OGNI GOCCIA CONTA. Per molti secoli, le dighe hanno svolto un ruolo essenziale per immagazzinare l'acqua per diversi scopi, come l'irrigazione, l'approvvigionamento idrico, l'energia idroelettrica e il controllo delle piene. Oggi l'irrigazione agricola e l'energia idroelettrica, nota anche come generazione idroelettrica, sono di gran lunga le funzioni più comuni per le dighe. Sika fornisce soluzioni innovative per i progetti di dighe e impianti idroelettrici più grandi e tecnicamente complessi.
Capacità idroelettrica pianificata per Regione²
1. Corpo principale della diga
Le dighe possono essere soggette a un’ampia gamma di
sollecitazioni e deformazioni, a partire da quelle interne dovute alle tensioni
termiche generate dalla costruzione in calcestruzzo massivo, ai carichi statici
e dinamici elevati, alla pressione idrostatica dell’acqua sia durante la
costruzione sia in esercizio, oltre alle ulteriori forze sismiche presenti in molte regioni. I materiali da costruzione svolgono un ruolo fondamentale nel riuscire a resistere a tutte queste azioni.
Le dighe in calcestruzzo tradizionale sono ovviamente più robuste e stabili rispetto a quelle in terra, ma allo stesso tempo risultano molto più costose. La tecnologia del calcestruzzo compattato a rullo (RCC) utilizza un calcestruzzo a “consistenza zero-slump” che rappresenta generalmente il materiale da costruzione più efficiente in termini di costi per la realizzazione di dighe.
Requisiti per la realizzazione di dighe ad elevata durabilità
- Calcestruzzo altamente durevole con permeabilità ridotta ed eccellenti prestazioni tecniche
- Lavorabilità prolungata e aumento dei tempi di presa per completare correttamente le fasi di posa (essenziale per l’RCC)
- Soluzioni di sigillatura correttamente progettate e pratiche per ogni tipo di giunto nella struttura
- Prodotti per iniezioni altamente durevoli
- Soluzioni di protezione dell’acciaio per ridurre la corrosione nelle strutture in CVC (calcestruzzo vibrato classico)
Soluzioni Sika per dighe convenzionali (CVC) e in calcestruzzo compattato a rullo (RCC)
Additivi superfluidificanti (Sika® ViscoCrete®) a media e alta efficacia, che permettano non solo di ottimizzare il mix-design del calcestruzzo, ma anche di gestire il tempo di presa e migliorare la lavorabilità del calcestruzzo.
Additivi aeranti per aumentare la resistenza al gelo e, in particolare, ai cicli gelo/disgelo nelle strutture esposte a condizioni climatiche rigide.
Tutte le più famose gamme di additivi per calcestruzzo Sika, si sono dimostrate soluzioni affidabili in diversi paesi nel mondo per la realizzazione di dighe in calcestruzzo rullato e compattato (RCC) e calcestruzzo convenzionale (CVC).
Inibitore di corrosione Sika® FerroGard® per prevenire la corrosione dell'armatura in acciaio.
Sika Waterbar®, giunti flessibili in PVC, per la sigillatura integrata dei giunti di movimento e di costruzione nelle strutture impermeabili.I prodotti Sika Waterbar® sono disponibili in un’ampia gamma di tipologie, forme e dimensioni per adattarsi ai diversi tipi di strutture e alle varie applicazioni di sigillatura dei giunti.
Soluzioni Sika per dighe in terra
Superfluidificanti Sika® ViscoCrete®
Additivi acceleranti per calcestruzzo proiettato Sika® Sigunit®
La serie SikaGrout® per le iniezioni nelle e intorno alle fondazioni, nonché per riempire vuoti, fori e cavità nel calcestruzzo indurito, oppure per l’incapsulamento di tubazioni di drenaggio e altri attraversamenti ed elementi.
