Download - DURABILITÀ DELLE STRUTTURE - IL COPRIFERRO
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
DURABILITÀ DELLE STRUTTURE
- IL COPRIFERRO -
Prof. Ing. Luigi Coppola
UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI BERGAMO
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA E SCIENZE APPLICATE
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
EUROCODICE 2 – SEZIONE 4
DURABILITÁ E COPRIFERRO
COPRIFERRO
LA DISTANZA TRA LA SUPERFICIE ESTERNA DELL’ARMATURA (INCLUSI STAFFE,
COLLEGAMENTI E RINFORZI SUPERFICIALI, SE PRESENTI) PIÙ PROSSIMA ALLA SUPERFICIE
DEL CALCESTRUZZO E LA SUPERFICIE STESSA DEL CALCESTRUZZO. (RICOPRIMENTO)
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
DISEGNO TECNICO
COPRIFERRO
ERRORE
Confondere la distanza del baricentro dell’armaturaprincipale dalla superficie esterna dell’elemento conil copriferro conduce ad unsottodimensionamento del copriferro effettivo chepuò riflettersi in:
limitato sviluppo delle tensioni di aderenzaacciaio-calcestruzzo;
precoce corrosione delle barre soprattutto neglielementi esposti all’esterno (in particolar modoquelli esposti all’azione dell’acqua di mare, ai salidisgelanti a base di cloruro o all’azione dell’anidridecarbonica atmosferica);
elevato rischio di collasso delle barre inoccasione di eventi accidentali quali l’incendio.
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
COPRIFERRO NOMINALE
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
cNOM = cMIN + ΔcDEV
cNOM = copriferro nominale
cMIN = copriferro minimo
ΔcDEV = margine di progetto per gli
scostamenti, (tolleranze di posa),
pari a 10 mm o minore, secondo
indicazioni di norme di comprovata
validità.
COPRIFERRO NOMINALE
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
cNOM = cMIN + ΔcDEV
TRASMISSIONE SFORZI ARMATURA/CALCESTRUZZO
DURABILITÀ
RESISTENZA AL FUOCO
COPRIFERRO MINIMO
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
Il massimo valore di cmin che
soddisfi sia i requisiti relativi
all’aderenza, sia quelli relativi alle
condizioni ambientali.
cmin=max (cmin,b ; cmin,dur+∆cdur,g −∆cdur,st −∆cdur,add ; 10mm)
COPRIFERRO MINIMO
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
Cmin,b = COPRIFERRO MINIMO
DOVUTO AL REQUISITO DI
ADERENZA
Per far sì che le forze di aderenza siano
trasmesse adeguatamente, e che il
calcestruzzo sia sufficientemente
compatto, si raccomanda che il
copriferro minimo non sia inferiore ai
valori di cmin,b
COPRIFERRO MINIMO Cmin,b
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
• BARRE SINGOLE => Diametro della barra
• BARRE RAGGRUPPATE => Diametro equivalente
• Dmax>32mm => Diametro barra/equivalente + 5mm
ARMATUREORDINARIE
• GUAINE A SEZIONE CIRCOLARE => Diametro
• GUAINE A SEZIONE RETTANGOLARE => dimensione più piccola o la metà della dimensione più grande se questa è superiore;
ARMATURE PRECOMPRESSIONE
POST-TESE
• TREFOLI O FILI LISCI => 1,5 * Diametro
• FILI INDENTATI => 2,5 * Diametro
ARMATURE PRECOMPRESSIONE
PRE-TESE
COPRIFERRO MINIMO Cmin,b
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
ARMATURA ORDINARIA
cmin,b
d
Dmax CLS ≤ 32mm d
Dmax CLS > 32mm d+5mm
BARRE
SINGOLE
cmin,b
Dmax CLS ≤ 32mm D
Dmax CLS > 32mm D+5mm
BARRE
RAGGRUPPATE
D
COPRIFERRO MINIMO
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
Cmin,dur = COPRIFERRO MINIMO
DOVUTO ALLE CONDIZIONI
AMBIENTALI
Copriferro minimo delle armature, in
accordo con la EN 10080 per un
calcestruzzo di peso normale che tiene
conto delle classi di esposizione e delle
classi strutturali
COPRIFERRO MINIMO cmin,dur
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
Il copriferro riveste un ruolo di primaria importanza
in quei contesti in cui il degrado prevalente è
rappresentato dalla corrosione dei ferri di armatura
ed in particolar modo quando la STRUTTURA
RICADE NELLE CLASSI DI ESPOSIZIONE:
XC
XD
XS
CARBONATAZIONE
CLORURI NON DI ORIGINE MARINA
CLORURI MARINI
VITA NOMINALE
L. Coppola – Concretum – Il Copriferro
In accordo alle N.T.C. (D.M.
17/01/2018, § 2.4), il progettista
deve dichiarare nei documenti
progettuali la VITA NOMINALE da
assegnare alla struttura in funzione
della sua importanza e della classe
d’uso;
VITA NOMINALE
L. Coppola – Concretum – Il Copriferro
La VITA NOMINALE di un’opera strutturale
Vn è intesa come il NUMERO DI ANNI NEL
QUALE LA STRUTTURA, PURCHÉ
SOGGETTA ALLA MANUTENZIONE
ORDINARIA, DEVE POTERE ESSERE
USATA PER LO SCOPO AL QUALE È
DESTINATA. La vita nominale dei diversi tipi
di opere è quella riportata nella Tabella e
deve essere precisata nei documenti di
progetto.
VITA NOMINALE
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VITA
NOMINALE VN
(anni)
TIPI DI COSTRUZIONI
≤ 10Opere provvisorie – Opere provvisionali -
Strutture in fase costruttiva
≥ 50OPERE ORDINARIE
ponti, opere infrastrutturali e dighe di
dimensioni contenute o di importanza normale
≥ 100GRANDI OPERE
ponti, opere infrastrutturali e dighe di grandi
dimensioni o di importanza strategica
CLASSIFICAZIONE STRUTTURALE
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
CLASSE
STRUTTURALE
VITA
NOMINALEESEMPI
S1 10 Strutture temporanee
S2 10 25 Elementi strutturali sostituibili
S3 15 30 Strutture agricole o simili
S4 50 Opere ordinarie
S5 100 Opere straordinarie
COPRIFERRO MINIMO cmin,dur
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE
CLASSE
STRUTTURALEX0 XC1
XC2
XC3XC4
XD1
XS1
XD2
XS2
XD3
XS3
S1 10 (10) 10(15) 10(20) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40)
S2 10 (10) 10(15) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45)
S3 10 (10) 10(20) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50)
S4 10 (10) 15(25) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55)
S5 15 (15) 20(30) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60)
S6 20 (20) 25(35) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60) 55(65)
COPRIFERRO MINIMO cmin,dur
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
AN
IDR
IDE
CA
RB
ON
ICA
CO
2
XC1 Interno di edifici, strutture in climi asciutti (U.R.< 70%) 15
XC2 Fondazioni, strutture interrate o completamente immerse 25
XC3 Strutture esterne, ma non soggette all’acqua 25
XC4Strutture esterne esposte
all’acqua, strutture soggette asciutto/bagnato
30
COPRIFERRO MINIMO cmin,dur
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
CL
OR
UR
I N
ON
M
AR
INI
(SA
LI D
ISG
EL
AN
TI)
XD1 Strutture esposte a schizzi di acqua contenente cloruri 35
XD2Strutture completamente immerse in acqua ricca di
cloruri40
XD3Strutture esposte in acqua ricca
di cloruri a cicli di asciutto/bagnato
45
COPRIFERRO MINIMO cmin,dur
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
CL
OR
UR
I M
AR
INI
XS1 Strutture esposte all’aerosol marino (fino a 2Km) 35
XS2 Strutture completamente immerse in acqua di mare 40
XS3 Strutture esposte alle maree, asciutto/bagnato 45
VARIAZIONI cmin,dur
I valori minimi del copriferro cmin,dur devonoessere opportunamente modificati se:
si prevede un INCREMENTO DELLA VITANOMINALE di progetto;
si utilizza CALCESTRUZZO CON UNACLASSE DI RESISTENZA SUPERIORErispetto a quella minima imposta dai prospettidella durabilità riportati nella UNI 11104;
ELEMENTO da realizzare ha una FORMAparticolare;
si esercitano CONTROLLI DI QUALITÀSPECIALI sulle forniture di calcestruzzo.
