CARBONATAZIONE
Cemento Armato
Ossidazione dei ferri di armo causata da processi di carbonatazione, con conseguente degrado del calcestruzzo superficiale di protezione
Le cause
L’anidride carbonica penetra all’interno del cemento e trasforma la calce in esso contenuta in carbonato di calcio. L’alcalinità che fornisce protezione diminuisce, le armature si ossidano e l’aumento di volume dovuto alla formazione della ruggine causa rotture e distacchi.
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Fessurazioni causate da difetti costruttivi (es. errori progettuali, non corretta posa in opera o stagionatura etc.) o da movimenti strutturali, quali assestamenti o sovraccarichi
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Fessurazioni causate da aggressioni chimiche (es. anidride carbonica, cloruri – in ambienti marini – etc.) o fisiche (cicli di gelo e disgelo dell’umidità relativa dell’intonaco)
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Scarso spessore della malta copriferro
Le soluzioni
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Impiego di miscele acqua-sabbia-cemento corrette, con una percentuale di liquido non eccessiva, cura nella gettata e un adeguato spessore del copri-ferro
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Applicazione di finiture caratterizzate da elevata resistenza alla diffusione dell’anidride carbonica (Teoria di Klopfer: Sd CO2 > 50 m determinata secondo UNI EN 1062-6), alcalinità, permeabilità al vapore acqueo, basso assorbimento d’acqua e buona elasticità
Ciclo applicativo consigliato
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Rimuovere la malta copriferro per circa 25cm oltre le tracce di ossidazione sui metalli
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Provvedere con la passivazione dei ferri di armo, con antiruggini o malte passivanti
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Ricostruire le porzioni di intonaco demolite, con malte apposite ad alto spessore
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Rasare con apposite malte ad effetto civile
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Procedere con prodotti vernicianti anticarbonatazione (es. Lax Beton) o elastomerici (ciclo Flexat)
I danni creati dalla carbonatazione del cemento armato non sono soltanto di natura estetica, ma compromettono soprattutto la durata e la sicurezza delle strutture stesse. A causa della ruggine che corrode l'acciaio, l'area dei ferri d’armatura prevista in fase costruttiva non è più rispettata e con il tempo possono rendersi necessari interventi strutturali.
Prodotti consigliati
Domande frequenti
La carbonatazione è un processo chimico, per cui una sostanza, in presenza di anidride carbonica, dà luogo alla formazione di carbonati. Nel caso del cemento armato, questo processo crea le condizioni favorevoli all’innesco della corrosione delle barre di armatura. Infatti, l’anidride carbonica penetra attraverso i micro-pori del calcestruzzo e si combina chimicamente con la calce in esso contenuta, trasformandola in carbonato di calcio (calcare) e vapore acqueo. Dal momento che il carbonato di calcio ha valori di pH più bassi (circa 9) rispetto alla calce (13-14), le proprietà alcaline del conglomerato si modificano e i ferri di armatura cominciano a depassivarsi, diventando vulnerabili all’attacco di ossigeno e acqua e arrugginendosi. L’acciaio arrugginito aumenta di circa 7 volte il proprio volume, pertanto spinge il copriferro verso l’esterno, inducendo stati di tensione e fessurazioni, che causano il distacco delle porzioni superficiali di calcestruzzo.
Si intende il trattamento protettivo degli stessi mediante fosfatazione a caldo o a freddo, che ne evita la corrosione. I ferri sono poi ulteriormente protetti dall’ambiente alcalino, creato a sua volta dalla calce contenuta nel cemento. Tale ambiente consente lo sviluppo di ossido ferrico impermeabile, il quale difende le barre di armatura dall’attacco di acqua e ossigeno, che penetrano attraverso la porosità del calcestruzzo.
La riduzione della sezione delle armature causa una diminuzione della resistenza a rottura, delle proprietà di deformazione, della resistenza a fatica, a flessione e taglio. Inoltre, a causa dell’espansione dell’ossido, il calcestruzzo circostante si fessura esponendo maggiormente le armature agli agenti aggressivi, con conseguente aumento della velocità di corrosione. La riduzione di sezione, inoltre, può procedere fino al disancoraggio delle stesse, sia a causa del mancato effetto di confinamento che il copriferro offre, che a causa del disingaggio delle nervature delle barre dall’alloggiamento con il calcestruzzo formatosi nella fase di getto.
Le prime attenzioni devono essere progettuali e costruttive. L’impiego di miscele acqua-sabbia-cemento corrette con una percentuale di liquido non eccessiva, la cura nella gettata e un adeguato spessore del copri-ferro sono fondamentali. In fase di rifinitura e in seguito durante gli interventi manutentivi è fondamentale applicare rivestimenti protettivi a bassa permeabilità alla CO2 (es. Lax Beton).
