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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
“S&A”: “Qual è la durata degli anodi sacrificali e da cosa dipende?”.

“FL”: “La durata di vita degli anodi sacrificali dipende dalla corrente che si genera per passivare i ferri d’armatura. La prima legge di Faraday mette in relazione la corrente anodica e il consumo dell’anodo espresso come perdita di massa nel tempo e viene espressa secondo la seguente equazione:

W = (ARC * CR * L)/(E * U)

Dove:

  • ARC è la corrente media richiesta (tipicamenteda 2 a 20 mA/m2 per vecchie strutture e da 0,2 a 2 mA/m2 per nuove strutture, secondo la ISO 12696);
  • CR è il tasso di consumo dell’anodo;
  • L è la durata prevista;
  • E è l’efficienza del metallo utilizzato;
  • U è il fattore di utilizzo dell’anodo usato.

A titolo di esempio, se consideriamo un anodo di zinco di massa pari a 400 g, applicato in una struttura nuova, che eroga una corrente di 1 mA costante per un anno, avremo un consumo di circa 12-14 g di materiale anodico il che corrisponde ad una vita utile di circa 30 anni”.

“S&A”: “Quanto viene aumentata dalla protezione catodica la vita utile di una nuova struttura?”.

“FL”: “In linea teorica, si potrebbe progettare un sistema di protezione o di prevenzione di qualunque durata, in quanto direttamente correlata alla massa di materiale sacrificale utilizzato.

In termini pratici, la necessità di standardizzare i prodotti porta a fare delle scelte di durabilità, che può variare da una a svariate decine di anni a seconda del prodotto scelto per la protezione. Gli anodi sacrificali, oltre ad una protezione attiva contro la corrosione, hanno anche altri due benefici.

Il primo è che, grazie alla corrente che si genera dall’accoppiamento tra zinco e armature all’interno del calcestruzzo, si innesca un flusso che richiama i cloruri verso il materiale anodico allontanandoli dal catodo, cioè dalle armature.

Il secondo è che, grazie allo sviluppo di ioni ossidrile sulle armature c’è un ripristino, seppur parziale, dell’alcalinità della pasta cementizia attorno ai ferri.

È bene quindi sottolineare che la durata del sistema di protezione non coincide con la durabilità dell’opera, in quanto dopo il consumo totale dello zinco le armature saranno ancora passive. Da quel momento ci sono due diverse possibilità: la prima è riproporre un nuovo sistema di protezione, mentre la seconda è non intervenire sulla struttura.