Tubi in PE possiedono flessibilità e allungamento intrinseci, offrendo quindi una migliore resistenza al gelo rispetto ai materiali fragili (come tubi in ghisa e PVC). Tuttavia, non sono completamente "resistenti al gelo".
1. Perché i tubi in PE sono relativamente più resistenti al gelo?
Quando l’acqua all’interno di una tubazione ghiaccia, il suo volume si espande di circa il 9%, generando un notevole stress di dilatazione. I tubi in PE affrontano questa situazione principalmente attraverso le loro proprietà del materiale:
Elevata flessibilità e duttilità: il PE (polietilene) è un materiale termoplastico che mantiene una buona tenacità ed allungamento anche a basse temperature. Quando si verifica uno stress da espansione del ghiaccio, il tubo in PE non si frattura immediatamente in modo fragile; subisce invece una deformazione elastica e plastica: il tubo si espande leggermente in diametro, fornendo spazio per l'espansione del ghiaccio e assorbendo e mitigando questa sollecitazione.
Buona resistenza agli urti: anche a basse temperature, la sua resistenza agli urti è di gran lunga superiore a quella di materiali come il PVC, rendendolo meno incline a rompersi sotto sollecitazione istantanea.
In confronto: i tubi in ghisa scoppieranno direttamente; I tubi in PVC diventano fragili alle basse temperature e si frantumano; mentre i tubi in PE vengono solitamente "spinti" attraverso una fessura o rottura a causa dell'eccessivo allungamento.
2. Limiti di resistenza al gelo dei tubi in PE
Nonostante i vantaggi sopra menzionati, i tubi in PE hanno ancora i loro limiti meccanici:
Condizioni di congelamento: se il congelamento è intenso, la colonna di ghiaccio risultante sarà troppo grande e lo stress di espansione supererà i limiti di snervamento e resistenza alla trazione del tubo in PE, causandone eventualmente la rottura.
Condizioni del tubo: riempito con acqua e confinato su entrambe le estremità: se entrambe le estremità del tubo sono fisse, quando l'acqua interna si congela e si espande, il tubo non può compensare attraverso la contrazione longitudinale. Tutte le sollecitazioni si concentrano sulla parete del tubo, rendendolo più soggetto a rotture.
Difetti: graffi, difetti di fabbricazione o difetti di giunzione nel tubo stesso possono diventare punti deboli nella resistenza alla pressione, portando alla rottura durante l'espansione del gelo.
3. Come prevenire il congelamento dei tubi in PE?
Non accontentarti solo perché i tubi in PE hanno una buona resistenza al gelo; sono essenziali misure proattive di protezione antigelo.
L'installazione corretta è il metodo più efficace: i tubi in PE devono essere interrati al di sotto della linea di gelo locale. Questa è la misura antigelo più affidabile e fondamentale. Consultare il dipartimento idrico o di costruzione locale per la profondità della linea di gelo.
Isolare i tubi installati: i tratti di tubo che non possono essere interrati in profondità o che sono esposti (come ingressi, prima e dopo i contatori dell'acqua), devono essere avvolti con cotone isolante, gusci dei tubi, ecc. Se necessario, per il riscaldamento attivo è possibile utilizzare un nastro riscaldante elettrico.
Tubi di scarico: quando non vengono utilizzati per periodi prolungati o quando si prevede un clima freddo estremo, scaricare l'acqua dai tubi è il modo più accurato per prevenire congelamento e crepe. Chiudere la valvola principale, aprire la valvola di scarico più bassa e tutti i rubinetti per assicurarsi che non ci sia acqua che possa congelarsi nei tubi.
