Sistema di riparazione in materiale composito per tubazioni di acqua potabile: caratterizzazione dei materiali e ottimizzazione dei sistemi di incollaggio. = A composite repair system for drinking water pipes: characterization of materials and optimization of adhesive bonding systems

L’acqua dolce è una risorsa vitale e limitata indispensabile sia per l’ambiente che per la vita dell’uomo, e l’Italia risulta essere fra i Paesi UE che ne fa più largo uso. Purtroppo, molta di quest’acqua viene dispersa durante il trasporto, prima di raggiungere i rubinetti delle abitazioni dei cittadini, molto spesso a causa di impianti di distribuzione obsoleti e delle frequenti rotture degli stessi. Lo scopo di questa tesi, sviluppata in collaborazione con Composite Research S.r.l., è adattare un kit di riparazione in materiale composito, brevettato ed ideato in prima battuta per le tubazioni del gas, a quelle dell’acqua potabile. Il Kit Patch MadFlex, inizialmente concepito per adattarsi alle basse (0,04 bar – 0,5 bar) e medie (1 bar) pressioni dei sistemi di condutture del gas metano, è stato ottimizzato ponendo particolare attenzione alla caratterizzazione dei materiali e agli incollaggi necessari al funzionamento del kit stesso, nonché al loro comportamento a più alte pressioni attraverso prove di tenuta in pressione e tenuta idraulica. Sono stati svolti una serie di test di caratterizzazione su un set di adesivi opportunamente selezionati, atti a verificarne la resistenza e l’adesione sui diversi materiali costituenti le tubature, quali PE, acciaio zincato e acciaio bitumato. Sono state inoltre eseguite prove di peeling prima e dopo i test di invecchiamento in camera climatica e in camera salina. Nel passaggio finale è stato svolto anche un test di migrazione globale sulle paste epossidiche bicomponenti a diretto contatto con l’acqua potabile, in quanto costituenti il primo strato della riparazione. I risultati sperimentali sono stati positivi, evidenziando una tenuta idraulica fino a 98 bar e valori di resistenza al peeling ben superiori rispetto alla soglia di 5 N/cm (calcolata su una pressione di 20 bar), riscontrati anche dopo i test di invecchiamento. Per quanto riguarda la prova di migrazione globale, i materiali testati hanno mostrato valori di rilascio sotto la soglia prevista dalla normativa.