La genesi del degrado

Nel cemento armato la superficie dei ferri d’armatura si trova a contatto con un solido caratterizzato da un ambiente fortemente basico pH 13.

In questo ambiente il ferro d’armatura crea in superficie uno strato sottilissimo (film) di idrossido ferroso, insolubile molto aderente, e compatto, non poroso, impenetrabile, che non permette all’ossigeno e all’umidità di arrivare a contatto con le barre d’armatura, impedendo la formazione di ruggine.

Questo effetto, però, continuerà a rimanere inalterato solo se il pH del conglomerato rimarrà a valori molto alti (costantemente superiori a pH 11).

Le caratteristiche del film protettivo sono, infatti, compromesse nel caso in cui vi sia una diminuzione del pH (depassivazione), ossia quando il calcestruzzo scende al di sotto del valore soglia di pH 11.

La carbonatazione è una delle cause più diffuse dell’abbassamento del pH nella pasta cementizia.

In virtù di una reazione chimica spontanea, in presenza di umidità la calce libera (idrossido di calcio, Ca (OH)₂) che si trova nella pasta cementizia si combina con l’anidride carbonica, formando carbonato di calcio (CaCO₃).

Cosa influenza l’innesco e lo sviluppo della carbonatazione:

1. Permeabilità alla CO2 del calcestruzzo
2. Ambiente d’esposizione ed in particolare frequenti alternanze di condizioni asciutte e bagnate
3. Protezione superficiale del manufatto (trattamenti anticarbonatativi)
4. Impermeabilità o meno del conglomerato
   • discontinuità della matrice (fessure e crepe)
   • porosità della matrice

Il processo di corrosione porta alla formazione di ossidi complessi, più voluminosi della lega metallica non ossidata.

L’aumento di volume, in certi casi, può superare anche il 500%, causando con frequenza la distruzione del copriferro.