S&A 133 Gennaio-Febbraio 2019

Ugo Dibennardo(1), Paolo Mannella(2)

materiali&inerti

I COMPOSITI IN FIBRA DI VETRO PER LA DURABILITÀ DELLE INFRASTRUTTURE LA DURABILITÀ DELLE STRUTTURE IN CALCESTRUZZO ARMATO

U

no dei problemi che maggiormente influenzano la durabilità delle strutture in calcestruzzo armato, riducendone la vita utile, è rappresentato dalla corrosione delle armature metalliche.

Al riguardo, occorre ricordare che l’acciaio - una volta annegato nel calcestruzzo - si trova protetto dalla corrosione fintanto che il calcestruzzo stesso è caratterizzato da un valore dell’alcalinità compreso tra pH 12 e pH 14.

Nelle fasi iniziali di realizzazione di un elemento strutturale in c.a., sull’acciaio costituente le armature metalliche si forma un sottilissimo film passivante (formato da ossidi dello spessore di pochi strati molecolari) che protegge l’armatura metallica e rende praticamente impossibile la corrosione.

Col passare del tempo, tuttavia, l’alcalinità del calcestruzzo viene neutralizzata dall’anidride carbonica proveniente dall’esterno che, lentamente, determina il fenomeno della carbonatazione

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del calcestruzzo. Tale fenomeno non è di per sé dannoso per il calcestruzzo, anzi ne aumenta le caratteristiche di resistenza meccanica a compressione, ma induce la riduzione dell’alcalinità del calcestruzzo, fino a raggiungere valori compresi tra pH 9 e pH 11.

Al di sotto del valore di pH 11,5, il film protettivo passivante che avvolge le barre di armatura metallica si dissolve e, in presenza di acqua e ossigeno, inizia la corrosione dell’armatura in acciaio.

Tale fenomeno è aggravato dalla presenza di cloruri che troviamo nei sali disgelanti utilizzati nel periodo invernale sui ponti e sui viadotti situati in aree montane e che pure sono presenti nell’atmosfera in prossimità del mare, a distanza inferiore ai 500 m dalla linea costiera, il cosiddetto aerosol marino.

La corrosione dell’acciaio presente negli elementi strutturali in c.a., inoltre, può essere innescata da correnti galvaniche che si determinano nelle vicinanze di linee elettriche aeree e cavidotti ad alta tensione.

Spesso, al fine di aumentare la durabilità di un opera in c.a., si sceglie di aumentare il valore del copriferro a protezione dell’armatura metallica; tale scelta, tuttavia, in caso di non corretta realizzazione e armatura dello spessore di copriferro - necessaria quando questo assume valori superiori ai 5 cm - può determinare la rapida insorgenza di fessurazioni con i danni conseguenti.

La corrosione delle armature metalliche produce ossido di ferro che causa il rigonfiamento delle barre; tale aumento di volume induce fessurazioni nel calcestruzzo, perdita di aderenza ed espulsione del copriferro.

Il risultato finale del fenomeno di carbonatazione del calcestruzzo e della successiva ossidazione delle barre di armatura è ben noto a tutti e può essere bene esemplificato dalle immagini che seguono (Figure 2 e 3).

1-2019 STRADE & AUTOSTRADE

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