ITMI20111450A1 - Manufatto di rinforzo per applicazioni geotecniche, procedimento realizzativo ed uso del manufatto di rinforzo - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di breveto per BREVETTO D’INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:

“MANUFATTO DI RINFORZO PER APPLICAZIONI GEOTECNICHE, PROCEDIMENTO REALIZZATIVO ED USO DEL MANUFATTO DI RINFORZOâ€

CAMPO DEL TROVATO

La presente invenzione concerne un manufato di rinforzo per applicazioni geotecniche, utilizzabile per il rinforzo di terreni. La presente invenzione descrive inoltre un metodo per la produzione ed un uso del manufatto di rinforzo. Ad esempio, l’elemento di rinforzo secondo il ritrovato trova applicazione per il rinforzo di struture naturali ed artificiali. In particolare, esempi applicativi sono rappresentati da pendìi naturali che necessitino di consolidamento e/o rinforzo, muri a verde, muri a blocchi, muri artificiali, rivestimenti di scarpate rocciose, ripristino frane.

STATO DELL'ARTE

Come à ̈ noto, esistono in commercio elementi reticolari, utilizzati per il rinforzo, contenimento, la stabilizzazione e/o il consolidamento del terreno al fine di evitare crolli e/o al fine di garantire una maggiore stabilità del terreno anche in presenza di eventi naturali quali terremoti, alluvioni o altro.

Una soluzione tecnica nota prevede l’utilizzo di reti rinforzate realizzate con fili metallici intessuti o accoppiati tra loro in modo da realizzare una struttura reticolare. Tali strutture reticolari vengono inserite o applicate in corrispondenza del terreno o del pendio da rinforzare. Benché queste soluzioni tecniche siano state ampiamente utilizzate in passato, esse evidenziano non pochi inconvenienti legati ai costi produttivi, alla difficoltà nel processo di tessitura o accoppiamento di fili metallici e quindi alla complessità di realizzazione della struttura reticolare, nonché inconvenienti legati alla capacità strutturale del prodotto finito ed alla sua abilità di resistere ad agenti corrosivi.

Accanto alla soluzione tecnica descritta si sono diffuse griglie per applicazioni geotecniche realizzate in materiale plastico quale polietilene ad alta densità (HDPE).

Un primo esempio di struttura reticolare in materiale plastico prevede la realizzazione, mediante estrusione, di una lastra uniplanare a spessore costante dalla quale si ottiene un prodotto in un sol pezzo. Il semilavorato in lastra viene successivamente forato a caldo o a freddo, in modo da creare una pluralità di aperture passanti. La lastra forata così formata à ̈ di fatto una struttura reticolare uniplanare in cui à ̈ possibile visivamente identificare elementi longitudinali e trasversali intersecantisi reciprocamente in corrispondenza di zone di giunzione o nodi dove, visto il processo di formazione della lastra forata, il materiale formante gli elementi longitudinali à ̈ indistinguibile ed in comunione con quello formante gli elementi trasversali. La struttura reticolare viene successivamente stirata, attraverso stiratura monodirezionale o bidirezionale, dalla quale si ottiene una strutture reticolare stirata. La stiratura degli elementi consente di attribuire alla struttura una maggiore resistenza a trazione rispetto ad una rete non stirata. Oltre a questo i fori eseguiti sul semilavorato consentono di ridurne il peso e conseguentemente i costi. Il prodotto descritto, nonostante l’azione di stiro, presenta una certa discontinuità spaziale nella disposizione delle catene polimeriche dovuta alla presenza dei nodi: in particolare, in prossimità dei nodi il materiale offre resistenza massima allo stiro e non subisce o subisce in modo non uniforme l’azione di stiratura compromettendo almeno in parte l’uniformità dell’ orientamento molecolare che, come accennato, à ̈ responsabile dell’ incremento di resistenza a trazione. In altre parole, a seguito dello stiro, si ottiene un prodotto composto da un’alternanza di zone marcatamente stirate, e quindi ad alta resistenza specifica, con zone non stirate o scarsamente stirate, e quindi a bassa resistenza specifica. Questa discontinuità rappresenta l’anello debole del prodotto, in particolare per quanto concerne la capacità di sopportazione di carichi a lunga durata.

Un secondo esempio di struttura reticolare in materiale plastico prevede l’estrusione di una serie di primi elementi distanziati tra loro e di una serie di secondi elementi anch’essi distanziati tra loro. I primi ed i secondi elementi vengono uniti per definire una griglia monolitica mediante coestrusione dei secondi elementi sui primi elementi appena formati. In altre parole, una serie di primi elementi longitudinali viene coestrusa ad una serie di secondi elementi trasversali per definire essenzialmente una griglia monolitica in cui, in corrispondenza dei nodi di giunzione, il materiale dei primi e quello dei secondi elementi della griglia si compenetrano tra loro. La griglia coestrusa subisce, successivamente alla sua formazione, un processo di stiratura monodirezionale o bidirezionale. Come precedentemente descritto, la fase di stiro consente di aumentare la resistenza strutturale lungo una direzione. La forma del prodotto lo rende adeguato come elemento di stabilizzazione o di contenimento. Le strutture reticolari plastiche descritte risultano chimicamente inerti ed hanno resistenza alla trazione nella direzione degli elementi stirati alquanto pronunciata garantendo pertanto strutture reticolari di realizzazione economica e di caratteristiche meccaniche adeguate agli impieghi geotecnici sopra descritti. Inoltre, le aperture presenti a cavallo degli elementi costituenti la struttura reticolare consentono al suolo di inserirsi assicurando la formazione di un materiale composito rinforzato. In pratica, il suolo rinforzato con le strutture reticolari appena descritte presenta capacità strutturali migliorate in quanto le strutture reticolari sono in grado di conferire rigidità e stabilità assorbendo gli sforzi e ridistribuendoli nella massa rinforzata del suolo stesso, garantendo, in definitiva, una maggiore resistenza statica ed una maggiore resistenza dinamica. Benché il prodotto descritto abbia riscosso un notevole successo viste le sue caratteristiche meccaniche, e la capacità di risultare chimicamente inerte unite alla possibilità di una produzione a costi contenuti, l’azione di stiro non si esplica in modo uniforme su tutto il manufatto che evidenzia scarso orientamento molecolare in corrispondenza dei nodi. Di fatto, in corrispondenza delle intersezioni tra elementi che compongono la struttura reticolare si hanno forti concentrazioni di materiale, in cui materiale dei primi elementi à ̈ fortemente compenetrato a quello dei secondi elementi formando zone che in sede di stiratura sono scarsamente cedevoli allo stiro rispetto alle zone centrali degli elementi: conseguentemente l’azione di stiro si concentra essenzialmente sulle zone degli elementi allungati intermedie tra nodi consecutivi con conseguente scarsa cristallinizzazione delle zone dei nodi. Questa disuniformità di stiro e di cristallinizzazione determina una non ottimale resistenza a trazione. Conseguentemente, non à ̈ possibile sfruttare a pieno le caratteristiche meccaniche del materiale che compone la griglia.

Vi à ̈ infine un terzo tipo di prodotti reticolari plastici in cui primi elementi e secondi elementi sono separatamente realizzati. I primi o i secondi elementi vengono stirati e solo successivamente alla stiratura si procede all’unione dei primi con i secondi elementi, ad esempio con incollaggio, a formare una struttura reticolare. Benché la stiratura ottenuta con il procedimento descritto possa essere ben controllata, si ha la necessità di introdurre una fase separata di assemblaggio per il completamento del manufatto, cosa che incide notevolmente sui costi di produzione.

SOMMARIO

Scopo della presente invenzione à ̈ pertanto quello di risolvere uno o più degli inconvenienti e dei limiti delle precedenti soluzioni.

Un primo obiettivo dell’invenzione à ̈ quello di mettere a disposizione una struttura reticolare per il rinforzo di terreni avente una elevata resistenza meccanica ed uniformità strutturale.

Un ulteriore scopo dell’invenzione à ̈ quello di realizzare un manufatto reticolare avente un più ridotto peso rispetto alle strutture reticolari monolitiche plastiche attualmente sul mercato.

