ne fosse privo;
- protezione: proteggere e riparare i manti impermeabili;
- contenimento/antierosione: ridurre l'erosione causata dalle acque meteoriche e dal rain-off delle acque superficiali.
 
Le principali funzioni idrauliche sono:
- filtrazione: consentire all'acqua di muoversi liberamente attraverso il terreno ma impedendo al contempo la migrazione con essa di particelle fini;
- drenaggio: drenare i fluidi quando la superficie è poco permeabile;
- impermeabilizzazione: contenere o trattenere liquidi o materiali e sostanze inquinanti.
 

Geosintetici: campi di applicazione

Come detto in precedenza le applicazioni dei geosintetici sono varie e potrebbero essere così sintetizzate:
- fondazioni, meccanica dei terreni e ripristino ambientale: rilevati, scarpate, muri e strutture di sostegno.
- strade e ferrovie: fondazioni, rilevati, strutture di sostegno, pavimentazioni d’asfalto, drenaggi, gallerie.
- costruzioni idrauliche: dighe, canali, sponde e argini fluviali, bacini.
- discariche: protezione e rinforzo delle geomembrane.
- spazi aperti urbani: piazzali, parcheggi, giardini e campi sportivi.
- opere varie: giardini pensili, garages interrati, pozzi.
 

Geosintetici: tipologie

Secondo l’International Geosynthetics Society (IGS), l’organizzazione non-profit che si occupa dello sviluppo scientifico e ingegneristico dei geosintetici, la classificazione dei geosintetici (*) è la seguente:
 
I Geotessili: sono fogli continui di fibre tessute, non tessute, maglie o fili. I fogli sono flessibili e permeabili. I geosintetici sono utilizzati in applicazioni che riguardano la separazione, la filtrazione, il drenaggio, il rinforzo ed il controllo dell’erosione.
 
Le Geogriglie:  sono materiali geosintetici che hanno l’aspetto di griglie con le maglie aperte. La principale applicazioni delle geogriglie e` quella di rinforzo dei terreni.
 
Le Georeti: sono materiali con l’aspetto di griglia formati da due serie di filamenti polimerici paralleli realizzati per estrusione, che si intersecano formando angoli acuti di ampiezza costante. Il reticolo forma un piano dotato di una sua porosità` interna, che e` utilizzata per consentire il passaggio di fluidi o gas.
 
Le Geomembrane sono fogli continui flessibili, prodotti mediante uno o più` materiali sintetici. Sono praticamente impermeabili e sono utilizzate per isolare fluidi o gas e come barriere al vapore.
 
I Geocompositi sono geosintetici realizzati mediante la combinazione di due o più` tipi di geosintetici. Esempi tipici di combinazioni sono: geotessile-georete; geotessile- geogriglia; georete-geomembrana; geosintetico e argilla (GCL). Geocompositi prefabbricati con funzione drenante o dreni verticali prefabbricati (PVDs) sono invece realizzati con un’anima drenante in materiale plastico rivestita da un filtro.
 
I Geocompositi bentonitici (GCLs) sono geocompositi nei quali, durante la prefabbricazione, uno strato di bentonite viene interposto tra lo strato di geotessile o geomembrana superiore e quello inferiore, oppure viene collegato ad una geomembrana o ad un singolo strato di geotessile.
Quando tali materiali si idratano costituiscono delle efficaci barriere per liquidi e gas e sono frequentemente utilizzate nella realizzazione delle discariche, spesso insieme alle geomembrane.
 
I Geotubi sono tubazioni polimeriche utilizzate per il drenaggio dei liquidi o dei gas (incluso il percolato ed il bio-gas nelle discariche). In alcuni casi le tubazioni sono forate e rivestite con un geosintetico che funge da filtro.
 
Le Geocelle sono reti tridimensionali costituite da strisce di materiale polimerico di modesto spessore. Le strisce sono giuntate al fine di formare per interconnessione delle celle che, poi, sono riempite con terreni e, in alcuni casi, con calcestruzzo. In taluni casi si utilizzano strisce con altezza variabile da 0.5 ad 1m e le geocelle, riempite con barre verticali anch’esse in materiale polimerico, formano le cosiddette geocelle profonde o geomaterassi.
 
Blocchi di GeoSchiume possono essere realizzati per espansione di schiuma di polistirene, formando elementi di basso peso specifico. Le Geoschiume sono utilizzate per la coibentazione o come elementi verticali da inserire a tergo delle tradizionali opere di sostegno per la riduzione delle spinte cui esse sono soggette”.
 

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(*) Rif. Bibliografico: Classificazione dei Geosintetici, IGS International Geosynthetics Society. Preparato da R. J. Bathurst – Tradotto da M. Maugeri
 

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