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
CRITERIO
CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE
X0 XC1XC2
XC3XC4
XD1
XS1
XD2
XS2
XD3
XS3
VITA UTILE DI
PROGETTO DI 100
ANNI
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
CLASSE DI
RESISTENZA
≥ C30/37Ridurre di 1
classe
≥ C30/37Ridurre di
1 classe
≥ C35/45Ridurre di
1 classe
≥ C40/50Ridurre di
1 classe
≥ C40/50Ridurre di
1 classe
≥ C40/50Ridurre di
1 classe
≥ C45/55Ridurre di
1 classe
ELEMENTO DI
FORMA SIMILE AD
UNA SOLETTA
(posizione delle
armature non
influenzata dal
processo
costruttivo)
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
ASSICURATO UN
CONTROLLO DI
QUALITA’SPECIALE DELLA
PRODUZIONE DEL
CALCESTRUZZO
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
ESEMPIO
ELEMENTI INTERNI
S4 - (50 anni)
XC1
Rck,dur ≥ 30 N/mm2
Cmin,dur = 15mm
Rck,st = 40 N/mm2
UNI 11104:2016
L. Coppola – Concretum – Il Copriferro
PREVISTA C 25/30 OK
CRITERIO
CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE
X0 XC1XC2
XC3XC4
XD1
XS1
XD2
XS2
XD3
XS3
VITA UTILE DI
PROGETTO DI 100
ANNI
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
CLASSE DI
RESISTENZA
≥ C30/37Ridurre di 1
classe
≥ C30/37Ridurre di
1 classe
≥ C35/45Ridurre di
1 classe
≥ C40/50Ridurre di
1 classe
≥ C40/50Ridurre di
1 classe
≥ C40/50Ridurre di
1 classe
≥ C45/55Ridurre di
1 classe
ELEMENTO DI
FORMA SIMILE AD
UNA SOLETTA
(posizione delle
armature non
influenzata dal
processo
costruttivo)
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
ASSICURATO UN
CONTROLLO DI
QUALITA’SPECIALE DELLA
PRODUZIONE DEL
CALCESTRUZZO
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
Rck,st = 40 N/mm2
COPRIFERRO MINIMO cmin,dur
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE
CLASSE
STRUTTURALEX0 XC1
XC2
XC3XC4
XD1
XS1
XD2
XS2
XD3
XS3
S1 10 (10) 10(15) 10(20) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40)
S2 10 (10) 10(15) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45)
S3 10 (10) 10(20) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50)
S4 10 (10) 15(25) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55)
S5 15 (15) 20(30) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60)
S6 20 (20) 25(35) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60) 55(65)
CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE
CLASSE
STRUTTURALEX0 XC1
XC2
XC3XC4
XD1
XS1
XD2
XS2
XD3
XS3
S1 10 (10) 10(15) 10(20) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40)
S2 10 (10) 10(15) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45)
S3 10 (10) 10(20) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50)
S4 10 (10) 15(25) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55)
S5 15 (15) 20(30) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60)
S6 20 (20) 25(35) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60) 55(65)
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
ESEMPIO
ELEMENTI INTERNI
S4 - (50 anni)XC1
Rck,dur ≥ 30 N/mm2
Cmin,dur = 15mm
Rck,st = 40 N/mm2
sarà possibile ridurre gli elementi che si stanno
dimensionando di una classe strutturale, che
verranno classificati
S4 → S3
Cmin,dur = 15 mm → 10 mm
MARGINE DI SICUREZZA DURABILITÀ
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
Dcdur,g
DA APPENDICE NAZIONALE
Dcdur,g = 0
RIDUZIONE DEL COPRIFERRO MINIMO
QUANDO SI UTILIZZA ACCIAIO
INOSSIDABILE
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
Dcdur,stDA APPENDICE NAZIONALE
Dcdur, st = 0
RIDUZIONE DEL COPRIFERRO MINIMO
QUANDO SI RICORRE A PROTEZIONE
AGGIUNTIVA
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
Dcdur,addDA APPENDICE NAZIONALE
Dcdur, add = 0
CASI PARTICOLARI
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
1. GETTO SU UN PRECEDENTE
GETTO DI CALCESTRUZZO;
2. SUPERFICIE ESTERNA DEL
CALCESTRUZZO SIA
IRREGOLARE
3. CALCESTRUZZO SOGGETTO A
FENOMENI ABRASIVI;
4. GETTI CONTRO-TERRA
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
GETTO SU UN PRECEDENTE GETTO DI
CALCESTRUZZO
COPRIFERRO ALL’INTERFACCIA
FRA I DUE CALCESTRUZZI = cmin,b
- classe del calcestruzzo ≥ C25/30
- tempo di esposizione della superficie
di calcestruzzo all’ambiente esterno
sia breve (t < 28 gg)
- interfaccia sia resa rugosa.
GETTO SU UN PRECEDENTE GETTO
DI CALCESTRUZZO
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
COPRIFERRO ALL’INTERFACCIA FRA I DUE
CALCESTRUZZI = cmin,b
cmin,b
SUPERFICIE ESTERNA DEL
CALCESTRUZZO SIA IRREGOLARE
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
COPRIFERRO MINIMO PER GARANTIRE
L’ADERENZA DEVE ESSERE INCREMENTATO
DI 5mm
cmin,b + 5mm
GETTI CONTROTERRA
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
• OPERE DI FONDAZIONE (PLINTI, TRAVI, ECC.) GETTATE SU MAGRONI DI PULIZIA
• PAVIMENTAZIONI INDUSTRIALI SU MASSICCIATA RULLATA
GETTI SU TERRENI
TRATTATI O SPIANATI
Cmin ≥ 40mm
• MURI CONTRO TERRA, MURI DI SOSTEGNO, MURI D’ALA, DIAFRAMMI, PALI TRIVELLATI, ECC.