E un ulteriore obiettivo dell’invenzione quello di ottenere un manufatto reticolare per applicazioni geotecniche capace di essere agevolmente applicato e di adattarsi a qualsivoglia disposizione all’interno del terreno o sulla superficie dello stesso.

E’ poi scopo dell’invenzione quello di ottenere un manufatto che, grazie alla propria intrinseca flessibilità, possa essere disposto in più strati senza perdere continuità strutturale ed anche in condizioni ambientali di basse temperature. Un aggiuntivo scopo del trovato à ̈ quello di offrire un manufatto reticolare che sia intrinsecamente capace di garantire una elevata resistenza anche in caso di rottura di uno o più elementi.

Uno o più degli scopi sopra descritti e che meglio appariranno nel corso della seguente descrizione sono sostanzialmente raggiunti da un manufatto di rinforzo in accordo con una o più delle unite rivendicazioni.

Aspetti del trovato sono qui di seguito descritti.

In un 1 ° aspetto à ̈ previsto un manufatto di rinforzo per applicazioni geotecniche avente una struttura reticolare in materiale plastico comprendente: una pluralità di primi elementi distanziati tra loro, una pluralità di secondi elementi distanziati tra loro, i quali si sviluppano sostanzialmente in direzione trasversale a detti primi elementi e sono connessi con quest’ultimi in corrispondenza di una pluralità di zone di giunzione a formare una pluralità di maglie della struttura reticolare; ed in cui almeno detti secondi elementi, successivamente alla loro formazione ed alla connessione con i primi elementi, sono stirati lungo il loro sviluppo e presentano una struttura con catene molecolari orientate lungo la direzione di stiro, detti secondi elementi stirati presentando lungo il loro sviluppo un grado di cristallinità del polimero, in cui i secondi elementi stirati presentano materiale plastico avente una variazione del grado di cristallinità, tra un punto intermedio tra due zone di giunzione consecutive ed un punto localizzato in corrispondenza di detta zona di giunzione, inferiore all’8%.

In un 2° aspetto in accordo con il 1° aspetto la variazione del grado di cristallinità, tra un punto intermedio tra due zone di giunzione consecutive ed un punto localizzato in corrispondenza di detta zona di giunzione, à ̈ inferiore al 5%. In un 3° aspetto in accordo uno qualsiasi degli aspetti precedenti la variazione del grado di cristallinità, tra un punto intermedio tra due zone di giunzione consecutive ed un punto localizzato in corrispondenza di detta zona di giunzione, à ̈ inferiore al 3%.

In un 4° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti il grado di cristallinità à ̈ misurato come di seguito descritto: strumento di analisi DSC Mettler Toledo, con accuratezza sulla temperatura di ±0.2K ed una precisione di ±0.02K. Il metodo di analisi prevede un riscaldamento dei campioni di lOmg da 25°C a 180°C (per HDPE) o da 25°C a 230°C (per PP) con una rampa di salita di 10°C/min, seguito da un raffreddamento allo stesso gradiente ed un successivo riscaldamento sempre con la stessa derivata. Queste due ultime operazioni sono state eseguite per verificare che l’analisi si sia svolta in modo corretto. I campioni da lOmg vengono prelevati dagli elementi (ad esempio primi e/o secondi elementi) in corrispondenza della sezione trasversale di interesse preso la quale si vuole misurare il grado di cristallinità. Si noti inoltre che ai fini della misurazione dei valori relativi al grado di cristallinità di cui alla presente descrizione ed alle rivendicazioni, i campioni di materiale devono essere prelevati in una zona centrale di ciascuna sezione trasversale dell’elemento, onde evitare l’influenza di condizioni al contorno; tale zona centrale à ̈ sostanzialmente localizzata all’ interno del contorno della sezione trasversale di prelievo del materiale, ad una posizione dal contorno stesso sostanzialmente pari a metà dello spessore della sezione trasversale di prelievo. Nel caso di primi e secondi elementi aventi sezione trasversale piena e simmetrica rispetto ad uno o più assi di simmetria (ad esempio circolare, rettangolare o quadrata) il punto di prelievo à ̈ posto sull’asse o sul centro di simmetria. Dalle analisi DSC si ottiene il salto entalpico riferito alla fase di fusione del campione sottoposto a test: tale valore rapportato al valore di entalpia di fusione di un HDPE (o PP) ottenuto in laboratorio al 100% cristallino (valori di letteratura) fornisce la % di cristallinità del campione in esame.

In un 5° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti i secondi elementi sono formati in materiale plastico stirato avente, lungo un tratto dello sviluppo dei secondi elementi comprendente due o più zone di giunzione consecutive, una variazione del grado di cristallinità inferiore all’ 8%.

In un 6° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti i secondi elementi sono formati in materiale plastico stirato avente, lungo un tratto dello sviluppo dei secondi elementi comprendente due o più zone di giunzione consecutive, una variazione del grado di cristallinità inferiore al 5%.

In un 7° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti i secondi elementi sono formati in materiale plastico stirato avente, lungo un tratto dello sviluppo dei secondi elementi comprendente due o più zone di giunzione consecutive, una variazione del grado di cristallinità inferiore al 3%.

In un 8° aspeto in accordo con uno qualsiasi degli aspeti precedenti il grado di cristallinità medio del polimero formante i secondi elementi à ̈ superiore al 55%, il grado di cristallinità medio del polimero formante i secondi elementi essendo superiore ad un grado di cristallinità medio del polimero formante i primi elementi.

In un 9° aspeto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti il grado di cristallinità medio del polimero formante i secondi elementi à ̈ superiore al 60%, il grado di cristallinità medio del polimero formante i secondi elementi essendo superiore ad un grado di cristallinità medio del polimero formante i primi elementi.

In un 10° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspeti precedenti il grado di cristallinità medio del polimero formante i secondi elementi à ̈ superiore al 63%, il grado di cristallinità medio del polimero formante i secondi elementi essendo superiore ad un grado di cristallinità medio del polimero formante i primi elementi.

In un 11° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspeti precedenti gli elementi stirati presentano una larghezza, misurata trasversalmente agli stessi, sostanzialmente costante lungo il rispetivo sviluppo.

In un 12° aspeto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti i secondi elementi presentano, lungo il rispettivo sviluppo, ima sezione trasversale di area sostanzialmente costante.

In un 13° aspeto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti i primi elementi giacciono, almeno in corrispondenza delle zone di giunzione, su una superficie sviluppo prevalente, dei primi elementi stessi e passante per una zona centrale dello spessore dei primi elementi in corrispondenza delle zone di giunzione.

In un 14° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti i secondi elemento giacendo su una superficie di sviluppo prevalente dei secondi elementi stessi e passante per una zona centrale dello spessore dei secondi elementi in corrispondenza delle zone di giunzione.

In un 15° aspetto in accordo con l’aspetto precedente la superficie di sviluppo prevalente dei primi elementi à ̈ differente dalla superficie di sviluppo prevalente dei secondi elementi.

In un 16° aspetto in accordo con il 13° o 14° o 15° aspetto la superficie di sviluppo prevalente dei primi elementi à ̈ un piano.

In un 17° aspetto in accordo con il 14° o 15 ° o 16° aspetto la superficie di sviluppo prevalente dei secondi elementi à ̈ un piano.

In un 18° aspetto in accordo con l’aspetto precedente il piano definito dalla superficie di sviluppo prevalente dei primi elementi à ̈ parallelo e distanziato dal piano definito dalla superficie di sviluppo prevalente dei secondi elementi (ovviamente si fa riferimento ad una condizione in cui il manufatto à ̈ disteso). In un 19° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti dal 13° al 18° la struttura reticolare à ̈ sostanzialmente una struttura tridimensionale definita dalla sovrapposizione di detti primi e secondi elementi.

In un 20° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti primi e detti secondi elementi, in corrispondenza della zona di giunzione definiscono una superficie di mutua connessione.

