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PILLOLE DI TECNOLOGIA

Indagini sul calcestruzzo - 2

Carbontest®, l'indagine indolorePrelievo dei campioni e misura della profondità di carbonatazioneIl cemento armato si è confermato come il materiale da costruzione per eccellenza, rendendo possibile la realizzazione di opere imponenti e dalle forme fantasiose. Contemporaneamente però sono emersi i limiti di durabilità, infatti le strutture in c.a. sono soggette a diversi fenomeni di degrado che possono intaccare i requisiti di sicurezza previsti in fase di progettazione. Di conseguenza, oggi è fondamentale conoscere lo stato di conservazione del calcestruzzo.Valutare l'evoluzione della propagazione della carbonatazione diventa indispensabile per pianificare interventi di risanamento prevenire che la corrosione raggiunga i ferri di armatura e, in modo da conservare la funzionalità di una struttura.

I requisiti dell'indagineLa carbonatazione attacca la superficie esterna di un manufatto per addentrarsi successivamente nelle regioni più interne. Riuscire a valutare la velocità di penetrazione della carbonatazione e quindi stimare la vita residua della struttura è l'unica via per provvedere a una sua corretta conservazione. Raccogliere queste informazioni diventa indispensabile, ma come?

PeriodicitàE' fondamentale programmare indagini periodiche per una diagnosi puntuale sull'evoluzione del degrado del calcestruzzo, così da poter intervenire con azioni mirate nel periodo di innesco, non solo in fase di propagazione e fessurazione per contenere in modo significativo i costi.

CampionaturaPer ottenere una stima ottimale sulla penetrazione della carbonatazione in un edificio è necessario effettuare la prova su una campionatura sufficientemente estesa e non su un unico campione.

Partendo da queste premesse è noto ai professionisti che il prelievo di campioni di calcestruzzo e la misurazione della profondità della carbonatazione deve avvenire secondo quanto descritto dalla norma internazionale UNI 9944:1992.

La profondità della carbonatazione viene determinata mediante la prova alla fenolftaleina. I campioni di calcestruzzo prelevati vengono immediatamente spruzzati con una soluzione di fenolftaleina al'1%; il reagente cambia colore, virando al rosso magenta, in presenza di calcestruzzo sano (Ph>8,0÷9,8), mentre rimane incolore per il calcestruzzo carbonatato (Ph<8,0).

La prova alla fenolftaleina viene effettuata su campioni prelevati mediante carotaggio, raccolta di frammenti o prelievo di polveri di calcestruzzo.

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CarotaggioOggi il metodo più utilizzato per l'indagine e la valutazione dello stato di conservazione di un manufatto è proprio il prelievo di carote, un sistema che però non è in grado di rispondere in modo adeguato ai requisiti di una buona indagine.

SvantaggiL'estrazione di campioni cilindrici con macchina carotatrice comporta importanti inconvenienti:

Difficoltà di esecuzione, questa metodologia richiede l'utilizzo di un'attrezzatura molto costosa, pesante e che richiede un raffreddamento continuo con un flusso di acqua.

Rischio per la struttura, la macchina carotatrice è in grado di tagliare anche i ferri delle armatura comportando così un elevato rischio di danneggiamento della struttura.

Ripristino, il prelievo di una carota pone l'importante questione di ripristinare una superficie con un foro che varia dai 25 ai 100mm.

Costo elevato, l'attrezzatura e il tempo richiesto per l'esecuzione della prova rendono questo tipo di prelievo molto costoso.

Queste difficoltà costituiscono un grosso limite per la valutazione della profondità di carbonatazione, poiché rendono difficile programmare delle indagini periodiche e la raccolta di più di un campione per ogni edificio.Inoltre, le difficoltà di esecuzione, i rischi e i costi elevati del carotaggio portano a riservare l'indagine solamente per strutture di una certa dimensione e rilevanza; laddove poi le condizioni e la posizione lo permettano.