GETTI DIRETTAMENTE
CONTRO TERRENI
IRREGOLARI / GREZZI
Cmin ≥ 75mm
TOLLERANZA Dcdev
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
CONTROLLO DEI COPRIFERRI IN
CANTIERE
Dcdev = 5÷10 mm
CONTROLLO DI QUALITÀ
ESTREMAMENTE EFFICIENTE
Dcdev = 0÷10 mm
SCOSTAMENTI DA COPRIFERRO MINIMO A
COPRIFERRO NOMINALE
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
DcdevDA APPENDICE NAZIONALE
Dcdev = 10
COPRIFERRO NOMINALE
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
PROGETTO MESSA IN OPERA
COPRIFERRO
NOMINALE
DISTANZIATORE
ESEMPIO
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
SI CALCOLI IL COPRIFERRO DI
UNA FONDAZIONE A TRAVE
ROVESCIA A CONTATTO CON
TERRENI CONTENENTI
SOLFATI (4000 mg/kg) ARMATA
CON ACCIAIO B450C (Φ 20)
CLASSIFICAZIONE STRUTTURALE
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
CLASSE
STRUTTURALE
VITA
NOMINALEESEMPI
S1 10 Strutture temporanee
S2 10 25 Elementi strutturali sostituibili
S3 15 30 Strutture agricole o simili
S4 50 Opere ordinarie
S5 100 Opere straordinarie
CLASSE
STRUTTURALE
VITA
NOMINALEESEMPI
S1 10 Strutture temporanee
S2 10 25 Elementi strutturali sostituibili
S3 15 30 Strutture agricole o simili
S4 50 Opere ordinarie
S5 100 Opere straordinarie
COPRIFERRO MINIMO
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
Il massimo valore di cmin che
soddisfi sia i requisiti relativi
all’aderenza, sia quelli relativi alle
condizioni ambientali.
cmin=max (cmin,b ; cmin,dur+∆cdur,g −∆cdur,st −∆cdur,add ; 10mm)
COPRIFERRO MINIMO Cmin,b
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
ARMATURA ORDINARIA
cmin,b
d
Dmax CLS ≤ 32mm
BARRE
SINGOLEΦ=20mm
cmin,b = 20mm
CLASSE XC
DEGRADO DA CARBONATAZIONE
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
Classe di
esposizione
Rapporto
a/c max
Classe di
resistenza min
Dosaggio di
cemento min
(Kg/m3)
XC1 0.60 C25/30 300
XC2 0.60 C25/30 300
XC3 0.55 C30/37 320
XC4 0.50 C32/40 340
CLASSE XA
DEGRADO DA ATTACCO CHIMICO
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
CLASSE
Concentrazione
SO42- nelle
acque (mg/l)
Concentrazione
SO42- nel terreno
(mg/Kg)
(a/c) max C(X/Y) mincmin
(Kg/m3)
Tipo di
cemento
(UNI 9156)
XA1 200-600 2000-3000 0.55 C30/37 320 MRS
XA2 600-3000 3000-12000 0.50 C32/40 340 ARS
XA3 3000-6000 12000-24000 0.45 C35/45 360 AARS
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
CRITERIO
CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE
X0 XC1XC2
XC3XC4
XD1
XS1
XD2
XS2
XD3
XS3
VITA UTILE DI
PROGETTO DI 100
ANNI
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
CLASSE DI
RESISTENZA
≥ C30/37Ridurre di 1
classe
≥ C30/37Ridurre di
1 classe
≥ C35/45Ridurre di
1 classe
≥ C40/50Ridurre di
1 classe
≥ C40/50Ridurre di
1 classe
≥ C40/50Ridurre di
1 classe
≥ C45/55Ridurre di
1 classe
ELEMENTO DI
FORMA SIMILE AD
UNA SOLETTA
(posizione delle
armature non
influenzata dal
processo
costruttivo)
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
ASSICURATO UN
CONTROLLO DI
QUALITA’SPECIALE DELLA
PRODUZIONE DEL
CALCESTRUZZO
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
CRITERIO
CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE
X0 XC1XC2
XC3XC4
XD1
XS1
XD2
XS2
XD3
XS3
VITA UTILE DI
PROGETTO DI 100
ANNI
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
CLASSE DI
RESISTENZA
≥ C30/37Ridurre di 1
classe
≥ C30/37Ridurre di
1 classe
≥ C35/45Ridurre di
1 classe
≥ C40/50Ridurre di
1 classe
≥ C40/50Ridurre di
1 classe
≥ C40/50Ridurre di
1 classe
≥ C45/55Ridurre di
1 classe
ELEMENTO DI
FORMA SIMILE AD
UNA SOLETTA
(posizione delle
armature non
influenzata dal
processo
costruttivo)
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
ASSICURATO UN
CONTROLLO DI
QUALITA’SPECIALE DELLA
PRODUZIONE DEL
CALCESTRUZZO
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Rck,st = 40 N/mm2
COPRIFERRO MINIMO cmin,dur
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE
CLASSE
STRUTTURALEX0 XC1
XC2
XC3XC4
XD1
XS1
XD2
XS2
XD3
XS3
S1 10 (10) 10(15) 10(20) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40)
S2 10 (10) 10(15) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45)
S3 10 (10) 10(20) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50)
S4 10 (10) 15(25) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55)
S5 15 (15) 20(30) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60)
S6 20 (20) 25(35) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60) 55(65)
CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE
CLASSE
STRUTTURALEX0 XC1
XC2
XC3XC4
XD1
XS1
XD2
XS2
XD3
XS3
S1 10 (10) 10(15) 10(20) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40)
S2 10 (10) 10(15) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45)
S3 10 (10) 10(20) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50)
S4 10 (10) 15(25) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55)
S5 15 (15) 20(30) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60)
S6 20 (20) 25(35) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60) 55(65)
cmin,dur = 25 mm
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
COEFFICIENTI CORRETTIVI
Dcdur,g = 0 Dcdur,st = 0
Dcdur,add = 0
COPRIFERRO MINIMO
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
cmin=max (20 ; 25 +𝟎−𝟎−𝟎; 10mm)
cmin =max (cmin,b ; cmin,dur+∆cdur,g −∆cdur,st −∆cdur,add ; 10mm)
cmin = 25 mm
GETTI CONTROTERRA
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
• OPERE DI FONDAZIONE (PLINTI, TRAVI, ECC.) GETTATE SU MAGRONI DI PULIZIA
• PAVIMENTAZIONI INDUSTRIALI SU MASSICCIATA RULLATA
GETTI SU TERRENI
TRATTATI O SPIANATI
Cmin ≥ 40mm
cmin ≥ 40 mm
TOLLERANZA Dcdev
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
CONTROLLO DEI COPRIFERRI IN
CANTIERE
Dcdev = 5÷10 mm
CONTROLLO DI QUALITÀ
ESTREMAMENTE EFFICIENTE
Dcdev = 0÷10 mm
Dcdev = 10mm
COPRIFERRO NOMINALE
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
cNOM = cMIN + ΔcDEV
cNOM = 40 + 10 = 50mm
VITA NOMINALE / COPRIFERRO
L. Coppola – Concretum – Il Copriferro
VITA NOMINALE
cmin,dur
cmin,b
Dcdur,g
Dcdur,st
Dcdur,add
Dcdev
VITA NOMINALE / cmin,dur
L. Coppola – Concretum – Il Copriferro
50
ANNITABELLE EC2
100
ANNI
1. TABELLE EC2;
2. LEGGE DIFFUSIONE:
1. CO2;
2. CLORURI
LE
GG
E D
IFF
US
ION
E:
•C
O2 ;
•C
LO
RU
RI
COPRIFERRO MINIMO DURABILITÀ – cmin,dur
L. Coppola – Concretum – Il Copriferro
• Prospetto 4.4N – 4.5N
EUROCODICE 2
• Anidride Carbonica CO2
• Cloruri Cl-
LEGGI DI DIFFLEGGIUSIONE
cm
in,d
ur
Vita nominale = 100 anni
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
ESEMPIO
CALCOLO DEL COPRIFERRO
MINIMO PER DURABILITÁ DI
SOLETTA DI COPERTURA IN
CALCESTRUZZO ARMATO DI
UNA PENSILINA SITUATA IN
UNA CITTÀ DAL CLIMA
CONTINENTALE TEMPERATO
(BERGAMO).