In un 21° aspetto in accordo con l’aspetto precedente il rapporto tra l’estensione della superficie di mutua connessione in direzione ortogonale a quella di stiro à ̈ inferiore a 0.4 rispetto alla larghezza dei secondi elementi anch’essa misurata lungo la stessa direzione ortogonale.

In un 22° aspetto in accordo con il 20° o 21° aspetto il rapporto tra l’estensione della superficie di mutua connessione in direzione ortogonale a quella di stiro à ̈ inferiore a 0.3 rispetto alla larghezza dei secondi elementi anch’essa misurata lungo la stessa direzione ortogonale.

In un 23° aspetto in accordo con l’aspetto precedente il rapporto tra l’estensione della superficie di mutua connessione in direzione ortogonale a quella di stiro à ̈ inferiore a 0.2 rispetto alla larghezza dei secondi elementi anch’essa misurata lungo la stessa direzione ortogonale.

In un 24° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti i secondi elementi presentano un rapporto di stiratura, definito come rapporto tra una lunghezza finale dei secondi elementi una volta effettuata la stiratura degli stessi ed una lunghezza iniziale dei secondi elementi prima dell’azione di stiro, superiore a 3.

In un 25° aspetto in accordo con l’aspetto precedente il rapporto di stiratura dei secondi elementi à ̈ compreso tra 3 ed 10.

In un 26° aspetto in accordo con l’aspetto precedente il rapporto di stiratura dei secondi elementi à ̈ compreso tra 4 e 8.

In un 21 aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti i secondi elementi stirati presentano un allungamento specifico, in corrispondenza di una sezione trasversale intermedia tra due zona di giunzione consecutive, non superiore del 10% rispetto all’allungamento specifico di una sezione trasversale dei secondi elementi stirati in corrispondenza della zona di giunzione.

In un 28° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti i primi elementi presentano un rapporto di stiratura, definito come rapporto tra una lunghezza finale dei primi elementi una volta effettuata la stiratura degli stessi ed una lunghezza iniziale dei primi elementi prima di un’azione di stiro, inferiore al rapporto di stiratura dei secondi elementi.

In un 29° aspetto in accordo con l’aspetto precedente il rapporto di stiratura dei primi elementi à ̈ compreso tra 1 e 1.5.

In un 30° aspetto in accordo con l’aspetto precedente i primi elementi (3) non subiscono l’azione di stiro.

In un 31° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti i primi e i secondi elementi comprendono almeno uno, selezionato dal gruppo, dei seguenti materiali: HDPE, PP.

In un 32° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti i primi elementi sono realizzati da uno o più materiali differenti da uno o più dei materiali con cui sono realizzati detti secondi elementi.

In un 33° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti i primi elementi presentano una sezione trasversale di area superiore a 20 mm<2>.

In un 34° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti i primi elementi presentano una sezione trasversale di area superiore a 30 mm<2>.

In un 35° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti i secondi elementi presentano una sezione trasversale di area superiore 10 mm<2>.

In un 36° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti i secondi elementi presentano una sezione trasversale di area superiore a 12 mm<2>.

In un 37° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti i primi elementi presentano una sezione trasversale maggiore almeno di 2 volte rispetto alla sezione trasversale dei secondi elementi.

In un 38° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti i primi elementi presentano una sezione trasversale maggiore almeno di 2.5 volte rispetto alla sezione trasversale dei secondi elementi.

In un 39° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti la struttura reticolare presenta un peso specifico superiore a 200 g per m<2>, opzionalmente tra 400 e 1200 g per m<2>.

In un 40° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti la struttura reticolare presenta una resistenza specifica a trazione, lungo gli elementi stirati, superiore a 20 KN/m, detta resistenza specifica a trazione essendo misurata con il metodo esposto nella descrizione,

In un 41° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti la struttura reticolare presenta una resistenza specifica a trazione, lungo gli elementi stirati, compresa tra 20 e 200 KN/m, detta resistenza specifica a trazione essendo misurata con il metodo esposto nella descrizione.

In un 42° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti la struttura reticolare presenta una resistenza specifica a trazione, lungo gli elementi stirati, compresa tra 60 e 200 KN/m, detta resistenza specifica a trazione essendo misurata con il metodo esposto nella descrizione.

In un 43° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti i primi e secondi elementi sono sostanzialmente ortogonali tra loro.

In un 44° aspetto in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti i primi e/o secondi elementi sono ottenuti per estrusione e successiva stiratura. In un 45° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti i primi ed i secondi elementi presentano una sezione trasversale piena.

In un 46° aspetti in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti i secondi elementi presentano una forma sostanzialmente filiforme.

In un 47° à ̈ previsto un procedimento per la realizzazione di un manufatto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti comprendente le fasi di: formare in continuo una pluralità di primi elementi distanziati tra loro e paralleli alla direzione di avanzamento, formare in continuo una pluralità di secondi elementi distanziati tra loro e trasversali alla direzione di avanzamento, connettere detti primi e secondi elementi in corrispondenza di zone di giunzione in modo da formare una struttura reticolare monolitica, e successivamente alla connessione stirare la struttura reticolare lungo lo sviluppo di detti secondi elementi, e realizzare un allungamento specifico per unità di lunghezza sostanzialmente uniforme lungo detti secondi elementi.

In un 48° aspetto in accordo con l’aspetto precedente l’allungamento specifico, in corrispondenza di una sezione trasversale intermedia tra due zona di giunzione consecutive à ̈ non superiore del 10% rispetto all’allungamento specifico di una sezione trasversale dei secondi elementi in corrispondenza della zona di giunzione.

In un 49° aspetto in accordo con il 47° o 48° aspetto i secondi elementi stirati presentano una variazione del grado di cristallinità, tra un punto intermedio tra due zone di giunzione consecutive ed un punto localizzato in corrispondenza di dette zone di giunzione, inferire all’ 8%.

In un 50° aspetto in accordo con l’aspetto precedete i secondi elementi stirati presentano una variazione del grado di cristallinità, tra un punto intermedio tra due zone di giunzione consecutive ed un punto localizzato in corrispondenza di dette zone di giunzione, inferiore al 5%.

In un 51° aspetto in accordo con il 49° o 50° aspetto i secondi elementi stirati presentano una variazione del grado di cristallinità, tra un punto intermedio tra due zone di giunzione consecutive ed un punto localizzato in corrispondenza di dette zone di giunzione, inferiore al 3%.

In un 52° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti dal 49° al 51° i secondi elementi stirati presentano una struttura molecolare ordinata e presentano inoltre, lungo un tratto del loro sviluppo comprendente due o più zone di giunzione consecutive, una variazione del grado di cristallinità inferiore al 8%.

In un 53° aspetto in accordo con l’aspetto precedente i secondi elementi stirati presentano una struttura molecolare ordinata e presentano inoltre, lungo un tratto del loro sviluppo comprendente due o più zone di giunzione consecutive, una variazione del grado di cristallinità inferiore al 5%.

In un 54° aspetto in accordo con il 52° o 53° aspetto i secondi elementi stirati presentano una struttura molecolare ordinata e presentano inoltre, lungo un tratto del loro sviluppo comprendente due o più zone di giunzione consecutive, una variazione del grado di cristallinità inferiore al 5%.

In un 55° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti dal 47° al 54° la fase di connettere prevede alternativamente di:

a) creare un riscaldamento localizzato della superficie destinata al contatto tra i primi ed i secondi elementi generante in corrispondenza delle zone di giunzione un unione sostanzialmente superficiale tra primi e secondi elementi, o

b) portare almeno uno tra i primi ed i secondi elementi ad un punto di rammollimento e realizzare una coesione superficiale senza sostanziale compenetrazione con il materiale dell’altro elemento, o

c) realizzare un vincolo definito da una ridotta area di connessione tra primi e secondi elementi, o

d) combinare la tecnica descritta la punto a) con la tecnica di cui al punto c), o

combinare la tecnica descritta la punto b) con la tecnica di cui al punto c).