Oggi è divenuta indispensabile una metodologia alternativa a quella descritta che renda il prelievo di campioni:

Semplice, perché non necessita di assistenza specializzata Veloce, perché si esegue in pochi minuti Efficace, perché misura la profondità di carbonatazione in modo preciso Efficiente, comporta un ridotto investimento economico con un'ampia campionatura d'indagine.

Carbontest®

Oggi l'alternativa è data dal prelievo tramite polverizzazione del calcestruzzo con un comune trapano a percussione con punte per muratura.Carbontest® rende possibile effettuare l'indagine su tutte le strutture senza arrecare danni e riuscendo a raccogliere un numero significativo di campioni.

Come avviene l'indagine tramite Carbontest®?La misurazione della profondità della carbonatazione segue precise fasi che consentono di acquisire per ogni punto di prova le informazioni utili per valutare l'evoluzione del degrado.

1. Scelta del punto di prova Individuati i punti più sensibili dell'edificio, quelli in grado di fornire i risultati più significativi, si

procede con la prova posizionando il dispositivo di raccolta completo di provetta di accumulo.2. Prelievo del campione

Con un comune trapano a percussione si perfora il calcestruzzo a velocità costante. La polvere viene raccolta in modo ordinato all'interno della provetta, in fondo la prima e in cima l'ultima perforata. L'utilizzo della provetta trasparente consente di verificare la corretta raccolta del campione.

3. Misurazione foro e campioneMantenendo in posizione verticale la provetta di raccolta si misura la lunghezza del campione con il righello con scala graduata, in dotazione con Carbontest®, questa va rapportata con la misurazione dell'effettiva profondità del foro nel manufatto.

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4. Analisi con fenolftaleinaCon la pipetta si preleva la fenolftaleina dal flacone e se ne stende un velo lungo il tagliolongitudinale svasato presente sulla provetta. La reazione chimica avviene immediatamente: il calcestruzzo sano virerà al rosso magenta, mentre il calcestruzzo carbonatato non muterà colore.

5. Misurazione carbonatazioneL'utilizzo del righello con scala graduata consente di misurare con precisione millimetrica la lunghezza della parte carbonatata. Confrontando la misura con il rapporto di scala determinato nella fase 3 è possibile stimare la profondità raggiunta dalla carbonatazione nel punto di analisi.

6. Chiusura del foroTerminata l'analisi si procede con la chiusura del foro con l'apposito stucco per cemento ad asciugatura rapida. Il ripristino della superficie ha la doppia funzione di ripristinare l'aspetto estetico dell'edificio e di evitare che agenti esterni aggrediscano la struttura accelerandone localmente il degrado.

Una volta pulito il picker, dispositivo di raccolta, dai residui di polvere presenti sulle pareti interne e sulla spazzola, basta un soffio d'aria, è possibile procedere a un nuovo prelievo inserendo una nuova provetta. A questo punto non resta che registrare sulle comode schede di rilievo presenti nel kit Carbontest® le misurazioni effettuate sul edificio, per procedere in seguito alla stesura della relazione tecnica, mediante il software CARBONTEST® Report appositamente dedicato.

VantaggiCarbontest® è una metodologia semplice e veloce per il prelievo di campioni che richiede un unico operatore per l'esecuzione, determinando così:

un notevole risparmio economico;

un notevole risparmio di tempo.

Grazie all'innovazione di Carbontest® è possibile estendere l'indagine sulla profondità della carbonatazione a tutti gli edifici, da piccoli manufatti a grandi infrastrutture, e finalmente riuscire a effettuare una programmazione periodica delle indagini.

Il primo passo per un edificio sicuro dipende da scelte strutturali e di materiali effettuate in fase di progettazione. Una corretta manutenzione consente di salvaguardarlo dalla corrosione dovuta all'aggressione di fattori ambientali prolungandone la vita di servizio.I costi di un intervento di risanamento lievitano in modo esponenziale all'avanzare del degrado, 5 euro spesi per proteggere una superficie nella fase di innesco diventano 125 euro per un intervento quando il degrado porta alla fessurazione del copriferro.Programmare interventi di ispezione e manutenzione continua è quindi indispensabile soprattutto per risparmiare, la soluzione oggi c'è: è Carbontest®.

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