2. Stabilizzazione dei pendii
Una delle molte applicazioni del calcestruzzo spruzzato (shotcrete) è il sostegno delle scarpate. Le scarpate sono generalmente progettate affinché la massa rocciosa possa autosostenersi, ma spesso è necessario un supporto aggiuntivo. Lo shotcrete è ideale per la stabilizzazione delle scarpate grazie alla sua capacità di adattarsi facilmente ai profili e alle esigenze del sito, alla sua capacità di aderire alla roccia e alla sua elevata resistenza iniziale. Essendo applicato a spruzzo, il materiale viene compattato contro la superficie, riempiendo eventuali fessure e impedendo la caduta di materiali sciolti. Lo shotcrete fornisce quindi un rivestimento protettivo sulla superficie della scarpata e contribuisce a consolidarla e stabilizzarla, o ad “ancorarla”. Inoltre, sistemi di drenaggio come Sika FlexoDrain possono essere integrati nella scarpata o applicati su di essa tramite shotcrete, un aspetto importante per garantirne la stabilità futura.
Soluzioni Sika per la stabilizzazione dei pendii
Prodotti, sistemi e soluzioni specialistiche per calcestruzzo proiettato che utilizzano: Sika® Sigunit®, Sika® ViscoCrete®, SikaTard®, SikaPump®, SikaFiber® e SikaFume®.
Tecnologia Sika® Injection che utilizza sistemi di iniezione flessibili a base a base di resine poliuretaniche e resine acriliche
3. Sfioratori e strutture di aspirazione
In una centrale idroelettrica, le strutture di aspirazione e gli sfioratori sono alcune delle strutture secondarie associate che sono necessarie insieme alla diga principale stessa. Queste strutture sono solitamente realizzate in calcestruzzo armato e servono a raccogliere l’acqua dal bacino. Il tipo di struttura di presa dipende generalmente dalla sua posizione, dalla sua funzione e dalle altre opere idrauliche associate che compongono l’impianto, come le torri in calcestruzzo e gli argini artificiali.
Soluzioni Sika per sfioratori e strutture di aspirazione
Per la realizzazione delle strutture associate in calcestruzzo armato, Sika produce un’ampia varietà di additivi per calcestruzzo e prodotti complementari per la maturazione e la posa. Questi includono:
Plastificanti e superfluidificanti ad alta efficacia per migliorare la lavorabilità, la resistenza e la durabilità, acceleranti di presa e indurimento per velocizzare il processo produttivo,oltre ad agenti distaccanti per facilitare il disarmo delle casseforme in situ.
Sika Fiber®: si tratta di fibre speciali inserite direttamente nell’impasto di calcestruzzo per migliorarne le prestazioni e la durabilità. In particolare, possono aumentare l’assorbimento di energia e la resistenza al fuoco, riducendo al contempo il ritiro, la formazione di fratture e l’ampiezza delle fessurazioni.
Gli stagionanti Sika® Antisol® vengono utilizzati per aumentare la durabilità, poiché proteggono le superfici orizzontali in calcestruzzo dall’evaporazione eccessiva e favoriscono una corretta maturazione, soprattutto dello strato superficiale.
Le tecnologie di iniezione Sika includono sistemi con leganti a base cementizia, epossidica e di resine poliuretaniche. Le malte ingegneristiche sono progettate per riempire completamente i vuoti e trasferire i carichi direttamente all’interno della struttura in calcestruzzo.
SikaGrout® e Sikadur® sono ideali per riempire sia giunti verticali che orizzontali tra elementi strutturali, oltre che per sigillare vuoti e zone con alveolature nel calcestruzzo, ad esempio
Proteggere la superficie della diga e delle strutture ad essa associate prolunga la vita utile e può prevenire danni costosi, fermi impianto o la necessità di interventi di riparazione onerosi. I sistemi protettivi di rivestimento per calcestruzzo sono inoltre utilizzati per migliorare e mantenere l’aspetto estetico, con prodotti e sistemi Sika sviluppati per soddisfare tutte le normative e le condizioni di esercizio pertinenti nel settore idrico e idroelettrico.