In un 56° à ̈ previsto l’uso di un manufatto, del tipo in accordo con uno qualsiasi degli aspetti dal 1 ° al 46° o ottenuto mediante il processo di cui ad uno qualsiasi degli aspetti dal 47° al 55°, per il consolidamento o il rinforzo di terreni o strutture naturali o artificiali.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Alcune forma realizzative ed alcuni aspetti del trovato saranno qui di seguito descritti con riferimento agli uniti disegni, forniti a solo scopo indicativo e pertanto non limitativo in cui :

> La figura 1 mostra una vista prospettica di una porzione di un semilavorato per l’ottenimento di una struttura reticolare realizzato mediante una tecnica nota;

> La figura 2 à ̈ un dettaglio del semilavorato di figura 1 successivamente ad un’azione di stiro;

> La figura 3 Ã ̈ una vista prospettica di una porzione di manufatto reticolare secondo un aspetto del trovato;

> La figura 4 Ã ̈ un dettaglio del manufatto di figura 3;

> La figura 5 Ã ̈ una vista in sezione ingrandita effettuata secondo la traccia V-V di figura 4;

> Le figure 5A e 5B mostrano sezioni ingrandite alternative alla sezione di figura 5;

> La figura 6 rappresenta in vista dall’alto un ulteriore dettaglio del manufatto secondo le figure da 3 a 5;

> La figura 7 Ã ̈ una vista prospettica di un semilavorato utilizzabile ad esempio per ottenere il manufatto reticolare secondo le figure da 3 a 6; > La figura 8 A Ã ̈ una vista in sezione del semilavorato di figura 7;

> Le figure 8B,8C e 8D sono viste in sezione che mostrano, in via non limitativa, possibili forme di realizzazione alternative a quella di cui alle figure 7 ed 8A;

> La figura 9 Ã ̈ una schematizzazione di una fase del processo produttivo per la realizzazione del semilavorato di figura 7;

> La figura 10, 11 e 12 mostrano schematizzazioni di possibili processi produttivi del manufatto secondo le figure da 3 a 7, in accordo con un’alternativa del trovato; e

> Le figure 13-15 mostrano possibili utilizzi del manufatto secondo le figure da 3 a 7.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

Con riferimento alle unite figure con 1 viene complessivamente indicato un manufatto di rinforzo per applicazioni geotecniche, come ad esempio per il consolidamento e/o rinforzo di pendìi naturali, muri a verde, muri a blocchi, muri artificiali, per rivestimenti di scarpate rocciose, o per ripristino frane. A titolo esemplificativo le figure 13 - 15 mostrano alcuni esempi di uso del manufatto 1, come meglio verrà descritto in seguito.

II manufatto 1 comprende una struttura reticolare 2 la quale comprende a sua volta una serie di primi elementi 3 posti longitudinalmente e tra loro paralleli; i primi elementi 3 sono distanziati tra loro ed interconnessi da una pluralità di secondi elementi 4 trasversali, anch’essi ad esempio paralleli tra loro.

La struttura reticolare 2 à ̈ una griglia monolitica, ossia in un sol pezzo e non frutto di connessioni mediante incollaggio o tessitura di vari elementi allungati tra loro; ad esempio, la struttura 2 in materiale plastico può essere realizzata utilizzando uno o più dei seguenti polimeri: polietilene, polietilene ad alta densità (HDPE), polipropilene. In particolare, à ̈ possibile realizzare i primi ed i secondi elementi 3, 4 con il medesimo materiale oppure alternativamente realizzare quest’ ultimi con materiale differente rispetto a quello dei primi elementi. Un’altra variante concernente il materiale di realizzazione può essere quella di utilizzare, per i primi ed i secondi elementi 3, 4, una combinazione di uno o più dei materiali precedentemente elencati. Anche in quest’ultimo caso à ̈ possibile realizzare i primi ed i secondi elementi con la stessa combinazione di materiali o alternativamente realizzare quest’ultimi differenziandoli per almeno uno dei materiali che li compongono. Nella presente trattazione, va inteso che ciascuno dei primi elementi 3 si estende lungo struttura reticolare 2 ed à ̈ formato da una pluralità di porzioni allineate lungo una medesima linea longitudinale. Analogamente, i secondi elementi 4 si estendono in direzione della larghezza della struttura reticolare 2 e sono ciascuno formato dalla pluralità di porzioni allineate lungo una medesima linea trasversale. Ciascuno dei primi elementi 3 à ̈ intersecato da una pluralità di secondi elementi 4 e ciascuno dei secondi elementi 4 à ̈ intersecato da una pluralità di primi elementi 3 in corrispondenza di zone di giunzione 5.

La struttura reticolare 2 presenta una lavorazione di stiratura, in via non limitativa, in direzione dei secondi elementi 4 in modo da ottenere una struttura reticolare 2 monostirata. Alternativamente, à ̈ possibile eseguire l’azione di stiro in due direzioni trasversali tra loro, in particolare in direzioni dei primi e secondi elementi 3, 4 in modo da ottenere una struttura reticolare bistirata.

Nella presente descrizione si fa riferimento, in via non limitativa, ad un manufatto 1 monostirato lungo lo sviluppo dei secondi elementi 4. Per quanto concerne invece il processo di stiratura, quest’ultimo verrà descritto in seguito. Come visibile dalla unite figure, i primi elementi 3 ed i secondi elementi 4 si intersecano in corrispondenza delle zone di giunzione 5 a formare una pluralità di maglie. Quantitativamente, la distanza tra due primi elementi 3 adiacenti à ̈ compresa tra 100 mm e 400 mm, opzionalmente tra 200 mm e 300 mm. Analogamente la distanza tra secondi elementi 4 adiacenti à ̈ compresa tra 5 mm e 30 mm, opzionalmente tra 8 mm e 20 mm. Al variare di queste distanze variano le dimensioni delle maglie le quali possono presentare un’area passante compresa tra i 500 ed i 12000 mm<2>. Dalle figure à ̈ possibile notare che i secondi elementi 4 sono posti trasversalmente, ad esempio ortogonalmente, rispetto ai primi elementi 3. Scendendo in ulteriore dettaglio, à ̈ possibile definire la dimensione degli elementi che compongono la struttura reticolare 2. Di fatto i primi elementi 3, secondo una sezione trasversale alla loro direzione di sviluppo prevalente, presentano un'area superiore a 20 mm<2>, opzionalmente superiore a 30 mm<2>.

I secondi elementi 4, secondo una sezione trasversale alla loro direzione di sviluppo prevalente, presentano un'area superiore a 10 mm<2>, opzionalmente superiore a 12 mm<2>. Le dimensioni ridotte dei secondi elementi 4 rispetto ai primi elementi 3 sono dovute al processo di stiratura da cui si ottiene appunto la riduzione dell'area della sezione trasversale e l’allungamento longitudinale dei secondi elementi 4.

Come evidenziato in figura 6, i primi ed i secondi elementi 3, 4, in corrispondenza delle zone di giunzione 5 tra gli stessi, definiscono una superficie di mutua connessione 6. Quest’ultima presenta un’area che, in generale, dipende dalla forma e dalla dimensione dei primi e dei secondi elementi 3, 4, nonché dal processo di loro accoppiamento.

Per quanto concerne la forma in particolare della sezione trasversale dei secondi elementi, o di loro precursori presenti nel semilavorato 10 (visibile in figura 7), à ̈ possibile realizzare tale sezione in modo da a ridurre al minimo l’estensione della superficie di mutua connessione 6: esempi sono illustrati nelle figure 5, 5 A e 5B che riguarda un manufatto 1 finito nonché nelle figure 8A-8D che riguardano un semilavorato precursore del manufatto 1. La sagoma della sezione trasversale à ̈ disegnata in modo da consentire anche di mantenere, durante una condizione di lavoro del manufatto, una coesione sufficiente tra primi e secondi elementi 3, 4, in grado pertanto di garantire una integrità strutturale del manufatto 1.

In figura 5 viene mostrata, in via non limitativa, una forma di realizzazione nella quale i primi elementi 3 presentano sezione quadrata, mentre i secondi elementi 4 presentano una sezione sostanzialmente a “T†, atta a ridurre l’area della superficie di mutua connessione 6 con i primi elementi 3. Infatti, i secondi elementi 4 vengono posti in contatto con i primi elementi 3 in corrispondenza del lato inferiore della sezione a “T†avente quindi ridotta estensione superficiale.

