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La gestione dell’invecchiamento delle infrastrutture

La protezione catodico-galvanica delle opere d’arte

sfondo anas

Il sistema a corrente impressa, non trattato in questo articolo, utilizza un alimentatore esterno per sviluppare la corrente necessaria. Il sistema ad anodi galvanici ha invece il principale vantaggio di non utilizzare nessun alimentatore di energia esterno.

Quest’ultima tecnica si basa infatti sul principio secondo il quale, quando due diversi tipi di metallo collegati tra di loro sono annegati in un adeguato elettrolita, il metallo con il potenziale elettrico più negativo ossiderà proteggendo il metallo con il potenziale meno negativo.

Per la protezione dell’acciaio generalmente vengono utilizzati l’alluminio e lo zinco qualora l’elettrolita sia l’acqua di mare o il calcestruzzo, il magnesio per gli elementi immersi nei terreni e nelle acque dolci e il ferro per le leghe di rame o gli acciai inossidabili.

Per quanto riguarda le armature annegate nel calcestruzzo, la protezione catodica-galvanica viene realizzata andando ad apporre elementi di zinco in forma di “panetti” direttamente sulle armature o mediante anodi laminari fissati con un gel elettrolitico adesivo, sulla superficie della zona da proteggere.

Esiste anche una terza modalità, meno diffusa nel nostro territorio, e consistente nella creazione di uno strato esterno di zinco sulla superficie del calcestruzzo tramite spruzzatura.

Ad ogni modo, qualunque sia la tipologia di anodo galvanico utilizzato, e indispensabile che i due metalli (zinco dell’anodo e acciaio delle armature) siano a diretto contatto tra loro oltre che con l’elettrolita (calcestruzzo) cosi che il circuito galvanico si possa chiudere. 

La metodologia di indagine

La problematica principale nel definire un intervento protettivo delle barre di armatura in calcestruzzo armato e che la loro posizione e il loro stato di degrado non sono visibili ad occhio nudo.

L’obiettivo principale dell’indagine e quello di evidenziare fino a che punto la corrosione, nella zona di indagine, si sia estesa alle barre di rinforzo e se abbia aggredito eventuali barre di precompressione o i loro sistemi di ancoraggio. Per fare ciò si eseguono in genere prove di tipo elettrico e chimico come ad esempio:

  • indagine pacometrica, per il rilevo della posizione e del diametro delle armature;
  • la mappatura del potenziale di corrosione, attraverso la quale vengono acquisiti dati circa il potenziale elettrico delle armature (differenze di potenziale, espresse in millivolt) rispetto a un elettrodo di riferimento. Tali dati vengono poi processati attraverso l’aiuto di software al fine di poter riprodurre su diagrammi a colori la distribuzione delle aree in corrosione, permettendo quindi la loro localizzazione in modo puntuale;
  • l’analisi chimica in laboratorio del calcestruzzo per la misura del tenore di cloruri.