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| La corrosione delle armature |
Spesso le facciate degli edifici in cemento armato sono oggetto di problemi
dovuti alla corrosione delle armature. In questi casi è molto importante
il calcestruzzo attorno ai ferri, ossia lo spessore del copriferro. Gli
inconvenienti principali si hanno direttamente sulle facciate in calcestruzzo,
negli spigoli di balconi, acroteri (un acroterio è in senso stretto
un plinto al culmine del frontone nei templi e, per estensione, indica
la decorazione che vi era collocata) sono luoghi in cui il calcestruzzo
può scheggiarsi.
Le schegge di calcestruzzo possono anche essere profonde.
I danni derivanti da corrosione possono riguardare edifici diversi
fra loro che possiedono dei muri di facciata in calcestruzzo rinforzato
con delle armature metalliche che mirano a limitare gli effetti del ritiro
del calcestruzzo. Presentano delle schegge di calcestruzzo, puntuali o
allineati, nonché delle armature metalliche molto vicine alla superficie,
scoperte e arrugginite, ed infine delle tracce ocra che macchiano questa
parete laddove c'è ruggine.
Tutti sanno che una barra d'acciaio, lasciata in aria umida, arrugginisce.
Ma la differenza con il nostro caso è che qui la barra si trova
in un ambiente che sembra chiuso.
Ciò perché il calcestruzzo è un ambiente denso
ma, a una scala microscopica, comporta dei vuoti. Questi sono collegati
fra loro con dei pori molto fini che formano una rete interna la quale
porta fino alla superficie.
In un calcestruzzo giovane (il primo anno di vita ad esempio), questi
vuoti sono occupati da particelle di calce, che provengono dal calcestruzzo,
e che sono il residuo di reazioni chimiche che hanno portato alla solidificazione
del calcestruzzo, pochi giorni dopo il getto. Questa calce risulta molto
utile perché è all'origine della formazione su queste armature
di una "pelle" di calcestruzzo, uno strato protettivo contro la formazione
della ruggine. Si dice che l'acciaio è "passivato".
Ma, con il tempo, questa situazione evolve, prima sotto l'effetto della
pioggia, che bagna la parete sui 2-3 primi centimetri, con dei cicli umidificazione-asciugamento.
D'altra parte, l'aria contiene dell'anidride carbonica e dell'ossigeno,
pronti a seguire l'acqua, diffondendosi nei pori del calcestruzzo.
Umidità, anidride carbonica, ossigeno: tutti gli ingredienti
per lanciare il processo d'ossidazione.
Questi elementi infiltrano il calcestruzzo fino a raggiungere l'armatura,
ciò tanto più facilmente quanto più ridotto è
lo spessore del calcestruzzo.
L'anidride carbonica innanzitutto porta alla carbonatazione del calcestruzzo,
cioè reagisce chimicamente con la calce libera residuale. Ne risulta
la scomparsa dello strato "passivato" e protettivo dell'acciaio.
A questo stadio, l'ossigeno può attaccare l'acciaio se l'ambiente
è umido (è sufficiente che piova…). La reazione di corrosione
vera e propria comincia a questo punto con la formazione di sali di ferro
in strati sovrapposti sul metallo.
Siccome questi compositi hanno la particolarità di formarsi
con un forte aumento di volume, la reazione porta alla fessurazione e successivamente
alla scomposizione dello strato di calcestruzzo, troppo magro, che circonda
l'armatura.
Questo processo, come illustrato, può manifestarsi rapidamente
nel caso di armature poco protette perché la carbonatazione è
in grado di interessare qualche centimetro entro il primo anno in alcuni
calcestruzzi.
La progressione è poi rallentata poiché il primo carbonato
formato disturba la diffusione del gas. Ma è sempre suscettibile
di raggiungere l'acciaio entro qualche anno soltanto, anche in un calcestruzzo
di buona qualità.
Due sono le cause principali degli inconvenienti: la qualità insufficiente
del calcestruzzo e le armature troppo vicine della superficie.
La ragione che fa iniziare questo deleterio processo è quindi
la porosità eccessiva del calcestruzzo. L'origine è da cercare
:
- nella sua composizione (se le proporzioni di sabbia e di ghiaia sono
sbagliate ad esempio);
- o nella sua preparazione (troppa acqua nel getto, insufficiente vibrazione,…)
;
- o nella dessicazione troppo rapida del calcestruzzo giovane (caldo
o clima secco) se la superficie non è stata protetta con un prodotto
adeguato.
La causa sussidiaria, ma ovviamente altrettanto grave, è la
messa in posto di armature senza precauzioni per quanto riguarda la loro
distanza minima della superficie:
- perché sul cantiere sono stati letti male i disegni (o perché
questi non sono espliciti, o perché sono disegnati su una scala
che non rende conto dello spazio reale richiesto dalle barre dopo la piegatura
regolamentare).
- oppure perché le zeppe previste per assicurare il posizionamento
delle barre alla distanza giusta non sono sufficienti. I pannelli di armatura
possono allora deformarci all'interno della cassaforma, fino eventualmente
a venire a toccare la parete sotto la pressione del calcestruzzo.
In conclusione, questa tipologia di danno, anche se non è sufficiente
per mettere in pericolo la "solidità" degli elementi interessati,
costituisce un sinistro troppo frequente, spesso oneroso in quanto si riproduce
su tanti elementi identici (acroteri o facciate).
La morale che si può allora trarre è che ogni armatura
di un elemento o di un muro in cemento armato ha un ruolo ben determinato.
Di conseguenza, le sue condizioni di posizionamento nella cassaforma devono
essere specificate nei disegni, con la stessa precisione e lo stesso rigore
che quelli richiesti per indicare il diametro e le altre caratteristiche
delle barre in una trave o in un solaio.
Per fortuna oggi esistono dei rivestimenti e delle pitture capaci di
proteggere contro questa aggressione le facciate esposte all'acqua. |
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