Alternativamente, una variante realizzativa non rappresentata nelle unite figure può comprendere una struttura reticolare dove i primi o i secondi elementi 3, 4 presentino sezione trasversale circolare o ellittica. Va notato infatti che la forma cilindrica o ellittica di conferita alla sezione di almeno uno dei due elementi consente di avere una superficie di mutua connessione 6 molto ridotta.

Più in dettaglio, il rapporto tra l’estensione “D†della superficie di mutua connessione 6 misurata in direzione ortogonale allo sviluppo dei secondi elementi 4 à ̈ inferiore a 0.4, in particolare inferiore a 0.3, ancora più in particolare inferiore a 0.2, rispetto alla larghezza “L†dei secondi elementi 4 anch’essa misurata lungo la stessa direzione ortogonale:

D/L < 0.3

Ad esempio, con riferimento a primi elementi 3 di sezione compresa tra 12 mm e 8 mm e secondi elementi 4 di sezione compresa tra 7 mm e 3 mm, la superficie di mutua connessione 6 in corrispondenza di ciascuna zona di giunzione 5 à ̈ inferiore a 40 mm<2>, in particolare inferiore a 35 mm<2>, ancora più in particolare inferiore a 32 mm<2>.

Come visibile dalle unite figure, i secondi elementi 4 presentano porzioni 7 che si estendono tra zone di giunzione 5 consecutive: le porzione 7 presentano una larghezza, misurata perpendicolarmente ai rispettivi sviluppi, sostanzialmente costante da una zona 5 ad una zona 5 immediatamente consecutiva. In pratica la larghezza “L†e la sezione trasversale dei secondi elementi 4, anche a seguito di un’accentuata azione di stiro, restano sensibilmente uniformi e costanti lungo lo sviluppo degli stessi secondi elementi 4, diversamente da quanto succede viceversa nella soluzione nota di cui a figure 1 e 2.

E’ possibile sagomare ed unire tra loro opportunamente i primi ed i secondi elementi 3, 4 in modo che, anche in caso di manufatto bi-stirato, la sezione trasversale dei primi e secondi elementi 3, 4 presenti un’area sostanzialmente costante tra zone di giunzione 5 consecutive, in particolare lungo tutto lo sviluppo di ciascuno degli stessi elementi 4.

Come precedentemente accennato, nella forma preferenziale descritta i primi elementi 3 sono sostanzialmente non stirati (o al più lievemente stirati) e quindi presentano sezione ed in particolare spessore maggiori dei secondi elementi 4. Benché la struttura reticolare 2 presenti due direzioni di sviluppo prevalente (vale a dire le direzioni in cui si estendono i primi ed i secondi elementi), la struttura 2 presenta anche un certo ingombro, o spessore complessivo “S†, ortogonalmente a tali direzioni di sviluppo prevalente in modo da conferire al manufatto 1 medesimo una struttura tridimensionale ben differenziata rispetto a materiali in foglio. Dalle figure 5, 5A e 5B à ̈ possibile vedere lo spessore “S†massimo della struttura reticolare 2, il quale risulta essere superiore a 5 ad esempio 8 o 12 mm. Lo spessore “S†viene definito dalla distanza massima tra lati contrapposti della struttura reticolare. Le figure 5, 5A, 5B mostrano la differenza dimensionale tra lo spessore dei primi e secondi elementi 3 e 4. Ancora più in dettaglio, i primi elementi 3 presentano un ingombro, o spessore, TI superiore a 3 mm, in particolare superiore a 5 mm, ancora più in particolare superiore a 7 mm. I secondi elementi 4 presentano uno spessore inferiore rispetto allo spessore TI dei primi elementi 3, in particolare presentano uno spessore T2 superiore a 2 mm, in particolare superiore a 3 mm, ancora più in particolare superiore a 5 mm.

Nelle figure 5, 5A e 5B vengono mostrate differenti forme realizzative di un manufatto 1. In particolare, in figura 5 viene mostrata una forma preferenziale del manufatto 1 in cui i primi elementi 3 presentano uno spessore TI maggiore dello spessore T2 dei secondi elementi. Per quanto concerne la forma realizzativa mostrata in figura 5A, quest’ ultima presenta primi elementi 3 con spessore TI sostanzialmente uguale allo spessore T2 dei secondo elementi 4. In figura 5B viene mostrato un manufatto 1 in cui i primi elementi 3 presentano uno spessore TI inferiore allo spessore T2 dei secondi elementi 4.

Ancora più in dettaglio à ̈ possibile relazionare lo spessore dei primi e dei secondi elementi 3, 4 attraverso il rapporto tra lo spessore TI dei primi elementi 3 e lo spessore T2 dei secondi elementi 4, il quale à ̈ superiore a 2, in particolare superiore a 2.5 ancora più in particolare superiore a 3 .

A livello di giacitura, e definendo come piano di giacitura il piano perpendicolare al piano di sezione delle figure 5, 5A, 5B tagliante a metà lo spessore T2 (per i secondi elementi) e rispettivamente lo spessore TI (per i primi elementi), va notato che i primi elementi 3 ed i secondi elementi 4 giacciono, almeno in corrispondenza delle zone di giunzione 5, su superfici, ad esempio piane, di giacitura differenti e distanziate tra loro. Per superficie di giacitura dei primi elementi 3 si intende la superficie di sviluppo prevalente S 1 , ad esempio piana, dei primi elementi passante per una zona centrale dello spessore dei primi elementi stessi in corrispondenza delle zone di giunzione 5. Per superficie di giacitura dei secondi elementi 4 si intende la superficie di sviluppo prevalente S2, ad esempio piana, dei secondi elementi passante per una zona centrale dello spessore dei secondi elementi stessi in corrispondenza delle zone di giunzione 5: come si vede nelle figure da 8 A a 8D, le superfici SI e S2 sono spaziate una distanza Z l’una dall’altra. A seconda delle realizzazione i piani/superfici di giacitura dei primi e dei secondi possono o meno restare distanziati anche nei tratti intermedi a zone di giunzione consecutive.

La forma allungata dei secondi elementi 4 conferisce all'elemento di rinforzo ottima capacità flessionale, in particolare consente alla struttura 2 di flettersi liberamente secondo almeno un asse trasversale sostanzialmente parallelo ai primi elementi 3. I secondi elementi 4 garantiscono anche ottima resistenza a trazione. Il rapporto di stiratura ossia il rapporto tra la lunghezza dei secondi elementi 4 dopo lo stiro e la lunghezza dei secondi elementi 4 prima dello stiro à ̈ almeno pari a 3, opzionalmente superiore compreso tra 3 ed 10, più opzionalmente tra 4 e 8. Si noti che à ̈ possibile impartire ai primi elementi 3 una lieve stiratura (ad esempio una stiratura che comporti un rapporto di stiratura non superiore a 1.25).

Il manufatto 1 così ottenuto, il quale come accennato à ̈ realizzato in materiale plastico, presenta un peso specifico da 200 a 1200 g per m<2>ed una resistenza specifica a trazione, lungo i secondi elementi, superiore a 20 KN/m, in particolare compresa tra 20 e 200 KN/m, opzionalmente tra 60 e 200 KN/m. La resistenza specifica a trazione à ̈ misurata con il metodo esposto nella norma EN ISO 10319.

Senza con questo voler essere limitati dalla spiegazione teorica, il processo di stiratura dei secondi elementi 4 Ã ̈ in grado di disporre le catene polimeriche secondo un orientamento accentuatamente orientato lungo la direzione di sviluppo prevalente dei secondi elementi stessi (analogo discorso per i primi elementi in una struttura reticolare bistirata).

Microscopicamente il materiale plastico costituente la struttura reticolare 2 comprende un complesso di catene polimeriche. L’allineamento di queste catene polimeriche lungo una direzione, a seguito dello stiro, consente di aumentare la resistenza a trazione lungo quest’ultima. L’allineamento delle catene polimeriche consente un riordinamento molecolare, e quindi un incremento del grado di cristallinità dei polimero.