La gamma Sikagard® comprende impregnazioni idrofobizzanti penetranti, oltre a sistemi di rivestimento protettivo sia rigidi sia flessibili, comprovati per proteggere le superfici in calcestruzzo dalla penetrazione dell’acqua e dagli agenti atmosferici aggressivi.
Elementi come i componenti prefabbricati in calcestruzzo devono essere incollati strutturalmente tra loro per garantire un’unione rigida in grado di trasferire direttamente i carichi. Gli adesivi epossidici Sikadur® sono ampiamente utilizzati per unire in modo estremamente efficace gli elementi in calcestruzzo, inclusi quelli di ponti a conci e delle strutture di contenimento dell’acqua, dove forniscono anche una tenuta idraulica sicura.
I prodotti e i sistemi Sikadur® hanno inoltre molte altre applicazioni per l’incollaggio e la sigillatura del calcestruzzo e, grazie all’eccellente adesione a molti altri materiali, possono essere utilizzati per incollaggi strutturali rigidi su numerosi tipi di supporto.
4. Lavori sotterranei
I tunnel sono generalmente necessari nei progetti di costruzione di dighe quando le condizioni topografiche impediscono la realizzazione di semplici canali a cielo aperto. Ad esempio, i tunnel di deviazione dell’acqua sono strutture aggiuntive comunemente richieste nei grandi progetti di dighe. Quando si deve costruire una diga, spesso si scava prima un tunnel per deviare l’acqua lontano dall’area di costruzione della diga stessa, in modo che la bypassi completamente.La gamma di prodotti Sika per i tunnel e le costruzioni sotterranee è estremamente vasta e rappresenta il risultato di oltre 100 anni di esperienza specifica, miglioramento continuo e innovazione nel settore del tunneling. Questa ampia gamma comprende tutte le tecnologie più recenti per fornire le soluzioni migliori e più convenienti per i vostri progetti.
Soluzioni Sika per lavori sotterranei
Sika® ViscoCrete® Superfluidificanti
Sika® ViscoFlow® Slump per il mantenimento della lavorabilità
SikaRapid® Acceleranti
Sika® Stabilizer Agenti di controllo della viscosità
SikaPump® Coadiuvanti per pompaggio
SikaFume® Fumi di silice
SikaFiber® Mini e macro fibre sintetiche
Sika® ViscoCrete® Superfluidificanti
SikaTard® Ritardanti per calcestruzzo
SikaPump® Coadiuvanti di pompaggio
Sigunit® Acceleranti
SikaFiber® Micro e macro fibre sintetiche
Sikaplan® WT Sistemi di membrane impermeabilizzanti in teli a base di TPO
Sikaplan® WP Membrane in PVC per impermeabilizzazione
Sika® WT/WP/Dilatec Nastri prefabbricati e incollati per collegamenti e terminazioni impermeabili
Sika® Waterbars Sistemi di impermeabilizzazione dei giunti
SikaSwell® P Profili idrofilici a rigonfiamento per la sigillatura dei giunti
SikaFuko® Tubi iniettabili per la sigillatura dei giunti e l’impermeabilizzazione secondaria/di sicurezza
Sika® Injection Resine per iniezione per impermeabilizzazioni post-applicate tramite iniezione
I prodotti di iniezione a reazione rapida SikaInject® che espandono con o senza contatto con l’acqua, generalmente applicati mediante pompa bicomponente.La gamma SikaInject® è progettata per arrestare immediatamente infiltrazioni d’acqua anche in presenza di elevati flussi e condizioni di forte pressione idrostatica.
