L‘acciaio è uno dei materiali maggiormente utilizzati in edilizia e nel
settore delle costruzioni per la realizzazione di elementi strutturali ma
anche di rivestimenti di facciata e di moltissime altre applicazioni.
L’acciaio però è molto sensibile agli agenti atmosferici perciò ha bisogno di
un ciclo protettivo che può essere fatto tramite verniciatura o la
zincatura.
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| Parapetto ponte in acciaio zincato (foto di Scottslm – Fonte: pixabay.com) |
Ciclo protettivo dell’acciaio
La ruggine prodotta dall’azione ossidante dell’aria e dell’acqua causa
all’acciaio gravissimi danni, poichè essa, giungendo a contatto anche
soltanto con piccole porzioni della superficie, si propaga rapidamente
corrodendolo sempre più in profondità. In particolari
ambienti aggressivi, come ad esempio le aree costiere e marine, possono
rendere questo fenomeno ancora più grave e incisivo. La sequenza delle
operazioni necessarie per la protezione anticorrosiva prende il nome di ciclo
protettivo.
Il ciclo protettivo dell’acciaio va scelto in funzione dell’ambiente,
in modo da garantire la necessaria protezione senza incorrere in costi
eccessivi. L normativa UNI cataloga gli ambienti in:
- ambiente urbano o rurale;
- ambiente marino e industriale normale;
- ambiente industriale.
I cicli protettivi più comuni sono realizzati attraverso l’applicazione di più
mani di specifici prodotti vernicianti o attraverso l’applicazione, con varie
tecniche, di uno strato di zinco sulla superficie metallica. Presupposto
essenziali perchè il ciclo protettivo possa esplicare con efficacia la sua
azione anticorrosiva sono:
- l’accurata preparazione delle superfici da verniciare;
- l’impiego di mezzi e tecniche di applicazione appropriati;
- la scelta del rivestimento protettivo più idoneo;
- la regolare manutenzione del rivestimento protettivo.
La preparazione delle superfici
La preparazione delle superfici consiste nella rimozione di ogni
elemento estraneo come ruggine o scaglie di laminazione, etc. e costituisce
un preliminare molto importante per la successiva verniciatura. Da
normativa vengono definiti quattro gradi di arrugginimento (grado A, grado B,
grado C, grado D) da un livello basso ad uno molto alto. Ad ogni
grado di di arrugginimento corrisponde uno specifico sistema di
preparazione della superficie, scelto tenendo conto anche della forma e
delle dimensioni degli elementi da trattare.
I sistemi di preparazione possono essere:
- sgrassaggio;
- pulizia manuale;
- pulizia meccanica;
- sabbiatura (che si divide in: grossolana, commerciale, al metallo quasi
bianco, al metallo bianco); - decapaggio;
- esposizione agli agenti atmosferici e successiva pulizia.
Sistemi di verniciatura
Per realizzare il grado di protezione richiesto per le superfici di acciaio
si applicano diversi sistemi di verniciatura, realizzabili mediante
l’impiego di prodotti e di tecniche applicative opportunamente scelti in
relazione al tipo di opere da trattare e alle caratteristiche ambientali e
climatiche del sito.
La verniciatura è costituita di più strati, ciascuno dei quali è formato da
più mani di vernice:
- strato di fondo, con specifica funzione antiruggine e ancoraggio
alla superficie; - eventuale strato intermedio con funzione di collegamento;
- strato di copertura, con funzione protettiva nei riguardi
dell’ambiente di finitura.
La capacità di resistenza della verniciatura dipende, oltre che dal tipo di
preparazione delle superfici, dalla natura dei prodotti impiegati e dalle
modalità di applicazione. Per ogni sistema di verniciatura esistono spessori
minimi al di sotto dei quali la protezione decade molto rapidamente.
Si chiamano antiruggine le vernici i cui pigmenti hanno la caratteristica di
ostacolare il processo di formazione della ruggine. Il potere antiruggine può
essere conferito alla vernice dal pigmento, attraverso i seguenti
meccanismi: azione catodica, azione passivante, azione ossidante.
La zincatura dell’acciaio
Lo zinco ha l’importantissima proprietà di offrire elevata resistenza
agli agenti atmosferici, Esso è usato, in lega con piccole percentuali di
altri elementi, per realizzare lamiere per coperture, ma la sua
utilizzazione di gran lunga più frequente è il rivestimento protettivo degli
elementi in acciaio.
Il processo di protezione che utilizza lo zinco si chiama zincatura e può
essere eseguita con varie tecniche:
- zincatura a caldo: è il sistema di protezione più diffuso e consiste
nell’immersione del manufatto metallico in un bagno di zinco alla
temperatura di 450 °C; - zincatura elettrolitica: è un trattamento adatto a impieghi dove
l’aspetto estetico prevale sulle esigenze di protezione ed è caratterizzato
da spessori ridotti; - zincatura a spruzzo: questo sistema di fatto sostituisce la zincatura
a caldo; - zincatura a freddo: è il trattamento della superficie metallica con
vernici a elevato tenore di zinco.
La zincatura a freddo
L’acciaio può essere protetto dalla ruggine in maniera efficace ricoprendone
la superficie con lo zinco. Nello specifico, la zincatura a freddo
consiste nell’applicazione di un fondo molto ricco di polvere di zinco sulla
superficie di acciaio. L’azione anticorrosiva della zincatura a freddo è del
tutto diversa da quella prodotta dagli altri antiruggine e avviene
attraverso processi di natura elettrochimica che si sviluppano
nell’intimo contatto tra lo zinco e la superficie metallica, che deve essere
stata molto accuratamente sabbiata. I prodotti zincati a freddo possono
essere organici o inorganici a seconda del legante con il quale sono stati
realizzati.
La zincatura ha l’interessante caratteristica di non richiedere
ulteriori protezioni superficiali, a differenza della maggior parte degli
altri fondi che se non vengono tempestivamente protetti dalle vernici di
finitura, degradano rapidamente perdendo le loro capacità protettive.
L’acciaio una volta che è stato zincato non si presta facilmente a
successive pitturazioni poiché a seguito dell’esposizione agli agenti
atmosferici, si forma sulla superficie una patina di carbonati e
ossidi che ostacolano l’aderenza alle pitture e non dopo aver
preventivamente trattato la superficie. Esistono comunque dei prodotti
vernicianti compatibili con gli zincanti a freddo con i quali è possibile,
ricoprire lo strato di fondo zincato.
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