Nel campo delle reti fognarie, generalmente vengono impiegati tubi prodotti in calcestruzzo, grès, ghisa o plastica.
La scelta di Polieco è ricaduta proprio su quest’ultimo materiale. Parlare però di tubazioni in plastica è molto generico in quanto queste presentano caratteristiche diverse a seconda dei polimeri impiegati.
Facciamo quindi chiarezza sulle sigle, specifiche e caratteristiche tecniche.

Polivinilcloruro (sigla PVC), polipropilene (sigla PP) e polietilene (sigla PE) sono i materiali plastici più utilizzati nel campo delle reti fognarie.
In modo particolare, le tubazioni in PEAD (sigla PEAD) possono essere prodotte a parete piena oppure a doppia parete.

La tubazione in PEAD a doppia parete, o strutturata, nasce negli anni ’80 con l’idea di abbinare le specifiche del polietilene ai vantaggi della struttura corrugata.
Le tubazioni strutturate in materiale plastico presentano quindi una serie di caratteristiche fondamentali:

  • ottima resistenza all’aggressione delle acque reflue;
  • leggerezza;
  • elevata rigidezza circonferenziale;
  • ottima resistenza alle sollecitazioni di posa e d’esercizio;
  • facilità e velocità di posa;
  • garanzia di qualità nel tempo;
  • ridotta manutenzione;
  • ottimo rapporto costo/efficienza.

I tubi in materiale plastico sono definiti flessibili in quanto, se sollecitati esternamente, subiscono una deformazione della sezione circonferenziale (> 3%) senza subire danni*.
Ciò che influenza la flessibilità di un tubo è la rigidezza circonferenziale (SN), che viene calcolata mediante la formula che lega il modulo elastico (E) del materiale con cui è fatto il tubo, il momento d’inerzia (I) ed il diametro medio del tubo (Dm).
Più un tubo è flessibile, minore sarà la grandezza del suo modulo elastico.
Per quanto riguarda i materiali plastici, infatti, si hanno dei valori dell’ordine di:

  • PVC 3,6・103 Mpa
  • PP 1,4・103 MPa
  • PEAD 1,0・103 Mpa

Un alto valore del modulo elastico non significa, però, che siamo in presenza necessariamente di un tubo di alta qualità; se le tubazioni non possiedono anche una forte resistenza all’urto, come nel polietilene, esse saranno fragili e quindi soggette a rottura.
La seconda caratteristica da tenere in considerazione per valutare la flessibilità di un tubo è il momento di inerzia di parete (I). Per ottenere un’adeguata rigidezza circonferenziale, le tubazioni plastiche con bassi valori del modulo elastico devono essere caratterizzate da un alto momento d’inerzia.
Per evitare spessori rilevanti e quindi alti pesi e costi, si può ottenere l’aumento del momento di inerzia grazie alla presenza della costolatura o corrugazione.

Bisogna inoltre tener conto che i tubi plastici soggetti ad un carico costante si deformano nel tempo a causa della loro viscoelasticità. Questo fenomeno viene definito scorrimento plastico o deformazione viscosa, comunemente noto con il vocabolo inglese “creep”.
Il rapporto tensione/deformazione viscosa viene detto “creep modulus”, da non confondersi con il modulo elastico del materiale.
Una volta installato, infatti, il tubo subisce una deformazione istantanea per poi deformarsi lentamente per un certo tempo. Questo tempo varia a seconda della condizione del suolo e delle modalità di posa ma non eccede mai i due anni.

Perché Polieco produce tubi PEAD corrugati? Per rispondere, bisogna capire il polietilene cos’è e quali sono le sue proprietà intrinseche.
Stiamo parlando di un materiale termoplastico ottenuto dalla polimerizzazione del monomero dell’etilene, un derivato del petrolio, in catene ad alto peso molecolare (CH2=CH2). Esistono diversi processi di polimerizzazione dell’etilene che si sono sviluppati negli anni a seguito di diversi tentativi di migliorare le caratteristiche fisico-meccaniche del polietilene quali la resistenza alla pressione interna nel lungo periodo, la resistenza alle alte temperature e la processabilità.
Un importante parametro che permette di identificare le caratteristiche meccaniche dei diversi tipi di polietilene nel campo delle tubazioni è l’MRS (Minimum Required Strenght). Il valore di MRS espresso in Mpa e moltiplicato per 10 definisce il tipo di polietilene: ad esempio il tubo PE 100 (con MRS pari a 10 Mpa) è il polietilene attualmente più diffuso nel campo delle tubazioni.

Il tubo polietilene nero prodotto da Polieco, è realizzato con un materiale che presenta le seguenti caratteristiche:

  • resistenza all’aggressione chimica delle più comuni sostanze presenti all’interno dei reflui fognari;
  • elettricamente inerte;
  • resistenza all’aggressione biochimica e biologica;
  • assenza di dispersione di sostanze dannose per l’ambiente;
  • a parità di condizioni, presenta migliori caratteristiche di resistenza all’abrasione rispetto ad altri materiali;
  • coefficiente di dilatazione lineare pari a 1,7・10-4 °C-1.

Oltre ai tubi in PE, Polieco produce anche tubi in polipropilene ad alto modulo elastico (PP-HM), Questo materiale presenta un modulo elastico notevolmente superiore a quello del polietilene, mantenendo le stesse caratteristiche di lavorabilità.
Il polipropilene ad alto modulo elastico a confronto del polietilene ad alta densità presenta:

  • peso specifico inferiore;
  • comportamento leggermente migliore alle alte temperature e leggermente peggiore alle basse temperature;
  • analogo comportamento nei confronti dei fenomeni di abrasione e di resistenza alle sostanze chimiche;
  • modulo elastico superiore sia a breve che a lungo termine.

Il modulo elastico del materiale influenza direttamente la rigidezza della tubazione e quindi la resistenza ai carichi verticali. Di conseguenza, a parità di spessori, un materiale con modulo elastico superiore presenta una migliore resistenza ai carichi. Nel caso del polipropilene ad alto modulo elastico utilizzato da Polieco si possono ottenere, a parità di peso, incrementi della classe di resistenza superiori al 65% rispetto alle tubazioni PEAD; tutto ciò permette di produrre tubazioni con classe di resistenza superiore a SN 8.

* definizione data da AWWA (American Water Works Association).

 

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