17 La corrosione riduce la durata delle strutture d'acciaio e la lotta contro di essa richiede forti spese, mentre il calcestruzzo è pressoché eterno
MITO:
La corrosione riduce la durata delle strutture in acciaio e la lotta contro di essa richiede forti spese, mentre il calcestruzzo è pressochè eterno.
REALTA':
Spesso accade proprio il contrario.
Il mito dell'eternità del calcestruzzo è stato da tempo sfatato. Sempre più frequentemente edifici in calcestruzzo armato si presentano prematuramente degradati e talvolta gravemente ammalorati e la problematica della durabilità delle opere in calcestruzzo armato, provocata dalla corrosione dei ferri d'armatura, sta diventando di grande attualità.
Infatti le barre d'armatura in acciaio si trovano normalmente in condizioni di passività nel sistema acciaio-calcestruzzo, e quindi si mantengono intatte, quando il calcestruzzo è di buona qualità ed adeguatamente compattato in fase di gettata, i ricoprimenti dei ferri sono di idoneo spessore, le sollecitazioni sono calcolate in modo tale da non causare fessurazioni significative, e purché l'ambiente non sia particolarmente aggressivo.
Se il calcestruzzo non viene perfettamente confezionato e posto in opera (o meglio ancora protetto mediante miscelazione con opportuni additivi da inserire nell'impasto o da applicare superficialmente), se il "copriferro" è insufficiente. se sono presenti fessurazioni, esso diventa estremamente soggetto all'azione corrosiva a danno delle barre d'armatura a causa della carbonatazione del calcestruzzo, dell'umidità, degli agenti atmosferici aggressivi (tipici non solo degli ambienti marini o industriali, ma anche degli ambienti urbani, come è stato drammaticamente messo in evidenza dal fenomeno delle -Piogge acide emerso negli ultimi anni) e soprattutto dei cloruri (derivanti dall'atmosfera marina o dallo spargimento di sali antigelo).
Ne conseguono scarse prestazioni e durabilità limitata. La fessurazione del calcestruzzo espone i ferri d'armatura ad una sempre più rapida corrosione, perché la ruggine, il cui volume è molto superiore a quello del ferro, espandendosi scalza ulteriormente il copriferro e lo distacca estesamente.
Nel caso di strutture in calcestruzzo non in vista può risultare difficile mantenere questo insidioso fenomeno sotto controllo.
Per proteggere i ferri d'armatura si fa sempre più spesso ricorso al tondino zincato a caldo.
In mancanza di particolari accorgimenti molte strutture in cemento armato richiedono nel giro di pochi anni (si è calcolato 25 o 30 anni al massimo, in ambiente urbano) pesanti interventi di manutenzione, che in certi casi risultano antieconomici e magari anche di scarso successo.
Situazioni di degrado particolarmente spinto possono imporre talvolta la demolizione dell'intero edificio o di parti consistenti di esso.
Le stesse Associazioni imprenditoriali del settore, in un recente convegno volto a tracciare il quadro della qualità dei calcestruzzi. hanno constatato che - sebbene l'industria sia in grado di produrre cementi e di preconfezionare calcestruzzi innovativi ultra resistenti e durabili - nel 80% dei casi essi non vengono impiegati a causa della scarsa conoscenza che ne hanno i Progettisti e le Imprese, anche a causa dei ritardi nell'adeguamento delle leggi e dei regolamenti tecnici di attuazione. Perciò si è detto che non raramente il calcestruzzo può tramutare il sogno di un Architetto nell'incubo di un Committente.
Le soluzioni per proteggere il calcestruzzo armato aumentano non di poco il costo rispetto al calcestruzzo non protetto e riducono. o addirittura capovolgono, la differenza di costo in senso favorevole alle strutture in acciaio.
Nel caso delle carpenterie in acciaio, la corrosione può essere prevenuta grazie ai molteplici tipi di trattamenti superficiali di elevata qualità ed affidabilità oggi disponibili per far fronte alle più diverse esigenze di protezione. Tali trattamenti, specie quelli eseguiti con l'impiego di idonee attrezzature ed in condizioni operative controllate (in appositi impianti di stabilimento), assicurano piena e duratura protezione, efficace anche nelle peggiori condizioni ambientali.
