Misura di riparazione in caso di cor- cor-rosione causata dall’influsso del

clo-ruro

Nella determinazione delle misure di riparazione si deve partire dai meccanismi di danneggiamen-to dovuti agli effetti del cloruro citati nel cap. 4.3.

Con l’ausilio di un controllo della costruzione l’in-gegnere progettista deve disporre di conoscenze sullo stato complessivo di tutta la superficie dell’opera e della dimensione dell’inquinamento da cloruro anche in profondità. A seconda del ca-so specifico la ricerca avviene in modo non di-struttivacon la misurazione del potenziale [4.9, 4.19, 4.20] o distruttiva attraverso prelevamenti di carote o di polvere di trapanatura, rispettivamen-te con fori di sondaggioe successive analisi di laboratorio[4.21, 4.22].

Il contenuto critico di cloruronel calcestruzzo dipende da diversi fattori (vedi tabella 4.3). È inol-tre importante interpretare correttamente i risul-tati del controllo a seconda del metodo di analisi utilizzato (vedi figure 4.29 e 4.30).

Nelle pubblicazioni specializzate e nelle norme vengono indicati diversi valori limiti di cloruro. An-che se gli stessi rappresentano soltanto valori in-dicativi approssimativi, nella prassi vengono adot-tati valori limiti del 4% CI- della massa di cemen-to. Se in corrispondenza dell’armatura di un ele-mento costruttivo questo valore limite è raggiun-to o superaraggiun-to si può prevedere un rischio di cor-rosione. Va comunque detto che sul processo di diffusione che permette il trasporto del cloruro nel profilo di profondità nelle diverse direzioni non si dispongono di molte conoscenze. Se degli alti con-tenuti di cloruro non possono essere esclusi, allo-ra gli stessi devono dapprima essere controllati ap-prossimativamente nella zona di copertura del cal-cestruzzo. Se si dovessero accertare contenuti di cloruro superiori al 2% della massa di cemento o maggiori del 0.03% nella massa di calcestruzzo al-lora, in tal caso, devono essere rilevate le riparti-zioni della concentrazione per tutto lo spessore dell’elemento costruttivo in corrispondenza della superficie in cui si manifesta l’immissione di clo-ruro. Se nello strato di copertura del calcestruzzo degli elementi costruttivi in cemento armato sono rilevati dei contenuti di cloruro superiori al 0.5%

CI- riferiti alla massa di cemento e negli elementi costruttivi in cemento armato precompresso dei valori superiori al 0.2% CI-, la valutazione delle mi-sure necessarie deve essere chiesta in collabora-zione con un ingegnere specializzato. E ciò è ne-cessario anche nel caso in cui, sulla superficie in calcestruzzo, non ci siano segni visibili di corro-sione nell’armatura. Quando la composizione del calcestruzzo non è nota, è necessario valutare il contenuto di cemento nella parte non intaccata.

Figura 4.30 Ripartizione della quantità di cloruro nel calcestruzzo; fino al 95% del contenuto complessivo di cloruro è direttamente o potenzialmente disponibile per la corro-sione [4.22].

Figura 4.29 Determinazione del contenuto di cloruro nella prova di laboratorio: procedure e re-lativa estrazione di cloruri [4.22].

L’estrazione con acqua fredda non è rac-comandata vedi [ 4.21].

acido nitrico (diluito) caldo:

Soxhlet acqua calda acqua fredda

Nell’estrazione con acqua fredda vengono asportati soltanto ca. il 50% dei cloruri dal calcestruzzo alcalino.

ca. il 5% non è disponibile (non solubile in

acido nitrico caldo)

Costruzioni in calcestruzzo

Figura 4.31 Ripartizione di cloruro in un muro di spal-la lungo l’autostrada a Berlino [4.7].

Figura 4.32 Principio di riparazione R1 - CI, rappre-sentazione schematica della soluzione di principio [4.11].

In linea di massima sono possibili i seguenti prov-vedimenti di riparazione:

a) il ripristino dell’ambiente alcalino

In analogia al punto 4.4.3.2 a) risultano le se-guenti soluzioni:

rivestimento spesso con calcestruzzo al-calino o malta - principio di riparazione R1 - CI:

una ripassivazione di superfici in acciaio de-passivate o corrose non è possibile con rivesti-menti spessi alcalini, nel caso in cui la depassi-vazione è causata dall’influsso di cloruri. Una semplice applicazione della soluzione di princi-pio R1 secondo il cap. 4.4.3.2 a) (corrosione

do-vuta alla carbonatazione del calcestruzzo) non è quindi ammessa.

Nelle zone dove il contenuto di cloruro supera il valore oltre il quale inizia la corrosione il cal-cestruzzo deve essere asportato ovunque sia necessario fino in corrispondenza dell’armatu-ra e, per gadell’armatu-rantire una certo margine di sicu-rezza, anche oltre, conformemente a ciò che è indicato nella figura 4.32 ed indipendentemen-te dalla presenza o meno della corrosione.

