Infiltrazione vs esfiltrazione nei giunti: come ogni flusso danneggia la condotta

Quando i gestori di reti fognarie riscontrano afflussi anomali agli impianti di depurazione o compaiono fessurazioni e avvallamenti sul manto stradale, l’origine del problema è quasi sempre un giunto di condotta compromesso. Tuttavia, gli effetti distruttivi dipendono dalla direzione del flusso: è l'acqua di falda che penetra nel tubo o sono i reflui che fuoriescono nel terreno?

L’infiltrazione e l’esfiltrazione sono due manifestazioni opposte del cedimento strutturale di un giunto. Confonderle porta frequentemente all’adozione di sistemi di risanamento unidirezionali, destinati a cedere non appena le escursioni stagionali della falda invertono la pressione differenziale.

Prima di scegliere una riparazione mirata no-dig con una guarnizione interna per giunti, è fondamentale esaminare le forze idrauliche e le criticità di entrambi i flussi.

1. Infiltrazione di falda: il percorso dall'esterno all'interno

L’infiltrazione si verifica quando l'acqua freatica circostante entra nel collettore attraverso giunzioni disassate, anelli di gomma degradati o bicchieri lesionati.

La forza motrice è il battente idrostatico esterno: non appena il livello di falda supera la quota di scorrimento del tubo, l'acqua esercita una pressione radiale centripeta verso l'interno del giunto.

Effetti distruttivi dell'infiltrazione:

1. Sovraccarico idraulico a valle: Le acque parassite pulite diluiscono i reflui, sovraccaricano le stazioni di sollevamento durante le piogge e incrementano i costi energetici di depurazione.

2. Erosione del letto di posa e voragini (Sinkhole): L’acqua non entra da sola; trascina con sé sabbia e frazioni fini del rinterro. Nel tempo si formano ampie cavità attorno al tubo, provocando improvvisi collassi del piano viabile.

3. Classificazione visiva CCTV (NASSCO): Secondo gli standard NASSCO PACP, l'infiltrazione nei giunti viene classificata in quattro stadi: macchie di umidità (Stain), gocciolamento (Dripping), flusso continuo (Running) e getto sotto pressione (Gushing).

2. Esfiltrazione di reflui: il pericolo occulto dall'interno all'esterno

L’esfiltrazione è il processo opposto: acque reflue grezze, reflui industriali o acque pluviali in pressione fuoriescono dalle fessure dei giunti disperdendosi nel terreno e nella falda.

La spinta idraulica deriva dal livello di riempimento della condotta, da rigurgiti idraulici o da sovrappressioni di pompaggio.

In una fondamentale ricerca pubblicata su _Water Research_, Rutsch et al. (2008) hanno dimostrato che anche le condotte a pelo libero subiscono notevoli perdite durante i picchi di portata. L'ampiezza della fessura del giunto e la permeabilità del suolo condizionano direttamente la rapidità con cui gli inquinanti contaminano il sottosuolo.

Effetti distruttivi dell'esfiltrazione:

1. Contaminazione delle riserve idropotabili: Agenti patogeni, azoto e metalli pesanti filtrano direttamente nelle falde superficiali, minacciando pozzi di captazione e corsi d'acqua.

2. Perdita di portanza del terreno: I reflui saturano il materiale di rinterro, provocando un rammollimento del piano di posa e cedimenti differenziali che peggiorano il disallineamento della tubazione.

3. Difficoltà diagnostica: Se l'infiltrazione è facilmente visibile con telecamere CCTV nei periodi di falda alta, l'esfiltrazione avviene sotto il fondo del tubo e resta invisibile. Rilevarla richiede prove di tenuta ad aria secondo ASTM C969 o collaudi idraulici localizzati.

3. Confronto tecnico: Infiltrazione vs Esfiltrazione

4. Perché la guarnizione interna meccanica sigilla in entrambe le direzioni

Molte tecniche puntuali (come iniezioni chimiche o bende resinate adesive) resistono solo in una direzione: le resine iniettate possono essere dilavate dalla corrente interna, mentre le toppe adesive si distaccano sotto la spinta della falda esterna.

La guarnizione interna per giunti supera queste limitazioni mediante compressione radiale meccanica positiva:

• Manicotto in EPDM con labbri di tenuta: La gomma a forte spessore scavalca per intero la zona del giunto. Sotto pressione radiale, i profili scanalati creano linee di contatto ad alta pressione su entrambi i tubi.

• Fasce di espansione in acciaio inox: Fasce parallele in AISI 304 o 316L vengono aperte meccanicamente tramite martinetti idraulici o chiavi dinamometriche su cricchetto.

• Resistenza bidirezionale garantita: La compressione radiale contrasta sia la falda esterna sia pressioni operative interne fino a 16 bar.

• Flessibilità strutturale: L'elastomero asseconda piccoli assestamenti del terreno, vibrazioni e dilatazioni termiche senza perdere tenuta.

5. Dati di rilievo in cantiere

Prima di richiedere una guarnizione interna, raccogliere i seguenti parametri:

• [ ] Diametro interno reale (ID): Misurare asse verticale e orizzontale (ovalizzazione).

• [ ] Apertura del giunto: Distanza assiale massima tra maschio e bicchiere.

• [ ] Disallineamento radiale (gradino): Disassamento tra le due sezioni di tubo.

• [ ] Pressione di esercizio & battente freatico: Pressione interna massima e livello massimo di falda.

• [ ] Materiale e pulizia del tubo: Calcestruzzo, ghisa, acciaio o gres pulito da incrostazioni.

Consulta le procedure nella guida alle misure per guarnizioni interne e le note su ispezione CCTV prima delle riparazioni puntuali.

Blocca le perdite in modo definitivo

Verifica i dati nella brochure Reliance e nella scheda tecnica, o invia le tue misure tramite il modulo di contatto per guarnizioni interne.