VITA NOMINALE 100 ANNI
CLASSE XC
DEGRADO DA CARBONATAZIONE
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
Classe di
esposizione
Rapporto
a/c max
Classe di
resistenza min
Dosaggio di
cemento min
(Kg/m3)
XC1 0.60 C25/30 300
XC2 0.60 C25/30 300
XC3 0.55 C30/37 320
XC4 0.50 C32/40 340
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
CRITERIO
CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE
X0 XC1XC2
XC3XC4
XD1
XS1
XD2
XS2
XD3
XS3
VITA UTILE DI
PROGETTO DI 100
ANNI
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
CLASSE DI
RESISTENZA
≥ C30/37Ridurre di 1
classe
≥ C30/37Ridurre di
1 classe
≥ C35/45Ridurre di
1 classe
≥ C40/50Ridurre di
1 classe
≥ C40/50Ridurre di
1 classe
≥ C40/50Ridurre di
1 classe
≥ C45/55Ridurre di
1 classe
ELEMENTO DI
FORMA SIMILE AD
UNA SOLETTA
(posizione delle
armature non
influenzata dal
processo
costruttivo)
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
ASSICURATO UN
CONTROLLO DI
QUALITA’SPECIALE DELLA
PRODUZIONE DEL
CALCESTRUZZO
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
CRITERIO
CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE
X0 XC1XC2
XC3XC4
XD1
XS1
XD2
XS2
XD3
XS3
VITA UTILE DI
PROGETTO DI 100
ANNI
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
CLASSE DI
RESISTENZA
≥ C30/37Ridurre di 1
classe
≥ C30/37Ridurre di
1 classe
≥ C35/45Ridurre di
1 classe
≥ C40/50Ridurre di
1 classe
≥ C40/50Ridurre di
1 classe
≥ C40/50Ridurre di
1 classe
≥ C45/55Ridurre di
1 classe
ELEMENTO DI
FORMA SIMILE AD
UNA SOLETTA
(posizione delle
armature non
influenzata dal
processo
costruttivo)
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
ASSICURATO UN
CONTROLLO DI
QUALITA’SPECIALE DELLA
PRODUZIONE DEL
CALCESTRUZZO
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
COPRIFERRO MINIMO cmin,dur
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE
CLASSE
STRUTTURALEX0 XC1
XC2
XC3XC4
XD1
XS1
XD2
XS2
XD3
XS3
S1 10 (10) 10(15) 10(20) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40)
S2 10 (10) 10(15) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45)
S3 10 (10) 10(20) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50)
S4 10 (10) 15(25) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55)
S5 15 (15) 20(30) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60)
S6 20 (20) 25(35) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60) 55(65)
CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE
CLASSE
STRUTTURALEX0 XC1
XC2
XC3XC4
XD1
XS1
XD2
XS2
XD3
XS3
S1 10 (10) 10(15) 10(20) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40)
S2 10 (10) 10(15) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45)
S3 10 (10) 10(20) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50)
S4 10 (10) 15(25) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55)
S5 15 (15) 20(30) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60)
S6 20 (20) 25(35) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60) 55(65)
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
S4 → S6
cmin,dur = 30 mm → 40 mm
ELEMENTO ESTERNO
S6 - (100 anni)
XC4
Rck,dur ≥ 40 N/mm2
100 ANNI
ESEMPIO
LEGGE DI DIFFUSIONE ANIDRIDE
CARBONICA
Con l’ingresso della CO2 nel calcestruzzo
diminuisce il pH della soluzione acquosa
presente nei pori capillari della matrice
cementizia; nelle strutture reali per questo
abbassamento di pH crea le premesse per la
corrosione delle barre di armatura purché in
prossimità dell’interfaccia acciaio-calcestruzzo
ci sia sufficiente ossigeno e acqua per
alimentare il processo.
