I manti sintetici rientrano tra i tipi di coperture definite continue in quanto la saldatura delle giunzioni rende il manto un elemento unico. Essi differiscono dai sistemi di impermeabilizzazione a base bituminosa grazie all’elevata flessibilità in termini di lunghezza, larghezza e colori. Vantano inoltre un’altissima resistenza agli agenti ambientali e all’invecchiamento, oltre a un’eccellente saldabilità. Le principali caratteristiche delle membrane sintetiche sono:

• Flessibilità a freddo
• Resistenza meccanica
• Insensibilità ai cicli caldo/freddo
• Resistenza al punzonamento
• Adattabilità ai movimenti strutturali
• Resistenza alle radici
• Resistenza ai micro-organismi
• Resistenza agli agenti atmosferici
• Resistenza ai raggi UV
• Totale riciclabilità del materiale a fine vita e dei ritagli di posa

LE PRINCIPALI NORME ARMONIZZATE RELATIVE ALLE MEMBRANE SINTETICHE PER IMPERMEABILIZZAZIONE sono:

Norme europee armonizzate per membrane sintetiche per coperture e fondazioni:

• EN 13956: “Membrane di materiale plastico e di gomma per l’impermeabilizzazione delle coperture”
• EN 13967: “Membrane di materiale plastico e di gomma impermeabili all’umidità incluse membrane di materiale plastico e di gomma destinate ad impedire la risalita di umidità dal suolo.

Norme europee armonizzate per membrane per opere di ingegneria civile:

• EN 13491: tunnel
• EN 13361: bacini e dighe
• EN 13362: canali
• EN 13492: bacini di raccolta liquidi (liquid waste disposal)
• EN 13493: bacini di raccolta solidi (Solid waste storage)
• Norma europea prestazionale per membrane per piscine (non è norma armonizzata): EN 15836-2/2010 – Membrane per piscine

NORME E CODICI NAZIONALI
di riferimento per la progettazione, posa e manutenzione di coperture :

• UNI 11333 parte 1/2/3: posa di membrane flessibili per impermeabilizzazione – Formazione e qualificazione degli addetti.
• UNI 11540: linea guida per la redazione e corretta attuazione del piano di manutenzione di coperture continue realizzate con membrane flessibili per impermeabilizzazioni
• UNI 11235: istruzioni per la progettazione, l’esecuzione, il controllo e la manutenzione di coperture a verde
• UNI 11345: attività di controllo per le fasi di progetto, esecuzione e gestione di coperture continue.

Nello specifico i manti impermeabili sintetici per le coperture sono realizzati in PVC (policloruro di vinile), TPO (poliolefina polietilene modificato flessibile), EVA (vaestomro), HDPE (polietilene alta densità), EPDM (termopolimeri).

Le membrane sintetiche in Poliolefine o TPO e in Polivinilcloruro o PVC sono le più diffuse. Sono prodotte in diverse larghezze, normalmente comprese tra 1,1 e 2,1 mt. La saldatura dei giunti è realizzata tramite getto di aria calda evitando così l’utilizzo di fiamme libere in cantiere. I manti possono essere incollati, fissati meccanicamente oppure zavorrati. I manti di copertura sintetici in TPO e PVC sono idonei anche in caso di ristagno d’acqua e sono infatti utilizzati per l’impermeabilizzazione di tetti, piscine e vasche per la raccolta d’acqua.

Il PVC si distingue per la maggiore lavorabilità e per l’alto contenuto di plastificanti mentre la poliolefina ha un profilo ecologico migliore rispetto al PVC in quanto completamente riciclabile e non contiene plastificanti. Non esiste una reale differenza d’impiego tra le due tipologie di prodotto ovvero tra il manto sintetico in TPO e quello in PVC, anche se ad oggi l’impiego del TPO sta gradualmente prevalendo grazie alla sua elevata resistenza all’invecchiamento. Inoltre il TPO per la sua assenza di cloro è utilizzabile anche per impermeabilizzare bacini e vasche per l’acqua potabile o per allevamenti ittici.

I manti sintetici in PVC sono ottenuti per spalmatura della miscela polimerica sulle facce dell’armatura. In questo modo, si viene a creare un manto stabile, utile all’impermeabilizzazione di coperture per tetti di edifici e case. Il particolare processo di produzione per spalmatura e l’armatura conferiscono al prodotto caratteristiche di durabilità, resistenze fisico-meccaniche, stabilità dimensionali o resistenza in campo elastico.