È essenziale che qualunque tipo di trattamento di protezione superficiale sia preceduto da un adeguato trattamento di preparazione della superficie, allo scopo di rimuovere le scaglie di laminazione, la calamina, la ruggine e la sporcizia e di assicurare un profilo regolare e con un grado di rugosità tale da offrire idoneo aggrappaggio ai diversi tipi di pittura.
Esistono moltissimi tipi di cicli di protezione mediante vernice. solitamente essi prevedono uno strato di fondo, uno o più strati intermedi ed uno di finitura, variabili in relazione al tipo di aggressione cui sarà soggetta la struttura, alla durata della protezione che si vuole ottenere, all'effetto estetico desiderato
Sono oggi disponibili sistemi di pitturazione sviluppati originariamente per rispondere alle severe esigenze di protezione dei ponti e viadotti stradali soggetti alla fortissima aggressione dei sali adoperati per combattere la formazione di ghiaccio sulla pavimentazione stradale. Che assicurano protezione anche per oltre 40° anni.
Un altro fra i vantaggi di questi tipi di pittura è di resistere bene, senza nemmeno perdere la propria brillantezza, ai solventi usati per rimuovere i graniti eseguiti con vernici a spruzzo.
Un tipo di protezione totale e definitiva è realizzabile con la zincatura a caldo, mediante immersione degli elementi strutturali in vasche contenenti zinco fuso a circa 450°C, previa preparazione mediante sgrassaggio, decapaggio in vasche contenenti soluzioni acide, lavaggio, flussaggio e preriscaldo.
Il rivestimento protettivo ottenuto è proporzionale allo spessore dell'acciaio ed assicura una protezione efficace per un periodo medio di alcuni decenni.
Infatti la zincatura a caldo porta alla formazione di un vero e proprio strato di lega tra lo zinco ed il ferro sottostante, di spessore medio tra i 70 ed i 100 µm (ma che può arrivare a valori assai superiori), che non solo esplica un efficace effetto barriera isolando l'acciaio sottostante dagli agenti ossidanti e ne aumenta la durezza superficiale, ma realizza una protezione galvanica del tipo cosiddetto ad "anodo sacrificale".
Questa denominazione deriva dal fatto che. finché rimane traccia di zinco, questo si sacrifica, mentre l'acciaio resta intatto. Tale protezione si mantiene efficace anche in presenza di estese lesioni del rivestimento protettivo.
Lo zinco penetra anche nelle zone poco accessibili ed all'interno nel caso di tubi o scatolati, purché questi vengano opportunamente progettati.
Considerato che la velocità di corrosione dello strato superficiale di zinco e di lega ferro-zinco varia da meno di l µm all'anno in ambiente rurale a 2.3 µm annui in ambiente urbano, fino ad una decina in ambiente industriale, ne consegue che la protezione garantita dalla zincatura varia da un minimo di 10-20 anni fino a moltissimi decenni, anche in presenza di scalfiture profonde ed estese ed in condizioni di totale assenza di manutenzione.
Talvolta, soprattutto per ragioni estetiche, si adotta la protezione cosiddetta "duplex", che abbina ad un primo rivestimento metallico un successivo rivestimento organico (vernice). Per ottenere un'efficace adesione del secondo necessaria un'accurata preparazione della superficie del sottostante rivestimento di zinco.
Mentre l'efficienza di una pitturazione dipende moltissimo anche dall'abilità degli operatori e dalle condizioni ambientali ed atmosferiche in cui viene effettuata, invece la zincatura a caldo, realizzata in impianti fissi e con sistemi collaudati ed automatizzati, non è influenzata da tali fattori e perciò la sua qualità si mantiene costante ed elevata.
Diversamente da quelle verniciate, le strutture zincate non temono i danni da trasporto, movimentazione e montaggio e le scalfitture ed abrasioni durante l'esercizio.
La zincatura a caldo ha solitamente un costo di applicazione inferiore rispetto ad un ciclo medio di verniciatura a tre mani, e la sua durata è di gran lunga superiore.
Inoltre la zincatura a caldo richiede molto meno tempo di un ciclo di verniciatura a due, tre o più mani. Lo zinco non è tossico e l'acciaio zincato è
riciclabile al 100%.
Perciò con una normale manutenzione un edificio in acciaio può durare secoli (come è dimostrato dalla permanenza in servizio di grandi ponti più che centenari)
