Condividi, , Google Plus, LinkedIn,

Stampa

Pubblicato in:

Protezione delle armature dai fenomeni di corrosione

La Redazione ha posto alcune domande sul tema della protezione catodica galvanica all’Ing. Federico Laino della Building Line di Mapei SpA, che ci ha parlato anche di un caso applicativo: quello per il nuovo cordolo del viadotto Mollere sull’Autostrada dei Fiori, nel tronco A6 Torino-Savona. A otto anni di distanza, il sistema di controllo installato conferma che la struttura è ancora protetta

sfondo mapei

Il calcestruzzo, nel passato, è stato considerato un materiale indistruttibile e di durabilità pressoché illimitata ma, con l’avvento dei calcestruzzi moderni, queste considerazioni sono radicalmente cambiate, come sta a dimostrare la necessità, accresciuta in questi ultimi decenni, di ricorrere a interventi di manutenzione ordinaria ma soprattutto straordinaria sulle strutture.

Una delle principali cause di degrado del calcestruzzo è sicuramente l’ammaloramento dovuto alla corrosione delle armature metalliche che, nel migliore dei casi, può creare l’espulsione del copriferro e l’esposizione diffusa delle barre superficiali mentre, nei casi peggiori, può portare alla perdita di sezione resistente, causa di problemi strutturali.

  • calcestruzzo
    1 mapei
    Un tipico esempio di calcestruzzo armato degradato a causa della corrosione dei ferri d’armatura
  • corrosione
    2 mapei
    Anodi Mapeshield I 30/20 collegati alle nuove armature del cordolo del viadotto
  • anodi
    3 mapei
    Particolare del collegamento degli anodi Mapeshield I 30/20 con le armature realizzati con legatura in filo di ferro
  • misurazione
    4 mapei
    Particolare del getto di calcestruzzo per la realizzazione del nuovo cordolo
  • Normativa
    5 mapei
    Elettrodo di riferimento in Ag/AgCl annegato all’interno del calcestruzzo per la misurazione del potenziale delle armature
  • depolarizzazione
    6 mapei
    Test di depolarizzazione realizzato a distanza di otto anni dall’applicazione del sistema di protezione con anodi sacrificali sul viadotto Mollere. Nella tabella si può leggere nella prima colonna il Potenziale On, cioè il potenziale delle armature collegate al sistema di protezione. Nella seconda colonna si legge il Potenziale Off ad 1 ora, e cioè il potenziale delle armature dopo un’ora dallo scollegamento del sistema di protezione. Nella terza colonna la differenza tra potenziale On e potenziale Off e cioè il valore di depolarizzazione a 1 ora. Come si può notare, la depolarizzazione dopo un’ora è già ben oltre i 100 mV richiesti dalla Normativa ISO 2696. Test 1, 2 e 3 indicano tre differenti elettrodi di riferimento posizionati in tre punti differenti dell’elemento monitorato
“Strade & Autostrade”: “Quali sono le cause principali del degrado delle strutture in calcestruzzo armato legato alla corrosione delle armature?”.

“Federico Laino”: “Le cause principali legate a questo degrado sono due. La prima è l’ingresso dell’anidride carbonica, veicolata dall’umidità ambientale, all’interno dello spessore di copriferro. Questi due elementi, umidità e anidride carbonica, creano nel calcestruzzo il fenomeno della carbonatazione, dannoso nel momento in cui avviene in corrispondenza delle armature.

In un calcestruzzo sano il pH della matrice cementizia è maggiore di 13 e, in questa condizione, sui ferri si crea un film di ossido passivo che li “impermeabilizza” al passaggio di ossigeno e umidità.

Con la carbonatazione, il pH si abbassa fino a valori anche inferiori a 9, creando così un ambiente troppo poco alcalino per le armature; infatti, con pH inferiori a 11 il film passivante viene neutralizzato lasciando i ferri esposti all’aggressione dell’ossigeno e dell’umidità presenti nell’aria che portano all’innesco del processo di corrosione.

Sicuramente, però, la corrosione più problematica, anche a livello strutturale, è quella causata dalla presenza dei cloruri, in quanto può creare danni di tipo puntuale (Pitting) con perdite di sezione importanti dei ferri d’armatura fino alla rottura degli stessi.

Principalmente, i cloruri possono entrare in contatto con una struttura a causa della vicinanza al mare oppure in presenza di sali disgelanti utilizzati per evitare la formazione del ghiaccio su tutte le tipologie di infrastruttura”.