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
L. Coppola – Concretum – Il Copriferro
PROBABILE CORROSIONE
• ELEMENTI STRUTTURALI INTERESSATI DAL RUSCELLAMENTO DI ACQUA
• ELEMENTI STRUTTURALI DIRETTAMENTE ESPOSTI ALL’AZIONE DELL’ACQUA PIOVANA
NESSUNA CORROSIONE
• STRUTTURA IDRAULICA PERMANENTEMENTE IMMERSA O INTERRATA
• STRUTTURA AEREA PROTETTA DALL’AZIONE DELL’ACQUA PIOVANA E/O SI TROVA IN UN AMBIENTE CON U.R.<70%
COPRIFERRO cmin,dur-CO2
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
L’espressione che correla lo spessore del
copriferro cmin,dur-CO2 di strutture esposte al
rischio di corrosione per effetto
dell’anidride carbonica con la vita nominale
t* è data da:
𝒄𝒎𝒊𝒏,𝒅𝒖𝒓−𝑪𝑶𝟐= 𝟏. 𝟒 ∙ 𝑲𝒄𝒐𝒓𝒓,𝑪𝑶𝟐
∙ 𝒕∗
COPRIFERRO cmin,dur-CO2
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
𝒄𝒎𝒊𝒏,𝒅𝒖𝒓−𝑪𝑶𝟐= 𝟏. 𝟒 ∙ 𝑲𝒄𝒐𝒓𝒓,𝑪𝑶𝟐
∙ 𝒕∗
• 𝐜𝐦𝐢𝐧,𝐝𝐮𝐫−𝐂𝐎𝟐 𝒎𝒎 = copriferro minimo per la
durabilità di strutture esposte all’anidride
carbonica
• t* [anni] = tempo di effettiva esposizione alla
CO2
• 𝐊𝐜𝐨𝐫𝐫,𝐂𝐎𝟐 𝒎𝒎/𝒂𝒏𝒏𝒊𝟏/𝟐 = costante di
diffusione della CO2 corretta in base al rischio
di corrosione
COSTANTE DI DIFFUSIONE PER
CORROSIONE DA CO2
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
𝑲𝒄𝒐𝒓𝒓,𝑪𝑶𝟐DIPENDE DA:
Velocità di ingresso della CO2
nel calcestruzzo
Rischio di corrosione delle barre connesso con la presenza
di acqua e di ossigeno
VELOCITÀ DI INGRESSO DELLA CO2
NEL CALCESTRUZZO
L. Coppola – Concretum – Il Copriferro
ELEMENTI INTERNI
ELEMENTI ESTERNI
RISCHIO DI CORROSIONE
L. Coppola – Concretum – Il Copriferro
RISCHIO DI CORROSIONE DELLE BARRE CONNESSO CON LA PRESENZA DI ACQUA E DI
OSSIGENO
NULLO
STRUTTURE ALL’INTERNO
Elevata resistività derivante dal copriferro
asciutto
ELEVATO
STRUTTURE ALL’ESTERNO
COSTANTE DI DIFFUSIONE PER
CORROSIONE DA CO2
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
ELEMENTI ESTERNI
ELEMENTI INTERNI
DIFFERENZA KcorrCO2 / KCO2
L. Coppola – Concretum – Il Copriferro
kcorrCO2
Costante di diffusione della CO2 corretta in base
al rischio di corrosione
Velocità di ingresso della CO2 nel calcestruzzo
Rischio di corrosione delle
barre connesso con la presenza di acqua
e di ossigeno
kCO2
Costante di diffusione della CO2
Velocità di ingresso della CO2 nel calcestruzzo
KcorrCO2
L’introduzione di questo coefficiente KcorrCO2,
in luogo della semplice costante di diffusione
della CO2 si rende necessaria per evitare:
SOVRASTIMA DEL COPRIFERRO →
elementi interni poco esposti al rischio di
corrosione (ma fortemente carbonatati);
SOTTOSTIMA DEL COPRIFERRO →
strutture esterne fortemente esposte al
rischio di corrosione, ma poco carbonatate.
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
Valori della costante kcorrCO2 per calcestruzzi (maturati a
umido per 7 gg) con diverse resistenze meccaniche a
compressione esposti in ambienti interni ed esterni
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
Rck(N/mm2)
kcorrCO2 (mm/anni1/2)
Esterne protette o meno
dalla pioggia
XC3-XC4
kcorrCO2 (mm/anni1/2)
Interne o interrate o
permanentemente immerse
XC1-XC2
15 6.19 4.13
20 5.42 3.61
25 4.33 2.84
30 3.68 2.32
35 2.97 1.80
40 2.04 1.03
45 1.44 0.85
50 0.53 0.08
VELOCITÀ AVANZAMENTO CO2
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
Velocità di ingresso della CO2 nel calcestruzzo
Tempo di maturazione umida del getto
Resistenza caratteristica del calcestruzzo
Coefficienti di correzione della costante kcorrCO2 in
funzione della Rck e della durata della stagionatura
umida dell’impasto
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
Maturazione umida 1 g 3gg 7gg 28 gg
Rck
20 1.75 1.50 1.00 0.75
25 1.70 1.47 1.00 0.75
30 1.60 1.40 1.00 0.80
35 1.50 1.33 1.00 0.80
40 1.40 1.27 1.00 0.85
45 1.35 1.23 1.00 0.90
50 1.25 1.17 1.00 0.91
CALCOLO DI cmin,dur-CO2
NOTA LA VITA NOMINALE ASSEGNATA
ALLA STRUTTURA (t* - anni) È
POSSIBILE CALCOLARE IL VALORE DI
cmin,dur-CO2 NECESSARIO A
PRESERVARE LA STRUTTURA
DALL’ATTACCO DELL’ANIDRIDE
CARBONICA E, QUINDI, DALLA
CORROSIONE DEI FERRI DI ARMATURA.
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
𝒄𝒎𝒊𝒏,𝒅𝒖𝒓−𝑪𝑶𝟐= 𝟏. 𝟒 ∙ 𝑲𝒄𝒐𝒓𝒓,𝑪𝑶𝟐
∙ 𝒕∗
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
ESEMPIO
CALCOLO DEL COPRIFERRO
MINIMO PER DURABILITÁ DI
SOLETTA DI COPERTURA IN
CALCESTRUZZO ARMATO DI
UNA PENSILINA SITUATA IN
UNA CITTÀ DAL CLIMA
CONTINENTALE TEMPERATO
(BERGAMO).
VITA NOMINALE 100 ANNI
MATURAZIONE A UMIDO PER 1gg
CLASSE XC
DEGRADO DA CARBONATAZIONE
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
Classe di
esposizione
Rapporto
a/c max
Classe di
resistenza min
Dosaggio di
cemento min
(Kg/m3)
XC1 0.60 C25/30 300
XC2 0.60 C25/30 300
XC3 0.55 C30/37 320
XC4 0.50 C32/40 340
COPRIFERRO cmin,dur-CO2
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
𝒄𝒎𝒊𝒏,𝒅𝒖𝒓−𝑪𝑶𝟐= 𝟏. 𝟒 ∙ 𝑲𝒄𝒐𝒓𝒓,𝑪𝑶𝟐
∙ 𝒕∗
• 𝐜𝐦𝐢𝐧,𝐝𝐮𝐫−𝐂𝐎𝟐 𝒎𝒎 = copriferro minimo per la
durabilità di strutture esposte all’anidride
carbonica
• t* [anni] = 100 anni
• 𝐊𝐜𝐨𝐫𝐫,𝐂𝐎𝟐 𝒎𝒎/𝒂𝒏𝒏𝒊𝟏/𝟐 = costante di
diffusione della CO2 corretta in base al rischio
di corrosione
Valori della costante kcorrCO2 per calcestruzzi (maturati a
umido per 7 gg) con diverse resistenze meccaniche a
compressione esposti in ambienti interni ed esterni
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
Rck(N/mm2)
kcorrCO2 (mm/anni1/2)
Esterne protette o meno
dalla pioggia
XC3-XC4
kcorrCO2 (mm/anni1/2)
Interne o interrate o
permanentemente immerse
XC1-XC2
15 6.19 4.13
20 5.42 3.61
25 4.33 2.84
30 3.68 2.32
35 2.97 1.80
40 2.04 1.03
45 1.44 0.85
50 0.53 0.08
Rck(N/mm2)
kcorrCO2 (mm/anni1/2)
Esterne protette o meno
dalla pioggia
XC3-XC4
kcorrCO2 (mm/anni1/2)
Interne o interrate o
permanentemente immerse
XC1-XC2
15 6.19 4.13
20 5.42 3.61
25 4.33 2.84
30 3.68 2.32
35 2.97 1.80
40 2.04 1.03
45 1.44 0.85
50 0.53 0.08
Coefficienti di correzione della costante kcorrCO2 in
funzione della Rck e della durata della stagionatura
umida dell’impasto
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
Maturazione umida 1 g 3gg 7gg 28 gg
Rck
20 1.75 1.50 1.00 0.75
25 1.70 1.47 1.00 0.75
30 1.60 1.40 1.00 0.80
35 1.50 1.33 1.00 0.80
40 1.40 1.27 1.00 0.85
45 1.35 1.23 1.00 0.90
50 1.25 1.17 1.00 0.91
