Protezione dalla corrosione per il cemento armato

La maggior parte degli edifici in cemento armato in Europa è stata costruita prima del 1970 e adesso richiede costosi interventi di recupero e restauro a causa della corrosione. Una nuova tecnologia in corso di sviluppo grazie al sostegno dell’UE al progetto DOSECOPS permetterà di eliminare e prevenire la corrosione migliorando la forza di legame e tensione del materiale.

Il consorzio riunisce un team internazionale di esperti di Cina ed Europa. Entrambi hanno un interesse legittimo verso il problema dato l’invecchiamento delle infrastrutture europee e i numerosi nuovi edifici in Cina che mostrano già segni di corrosione. La soluzione proposta sfrutta il recupero elettrochimico insieme all’iniezione elettrochimica di nanoparticelle.

La carbonatazione e gli ioni di cloruro sono i responsabili cui si rivolgono gli interventi. La pasta del cemento è altamente alcalina (ha cioè un pH alto), principalmente a causa dell’idrossido di calcio o del contenuto di calcare. L’alcalinità passiva la superficie in acciaio con una pellicola di ossido, proteggendola dalla corrosione. La carbonatazione si verifica quando il biossido di carbonio (CO2) si dissolve nell’acqua piovana e reagisce con il calcare nel cemento. Gli ioni di cloruro di impasti contaminati o di ioni nell’ambiente come fondenti chimici o acqua salmastra causano una rottura localizzata della pellicola. La carbonatazione e l’attacco del cloruro abbassano entrambi il pH, rendendo instabile la pellicola passiva.

Le tecnologie elettrochimiche facilitano la rialcanizzazione del cemento carbonato, la rimozione del cloruro e l’iniezione di nanoparticelle. Sono in corso di sviluppo anche sistemi di prevenzione catodica provata che permettono un’iniezione per eliminare la corrosione nelle strutture nuove di cemento armato.

Il progetto, che si trova adesso a metà percorso, sta convalidando i nuovi processi con studi sperimentali e numerici. Il cemento carbonato e contaminato da cloruro viene trattato con processi che sfruttano reti polimeriche rinforzate con fibre di carbonio e microcapsule incorporate, rispettivamente. Nuovi sistemi di prevenzione catodica basati sulle prestazioni per le strutture marine sono in fase di collaudo.

Queste tecnologie rimuoveranno i cloruri dal cemento e aumenteranno l’alcalinità. Sigilleranno inoltre i pori, prevenendo l’ulteriore entrata di cloruri e/o CO2 dall’ambiente e migliorando le proprietà meccaniche per una soluzione permanente.

La carbonatazione è un problema in crescita dato l’aumento del livello di CO2 nell’atmosfera. La tecnologia di DOSECOPS sarà utile per gli edifici e le infrastrutture in cemento armato esistenti e future. Secondo le previsioni avrà un grande impatto socioeconomico, riducendo i costi di manutenzione e monitoraggio e incrementando la sicurezza.