Calcestruzzo eterno finchè dura

Calcestruzzo eterno finchè dura

La carbonatazione: prevenzione e manutenzione

Con il termine calcestruzzo si intende il conglomerato artificiale formato da cemento, sabbia, ghiaia e acqua miscelati nelle giuste proporzioni; il cemento reagisce a contatto con l'acqua, fa presa e indurisce conferendo alla miscela una resistenza tale da renderla assimilabile a una pietra.
Una caratteristica che ha fatto considerare per molti secoli il calcestruzzo un prodotto inalterabile e dalla durata illimitata.

Nell'era moderna, XIX secolo, l'invenzione del cemento armato, nato dall'abbinamento di un armatura metallica al conglomerato di calcestruzzo, ha reso il calcestruzzo il materiale da costruzione più usato al mondo. L'avvento del cemento armato, più propriamente detto calcestruzzo armato, grazie alle sue qualità di forza e duttilità ha reso possibile la realizzazione di opere monumentali; oggi la sfida è: come conservarle?

Il degrado del cemento armato

Se nei secoli il calcestruzzo è stato considerato un materiale eterno, l'aumento dell'inquinamento e dell'aggressività atmosferica ha generato le condizioni per intaccare tale fama.

Il fenomeno del degrado del calcestruzzo è il frutto dell'interazione di diversi fattori capaci di ridurre in modo significativo l'azione di protezione che il calcestruzzo esercita sui ferri di armatura, rendendo così possibile la corrosione degli stessi con serio pericolo per la conservazione di tutto l'edificio.

L'atmosfera è composta da elementi capaci di favorire l'azione di corrosione sul calcestruzzo:

•  l'ossigeno, quale elemento sostenitore delle reazioni chimiche;

•  il vapore d'acqua, che per condensa funziona da solvente;

•  l'anidride carbonica o solforosa.

Non secondariamente, la durata del calcestruzzo è influenzata dalla composizione dei suoi costituenti, cemento, sabbia e inerti, e dalle tecniche di posa in opera

Una buona conservazione della struttura è sicuramente da attribuire a un'attenta ed efficace opera di prevenzione.

Il primo aspetto da prendere in analisi per un corretto piano di prevenzione riguarda i fenomeni superficiali; tutte quelle alterazioni in grado di intaccare lo strato di finitura e di aprire, così, un varco alla propagazione dell'aggressione anche all'interno del conglomerato.

E' possibile osservare i fenomeni superficiali con molta facilità sugli edifici con finiture a cemento armato a vista.

La carbonatazione

Qual'è il fenomeno che rende vulnerabile l'armatura metallica del cemento armato all'attacco degli agenti esterni? La carbonatazione.

La reazione di carbonatazione interessa l'idrossido di calcio presente nel conglomerato cementizio che interagendo con l'anidride carbonica presente nell'ambiente genera il carbonato di calcio; reazione così descritta:

Ca(OH)₂ + CO₂ > CaCO₃ + H₂O

In condizioni normali il calcestruzzo sano è caratterizzato da un pH variabile tra 12,6 e 13,8, in queste condizioni il ferro di armatura si ricopre di un film protettivo di ossidi. A contatto con l'anidride carbonica presente nell'atmosfera il pH del calcestruzzo si riduce fino a valori inferiori a 9 andando a esaurire quella barriera protettiva di ossidi che si crea intorno all'armatura, e annullando, quindi, la condizione di passività garanzia di protezione dalla corrosione.

L'evoluzione del fenomeno del degrado del cemento armato dovuto alla carbonatazione è distinta in 2 periodi ben precisi che possono essere più o meno lunghi in base alle condizioni ambientali.

Innesco, fase nella quale l'aggressione dell'anidride carbonica muta il pH del calcestruzzo neutralizzando la condizione di passività.

Propagazione, fase di diffusione vera e propria della corrosione fino a intaccare le armature.

L'innesco con la distruzione del film protettivo crea la precondizione per l'inizio della corrosione, che avviene nella fase di propagazione con l'azione combinata di acqua e ossigeno. Uno stato di degrado che coinvolge anche i ferri di armatura mette a rischio la funzionalità di tutto l'edificio, facendo perdere i margini di sicurezza previsti dalla progettazione strutturale.

La Prevenzione

Il fenomeno della Carbonatazione interessa indistintamente tutte le costruzioni in calcestruzzo armato dopo alcune decadi.
Riuscire a effettuare un'accurata analisi dello stato di degrado è indispensabile sia per l'edilizia abitativa sia per le infrastrutture e gli edifici pubblici, soprattuto laddove il calcestruzzo viene utilizzato con finitura facciata a vista.

Una corretta manutenzione delle strutture in cemento armato può essere garantita da uno strumento capace di diagnosticare le forme di degrado in atto, l'estensione e le sua possibile evoluzione.

CARBONTEST^® è uno strumento maneggevole in grado di restituire queste informazioni e, quindi, di poter pianificare un efficace intervento di risanamento laddove se ne presenta il bisogno.

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