Maturazione umida 1 g 3gg 7gg 28 gg
Rck
20 1.75 1.50 1.00 0.75
25 1.70 1.47 1.00 0.75
30 1.60 1.40 1.00 0.80
35 1.50 1.33 1.00 0.80
40 1.40 1.27 1.00 0.85
45 1.35 1.23 1.00 0.90
50 1.25 1.17 1.00 0.91
COPRIFERRO cmin,dur-CO2
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
𝑐𝑚𝑖𝑛,𝑑𝑢𝑟−𝐶𝑂2 = 1.4 ∙ 2.856 ∙ 100 = 39.98𝑚𝑚
• t* [anni] = 100 anni
• 𝐊𝐜𝐨𝐫𝐫,𝐂𝐎𝟐 𝒎𝒎/𝒂𝒏𝒏𝒊𝟏/𝟐 = 2.04·1.40=2.856
Cmin,dur-CO2 ≈ 40 mm
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
CRITERIO
CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE
X0 XC1XC2
XC3XC4
XD1
XS1
XD2
XS2
XD3
XS3
VITA UTILE DI
PROGETTO DI 100
ANNI
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
CLASSE DI
RESISTENZA
≥ C30/37Ridurre di 1
classe
≥ C30/37Ridurre di
1 classe
≥ C35/45Ridurre di
1 classe
≥ C40/50Ridurre di
1 classe
≥ C40/50Ridurre di
1 classe
≥ C40/50Ridurre di
1 classe
≥ C45/55Ridurre di
1 classe
ELEMENTO DI
FORMA SIMILE AD
UNA SOLETTA
(posizione delle
armature non
influenzata dal
processo
costruttivo)
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
ASSICURATO UN
CONTROLLO DI
QUALITA’SPECIALE DELLA
PRODUZIONE DEL
CALCESTRUZZO
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
CRITERIO
CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE
X0 XC1XC2
XC3XC4
XD1
XS1
XD2
XS2
XD3
XS3
VITA UTILE DI
PROGETTO DI 100
ANNI
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
CLASSE DI
RESISTENZA
≥ C30/37Ridurre di 1
classe
≥ C30/37Ridurre di
1 classe
≥ C35/45Ridurre di
1 classe
≥ C40/50Ridurre di
1 classe
≥ C40/50Ridurre di
1 classe
≥ C40/50Ridurre di
1 classe
≥ C45/55Ridurre di
1 classe
ELEMENTO DI
FORMA SIMILE AD
UNA SOLETTA
(posizione delle
armature non
influenzata dal
processo
costruttivo)
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
ASSICURATO UN
CONTROLLO DI
QUALITA’SPECIALE DELLA
PRODUZIONE DEL
CALCESTRUZZO
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
COPRIFERRO MINIMO cmin,dur
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE
CLASSE
STRUTTURALEX0 XC1
XC2
XC3XC4
XD1
XS1
XD2
XS2
XD3
XS3
S1 10 (10) 10(15) 10(20) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40)
S2 10 (10) 10(15) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45)
S3 10 (10) 10(20) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50)
S4 10 (10) 15(25) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55)
S5 15 (15) 20(30) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60)
S6 20 (20) 25(35) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60) 55(65)
CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE
CLASSE
STRUTTURALEX0 XC1
XC2
XC3XC4
XD1
XS1
XD2
XS2
XD3
XS3
S1 10 (10) 10(15) 10(20) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40)
S2 10 (10) 10(15) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45)
S3 10 (10) 10(20) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50)
S4 10 (10) 15(25) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55)
S5 15 (15) 20(30) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60)
S6 20 (20) 25(35) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60) 55(65)
Cmin,dur-EC2 = 40 mm
COPRIFERRO MINIMO DURABILITÀ – cmin,dur
L. Coppola – Concretum – Il Copriferro
Vita nominale = 100 anni
EUROCODICE 2
Cmin,dur-EC2
= 40 mm
LEGGE DIFFUSIONE
CO2
Cmin,dur-CO2
= 40 mm
Cmin,dur = 40 mm
LEGGE DI DIFFUSIONE CLORURO
La corrosione promossa dal cloruro
rappresenta una delle principali e più
diffuse cause di dissesto delle
strutture in calcestruzzo armato,
come è testimoniato dalle numerose
segnalazioni di cui abbonda la
letteratura tecnica e scientifica
mondiale.
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
Contenuto massimo di cloruri nel
calcestruzzo aggiunti tramite gli ingredienti
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
CALCESTRUZZO
PER:
CLASSE DI
CONTENUTO
CLORURI
Percentuale max di
cloruri rispetto alla
massa del cemento e
delle aggiunte di tipo II
Strutture non armate Cl 1.00 1.00%
Strutture in c.a. Cl 0.40 0.40%
Strutture in c.a.p. Cl 0.20 0.20%
Strutture in c.a. Cl 0.20 0.20%
Strutture in c.a.p. Cl 0.10 0.10%
LEGGE DI DIFFUSIONE CLORURO
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
𝒄𝒎𝒊𝒏,𝒅𝒖𝒓−𝑪𝒍− = 𝟏𝟐𝟎𝟔 ∙ 𝟗. 𝟒𝟔 ∙ 𝟏𝟎𝟕 ∙ 𝒕∗ ∙ 𝑫𝒂𝒑𝒑 + 𝒅𝒙
L’espressione che correla lo spessore del
copriferro di strutture esposte al rischio di
corrosione da cloruri cmin,dur-Cl con la vita
nominale t* è data da:
EQUAZIONE SEMPLIFICATA
cmin,dur-Cl (mm) = copriferro minimo per la durabilità
di strutture esposte all’azione dei cloruri;
t* (anni) = vita nominale della struttura;
Dapp (m2/s)= coefficiente di diffusione apparente
del cloruro nel calcestruzzo;
dx (mm) = strato di convenzione
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
𝒄𝒎𝒊𝒏,𝒅𝒖𝒓−𝑪𝒍− = 𝟏𝟐𝟎𝟔 ∙ 𝟗. 𝟒𝟔 ∙ 𝟏𝟎𝟕 ∙ 𝒕∗ ∙ 𝑫𝒂𝒑𝒑 + 𝒅𝒙
COEFFICIENTE DI DIFFUSIONE Dapp
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
CO
EF
FIC
IEN
TE
DI
DIF
FU
SIO
NE
AP
PA
RE
NT
E
Da
pp
DIP
EN
DE
DA
:Tipo di cemento
Resistenza caratteristica del calcestruzzo
C(x/y) Dapp (m2/s)
C16/20 10.0 · 10-12
C20/25 5.0 · 10-12
C25/30 3.5 · 10-12
C28/35
C30/372.0 · 10-12
C32/40 1.0 · 10-12
C35/45 0.5 · 10-12
C40/50 0.3 · 10-12
Coefficiente di diffusione apparente Dapp del
cloruro in calcestruzzi confezionati con
CEMENTO PORTLAND DI TIPO I
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
L. Coppola – Concretum – Il Copriferro
Tipi di Cemento Coefficiente correttivo
I 1.00
II -L 1.35
II-V 0.85
II-S 0.75
II-T 0.85
IV/A 0.60
III/A 0.40
III/B 0.20
V/A 0.45
V/B 0.25
I-ARS 2.00
COEFFICIENTE DI CORREZIONE di Dapp
STRATO DI CONVENZIONE
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
ST
RA
TO
DI
CO
NV
EN
ZIO
NE
x
DIP
EN
DE
DA
:Resistenza caratteristica del calcestruzzo
Rck dx (mm)
20 30 10 8
35 45 6 4
45 55 4 2
Spessore dello STRATO DI CONVEZIONE dx
in funzione della resistenza caratteristica del
conglomerato misurata su provini cubici
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
CALCOLO DI cmin,dur-Cl
NOTA LA VITA NOMINALE ASSEGNATA
ALLA STRUTTURA (t* - anni) È POSSIBILE
CALCOLARE IL VALORE DI cmin,dur-Cl
NECESSARIO A PRESERVARE LA
STRUTTURA DALL’ATTACCO DEI
CLORURI E QUINDI DALLA CORROSIONE
DEI FERRI DI ARMATURA.