Grado di cristallinità

Con grado di cristallinità di un campione di materiale si definisce un fattore che indica la percentuale o frazione di materiale che si trova allo stato cristallino rispetto alla quantità totale: a seconda del modo in cui si esprima la quantità di materiale, si parla più precisamente di grado di cristallinità "massico" (3⁄4) oppure "volumetrico" (xQ. Nella presente trattazione si farà riferimento al grado di cristallinità massico; per la misurazione del grado di cristallinità si farà riferimento al seguente metodo di misura: strumento di analisi DSC Mettler Toledo, con accuratezza sulla temperatura di ±0.2K ed una precisione di ±0.02K. Il metodo di analisi ha previsto un riscaldamento dei campioni di lOmg da 25°C a 180°C (per HDPE) o da 25°C a 230°C (per PP) con una rampa di salita di 10°C/min, seguito da un raffreddamento allo stesso gradiente ed un successivo riscaldamento sempre con la stessa derivata. Queste due ultime operazioni sono state eseguite per verificare che l’analisi si sia svolta in modo corretto. I campioni da lOmg vengono prelevati dagli elementi (ad esempio primi e/o secondi elementi) in corrispondenza della sezione trasversale di interesse preso la quale si vuole misurare il grado di cristallinità. Si noti inoltre che ai fini della misurazione dei valori relativi al grado di cristallinità di cui alla presente descrizione ed alle rivendicazioni, i campioni di materiale devono essere prelevati in una zona centrale di ciascuna sezione trasversale dell’elemento, onde evitare l’influenza di condizioni al contorno; tale zona centrale à ̈ indicata a tratto discontinuo e riferita con 69 in figura 5B ed à ̈ sostanzialmente localizzata all’ interno del contorno della sezione trasversale di prelievo del materiale, ad una posizione dal contorno stesso sostanzialmente pari a metà dello spessore della sezione trasversale di prelievo. Ad esempio, nel caso di elemento 3 e 4 aventi sezione trasversale piena e simmetrica rispetto ad uno o più assi di simmetria (ad esempio circolare, rettangolare o quadrata) il punto di prelievo à ̈ posto sull’asse o sul centro di simmetria.

Dalle analisi DSC si ottiene il salto entalpico riferito alla fase di fusione del campione sottoposto a test: tale valore rapportato al valore di entalpia di fusione di un HDPE (o PP) ottenuto in laboratorio al 100% cristallino (valori di letteratura) fornisce la % di cristallinità del campione in esame.

In generale, il grado di cristallinità non dipende esclusivamente dal materiale ma dipende inoltre dal processo realizzativo con cui un manufatto à ̈ stato ottenuto, dalla forma del manufatto e da eventuali lavorazioni eseguite sullo stesso. Il grado di cristallinità à ̈ un fattore che va da 0 a 1 (alternativamente espresso in percentuale da 0% a 100%) dove 0 identifica una struttura amorfa (catene polimeriche disposte in maniera disordinata) mentre 1 identifica una struttura completamente cristallina (catene polimeriche o gruppi di catene polimeriche completamente allineate). Per fornire qualche dato tecnico esemplificativo, nelle materie plastiche il grado di cristallinità varia in genere dal 20 all’ 80%.

Nel caso del manufatto 1 à ̈ possibile definire il grado di cristallinità medio del polimero formante gli elementi stirati (i secondi elementi 4) come il valore medio tra una pluralità di gradi di cristallinità presentati dal polimero in corrispondenza di diverse sezioni trasversali lungo i secondi elementi; grazie all’azione di stiratura tale grado di cristallinità medio à ̈ superiore al 55%, in particolare superiore al 60%, ancora più in particolare superiore al 63%.

Più in dettaglio, i secondi elementi 4 stirati presentano una variazione del grado di cristallinità nel polimero formante gli stessi, tra un punto intermedio 4a tra due zone 5 consecutive ed uno punto in corrispondenza di dette zone di giunzione 5, inferiore all’ 8%, in particolare inferiore al 5%, ancora più in particolare inferiore al 3%.

Ancora più in dettaglio il materiale dei secondi elementi 4 presenta, lungo un tratto del loro sviluppo comprendente due o più zone di giunzione consecutive, una variazione del grado di cristallinità inferiore all’ 8%, in particolare inferiore al 5%, ancora più in particolare inferiore al 3%.

PRODUZIONE DEL MANUFATTO DI RINFORZO.

Il manufatto 1 comprende una struttura reticolare 2 in materiale plastico (ad esempio HDPE o polipropilene) in cui i primi ed i secondi elementi 3, 4 precedentemente descritti sono ottenuti, in via non limitativa, per estrusione.

La formazione dei primi e dei secondi elementi 3, 4 può avvenire separatamente tramite processi di formazione, ad esempio estrusione, distinti o alternativamente à ̈ possibile estrudere i primi ed i secondi elementi 3, 4 in contemporanea tramite un processo di coestrusione.

Nel caso di un’estrusione separata si procede con l’estrusione di primi elementi 3’ e successivamente si procede al deposito di secondi elementi 4’ separatamente estrusi su detti primi elementi 3’ per la formazione della struttura reticolare 2 (figura 9).

Per quanto concerne invece la variante utilizzante il processo di coestrusione, rappresentato schematicamente in figura 10, il materiale plastico viene alimentato da una tramoggia 100 e quindi movimentato verso una testa di estrusione 101. In corrispondenza della testa di estrusione, i primi elementi 3’ (o elementi precursori degli stessi) vengono estrusi e elementi precursori dei secondi elementi 4’ vengono coestrusi trasversalmente ai primi elementi formando un corpo integrale reticolare e tubolare 102 in uscita dalla testa di estrusione.

In entrambi i casi (estrusione separata o coestrusione) si arriva ad un corpo plastico monolitico.

L’unione dei primi e dei secondi elementi può avvenire nei modi seguenti:

a) in una prima variante si può prevedere un riscaldamento localizzato della superficie destinata al contatto tra i primi ed i secondi elementi (ad esempio con tecnologie ad ultrasuoni) in modo che in corrispondenza delle zone di giunzione 5 si abbia un unione sostanzialmente superficiale (quindi con compenetrazione e mescolamento dei materiali polimerici formanti gli elementi limitata a pochi decimi di mm, ad esempio meno di 5 decimi di mm) tra primi e secondi elementi tale da assicurare una giunzione tra gli stessi senza tuttavia causare un vincolo eccessivo allo scorrimento del materiale in successiva sede di stiratura dei secondi elementi.

b) In una seconda variante, una giunzione superficiale localizzata può essere ottenuta portando almeno uno tra i primi ed i secondi elementi ad un punto di rammollimento (temperatura di softening) del materiale ossia quel punto in cui il materiale inizia a passare dallo stato solido a quello liquido, senza tuttavia perdere la propria geometria: in tale stato il materiale di un elemento à ̈ in grado di realizzare una coesione superficiale senza sostanziale compenetrazione con il materiale dell’altro elemento e quindi, ancora una volta, senza causare un vincolo eccessivo allo scorrimento del materiale in successiva sede di stiratura dei secondi elementi.

c) In una terza variante (si vedano le figure 8A-8B-8C che mostrano una sezione trasversale di varie configurazioni conferibili alla struttura reticolare 2), si realizza un vincolo definito da una ridotta area di connessione tra primi e secondi elementi 3, 4, a differenza di quanto avveniva nel semilavorato ottenuto con le tecniche note di figura 1 e figura 2. Come si può notare, infatti, nel caso dei semilavorati illustrati nelle figure 7, 8A,8B ed 8C il materiale dei secondi elementi à ̈ connesso al materiale dei primi elementi in corrispondenza di aree limitate che quindi pur assicurando un’adeguata giunzione, non pregiudicano l’uniforme stiratura dei secondi elementi.

d) In accordo con un ulteriore variante si può combinare la tecnica descritta la punto a) con la tecnica di cui al punto c).

e) In accordo con un ulteriore variante si può combinare la tecnica descritta la punto b) con la tecnica di cui al punto c).

