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Domanda


Con riferimento ai grafici allegati al quesito pubblicato in data 10.06.2008 nella sezione "Durabilità", essendo presente sul grafico sia lo strato carbonato, sia il copriferro nonché il profilo di penetrazione dei cloruri rilevati applicando una metodologia usata per determinare i cloruri nelle acque reflue, Vi chiedo: è possibile che la valutazione dei cloruri sia errata? Relativamente al quesito pubblicato in data 09.06.2008 sempre nella sezione "Durabilità",  volevo sapere  se la valutazione del potenziale delle armature misurato con elettrodo posato su intonaco, come si vede nella foto allegata al quesito, è attendibile. Non andrebbe misurato sul calcestruzzo?

Risposta


I due grafici allegati a questo quesito riportano la profondità di carbonatazione del calcestruzzo, lo spessore di copriferro e il profilo del contenuto di cloruri in funzione della profondità. Presumo che il profilo dei cloruri sia ottenuto per interpolazione dei tre valori riportati sui grafici alle profondità di 10, 30 e 40 mm. Deduco che questi valori sono i risultati dell’analisi chimica su fette rappresentative rispettivamente delle profondità 0-20 mm, 20-40 mm e 40-60 mm. Non mi è però chiaro il modo con cui sono stati estratti i cloruri; si tratta di un’estrazione acida (per cui si può intendere che i valori riportati nel grafico siano dei valori “totali”) oppure un’estrazione in acqua (per cui i valori riportati nel grafico sono relativi ai soli cloruri “liberi”, cioè non legati o adsorbiti)?

Dai due grafici è ovvio che non ci sono al momento rischi di corrosione dovuti alla carbonatazione, in quanto la profondità di carbonatazione è inferiore allo spessore di copriferro in entrambi i casi riportati. Peraltro, la profondità di carbonatazione è prossima allo spessore di copriferro (soprattutto nel secondo caso) per cui è possibile che in breve tempo le armature possano essere raggiunte dalla carbonatazione e, quindi, essere depassivate. Per una valutazione in prima approssimazione del tempo residuo, se conosce l’età della struttura, può estrapolare l’andamento della profondità di carbonatazione (x) in funzione del tempo (t), facendo riferimento alla relazione:  

La corrosione, peraltro, potrebbe essere innescata anche dai cloruri. I valori di contenuto di cloruri misurati (e quindi i profili interpolati) sono crescenti in funzione della profondità nel calcestruzzo. L’andamento riportato nelle due figure è strano in quanto non ci si aspetterebbe un profilo crescente in funzione della profondità. Ci si aspetterebbe un profilo “piatto” (nel caso di cloruri introdotti al momento del getto) oppure di un profilo decrescente (nel caso di cloruri penetrati dall’ambiente). Andamenti  crescenti si trovano alcune volte negli strati superficiali del calcestruzzo, in strutture soggette a periodica bagnatura, in quanto si verifica un dilavamento superficiale che può interessare anche 10-20 mm di spessore. Nel suo caso però l’andamento continua a sembrare crescente fino a 50-60 mm.

Credo però che sia necessario porre l’attenzione, più che sull’andamento del profilo, sui valori misurati. Assumendo che le analisi siano state eseguite correttamente, i valori rilevati sono modesti, sia nel caso si tratti di cloruri totali (solubili in acido) sia nel caso si tratti di cloruri liberi (solubili in acqua). Con una sola eccezione, si sono misurati valori inferiori a 0.1% in massa rispetto al cemento; questo valore è pari al limite di cloruri ammesso nei cementi (inteso come cloruri totali) e quindi potrebbe semplicemente essere la quota di cloruri introdotti dal cemento (i valori più bassi in superficie potrebbero essere dovuti ad un dilavamento). Solo nel primo profilo, alla profondità di 40-60 mm si è misurato un contenuto di cloruri di circa 0.25% in massa rispetto al cemento. Questo contenuto non è comunque sufficiente a innescare la corrosione (se è un contenuto totale), mentre potrebbe essere a rischio nel caso fosse un contenuto di cloruri liberi (soprattutto nel momento in cui anche la carbonatazione dovesse raggiungere l’armatura).

In definitiva, i contenuti di cloruri riportati nei profili allegati al quesito sembra non essere preoccupante. Nella sua struttura è stato misurato in un solo caso un contenuto di cloruri significativo. Se vuole togliersi il dubbio in merito a questo unico dato può prelevare un’altra carota per ripetere il profilo oppure può effettuare l’analisi a maggiore profondità nello stesso punto in cui ha prelevato la carota precedente.

Per quanto concerne la misura del potenziale di corrosione, la presenza dell’intonaco può consentire di effettuare la misura, anche se può alterare il risultato. L’intonaco, infatti, come il calcestruzzo, è un materiale poroso e consente la rilevazione del potenziale. Tuttavia, la sua presenza può introdurre dei contributi spuri di difficile valutazione (ad esempio, dovuti alla presenza potenziali di giunzione all’interfaccia tra i due materiali oppure al fatto che la soluzione nei pori dell’intonaco è diversa da quella del calcestruzzo). Ovviamente se l’intonaco non è aderente al calcestruzzo si introducono ulteriori errori e può persino non essere possibile effettuare la misura.
Tutto ciò premesso, credo che la misura sull’intonaco si possa eseguire qualora si effettui una mappatura di potenziale con lo scopo di individuare le zone di corrosione (ad esempio, in corrispondenza delle zone umide in un calcestruzzo carbonatato, dove si misurano potenziali di almeno 200 mV inferiori rispetto alle zone asciutte). In questo caso, non è necessario valutare il valore preciso di potenziale, ma è sufficiente rilevare le differenze da punto a punto; i contributi spuri dovuti all’intonaco dovrebbero essere trascurabili. Naturalmente la misura sarebbe più “pulita” se si potesse rimuovere l’intonaco, ma in tal caso si perderebbero tutti i vantaggi di una misura semplice e non distruttiva come la misura di potenziale di corrosione. 
 

In tutti casi, comunque, la misura di potenziale non è in grado da sola di stabilire con certezza le condizioni di corrosione delle armature e deve essere sempre associata a misure di profondità di carbonatazione o di contenuto di cloruri e a misure di spessore di copriferro.

Prof. Luca Bertolini

 

 

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