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
𝒄𝒎𝒊𝒏,𝒅𝒖𝒓−𝑪𝒍− = 𝟏𝟐𝟎𝟔 ∙ 𝟗. 𝟒𝟔 ∙ 𝟏𝟎𝟕 ∙ 𝒕∗ ∙ 𝑫𝒂𝒑𝒑 + 𝒅𝒙
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
ESEMPIO
CALCOLO DEL COPRIFERRO
MINIMO PER DURABILITÁ DI
SOLETTA DI COPERTURA IN
CALCESTRUZZO ARMATO DI
UNA PENSILINA SITUATA IN
UNA CITTA’ MARINA DAL
CLIMA CONTINENTALE
TEMPERATO (GENOVA).
VITA NOMINALE 100 ANNI
MATURAZIONE A UMIDO PER 1gg
CEM III-B 42.5R – cemento resistente all’acqua di mare
CLASSE XC
DEGRADO DA CARBONATAZIONE
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
Classe di
esposizione
Rapporto
a/c max
Classe di
resistenza min
Dosaggio di
cemento min
(Kg/m3)
XC1 0.60 C25/30 300
XC2 0.60 C25/30 300
XC3 0.55 C30/37 320
XC4 0.50 C32/40 340
Classe di
esposizione
Rapporto
a/c max
Classe di
resistenza min
Dosaggio di
cemento min
(Kg/m3)
XC1 0.60 C25/30 300
XC2 0.60 C25/30 300
XC3 0.55 C30/37 320
XC4 0.50 C32/40 340
CLASSE XS
DEGRADO DA CLORURI MARINI
L. Coppola – Concretum –Durabilità: la corrosione da cloruri
Classe di
expDescrizione
(a/c)
max
Classe di
resistenza
minima
Dosaggio
cemento
min
(Kg/m3)
XS1Strutture esposte alla
salsedine marina ma
non in contatto con
l’acqua di mare
0.50 C32/40 340
XS2 Strutture totalmente
immerse 0.45 C35/45 360
XS3Strutture esposte
agli spruzzi, alle
maree e alle onde. 0.45 C35/45 360
È richiesto l’utilizzo di cementi resistenti
all’acqua di mare (UNI 9156)
COPRIFERRO MINIMO DURABILITÀ – cmin,dur
L. Coppola – Concretum – Il Copriferro
Vita nominale = 100 anni
EUROCODICE 2
Cmin,dur-EC2
LEGGE
DIFFUSIONE
CO2
Cmin,dur-CO2
LEGGE DIFFUSIONE
ClCmin,dur-Cl
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
CRITERIO
CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE
X0 XC1XC2
XC3XC4
XD1
XS1
XD2
XS2
XD3
XS3
VITA UTILE DI
PROGETTO DI 100
ANNI
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
CLASSE DI
RESISTENZA
≥ C30/37Ridurre di 1
classe
≥ C30/37Ridurre di
1 classe
≥ C35/45Ridurre di
1 classe
≥ C40/50Ridurre di
1 classe
≥ C40/50Ridurre di
1 classe
≥ C40/50Ridurre di
1 classe
≥ C45/55Ridurre di
1 classe
ELEMENTO DI
FORMA SIMILE AD
UNA SOLETTA
(posizione delle
armature non
influenzata dal
processo
costruttivo)
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
ASSICURATO UN
CONTROLLO DI
QUALITA’SPECIALE DELLA
PRODUZIONE DEL
CALCESTRUZZO
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
CRITERIO
CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE
X0 XC1XC2
XC3XC4
XD1
XS1
XD2
XS2
XD3
XS3
VITA UTILE DI
PROGETTO DI 100
ANNI
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
Aumentare
di 2 classi
CLASSE DI
RESISTENZA
≥ C30/37Ridurre di 1
classe
≥ C30/37Ridurre di
1 classe
≥ C35/45Ridurre di
1 classe
≥ C40/50Ridurre di
1 classe
≥ C40/50Ridurre di
1 classe
≥ C40/50Ridurre di
1 classe
≥ C45/55Ridurre di
1 classe
ELEMENTO DI
FORMA SIMILE AD
UNA SOLETTA
(posizione delle
armature non
influenzata dal
processo
costruttivo)
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
ASSICURATO UN
CONTROLLO DI
QUALITA’SPECIALE DELLA
PRODUZIONE DEL
CALCESTRUZZO
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
Ridurre
di 1
classe
COPRIFERRO MINIMO cmin,dur
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE
CLASSE
STRUTTURALEX0 XC1
XC2
XC3XC4
XD1
XS1
XD2
XS2
XD3
XS3
S1 10 (10) 10(15) 10(20) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40)
S2 10 (10) 10(15) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45)
S3 10 (10) 10(20) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50)
S4 10 (10) 15(25) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55)
S5 15 (15) 20(30) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60)
S6 20 (20) 25(35) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60) 55(65)
CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE
CLASSE
STRUTTURALEX0 XC1
XC2
XC3XC4
XD1
XS1
XD2
XS2
XD3
XS3
S1 10 (10) 10(15) 10(20) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40)
S2 10 (10) 10(15) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45)
S3 10 (10) 10(20) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50)
S4 10 (10) 15(25) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55)
S5 15 (15) 20(30) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60)
S6 20 (20) 25(35) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60) 55(65)