Proseguendo nella descrizione dei processi secondo il trovato, successivamente alla formazione della struttura reticolare monolitica 2, il manufatto 1 subisce un processo di stiratura, in via non limitativa, lungo lo sviluppo dei secondi elementi 4 (figura 11). Alternativamente à ̈ possibile stirare la struttura reticolare 2 lungo lo sviluppo dei primi elementi (figura 10) o stirare la struttura reticolare sia in direzione dei primi elementi 3 sia in direzione dei secondi elementi 4 (figura 12).

Va notato che i primi elementi 3, nel caso di un manufatto ottenuto per coestrusione, sono paralleli alla direzione di uscita dalla stazione di estrusione DE e che la stiratura dei secondi elementi 4 avviene secondo una direzione DS trasversale alla direzione di estrusione (processo di stiratura schematizzato in figura). In questo modo si ottengono secondi elementi 4 altamente performanti e primi elementi di lunghezza arbitraria poiché l’estrusore può fornire lunghezze in principio indefinite. Alternativamente un prodotto monostirato può essere ottenuto effettuando la stiratura lungo la direzione DE.

Applicando forze di stiro contrapposte di uguale intensità si ottiene che i primi elementi 3 si distanzino uniformemente e risultino paralleli ed allineati, privi quindi di curvature o inclinazioni che ne comprometterebbero il corretto utilizzo.

La stiratura, come precedentemente descritto permette di aumentare l’orientamento delle catene polimeriche lungo la direzione di stiratura. L’allineamento delle catene polimeriche à ̈ definito tramite il grado di cristallinità come già sopra descritto.

Più in dettaglio l’azione di stiro consente di realizzare un allungamento specifico per unità di lunghezza sostanzialmente uniforme lungo i secondi elementi 4. In particolare, l’allungamento specifico, in corrispondenza di una sezione trasversale intermedia tra due zone di giunzione consecutive à ̈ non superiore del 10% rispetto all’allungamento specifico di una sezione trasversale dei secondi elementi 4 in corrispondenza delle zone 5.

Più in dettaglio, l’azione di stiro consente di attribuire al materiale formante il manufatto un grado di cristallinità medio superiore al 55%, in particolare superiore al 60%, ancora più in particolare superiore al 63%.

Dettagliando maggiormente, l’azione di stiro consente di attribuire ai secondi elementi 4 un’elevata uniformità nella cristallizzazione: più in dettaglio i secondi elementi stirati presentano una variazione del grado di cristallinità nel polimero formante gli stessi, tra un punto intermedio 4a tra due zone 5 consecutive ed un punto in corrispondenza della zona di giunzione , inferiore all’ 8%, in particolare inferiore al 5%, ancora più in particolare inferiore al 3%. Ancora più in dettaglio l’azione di stiro consente di mantenere sostanzialmente uniforme il grado di cristallinità del manufatto 1 lungo un tratto di ciascuno dei secondi elementi comprendente almeno due zone di giunzione consecutive, in particolare lungo tutto lo sviluppo dei secondi elementi. Il manufatto 1 così realizzato presenta una struttura molecolare ordinata e presentano inoltre, lungo un tratto del loro sviluppo comprendente due o più zone 5 consecutive, una variazione del grado di cristallinità inferiore all’ 8%, in particolare inferiore al 5%, ancora più in particolare inferiore al 3%.

E’ possibile eseguire la stiratura portando almeno uno tra i primi e i secondi elementi ad una temperatura di stiratura che può essere differente, in base al materiale utilizzato per la realizzazione del manufatto 1.

Ad esempio qualora il manufatto sia realizzato in PP, la temperatura di stiratura à ̈ superiore a 80 °C, in particolare compreso tra 80 e 140 °C, ancora più in particolare compreso tra 90 e 130 °C.

Qualora il manufatto sia realizzato in HDPE, la temperatura di stiratura à ̈ superiore a 80 °C, in particolare compreso tra 80 e 130 °C, ancora più in particolare compreso tra 90 e 120 °C.

La struttura reticolare viene portata alla temperatura di stiratura tramite un processo di riscaldamento per convezione di aria calda o in bagni di acqua calda o mediante altri sistemi di riscaldamento.

La struttura reticolare viene successivamente tagliata trasversalmente ai primi elementi secondo una prefissata lunghezza, misurata in direzione dei primi elementi o elementi longitudinali. La misura di tale lunghezza à ̈ tipicamente superiore e dipende dall’applicazione tuttavia à ̈ possibile avere lunghezze dei primi elementi fino a 10, 50 o addirittura 100 metri. La misura della larghezza e’ altrettanto dipendente dall’applicazione tuttavia e’ possibile avere larghezza fino a 2, 4 o addirittura 8 metri. Infine, la struttura reticolare può essere formata in rotolo secondo un asse di avvolgimento trasversale, ad esempio perpendicolare, alla direzione di sviluppo prevalente dei primi elementi in modo da formare un manufatto in rotolo agevole da trasportare. Si noti che l’avvolgimento in rotolo può avvenire anche prima del taglio trasversale: in altre parole una stazione di avvolgimento può essere prevista a valle dello stiro e procedere all’ avvolgimento in rotolo della struttura reticolare; una volta raggiunto un manufatto in rotolo di dimensioni prestabilite si può eseguire il taglio della struttura reticolare trasversalmente alla direzione di sviluppo prevalente dei primi elementi e quindi procedere alla formazione di un nuovo manufatto in rotolo.

USO DEL MANUFATTO DI RINFORZO.

Il manufatto 1 viene utilizzato per il rinforzo e/o consolidamento del terreno, in particolare utilizzabile per realizzazione di pendìi, barriere e muri a verde o a blocchi, strutture contenitive e/o simili.

Da un punto di vista operativo il manufatto 1 può essere applicato a terreni che necessitino di consolidamento, a pendi o dirupi franosi per fornire sostentamento alla superficie libera del terreno.

Ad esempio, come mostrato in figura 14, il manufatto 1 può essere applicato ad un fronte di un pendio, sostanzialmente in corrispondenza di una zona superficiale di quest’ultimo per fornire un consolidamento superficiale ed un contenimento contro la separazione di porzioni di terreno. In manufatto 1 offre anche la possibilità di semina e di crescita di erba e simili grazie alla notevole superficie libera tra gli elementi allungati.

In aggiunta, o alternativamente a quanto sopra, il manufatto 1 può essere inserito nella matrice di terreni o muri da consolidare, al fine di irrobustirne la struttura e di meglio sostenere e ridistribuire i carichi (figure 12 e 13).

In uso (sia in superficie che all’interno del terreno) il manufatto può essere ripiegato su se stesso una o più volte, per definire una struttura multistrato, ed applicato al terreno da consolidare, oppure una pluralità di manufatti possono essere applicati in relazione di reciproca sovrapposizione per formare una struttura multistrato per il consolidamento di terreni. Gli elementi allungati di porzioni differenziate di uno stesso manufatto o di manufatti diversi possono essere posti paralleli o traversali tra loro.

