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La protezione deL<br />
caLcestruzzo DANNeGGIATo<br />
è UNo DeGLI INTerVeNTI PIù<br />
rIcHIeSTI NeLL’INDUSTrIA DeLLe<br />
coSTrUzIoNI. L’AMbIeNTe MArINo,<br />
MA ANcHe L’ANIDrIDe cArboNIcA<br />
coNTeNUTA NeLL’ArIA, GIocANo<br />
UN rUoLo MoLTo IMPorTANTe<br />
NeLLA corroSIoNe DeI FerrI DI<br />
ArMATUrA.<br />
all’interno del calcestruzzo: se queste<br />
superano la resistenza a trazione del materiale<br />
si formano fessure o si arriva alla<br />
delaminazione del materiale.<br />
Anche i cloruri (presenti per esempio nei<br />
sali disgelanti o in ambiente marino) intervengono<br />
nella rottura dello strato che<br />
ricopre il ferro d’armatura, portando alla<br />
comparsa di ruggine o di una corrosione<br />
localizzata, detta pitting.<br />
In che modo? quando gli ioni cloruro raggiungono<br />
un determinato livello critico,<br />
penetrano lo strato passivante e raggiungono<br />
la superficie dell’acciaio, dando il<br />
via alla corrosione di quell’area.<br />
Il tempo necessario perché inizi la corrosione<br />
da cloruri dipende da diversi fattori:<br />
■ la concentrazione dei cloruri sulla<br />
MAPESHIELD I<br />
Per la protezione galvanica dei ferri d’armatura nelle strutture nuove o da riparare,<br />
<strong>Mapei</strong> propone MAPESHIELD I, un anodo galvanico di zinco puro. È composto<br />
da un’anima di zinco multistrato a elevata superficie, ricoperta da una speciale<br />
pasta conduttiva, che lo mantiene attivo nel tempo. Una volta connesso alle barre<br />
d’armatura, ferma la corrosione e ne impedisce la formazione, anche quando<br />
l’ambiente circostante è molto aggressivo per la presenza di cloruri. Inoltre, la<br />
corrente generata da MAPESHIELD I provoca un aumento del pH che porta a una lenta<br />
rialcalinizzazione del calcestruzzo e all’allontanamento degli ioni cloro eventualmente<br />
presenti. Le applicazioni di questo prodotto sono numerose: pile o spalle di ponti<br />
o viadotti, solette, pavimentazioni in calcestruzzo (per esempio nei parcheggi),<br />
fondazioni e frontalini di balconi. MAPESHIELD I è prodotto in due diverse lunghezze<br />
e quattro diverse masse, in modo da poter essere applicato nella maggior parte delle<br />
strutture. Il calcestruzzo armato aumenta così notevolmente la sua durabilità.<br />
superficie esterna del calcestruzzo<br />
■ lo spessore del calcestruzzo<br />
■ il livello di umidità nel calcestruzzo<br />
■ le proprietà della matrice cementizia<br />
La tecnica di protezione catodica<br />
Nella corrosione intervengono meccanismi<br />
elettrochimici, durante i quali le<br />
zone dove viene rotto lo strato passivante<br />
fungono da anodo (cioè da elettrodo<br />
positivo), mentre quelle che rimangono<br />
passivate agiscono da catodo (l’elettrodo<br />
negativo). Questa osservazione è molto<br />
importante ai fini della protezione del calcestruzzo.<br />
Per prevenire la corrosione dei ferri d’armatura<br />
in condizioni particolarmente aggressive<br />
può essere utilizzata la tecnica<br />
della protezione catodica, basata su principi<br />
elettrochimici. Una piccola quantità<br />
di corrente continua viene fatta passare<br />
da un elettrodo all’acciaio della barra che<br />
deve essere protetta. Questa corrente<br />
abbassa il potenziale elettrico della barra,<br />
rallentandone la corrosione.<br />
Possiamo ottenere questo tipo di protezione<br />
in due modi: applicando una corrente<br />
dall’esterno oppure tramite un sistema<br />
di anodi galvanici. Nel primo caso,<br />
un trasformatore esterno (che funge da<br />
anodo) fornisce corrente alla struttura<br />
interessata. Strumenti analogici o digitali<br />
sono solitamente installati per mostrare il<br />
voltaggio e la corrente circolante. Questo<br />
sistema è usato generalmente in grandi<br />
strutture come gli oleodotti, dove gli anodi<br />
galvanici non possono fornire in maniera<br />
economica una corrente sufficiente<br />
per garantire una completa protezione.<br />
In maniera più semplice, si può ottenere<br />
la protezione catodica connettendo il<br />
ferro d’armatura da proteggere con un<br />
altro “metallo sacrificale” più facilmente<br />
corrodibile, che funge da anodo galvanico<br />
nella cella elettrochimica. Sono questi<br />
anodi a corrodersi e a generare un flusso<br />
di corrente, permettendo così di proteggere<br />
l’acciaio della barra. Affinché ci sia<br />
protezione galvanica, l’anodo deve trovarsi<br />
a un potenziale inferiore (più negativo)<br />
rispetto al catodo (l’acciaio che deve<br />
essere protetto).<br />
Gli anodi vengono installati sia nelle strutture<br />
nuove che in quelle danneggiate,<br />
posizionandole all’interno dell’elettrolite.<br />
Quando l’elettrolite è costituito da acqua<br />
di mare o da calcestruzzo, alluminio e<br />
zinco sono i materiali più usati per proteggere<br />
l’acciaio.<br />
Questo articolo è tratto da <strong>Mapei</strong> Americas<br />
17/2012, periodico edito da <strong>Mapei</strong><br />
Corp., che ringraziamo.<br />
Roger Pratt. Product Manager di <strong>Mapei</strong> Americas.<br />
118/2013 RM 45