Come ripristinare il calcestruzzo armato: tecniche e soluzioni

Il calcestruzzo armato è un materiale composto da: calcestruzzo e acciaio. L'esposizione con l'atmosfera e gli agenti atmosferici possono deteriorarlo, per questo va manutentato ed eventualmente ripristinato. Scopriamo come.

Degrado di un muro in calcestruzzo armato causato da aggressione chimica. L'aumento di volume dovuto
 all'ossidazione delle staffe di acciaio,  non sufficientemente protette dal copriferro, ha prodotto 
il distacco dello strato superficiale (foto di anaterate - Fonte: https://pixabay.com)

 

Indice

1. Cos'è il calcestruzzo armato
   
2. Cos'è il copriferro e a cosa serve?
3. Caratteristiche del cemento armato e cause del degrado
   
4. Provvedimenti da adottare nella progettazione e realizzazione delle opere
   
5. I ripristini superficiali delle opere in calcestruzzo armato
   

 

Cos'è il calcestruzzo armato

Il calcestruzzo armato, o conglomerato cementizio armato (detto comunemente cemento armato e indicato con la sigla C.A.), è il materiale ottenuto inglobando nel calcestruzzo un’armatura metallica costituita di barre di acciaio opportunamente conformate, la cui funzione è quella di assorbire gli sforzi di trazione che il calcestruzzo, da solo, non è in grado di sopportare. Nel calcestruzzo armato si crea una collaborazione statica tra il conglomerato e l’armatura che consente di sfruttare compiutamente le caratteristiche di entrambi i materiali.

Anche il calcestruzzo armato che si trova all'esterno è soggetto all'aggressione degli agenti atmosferici come acqua, sali, acidi di fumi industriali e dal fenomeno della carbonatazione: quindi deve essere adeguatamente protetto in modo da prolungare la vita della struttura per il quale è stato utilizzato. A volte, quando il calcestruzzo armato è deteriorato, è necessario ripristinare l’aspetto superficiale per riparare le lesioni dei manufatti deteriorati in calcestruzzo armato.

L’attuale sviluppo della tecnica ha messo a disposizione degli operatori vari modi per ricostituire l’aspetto superficiale dei manufatti deteriorati e per riparare le lesioni delle strutture in calcestruzzo armato. Sono trattamenti eseguiti in genere con malte cementizie appositamente preparate, applicabili soltanto con l’intervento di tecnici specializzati, che consentono di porre rimedio a danneggiamenti e degradi  superficiali del calcestruzzo e di ripristinare, entro certi limiti, la sicurezza statica degli elementi strutturali fessurati.

Cos'è il copriferro e a cosa serve?

Molto spesso alcuni manufatti costruiti con calcestruzzo e acciaio hanno dei copriferro inferiore ai 2 cm, questo fa si che l'acqua piovana esterna raggiunga con molta facilità il tondino in acciaio che si ossida (si arrugginisce) causando l'aumento di volume di quest'ultimo portando così alla rottura del calcestruzzo che lo ricopre.  

Il copriferro è la distanza dell’armatura di acciaio dalla superficie del calcestruzzo. Questa distanza deve essere sufficiente a proteggere l’armatura dall'aggressione degli agenti ambientali, ma non deve essere troppo grande per non favorire eventuali distacchi del lembo superficiale del calcestruzzo. 

In base alla classe di esposizione ambientale e al tipo di ambiente (secco, umido, marino, moderatamente aggressivo, fortemente aggressivo, etc.) la normativa (Eurocodici e Linee Guida) prescrive dei valori minimi di copriferro che vanno poi indicati nelle tavole di progetto strutturale e nella relazione di calcolo. L'interferro invece è la mutua distanza tra le barre misurata in ogni direzione. L'interferro deve essere di almeno una volta il diametro delle barre e, in ogni caso, di non meno di 2 cm.