Claims (19)

1. RIVENDICAZIONI 1. Manufatto di rinforzo (1) per applicazioni geotecniche avente una struttura reticolare (2) in materiale plastico comprendente: una pluralità di primi elementi (3) distanziati tra loro, una pluralità di secondi elementi (4) distanziati tra loro i quali si sviluppano sostanzialmente in direzione trasversale a detti primi elementi (3) e sono connessi con quest’ultimi in corrispondenza di una pluralità di zone di giunzione (5) a formare una pluralità di maglie della struttura reticolare (2), in cui almeno detti secondi elementi (4), successivamente alla loro formazione ed alla connessione con i primi elementi (3), sono stirati lungo il loro sviluppo e presentano una struttura con catene molecolari orientate lungo la direzione di stiro, detti secondi elementi (4) stirati presentando lungo il loro sviluppo un grado di cristallinità del polimero, in cui i secondi elementi (4) stirati presentano materiale plastico avente una variazione del grado di cristallinità, tra un punto intermedio (4a) tra due zone di giunzione (5) consecutive ed un punto localizzato in corrispondenza di detta zona di giunzione, inferiore all’ 8%, in particolare inferiore al 5%, ancora più in particolare inferiore al 3%.
2. 2. Manufatto secondo la rivendicazione 1, in cui i secondi elementi (4) sono formati in materiale plastico stirato avente, lungo un tratto dello sviluppo dei secondi elementi (4) comprendente due o più zone di giunzione (5) consecutive, una variazione del grado di cristallinità inferiore all’ 8%, in particolare inferiore al 5%, ancora più in particolare inferiore al 3%.
3. 3. Manufatto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il grado di cristallinità medio del polimero formante i secondi elementi (4) à ̈ superiore al 55%, in particolare superiore al 60%, ancora più in particolare superiore al 63%, detto grado di cristallinità medio del polimero formante i secondi elementi (4) essendo superiore ad un grado di cristallinità medio del polimero formante i primi elementi (3).
4. 4. Manufatto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui gli elementi stirati presentano una larghezza, misurata trasversalmente agli stessi, sostanzialmente costante lungo il rispettivo sviluppo, ed in cui detti secondi elementi (4) presentano, lungo il rispettivo sviluppo, una sezione trasversale di area sostanzialmente costante.
5. 5. Manufatto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti primi elementi (3) giacciono, almeno in corrispondenza delle zone di giunzione (5), su una superficie sviluppo prevalente (SI), ad esempio piana, dei primi elementi stessi e passante per una zona centrale dello spessore dei primi elementi (3) in corrispondenza delle zone di giunzione (5), detti secondi elemento (4) giacendo su una superficie di sviluppo prevalente (S2), ad esempio piana, dei secondi elementi stessi e passante per una zona centrale dello spessore dei secondi elementi in corrispondenza delle zone di giunzione 5, detta superficie di sviluppo prevalente (SI) dei primi elementi (3) essendo differente dalla superficie di sviluppo prevalente (S2) dei secondi elementi (4), detta struttura reticolare (2) essendo sostanzialmente una struttura tridimensionale definita dalla sovrapposizione di detti primi e secondi elementi (3; 4).
6. 6. Manufatto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti primi e detti secondi elementi (3; 4), in corrispondenza della zona di giunzione (5) definiscono una superficie di mutua connessione (6), ed in cui il rapporto tra l’estensione (D) della superficie di mutua connessione (6) in direzione ortogonale a quella di stiro à ̈ inferiore a 0.4, in particolare inferiore a 0.3, ancora più in particolare inferiore a 0.2, rispetto alla larghezza (L) dei secondi elementi (4) anch’essa misurata lungo la stessa direzione ortogonale.
7. 7. Manufatto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti secondi elementi (4) presentano un rapporto di stiratura, definito come rapporto tra una lunghezza finale dei secondi elementi (4) una volta effettuata la stiratura degli stessi ed una lunghezza iniziale dei secondi elementi (4) prima dell’azione di stiro, superiore a 3, opzionalmente compreso tra 3 ed 10, più opzionalmente tra 4 e 8.
8. 8. Manufatto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti secondi elementi (4) stirati presentano un allungamento specifico, in corrispondenza di una sezione trasversale intermedia tra due zona di giunzione (5) consecutive, non superiore del 10% rispetto all’ allungamento specifico di una sezione trasversale dei secondi elementi (10) stirati in corrispondenza della zona di giunzione (5).
9. 9. Manufatto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti primi elementi (3) presentano un rapporto di stiratura, definito come rapporto tra una lunghezza finale dei primi elementi (3) una volta effettuata la stiratura degli stessi ed una lunghezza iniziale dei primi elementi (3) prima di un’azione di stiro, inferiore al rapporto di stiratura dei secondi elementi (4), in particolare compreso tra 1 e 1.5, opzionalmente in cui detti primi elementi (3) non subiscono l’azione di stiro.
10. 10. Manufatto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti primi elementi (3) e detti secondi elementi (4) comprendono almeno uno, selezionato dal gruppo, dei seguenti materiali: HDPE, PP.
11. 11. Manufatto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti primi elementi (3) presentano una sezione trasversale di area superiore a 20 mm<2>, opzionalmente superiore a 30 mm<2>, ed in cui detti secondi elementi (4) presentano una sezione trasversale di area superiore a lO mm<2>, opzionalmente superiore a 12 mm<2>, in particolare in cui detti primi elementi (3) presentano una sezione trasversale maggiore almeno di 2 volte, in particolare maggiore di 2.5 volte, rispetto alla sezione trasversale dei secondi elementi (4).
12. 12. Manufatto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la struttura reticolare (2) presenta un peso specifico superiore a 200 g per m<2>, opzionalmente tra 400 e 1200 g per m<2>, ed in cui la struttura reticolare (2) presenta una resistenza specifica a trazione, lungo gli elementi stirati, superiore a 20 KN/m, in particolare compresa tra 20 e 200 KN/m, opzionalmente tra 60 e 200 KN/m, detta resistenza specifica a trazione essendo misurata con il metodo esposto nella descrizione.
13. 13. Manufatto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti primi e/o secondi elementi (3; 4) sono ottenuti per estrusione e successiva stiratura.
14. 14. Procedimento per la realizzazione di un manufatto secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni comprendente le fasi di: formare in continuo una pluralità di primi elementi (3’) distanziati tra loro e paralleli alla direzione di avanzamento, formare in continuo una pluralità di secondi (4’) elementi distanziati tra loro e trasversali alla direzione di avanzamento, connettere detti primi e secondi elementi (3’; 4’) in corrispondenza di zone di giunzione (5) in modo da formare una struttura reticolare (2) monolitica, e successivamente alla connessione stirare la struttura reticolare (2) lungo lo sviluppo di detti secondi elementi, e realizzare un allungamento specifico per unità di lunghezza sostanzialmente uniforme lungo detti secondi elementi.
15. 15. Procedimento secondo la rivendicazione precedente, in cui l’allungamento specifico, in corrispondenza di una sezione trasversale intermedia tra due zona di giunzione (5) consecutive à ̈ non superiore del 10% rispetto all’ allungamento specifico di una sezione trasversale dei secondi elementi (4) in corrispondenza della zona di giunzione (5).
16. 16. Procedimento secondo la rivendicazione 14 o 15, in cui detti secondi elementi (4) stirati presentano una variazione del grado di cristallinità, tra un punto intermedio (4a) tra due zone di giunzione (5) consecutive ed un punto localizzato in corrispondenza di dette zone di giunzione (5), inferire all’ 8%, in particolare inferiore al 5%, ancora più in particolare inferiore al 3%.
17. 17. Procedimento secondo la rivendicazione 14 o 15 o 16, in cui detti secondi elementi (4) stirati presentano una struttura molecolare ordinata e presentano inoltre, lungo un tratto del loro sviluppo comprendente due o più zone di giunzione (5) consecutive, una variazione del grado di cristallinità inferiore al 8%, in particolare inferiore al 5%, ancora più in particolare inferiore al 3%.
18. 18. Procedimento secondo la rivendicazione 14 o 15 o 16 o 17 in cui la fase di connettere prevede alternativamente di: e) creare un riscaldamento localizzato della superficie destinata al contatto tra i primi ed i secondi elementi (3; 4) generante in corrispondenza delle zone di giunzione un unione sostanzialmente superficiale tra primi e secondi elementi (3; 4), o f) portare almeno uno tra i primi ed i secondi elementi (3; 4) ad un punto di rammollimento e realizzare una coesione superficiale senza sostanziale compenetrazione con il materiale dell’altro elemento, o g) realizzare un vincolo definito da una ridotta area di connessione tra primi e secondi elementi (3; 4), o h) combinare la tecnica descritta la punto a) con la tecnica di cui al punto c), o i) combinare la tecnica descritta la punto b) con la tecnica di cui al punto c)·
19. 19. Uso di un manufatto, del tipo in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 13 o ottenuto mediante il processo di cui ad una qualsiasi delle rivendicazioni da 14 a 19, per il consolidamento o il rinforzo di terreni o strutture naturali o artificiali.