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
S4 → S6Cmin,dur(XC4) = 30 mm → 40 mm
Cmin,dur(XS1) = 35 mm → 45 mm
ELEMENTO
ESTERNO IN
AMBIENTE
MARINO
S6 - (100 anni)
XC4 – XS1
Rck,dur ≥ 40 N/mm2
100 ANNI
ESEMPIO
Cmin,dur-EC2 = 45 mm
COPRIFERRO cmin,dur-CO2
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
𝒄𝒎𝒊𝒏,𝒅𝒖𝒓−𝑪𝑶𝟐= 𝟏. 𝟒 ∙ 𝑲𝒄𝒐𝒓𝒓,𝑪𝑶𝟐
∙ 𝒕∗
• 𝐜𝐦𝐢𝐧,𝐝𝐮𝐫−𝐂𝐎𝟐 𝒎𝒎 = copriferro minimo per la
durabilità di strutture esposte all’anidride
carbonica
• t* [anni] = 100 anni
• 𝐊𝐜𝐨𝐫𝐫,𝐂𝐎𝟐 𝒎𝒎/𝒂𝒏𝒏𝒊𝟏/𝟐 = costante di
diffusione della CO2 corretta in base al rischio
di corrosione
Valori della costante kcorrCO2 per calcestruzzi (maturati a
umido per 7 gg) con diverse resistenze meccaniche a
compressione esposti in ambienti interni ed esterni
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
Rck(N/mm2)
kcorrCO2 (mm/anni1/2)
Esterne protette o meno
dalla pioggia
XC3-XC4
kcorrCO2 (mm/anni1/2)
Interne o interrate o
permanentemente immerse
XC1-XC2
15 6.19 4.13
20 5.42 3.61
25 4.33 2.84
30 3.68 2.32
35 2.97 1.80
40 2.04 1.03
45 1.44 0.85
50 0.53 0.08
Rck(N/mm2)
kcorrCO2 (mm/anni1/2)
Esterne protette o meno
dalla pioggia
XC3-XC4
kcorrCO2 (mm/anni1/2)
Interne o interrate o
permanentemente immerse
XC1-XC2
15 6.19 4.13
20 5.42 3.61
25 4.33 2.84
30 3.68 2.32
35 2.97 1.80
40 2.04 1.03
45 1.44 0.85
50 0.53 0.08
Coefficienti di correzione della costante kcorrCO2 in
funzione della Rck e della durata della stagionatura
umida dell’impasto
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
Maturazione umida 1 g 3gg 7gg 28 gg
Rck
20 1.75 1.50 1.00 0.75
25 1.70 1.47 1.00 0.75
30 1.60 1.40 1.00 0.80
35 1.50 1.33 1.00 0.80
40 1.40 1.27 1.00 0.85
45 1.35 1.23 1.00 0.90
50 1.25 1.17 1.00 0.91
Maturazione umida 1 g 3gg 7gg 28 gg
Rck
20 1.75 1.50 1.00 0.75
25 1.70 1.47 1.00 0.75
30 1.60 1.40 1.00 0.80
35 1.50 1.33 1.00 0.80
40 1.40 1.27 1.00 0.85
45 1.35 1.23 1.00 0.90
50 1.25 1.17 1.00 0.91
COPRIFERRO cmin,dur-CO2
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
𝑐𝑚𝑖𝑛,𝑑𝑢𝑟−𝐶𝑂2 = 1.4 ∙ 2.856 ∙ 100 = 39.98𝑚𝑚
• t* [anni] = 100 anni
• 𝐊𝐜𝐨𝐫𝐫,𝐂𝐎𝟐 𝒎𝒎/𝒂𝒏𝒏𝒊𝟏/𝟐 = 2.04·1.40=2.856
Cmin,dur-CO2 ≈ 40 mm
EQUAZIONE SEMPLIFICATA
cmin,dur-Cl (mm) = copriferro minimo per la durabilità
di strutture esposte all’azione dei cloruri;
t* (anni) = vita nominale della struttura;
Dapp (m2/s)= coefficiente di diffusione apparente
del cloruro nel calcestruzzo;
dx (mm) = strato di convenzione
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
𝒄𝒎𝒊𝒏,𝒅𝒖𝒓−𝑪𝒍− = 𝟏𝟐𝟎𝟔 ∙ 𝟗. 𝟒𝟔 ∙ 𝟏𝟎𝟕 ∙ 𝒕∗ ∙ 𝑫𝒂𝒑𝒑 + 𝒅𝒙
C(x/y) Dapp (m2/s)
C16/20 10.0 · 10-12
C20/25 5.0 · 10-12
C25/30 3.5 · 10-12
C28/35
C30/372.0 · 10-12
C32/40 1.0 · 10-12
C35/45 0.5 · 10-12
C40/50 0.3 · 10-12
Coefficiente di diffusione apparente Dapp del
cloruro in calcestruzzi confezionati con
CEMENTO PORTLAND DI TIPO I
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
C(x/y) Dapp (m2/s)
C16/20 10.0 · 10-12
C20/25 5.0 · 10-12
C25/30 3.5 · 10-12
C28/35
C30/372.0 · 10-12
C32/40 1.0 · 10-12
C35/45 0.5 · 10-12
C40/50 0.3 · 10-12
L. Coppola – Concretum – Il Copriferro
Tipi di Cemento Coefficiente correttivo
I 1.00
II -L 1.35
II-V 0.85
II-S 0.75
II-T 0.85
IV/A 0.60
III/A 0.40
III/B 0.20
V/A 0.45
V/B 0.25
I-ARS 2.00
COEFFICIENTE DI CORREZIONE di Dapp
Tipi di Cemento Coefficiente correttivo
I 1.00
II -L 1.35
II-V 0.85
II-S 0.75
II-T 0.85
IV/A 0.60
III/A 0.40
III/B 0.20
V/A 0.45
V/B 0.25
I-ARS 2.00
Rck dx (mm)
20 30 10 8
35 45 6 4
45 55 4 2
Spessore dello STRATO DI CONVEZIONE dx
in funzione della resistenza caratteristica del
conglomerato misurata su provini cubici
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
Rck dx (mm)
20 30 10 8
35 45 6 4
45 55 4 2
COPRIFERRO cmin,dur-Cl
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
• t* [anni] = 100 anni
• 𝐃𝐚𝐩𝐩 𝒎𝟐/𝒔 = 1.0·10-12·0.20
• dx [mm] = 5.0
Cmin,dur-Cl ≈ 58 mm
𝒄𝒎𝒊𝒏,𝒅𝒖𝒓−𝑪𝒍− = 𝟏𝟐𝟎𝟔 ∙ 𝟗. 𝟒𝟔 ∙ 𝟏𝟎𝟕 ∙ 𝟏𝟎𝟎 ∙ 𝟏. 𝟎 ∙ 𝟏𝟎−𝟏𝟐 ∙ 𝟎. 𝟐𝟎 + 𝟓 =
= 57.5 mm
COPRIFERRO MINIMO DURABILITÀ – cmin,dur
L. Coppola – Concretum – Il Copriferro
Vita nominale = 100 anni
EUROCODICE 2Cmin,dur-EC2
= 45mm
LEGGE DIFFUSIONE CO2
Cmin,dur-CO2
= 40mm
LEGGE DIFFUSIONE ClCmin,dur-Cl
= 58mm
Cmin,dur = 58 mm
COPRIFERRO NOMINALE
L. Coppola – Concretum – Il copriferro
cNOM = cmin + Dcdev
cNOM = 58 + 10 = 68 mm