I manti impermeabilizzanti sintetici in TPO, derivano da leghe di polietilene e polipropilene e sono la risposta del mercato alle evoluzioni della impermeabilizzazione. Resistono all’invecchiamento e vengono utilizzati soprattutto nell’impermeabilizzazione di bacini, dighe e vasche per l’acqua potabile. Sono colorabili a piacere e hanno un’elevata stabilità chimica. Non richiedono una posa in doppio strato e la qualità del processo di saldatura è facilmente controllabile. Il manto sintetico in poliolefine flessibile (TPO) è utilizzato in larga misura nel settore delle coperture tetti per capannoni industriali o edifici civili. In particolare, si utilizzano manti con armatura interna in rete di poliestere per coperture a viste fissate meccanicamente oppure manti dotati di armatura interna in velo di vetro per coperture zavorrate. Ne esistono di due tipi:

• Manto sintetico in poliolefine modificato a base polipropilene
  Il manto sintetico in poliolefine modificato a base polipropilene presenta una certa rigidezza, ma anche resistenza alle variazioni di temperatura. Ha resistenza alla trazione, è molto flessibile e un’aspettativa di vita superiore ai 25 anni.
• Manto sintetico in poliolefine modificato a base polietilene
  Il manto sintetico in poliolefine modificato a base polietilene, invece, viene modificato con polimeri a basso punto di fusione. Quindi si presenta molto più flessibile di quelli in polipropilene, ma ha meno resistenza alla trazione. Sono migliori in termini di allungamento alla rottura, ma più sensibili alle alte temperature.

Vantaggi del manto sintetico in TPO:

• assenza di cloro e di altri materiali inquinanti;
• assoluta compatibilità col bitume (o prodotti bituminosi);
• facile saldabilità con aria calda;
• elevata resistenza all’invecchiamento;
• inerzia chimica del manto;
• riciclabilità totale del materiale.

Svantaggi del TPO:

• è più rigido e meno adattabile del PVC.

La posa dei manti sintetici in TPO e PVC avviene con due differenti sistemi:

• Sistema in completa esposizione, ovvero il manto sintetico impermeabile rimane a vista;
• Sistema zavorrato, ovvero il manto sintetico impermeabile è coperto da altri materiali con funzioni variabili

Da questa prima distinzione risulta chiaro che nel caso dei sistemi in completa esposizione è necessario prevedere un sistema di fissaggio del manto al supporto. Nel caso di sistemi zavorrati è la zavorra stessa che assicura il manto al supporto.

Per applicare i manti sintetici in PVC e TPO ci sono diverse soluzioni, a seconda del sistema di posa utilizzato.

I sistemi in completa esposizione possono avere due modalità di fissaggio al supporto:

• Tramite fissaggio meccanico, inserito tra i sormonti dei teli
• Tramite incollaggio

I sistemi zavorrati, invece, possono avere tre tipologie di zavorre con finalità diverse:

• Zavorra mobile ovvero ghiaia o quadrotti
• Tetto verde
• Sistemi praticabili

Connessione dei teli
La connessione impermeabile tra manti sintetici in TPO e PVC si realizza in modo omogeneo tramite saldatura termica. Le sovrapposizioni dei teli devono essere di 8 cm nelle superfici in piano e di 10 cm in corrispondenza dei raccordi verticali.

Fonti
https://www.tetto360.it/
https://assimpitalia.it/

 Ing. Fabio Di Matteo – ZED PROGETTI srl

Synthetic roofing membranes are one of the types of roofing defined as continuous because the welding of the joints makes the membrane a single element. They differ from bitumen-based waterproofing systems in that they are highly flexible in terms of length, width and colour. They also have a very high resistance to environmental agents and ageing, as well as excellent weldability. The main characteristics of synthetic membranes are

Cold flexibility
Mechanical resistance
Insensitivity to hot/cold cycles
Resistance to puncturing
Adaptability to structural movements
Resistance to roots
Resistance to micro-organisms
Resistance to weathering
Resistance to UV rays
Total recyclability of the material at the end of its life and of the offcuts from its laying.

