In questo articolo andremo a parlare della carbonatazione nel conglomerato cementizio armato, fornendo delle informazioni utili per comprenderla al meglio.
La carbonatazione nel conglomerato cementizio armato è un processo chimico attraverso il quale l’anidride carbonica, formula chimica CO2, viene assorbita dal materiale.
L’anidride carbonica entrando nell’ elemento in cemento armato, esposto alle azioni ambientali, trasforma l’idrossido di calcio, formula chimica Ca (OH)2, in carbonato di calcio (CaCO3).
La formula chimica che descrive questo processo è la seguente:
CO2 + Ca(OH)2 produce CaCO3 + H2O
Questo processo di carbonatazione avviene con velocità decrescente man mano che si va dalla superficie esterna all’interno dell’elemento.
Normalmente le concentrazioni di anidride carbonica che producono questo processo si aggirano, in un ambiente urbano, ad una percentuale dello 0,4%.
Dal punto di vista del calcestruzzo armato, questo fenomeno produce l’eliminazione della barriera alcanina formata grazie alla presenza dello strato passivante dell’ossido di ferro.
Questa barriera è molto importante per la salute degli elementi strutturali in c.a., in quanto protegge l’armatura in acciaio dall’ ossidazione.
Un valore da studiare in fase di progettazione al fine di evitare la carbonatazione è il pH del conglomerato cementizio, infatti:
Per pH molto elevati, compresi tra 12 e 14, le armature non sono soggette a corrosione.
Per pH minori di 9, si ha un processo di corrosione delle armature in acciaio quando la carbonatazione occupa tutto lo spessore del copriferro.
Da qui se ne deduce che, in fase di progettazione, è opportuno studiare bene lo spessore di copriferro dell’elemento in c.a. in funzione dell’aggressività dell’ambiente esterno.
Le classi di esposizione, definite dalle norme UNI, assumono la seguente nomenclatura: XC1, XC2, XC3 e XC4.
La classificazione dipende dalla tipologia dell’ambiente di esposizione, infatti si ha:
XC1 è relativa ad un ambiente asciutto o completamente bagnato;
XC2 è relativa ad un ambiente bagnato, raramente asciutto;
XC3 è relativa ad un ambiente con umidità moderata;
XC4 è relativa ad un ambiente ciclicamente asciutto e bagnato.
Tendenzialmente la classe XC1 è per edifici a bassa umidità relativa, mentre la classe XC2 è per le fondazioni a contatto con l’acqua.
XC3 si addice per calcestruzzi esterni protetti dalla pioggia, mentre XC4 racchiude tutte quelle categorie non presenti nella XC2.
Bibliografia:
Salvatore Lombardo, Valutazione della vulnerabilità sismica degli edifici esistenti in cemento armato, Dario Flaccovio editore, anno 2012.
