La Carbonatazione > La Diagnostica
La prevenzione dalla carbonatazione è l’unica azione possibile per evitare il degrado di una struttura in cemento armato. Già in sede di progetto e nella fase di realizzazione si deve porre attenzione a scelte strutturali e materiali che riducano lo svilupparsi del degrado. Ma la carbonatazione è un fenomeno inevitabile, perché dipendente anche da fattori ambientali; per questo è fondamentale una programmazione, di interventi di ispezione e manutenzione continua per tutta la vita di servizio dell’edificio.
Al procedere del degrado, inoltre, variano i costi dell’intervento di restauro, come spiega chiaramente De Sitter con la Regola del 5: “1 euro speso per ottenere una struttura progettata e realizzata correttamente comporta gli stessi benefici ottenibili spendendone 5 quando la costruzione è finita ma si trova ancora nel periodo di innesco della corrosione; 25 a partire dal momento in cui la sua propagazione è iniziata e 125 quando oramai il degrado e la corrosione hanno portato alla fessurazione del copriferro”.È, pertanto, fondamentale programmare indagini diagnostiche periodiche in modo da conoscere il più possibile evoluzione, velocità e durata del degrado del calcestruzzo. Per ridurre le risorse necessarie all’intervento di ripristino è necessario intervenire nel periodo di innesco, in cui avviene l’avanzamento del fronte di carbonatazione (Vedi grafico dell’evoluzione della carbonatazione).
La profondità di carbonatazione si può determinare mediante la prova alla fenolftaleina. (Metodologia definita dalla norma UNI 9944:1992)
Il procedimento sfrutta le proprietà del reagente che cambia colore, virando al rosso magenta al contatto con il calcestruzzo avente pH> 8,0÷9,8 e rimanendo incolore per valori di pH inferiori. La determinazione della profondità di carbonatazione, che deve essere effettuata immediatamente dopo il prelievo del campione, avviene spruzzando la soluzione di fenolftaleina sul provino.Il calcestruzzo carbonatato non modifica il suo colore, mentre quello non ancora raggiunto dalla carbonatazione assume il tipico colore rosso magenta del reagente in ambiente alcalino. Per stimare in maniera ottimale la penetrazione della carbonatazione in una struttura è necessario effettuare la prova su una campionatura sufficientemente estesa.
Fino ad oggi, purtroppo, è poco possibile valutare costantemente l’evoluzione della carbonatazione di una struttura perché i metodi di analisi disponibili hanno costi molto elevati, necessitano di materiali e attrezzature specifiche e non possono essere effettuate su ogni superficie della struttura.
Metodi tradizionali |
La norma di riferimento sull’analisi della carbonatazione prevede la possibilità di svolgere l'analisi utilizzando metodi differenti. La metodologia fino ad oggi più conveniente ed utilizzata per eseguire l’indagine sulla profondità di carbonatazione si basa sull’estrazione di campioni cilindrici (carote), effettuata mediante un’apposita macchina carotatrice dotata di utensili di perforazione con corona diamantata raffreddata ad acqua. L’utilizzo di questo metodo presenta diversi inconvenienti: - Difficoltà nell’esecuzione della prova. Il prelievo dei campioni infatti richiede l’impiego di un’attrezzatura relativamente costosa che per il peso e le vibrazioni prodotte va fissata al manufatto mediante tasselli di ancoraggio. Il raffreddamento dell’utensile necessita in genere di un continuo flusso d’acqua, con evidenti problemi nel caso di interventi in edifici abitati. - Elevato rischio di danno alla struttura. Data la capacità dell’utensile di tagliare anche i metalli, non è raro il danneggiamento delle armature, con conseguente riduzione della capacità portante della struttura. Inoltre occorre considerare la dimensione del foro da ripristinare che varia tra i 25÷100 mm. - Costo elevato della prova. La tipologia di attrezzature, la lunga durata del prelievo e gli interventi di ripristino della struttura, rendono l’analisi mediante carotatrice molto costosa. - Limiti di esecuzione. A causa degli elevati inconvenienti, la prova della carotatrice viene effettuata solo su un punto dell’edificio, limitando così una mappatura più completa, e solo su importanti strutture particolarmente danneggiate. Altri metodi prevedono il prelievo di frammenti di calcestruzzo, qualora il copriferro risulti particolarmente distaccato dall’armatura o il prelievo di polveri per mezzo di trapani a percussione. |
Metodo innovativo |
Il metodo innovativo di analisi della profondità di carbonatazione CARBONTEST®, conforme alla norma UNI 9944:1992, elimina le principali difficoltà legate ai metodi tradizionali e consente l’esecuzione di numerosi prelievi, in tempi ridotti e a costi contenuti, con la possibilità di un utilizzo versatile per tutte le tipologie strutturali.
Lo svolgimento della prova CARBONTEST® elimina ogni difficoltà: |
Il metodo CARBONTEST® consiste nel raccogliere con continuità le polveri prodotte durante la perforazione di un manufatto in calcestruzzo effettuata mediante un comune trapano a percussione con punte per muratura. Il risultato del prelievo è un campione di polvere ordinato all’interno di una provetta. Nella provetta, dotata di un sottile taglio longitudinale, subito dopo l’estrazione, si lascia filtrare la soluzione alcolica di fenolftaleina; il calcestruzzo carbonatato non modifica il suo colore, mentre quello non ancora raggiunto dalla carbonatazione assume il tipico colore rosso magenta.