Il degrado delle costruzioni esistenti e la relativa manutenzione sono temi oggi sempre più affrontati in ambito edilizio. Non solo il Ponte Morandi, ma anche le numerose infrastrutture con carenze e crisi strutturali: sui giornali sono più spesso presenti. Questo perché il calcestruzzo ha una sua vita utile, non è immortale. Le principali cause che innescano il degrado nel calcestruzzo sono:
- la corrosione indotta da carbonatazione;
- la corrosione indotta da cloruri non provenienti da l’acqua di mare;
- la corrosione indotta da cloruri provenienti da acqua di mare;
- l’attacco chimico alla pasta cementizia da parte di alcuni agenti aggressivi;
- il degrado dovuto ad azioni di cicli di gelo-disgelo.
Calcestruzzo: cos’è la “durabilità”?
La durabilità, o classe di esposizione, come previsto anche nella Circolare esplicativa delle NTC 2018, è la conservazione delle caratteristiche fisiche e meccaniche, proprietà essenziale affinché i livelli di sicurezza vengano mantenuti durante tutta la vita dell’opera.
Infatti la circolare al capitolo C2.1 prevede che “in ordine ai requisiti di durabilità, la norma, oltre a prevedere, ove possibile, verifiche specifiche per i diversi materiali, tali da garantire indirettamente l’ottenimento del livello di durabilità prescritto, individua al § 2.2.4 possibili strategie da seguire, sia in fase di progettazione, sia in fase di esercizio della costruzione, per limitare il degrado dei materiali per uso strutturale entro limiti accettabili”.
Pertanto la durabilità del calcestruzzo è la capacità di durare nel tempo, resistendo agli attacchi chimici, all’abrasione o ad ogni altro processo di degrado che coinvolge oltre alla pasta cementizia e agli aggregati anche le armature metalliche del C.A.
Durabilità del calcestruzzo: cosa fare per garantirla?
Per garantire la durabilità delle strutture in calcestruzzo armato ordinario o precompresso, esposte all’azione dell’ambiente, si devono adottare i provvedimenti atti a limitare gli effetti di degrado indotti dall’attacco chimico-fisico, dalla corrosione delle armature e dai cicli di gelo e disgelo.
A tal fine il progettista, valutate opportunamente le condizioni ambientali del sito ove sorgerà la costruzione o quelle di impiego, deve fissare le caratteristiche del calcestruzzo da impiegare (composizione e resistenza meccanica), i valori del copriferro e le regole di maturazione.
Un adeguato livello di durabilità può essere garantito progettando la costruzione, e la specifica manutenzione, in modo tale che il degrado della struttura, che si dovesse verificare durante la sua vita nominale di progetto, non riduca le prestazioni della costruzione al di sotto del livello previsto. Tale requisito può essere soddisfatto attraverso l’adozione di appropriati provvedimenti stabiliti tenendo conto delle previste condizioni ambientali e di manutenzione ed in base alle peculiarità del singolo progetto, tra cui:
- scelta opportuna dei materiali;
- dimensionamento opportuno delle strutture;
- scelta opportuna dei dettagli costruttivi;
- adozione di tipologie costruttive e strutturali che consentano, ove possibile, l’ispezionabilità delle parti strutturali;
- pianificazione di misure di protezione e manutenzione; oppure, quando queste non siano previste o possibili, progettazione rivolta a garantire che il deterioramento della costruzione o dei materiali che la compongono non ne causi il collasso;
- impiego di prodotti e componenti chiaramente identificati in termini di caratteristiche meccanico-fisico-chimiche, indispensabili alla valutazione della sicurezza, e dotati di idonea qualificazione, così come specificato al Capitolo 11 delle NTC 2018;
- applicazione di sostanze o ricoprimenti protettivi dei materiali, soprattutto nei punti non più visibili o difficilmente ispezionabili ad opera completata;
- adozione di sistemi di controllo, passivi o attivi, adatti alle azioni e ai fenomeni ai quali l’opera può essere sottoposta. Le condizioni ambientali devono essere identificate in fase di progetto in modo da valutarne la rilevanza nei confronti della durabilità.
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Calcestruzzo: durabilità e ambiente
Le NTC 2018 con la relativa Circolare applicativa insieme alle norme UNI 11104:2004 ed UNI EN 206-1:2006 prevede le seguenti classi di esposizione (o durabilità):
| Classe di esposizione | Ambiente | Struttura | Sottoclassi |
| X0 | Nessun rischio di corrosione (interni di edifici asciutti) | Tutte | X0 |
| XC | Corrosione delle armatura promossa da carbonatazione | Armata | XC1-XC2-XC3-XC4
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| XD | Corrosione delle armatura promossa da cloruri esclusi quelli presenti in acqua di mare | Armata | XD1-XD2-XD3
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| XS | Corrosione delle armatura promossa dai cloruri dell’acqua di mare | Armata | XS1-XS2-XS3
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| XF | Degrado del calcestruzzo per cicli di gelo e disgelo | Tutte | XF1-XF2-XF3-XF4
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| XA | Attacco chimico | Tutte | XA1 – XA2 – XA3
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Classi di esposizione: dove si possono usare?