THE MAIN  STANDARDS RELATING TO SYNTHETIC MEMBRANES FOR IMPERMEABILIZATION are:

Harmonised European standards for synthetic membranes for roofs and foundations:

EN 13956: “Plastic and rubber roof waterproofing membranes”.
EN 13967: “Plastic and rubber damp proof membranes including plastic and rubber membranes designed to prevent rising damp from the ground.
Harmonised European standards for membranes for civil engineering works:

EN 13491: tunnels
EN 13361: reservoirs and dams
EN 13362: canals
EN 13492: liquid waste disposal basins
EN 13493: solid waste storage basins.
European performance standard for membranes for swimming pools (not a harmonised standard): EN 15836-2/2010 – Membranes for swimming pools
NATIONAL STANDARDS AND CODES
reference standards and codes for the design, installation and maintenance of roofs :

UNI 11333 part 1/2/3: laying of flexible membranes for waterproofing – Training and qualification of workers.
UNI 11540: guideline for the preparation and correct implementation of the maintenance plan for continuous roofs made using flexible membranes for waterproofing.
UNI 11235: instructions for the design, execution, control and maintenance of green roofs
UNI 11345: control activities for the design, execution and management phases of continuous coverings.
Specifically, synthetic waterproof coverings for roofs are made from PVC (polyvinyl chloride), TPO (polyolefin modified flexible polyethylene), EVA (vaestomer), HDPE (high density polyethylene), EPDM (thermopolymers).

Synthetic membranes made of polyolefin or TPO and polyvinyl chloride or PVC are the most widely used. They are produced in different widths, normally between 1.1 and 2.1 metres. The joints are welded using hot air, thus avoiding the use of naked flames on site. The coverings can be glued, mechanically fixed or weighted. Synthetic roofing membranes made of TPO and PVC are also suitable for waterlogged areas and are used for waterproofing roofs, swimming pools and water collection tanks.

PVC is characterised by its greater workability and high plasticizer content, while polyolefin has a better ecological profile than PVC as it is fully recyclable and contains no plasticizers. There is no real difference in use between the two types of product, i.e. between TPO and PVC synthetic turf, although TPO is now gradually prevailing due to its high resistance to ageing. In addition, TPO is chlorine-free and can also be used to waterproof basins and tanks for drinking water or fish farms.

Synthetic PVC membranes are obtained by spreading the polymer mixture on the faces of the reinforcement. In this way, a stable covering is created, which is useful for waterproofing the roofs of buildings and houses. The special production process by coating and the reinforcement give the product characteristics of durability, physical-mechanical resistance, dimensional stability or resistance in the elastic field.

TPO synthetic waterproofing membranes are made from polyethylene and polypropylene alloys and are the market’s answer to the evolution of waterproofing. They are resistant to ageing and are mainly used for waterproofing reservoirs, dams and drinking water tanks. They can be coloured as desired and have high chemical stability. They do not need to be laid in two layers, and the quality of the sealing process can be easily checked. Flexible polyolefin (TPO) synthetic roofing membranes are used extensively in the roofing sector for industrial halls or civil buildings. In particular, membranes with internal reinforcement in polyester mesh are used for mechanically fixed roofs with views, or membranes with internal reinforcement in glass fibre for ballasted roofs. There are two types:

Synthetic membrane in modified polypropylene-based polyolefin
Modified polypropylene-based polyolefin synthetic blanket has a certain stiffness, but also resistance to temperature variations. It has tensile strength, is very flexible and has a life expectancy of more than 25 years.
Synthetic membrane made of modified polyolefin based on polyethylene
Modified polyolefin synthetic turf based on polyethylene, on the other hand, is modified with polymers with a low melting point. It is therefore much more flexible than polypropylene, but has less tensile strength. They are better in terms of elongation at break, but more sensitive to high temperatures.
Advantages of TPO synthetic turf

absence of chlorine and other polluting materials;
absolute compatibility with bitumen (or bituminous products);
easy weldability with hot air;
high resistance to ageing;
chemical inertia of the membrane;
total recyclability of the material.
Disadvantages of TPO

it is more rigid and less adaptable than PVC.
TPO and PVC synthetic membranes are laid using two different systems:

Fully exposed system, i.e. the waterproof synthetic membrane remains exposed;
Ballasted system, i.e. the waterproof synthetic covering is covered by other materials with variable functions.
From this first distinction it is clear that in the case of fully exposed systems it is necessary to provide a system for fixing the covering to the support. In the case of ballasted systems it is the ballast itself that secures the covering to the substrate.

There are several ways to apply PVC and TPO synthetic coverings, depending on the laying system used.

The fully exposed systems can be fixed to the substrate in two ways:

By mechanical fixing, inserted between the overlaps of the sheets.
By gluing
Ballasted systems, on the other hand, can have three types of ballast for different purposes:

Mobile ballast or gravel or squares
Green roof
Practicable systems
Connection of sheets
The waterproof connection between TPO and PVC synthetic membranes is made homogeneously by thermal welding. The sheet overlaps must be 8 cm on the flat surfaces and 10 cm at the vertical joints.