SikaGrout® Gamma completa di sistemi di iniezione cementizi ad alte prestazioni
Sikadur® Gamma completa di sistemi di iniezione epossidici
Icosit® KC Range Malte bicomponenti a base di resina poliuretanica, specificamente progettate per il fissaggio di binari ferroviari e macchinari pesanti, al fine di ridurre vibrazioni e trasmissione del rumore
5. Centrale elettrica
L’edificio principale della centrale ospita le turbine, i generatori e le relative apparecchiature ausiliarie; la dimensione della struttura dipende ovviamente dal progetto della diga e dal tipo, dalle dimensioni e dal numero delle unità di generazione installate. L’edificio è solitamente una grande struttura in calcestruzzo armato costituita da tre aree distinte:
- la sala macchine principale o sala generatori
- il reparto di montaggio (erection bay) per il montaggio e lo smontaggio dei trasformatori
- l’area servizi, che generalmente include la sala di controllo principale, gli uffici e altri spazi dedicati alle apparecchiature ausiliarie.
Soluzioni Sika per Centrali elettriche
Le strutture dell’edificio della centrale sono normalmente realizzate in calcestruzzo armato. Sika offre la più ampia gamma di additivi e aggiunte per calcestruzzo, per garantire che il materiale soddisfi i requisiti del progetto e le diverse norme applicabili.
Gli additivi tipici includono Sika® ViscoCrete®, SikaControl®, SikaRapid® e altri
Le applicazioni tipiche comprendono additivi riduttori d’acqua, additivi per il controllo della presa, additivi per migliorare la lavorabilità, additivi per aumentare la durabilità e prodotti essenziali per migliorare la qualità complessiva del calcestruzzo.
I pavimenti delle centrali devono essere meccanicamente resistenti a causa delle attività di manutenzione o del traffico dei carrelli elevatori; talvolta può esserci anche presenza di olio sul pavimento. Per queste condizioni di esposizione, normalmente si utilizzano pavimentazioni epossidiche, specifiche per la protezione delle superfici.Per le zone soggette a forti vibrazioni, invece, le pavimentazioni in poliuretano sono più adatte. Sika è un leader globale nelle tecnologie di pavimentazioni continue e durevoli.
I sistemi tipici per soddisfare questi requisiti sono Sikafloor® MultiDur o Sikafloor® MultiFlex.
Sika è un fornitore di soluzioni per sistemi di copertura che coprono un’ampia gamma di applicazioni e tecnologie conformi ai più recenti standard. Con oltre 50 anni di esperienza, le nostre soluzioni per coperture sono rinomate per la loro durabilità e qualità premium.
I sistemi tipici includono le membrane monostrato Sarnafil® e Sikaplan®, oltre alle membrane bituminose, poliuree e sistemi cementizi o polimerici della gamma Sikalastic®
6. Condotte forzate e Paratoie
Le condotte forzate di una diga sono grandi tubazioni che regolano e convogliano l’acqua in pressione verso le turbine della centrale. Possono essere progettate e posizionate per correre a livello del terreno oppure interrate, a seconda della topografia e della geologia del sito. Esistono due configurazioni comunemente utilizzate:
- una condotta forzata separata per ciascuna unità di generazione
- una condotta principale di dimensioni maggiori che si dirama verso ogni unità di generazione in prossimità della centrale.
Le condotte forzate sono solitamente realizzate in acciaio, ma possono essere impiegate anche sezioni in materiale polimerico o in calcestruzzo.Paratoie potenti e filtri meccanici sono fondamentali per evitare che materiali solidi eventualmente trascinati dall’acqua entrino e danneggino le apparecchiature elettromeccaniche delle turbine.