Nel caso di penetrazione profonda e differen-ziata di cloruri il materiale inerte di sicurezza s3

è una garanzia contro possibili variazioni della profondità di penetrazione e dovrebbe essere superiore al valore di riferimento usuale indi-cato nella figura 4.33 .

tc,l

profondità massima della penetrazione di cloruri alla fine della durata residua d’utilizzo ambita

materiale inerte di sicurezza 10 mm materiale inerte di sicurezza 20 mm materiale inerte di sicurezza 5 mm

profondità della parete

fronte stradale

contenuto di cloruro

sezione A-A

esigenze:

vecchia superficie di calcestruzzo o superficie fino alla quale l’asportazione è avvenuta in modo esteso

limite del contenuto di cloruro provocante la corrosione

asportazione minima di calcestruzzo calcestruzzo di riparazione, rispett. malta rivestimento protettivo compatto

supplementare della superficie contro i cloruri

Il rivestimento in calcestruzzo alcalino, rispetti-vamente in malta (se del caso accompagnato da un provvedimenti di protezione della superficie) devono garantire che durante la prevista dura-ta residua d’utilizzo non si verifichi un’ulteriore penetrazione di cloruro nel vecchio calcestruz-zo. Per ciò è necessario applicare un rivesti-mento supplementare compatto che formi uno strato omogeneo su tutta la superficie del cal-cestruzzo. La composizione del calcestruzzo di riparazione, rispettivamente della malta, deve garantire che anche dopo la ridistribuzione dei cloruri del vecchio calcestruzzo, non si raggiun-ga un contenuto tale da provocare una corro-sione nella zona già risanata. Questa condizio-ne è rispettata se è dimostrato quanto premes-so al cap. 4.4.6

Riparazione locale con calcestruzzo alcalino o malta principio di riparazione R2 -CI:

in generale valgono le esigenze e condizioni ci-tate per il principio di riparazione R2.

Il limite di carbonatazione indicato nella figura 4.26 deve essere sostituito con il limite del con-tenuto di cloruro che provoca la corrosione. Il sistema di protezione della superficie deve im-pedire un’ulteriore penetrazione di ioni di clo-ruro.

b) Limitazione del contenuto di acqua nel cal-cestruzzo - principio di riparazione W - CI:

Nel calcestruzzo i cloruri aumentano la condut-tività elettrolitica dello stesso. L’efficacia di mi-sure di protezione delle superfici intese alla di-minuzione ed alla comparatività del contenuto di acqua deve quindi essere maggiore di quella prevista in caso di corrosione da carbonatazio-ne. Tenuto conto che attualmente non si dispo-ne di conoscenze sufficienti e sicure, la proce-dura può essere applicata soltanto nel caso in cui siano eseguite delle prove di riparazione di superfici, rispettivamente di elementi costrutti-vi di riferimento, prima dell’esecuzione delle mi-sure di riparazione. Queste prove-campione ser-vono per poter esaminare gli effetti del provve-dimento sull’avanzamento della corrosione nell’armatura, ad es. con l’istallazione di dispo-sitivi idonei per la misurazione del flusso corro-sivo.

Di regola valgono le esigenze e le condizioni ci-tate nel principio di riparazione W. Il limite di car-bonatazione nella figura 4.27 deve essere sosti-tuito con il limite del contenuto di cloruro pro-vocante la corrosione.

È possibile utilizzare tutti i calcestruzzi e malte di riparazione citati nel cap. 4.4.6. Il sistema di protezione della superficie deve corrispondere alle esigenze illustrate nel cap. 4.4.7 e deve im-pedire la penetrazione di ioni di cloruro.

c) Rivestimento dell’armatura - principio di riparazione C - CI:

di regola valgono le esigenze ed i provvedimenti indicati nel principio di riparazione C.

Il limite di carbonatazione nella figura 4.28 de-ve essere sostituito con il limite del contenuto di cloruro provocante la corrosione.

d) Estrazione di cloruri (denominata anche de-contaminazione clorurica)

Da alcuni anni diversi ricercatori e ditte sono im-pegnati nella riduzione dell’incrostazione di sa-li clorurici in una costruzione in calcestruzzo en-tro limiti ammissibili, attraverso l’estrazione dei cloruri con un procedimento elettrochimico (ve-di figure 4.33 e 4.34).

In vari paesi esistono già le prime esperienze pratiche. Nel punto [4.16] è illustrato lo stato del-le conoscenze tecniche. Come illustrato nella fi-gura 4.24 questo procedimento si trova alla vi-gilia dell’applicazione nella pratica, ma alcune questioni rimangono comunque ancora in so-speso.

Se si opta, nel caso specifico, per questi provve-dimenti, si deve dimostrare che il cloruro viene estratto con certezza e che l’alcalinità ed il conte-nuto d’acqua nel calcestruzzo da cui deriva la cor-rosione non vengono modificati sfavorevolmente sul lungo termine. È inoltre necessario esaminare se queste misure non provochino danni seconda-ri alla struttura con blocchetti di cemento.

A causa del pericolo di penetrazione del cloruro a maggiori profondità, dopo la realizzazione del provvedimento deve essere rilevato un profilo del-la ripartizione di cloruro in corrispondenza dell’ar-matura fino ad almeno 5 cm oltre la medesima.

Costruzioni in calcestruzzo

4.4.3.4 Protezione catodica contro la