La classe di esposizione X0 è applicabile in zone con assenza di rischio di corrosione e riguarda le prescrizioni da seguire per le strutture realizzate all’interno di edifici, nei quali viene a mancare l’azione di degrado da parte dell’ambiente. In questi casi è d’obbligo il copriferro di 15 mm. Tale classe è utilizzata per calcestruzzo interno ad edifici con umidità relativa molto bassa, calcestruzzo non armato all’interno di edifici, calcestruzzo non armato immerso in suolo non aggressivo o in acqua non aggressiva e per calcestruzzo non armato soggetto a cicli di bagnato asciutto ma non soggetto ad abrasione, gelo o attacco chimico.
La classe di esposizione XC è utilizzata in ambienti dove vi è la corrosione indotta da carbonatazione riguarda le prescrizioni da seguire per evitare che le barre in acciaio siano corrose per effetto dell’esposizione all’aria umida. Le quattro sottoclassi variano in base al tipo e frequenza di esposizione a cui è sottoposta la struttura.
La classe di esposizione XD è utilizzata in ambienti dove la corrosione è indotta da cloruri di origine non marina. Le tre sottoclassi distinte in base al tipo e frequenza di esposizione all’umidità che è veicolo di trasporto di cloruri presenti nei sali disgelanti. Solitamente utilizzato per strutture in calcestruzzo armato ordinario o precompresso in superfici o parti di ponti e viadotti esposti ad acqua contenenti cloruri.
La classe di esposizione XS è utilizzata per ambienti dove la corrosione è indotta da cloruri presenti nell’acqua di mare. Le tre sottoclassi sono distinte in base al tipo e frequenza di esposizione.
La classe di esposizione XF è utilizzata per ambienti dove la corrosione indotta da cicli di Gelo/Disgelo e Sali disgelanti. Le tre sottoclassi sono distinte in base al tipo e frequenza di esposizione.
La classe di esposizione XA è utilizzata per ambienti dove vi è attacco chimico derivante dal terreno come ad esempio terre acide o con solfati diffusi all’interno di aree ex industriali.
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Durabilità e localizzazione dell’opera
La scelta della classe ambientale del calcestruzzo pertanto diviene fondamentale per la corretta progettazione dell’opera da realizzare o da ristrutturale. Il progettista, secondo quanto previsto dalle norme tecniche sulle costruzioni, dovrà tener conto in modo particolare della localizzazione dell’opera e l’esposizione agli agenti chimico fisici che possano degradare il calcestruzzo.
Durabilità e prestazione
Il livello di prestazione rispetto alla durabilità da fornire alla costruzione dovrà perciò scaturire da una valutazione tecnico-economica che il Committente stabilirà a seguito di un’opportuna interazione con il progettista, ed è disgiunta dalle indicazioni che la norma fornisce per individuare la classe d’uso da attribuire.
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Il problema del degrado delle strutture ed infrastrutture in calcestruzzo armato in Italia ha assunto negli ultimi anni il carattere di vera emergenza. Il manuale tratta vari casi di interventi sulle strutture esistenti in calcestruzzo armato ponendosi quale ideale complemento del testo sul Degrado delle Strutture in Calcestruzzo Armato curato da Felitti e Mecca.L’opera, illustrando alcuni interventi realizzati dagli stessi Autori nello loro ultraventennale attività professionale, offre suggerimenti e spunti di approccio ai problemi che il progettista ed il costruttore si trovano più comunemente ad affrontare. Per tutti i casi studio il testo accenna all’esigenza “storica” (in funzione del dettato normativo)che influenza la capacità e l’accuratezza delle analisi sul comportamento del calcestruzzo armato, che nel tempo hanno visto il modificarsi sia delle tecniche di rilievo del danno e sia delle modalità di intervento. Allo stesso modo si sono modificati gli obiettivi progettuali passando dagli approcci prescrittivi a quelli prestazionali.Vengono esaminati, con dovizia di immagini e schemi commentati, casi che riguardano interi sistemi strutturali e interventi locali (travi, pilastri, fondazioni, ecc.).Matteo Felitti Titolare dello studio tecnico ENGINEERING & CONCRETE CONSULTING, si occupa principalmente di calcolo strutturale, dissesti statici nelle costruzioni esistenti, degrado dei materiali e risoluzione contestazioni in collaborazione con lo Studio Legale dell’Avv. Paola Tucci. Svolge, inoltre, attività di consulenza tecnologica presso importanti Aziende che operano nel settore della prefabbricazione e della fornitura di calcestruzzi prestazionali. Docente Esterno di “Calcolo Automatico delle Strutture” presso l’Università degli Studi di Napoli Federico II (Titolare Cattedra: Prof. Francesco Marotti de Sciarra). Certificato Livello 2 per i metodi PND: ES-MG-MO-PC-SC-UT-VT. Certificato Livello 3 per i metodi PND: TT. Settore: Ingegneria Civile, Beni Culturali e Architettonici. Autore di testi e pubblicazioni per collane e riviste di settore. Lucia Rosaria Mecca Ingegnere strutturista, titolare dello studio MECCAINGEGNERIA nel quale si occupa prevalentemente di progettazione e direzione lavori di opere ed infrastrutture realizzate in ambito civile ed industriale. Svolge attività di consulenza negli ambiti dell’ingegneria geotecnica e strutturale per Professionisti, importanti Società ed Aziende operanti in ambito nazionale ed internazionale. È direttore tecnico e socio titolare della Geomonitor srl, società di Ingegneria specializzata nel settore delle prove, dei monitoraggi e dei controlli non distruttivi, per i quali possiede la qualifica di Esperto. Autrice di testi e pubblicazioni per collane e riviste di settore.
Matteo Felitti, Lucia Rosaria Mecca | 2019 Maggioli Editore
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