Soluzioni Sika per Condotte forzate e Paratoie
Per l’ancoraggio di macchinari pesanti, apparecchiature e piastre di base, con elevata resistenza ai carichi dinamici, agli urti e alle vibrazioni, anche in presenza d’acqua, Sika fornisce:
Gamma SikaGrout® di sistemi di iniezione cementizi ad alte prestazioni
Gamma Sikadur® di sistemi di iniezione epossidici
7. Riparazione delle dighe
Garantire la sicurezza delle dighe permette di proteggere la vita e le proprietà delle persone e di favorire lo sviluppo della società. Tuttavia, le dighe esistenti possono essere vulnerabili a gravi pericoli come inondazioni e terremoti, e anche piccoli difetti possono causare danni significativi a causa delle condizioni di esercizio e dell’ambiente. Le fessurazioni del calcestruzzo sono il difetto riportato più frequentemente. Altre problematiche importanti sono le infiltrazioni, il distacco superficiale (spalling) e l’abrasione, in particolare negli scarichi (spillway). Poiché molte delle dighe esistenti oggi operano oltre la loro normale vita utile di 50 anni e dovranno continuare a essere funzionanti, vi è una forte necessità di soluzioni per la riparazione e il ripristino di queste strutture.
Problemi tipici delle Dighe
- Fessurazioni nel corpo diga
- Perdita nella paratoia di aspirazione
- Infiltrazioni nel condotto di scarico (draft tube)
- Infiltrazioni nella galleria di ispezione
- Abrasione degli scarichi
- Cavitazione nelle pareti perimetrali
- Danni ai deflettori
- Danni da abrasione e da impatto sullo sfioratore e sul bacino di calma
Soluzioni Sika per la riparazione di Dighe
Sikadur®-52, Sikadur®-451, Sikadur®-53
Materiali epossidici a bassa viscosità per l’iniezione di fessure fini, asciutte o umide (0,2 mm);
Malta epossidica idroespellente per fessure (>0,5 mm) riempite d’acqua (senza pressione).
Sika MonoTop®, SikaEmaco®
Gamma completa di malte cementizie®per il ripristino di strutture in calcestruzzo.
Sika MonoTop®-3400 Abraroc
Sviluppato appositamente come malta resistente all'abrasione a umido per la riparazione di sfioratori, bacini di calma, canali d'acqua, ecc
Sikagard®, Sika® FerroGard®
Una gamma di rivestimenti protettivi idrofobici impregnanti, rigidi e flessibili per proteggere le strutture in calcestruzzo dall'ingresso di agenti aggressivi esterni; Una gamma di inibitori di corrosione applicati in superficie e anodi galvanici per prevenire/ridurre la corrosione delle barre di armatura.
Sika AnchorFix®-3001
Adesivi strutturali speciali per l’ancoraggio di tutti i tipi di accessori e attrezzature a strutture, ad esempio per l’installazione di canaline portacavi o altri impianti, tubazioni di drenaggio, attrezzature per accessi di ispezione, ecc., conformi agli standard europei e americani.
Libreria Documenti
Know-how dei Sistemi Plus
Le dighe sono strutture che presentano sfide e complessità particolari. Gli specialisti Sika le comprendono e forniscono consulenza con soluzioni orientate alla risoluzione dei problemi, per soddisfare in modo sicuro e affidabile tutti i requisiti necessari di progettazione, costruzione e prestazioni in esercizio, sia nei nuovi progetti che negli interventi di ristrutturazione. Le soluzioni Sika contribuiscono positivamente alle prestazioni complessive di tutti i tipi di strutture idrauliche, riducendo al contempo, potenzialmente, i costi di costruzione e di esercizio.
Sika è il vostro fornitore unico di soluzioni integrate e completamente compatibili per dighe e impianti idroelettrici lungo l’intero ciclo di vita, nei seguenti ambiti:
Additivi per calcestruzzo e calcestruzzo spruzzato (shotcrete)
Impermeabilizzazione
Protezione e riparazione del calcestruzzo
Sigillatura e Incollaggio
Pavimentazioni
Coperture
Supporto tecnico e servizi in cantiere
1Source: WRD (World Register of Dams by ICOLD, the International Commission on Large Dams)
2Source: "2018 World Atlas and Industry Guide" by ICOLD
3Source: "2018 Hydropower Status Report" by IHA (International Hydropower Agency)
4Source: IEA (International Energy Agency)