La carbonatazione del calcestruzzo è un processo di degrado del materiale del tutto fisiologico, che può comprometterne la stabilità. Per fortuna, può essere prevenuto o rallentato. Vediamo come.
In questa guida parliamo di un’attività di risanamento, nota come carbonatazione del calcestruzzo, suggerendo approcci preventivi e soluzioni, offrendo consigli per chi vuole agire in fretta e bene.
Cos’è la carbonatazione del calcestruzzo?
Il primo passo per comprendere come possa essere prevenuta la carbonatazione del calcestruzzo consiste nel comprendere il fenomeno. Dunque, di cosa si tratta?
Si tratta di un processo chimico in cui l’idrossido di calcio, presente nel calcestruzzo, reagisce con l’anidride carbonica dell’aria formando carbonato di calcio. Tale processo chimico porta a una riduzione del pH del calcestruzzo, passando da un ambiente altamente alcalino a uno più neutro.
Questo fenomeno è fisiologico, ma avviene principalmente nelle strutture di calcestruzzo esposte all’aria e all’umidità. Dunque, è particolarmente diffuso nelle zone industriali e altamente trafficate, in cui la concentrazione di anidride carbonica è alta.
La carbonatazione è pericolosa in quanto può compromettere la durabilità del calcestruzzo, in quanto riduce la capacità del materiale di proteggere l’armatura d’acciaio dalla corrosione.
In particolare, quando il pH scende sotto una certa soglia, l’acciaio all’interno del calcestruzzo perde il suo strato protettivo, diventando suscettibile alla ruggine.
Carbonatazione del calcestruzzo: come si previene?
Il miglior modo per prevenire o per meglio dire rallentare la carbonatazione del calcestruzzo consiste nell’impiego di calcestruzzo di qualità, ovvero con un basso rapporto acqua/cemento.
Meno acqua si usa (al netto delle necessità strutturali) meno intensa è la reazione con l’anidride carbonica. Per il resto, è utile prendere i seguenti accorgimenti:
- Protezione superficiale: applicare rivestimenti protettivi, come vernici, resine o sigillanti, sulle superfici in calcestruzzo può impedire l’ingresso di anidride carbonica e umidità. Questi rivestimenti devono essere resistenti all’usura e all’azione degli agenti atmosferici.
- Copertura adeguata delle armature: è bene assicurarsi che l’armatura d’acciaio sia adeguatamente coperta dal calcestruzzo, seguendo le specifiche progettuali per lo spessore di copriferro. Una maggiore copertura riduce il rischio di esposizione delle armature all’anidride carbonica.
- Mantenimento della qualità dell’ambiente: è utile anche limitare l’esposizione delle strutture in calcestruzzo a condizioni ambientali aggressive, come alte concentrazioni di anidride carbonica, attraverso l’uso di barriere fisiche o misure di controllo dell’inquinamento. Ovviamente, ciò riguarda solo le strutture interne.
- Monitoraggio del calcestruzzo: si effettua tramite il test di carbonatazione. Si tratta di un esame che determina la profondità di carbonatazione nel calcestruzzo. Si svolge prelevando un campione di calcestruzzo e spruzzando una soluzione di fenolftaleina sulla superficie tagliata. La fenolftaleina cambia colore in presenza di pH elevato (non carbonatato), diventando rosa. Le aree carbonatate, con pH ridotto, rimangono incolori. La profondità della zona incolore indica la progressione della carbonatazione.
Cosa succede se il calcestruzzo va incontro a carbonatazione rapida?
Se il calcestruzzo va incontro a una rapida carbonatazione, raggiunge un PH molto basso in breve tempo. Ciò, a sua volta, genera conseguenze negative per il calcestruzzo medesimo e più in generale per la costruzione.
- Corrosione dell’armatura: lo strato protettivo passivante sull’acciaio si dissolve, esponendo l’armatura alla corrosione. La ruggine che si forma sull’acciaio ha un volume maggiore rispetto al metallo originario, causando tensioni interne nel calcestruzzo.
- Crepe e fessurazioni: l’espansione dovuta alla ruggine genera crepe nel calcestruzzo, che possono propagarsi e aumentare di dimensione nel tempo. Queste crepe compromettono l’integrità strutturale e permettono l’ingresso di ulteriori agenti aggressivi, accelerando il degrado.
- Sfaldamento e distacco del copriferro: la pressione interna causata dalla corrosione dell’armatura può portare allo sfaldamento del copriferro, il distacco di porzioni di calcestruzzo superficiale, esponendo ulteriormente l’armatura agli agenti atmosferici.
- Segni visibili: oltre alle crepe e alle fessurazioni, altri segni visibili della carbonatazione rapida includono macchie di ruggine sulla superficie del calcestruzzo, efflorescenze bianche (deposizioni saline) e spalling (frammentazione) della superficie del calcestruzzo.
Ovviamente, il calcestruzzo può andare incontro a degrado anche per altri motivi: nella guida sul degrado del calcestruzzo forniamo una panoramica esaustiva dei fattori scatenanti e delle soluzioni efficaci.
Carbonatazione del calcestruzzo: come si risolve?
La risoluzione della carbonatazione del calcestruzzo implica interventi mirati a ripristinare l’integrità e la durabilità della struttura.
Inizialmente, è fondamentale identificare l’area interessata e valutare l’estensione del danno. Il calcestruzzo deteriorato viene rimosso fino a raggiungere il materiale sano.
Le armature d’acciaio corrose vengono pulite per rimuovere la ruggine, spesso utilizzando metodi meccanici o prodotti chimici specifici. Successivamente, le superfici delle armature vengono trattate con inibitori di corrosione per prevenire ulteriori attacchi.
Dopo aver trattato l’armatura, si procede con l’applicazione di un nuovo strato di calcestruzzo o malta, garantendo che il materiale utilizzato abbia proprietà adeguate a resistere alla carbonatazione futura. Spesso vengono aggiunti additivi per migliorare la densità e la resistenza chimica del calcestruzzo riparato.
Infine, la superficie riparata può essere protetta con rivestimenti impermeabilizzanti per impedire l’ingresso di anidride carbonica e umidità, assicurando una maggiore durabilità.
A chi rivolgersi
Il risanamento del calcestruzzo vittima di carbonatazione è un processo complesso, come abbiamo visto.
Dunque, dev’essere realizzato da personale specializzato e in possesso dei prodotti giusti.
Da qui, la necessità di rivolgersi solo ed esclusivamente a imprese edili o comunque persone del mestiere.
Il criterio di valutazione principale è la qualità, ma ciò non toglie che si possa puntare al risparmio. Un buon modo per farlo è utilizzare le piattaforme specializzate.
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