Caratteristiche del calcestruzzo armato e cause del degrado

Oltre alle caratteristiche di resistenza meccanica alle sollecitazioni indotte dai carichi di esercizio, nelle opere in calcestruzzo armato devono essere considerate le caratteristiche di durabilità. Gli elementi strutturali devono infatti conservare molto a lungo la loro funzione portante e, in subordine, le caratteristiche dei materiali costituenti, anche in presenza di fattori esterni che ne favoriscono il degrado.  

Tali fattori di degrado delle opere in calcestruzzo armato sono:

• Aggressioni chimiche da parte di sostanze di origine naturale;
• Aggressioni provenienti da attività industriali;
• Azioni di carattere fisico (per esempio, gli effetti dei cicli di gelo e disgelo);
• Aggressioni di carattere meccanico (sollecitazioni impreviste, abrasioni, etc.)

Anche l’impiego dei sali antigelo, sparsi sulla carreggiata delle strade, per impedire la formazione di ghiaccio, è fonte di una grave forma di aggressione ai manufatti di calcestruzzo armato dei viadotti, poiché accelera la disgregazione superficiale in piccole scaglie del calcestruzzo e la successiva ossidazione dell’armatura metallica.

Provvedimenti da adottare nella progettazione e nella realizzazione delle opere

Per garantire la durata delle opere e dei manufatti di calcestruzzo armato sono state emanate apposite normative e Linee Guida contenenti istruzioni relative ai diversi gradi di pericolosità delle aggressioni ed ai provvedimenti da adottare in sede di progetto e di esecuzione per evitare o ridurre i degradi, definendo in modo più preciso le classi di esposizione ambientale e le relative classi di resistenza del calcestruzzo.

I provvedimenti da adottare in sede di progetto e di realizzazione delle opere riguardano:

• La scelta dei materiali costituenti, che devono essere idonei a evitare la corrosione delle armature causata da eventuali sostanze dannose in essi contenute;
• La miscelazione, il getto e la compattazione, che garantiscano un calcestruzzo con struttura compatta;
• La stagionatura (o maturazione) del getto, che deve contribuire adeguatamente al raggiungimento delle caratteristiche previste per il calcestruzzo;
• La composizione dell’impasto, al fine di ottenere un calcestruzzo che, oltre a essere dotato delle caratteristiche prescritte, resista alle azioni esterne derivanti dall'ambiente, dalle precipitazioni e dal contatto con gas, liquidi e suoli aggressivi.

I ripristini superficiali delle opere in calcestruzzo armato

Limitando l’esame al degrado degli elementi in calcestruzzo armato, abbiamo visto come sono soggetti all’aggressione delle armature metalliche non sufficientemente protette dal copriferro, e al conseguente distacco del calcestruzzo di ricoprimento a causa delle coazioni interne indotte dall’ossidazione e dall’aumento di volume dell’acciaio. Questi deterioramenti non interferiscono sul comportamento statico, ma producono spesso il degrado, più o meno rapido e più o meno vistoso, dell’aspetto della superficie esterna.

Il ripristino superficiale degli elementi di calcestruzzo armato ha lo scopo di ricreare l’aspetto superficiale tipico dei getti di calcestruzzo, di ridare un’adeguata copertura all’armatura metallica e di ricostituire un’efficace aderenza tra metallo e malta di ripristino, in modo da garantire la protezione dalle aggressioni dell’ambiente. 

Le fasi di ripristino sono le seguenti:

1. Rimozione delle parti ammalorate mediante scalpellatura fino allo scoprimento dei ferri dell’armatura e al raggiungimento della parte integra del calcestruzzo;
2. Esecuzione del trattamento per la protezione dell’armatura e per l’aggrappo della malta, costituito da spalmatura di prodotti specifici;
3. Applicazione di malte cementizie speciali per il risarcimento dello spessore delle parti asportate e per la rasatura superficiale;
4. Applicazione di verniciatura protettiva dopo l’indurimento della malta di rasatura.

Nel caso di interventi su superfici piuttosto estese o su supporti difficili, è opportuno ricorrere all'impiego di malte a ritiro compensato fibrorinforzate oppure all'inserimento di apposite reti di piccola maglia, che favoriscono l’adesione alla superficie di fondo e la lavorabilità dello strato di ripristino.

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