Premessa

Nell’affrontare i problemi inerenti il contatto di liquidi aggressivi con strutture di contenimento di natura cementizia è piuttosto frequente la mancanza di una precisa informazione sulle effettive modalità di contatto. Le differenze fra la condizione di contenimento primario e secondario sono però fondamentali: le prestazioni necessarie e le conseguenze economiche che caratterizzano la condizione di contenimento secondario, rispetto a quella di contenimento primario, non possono essere trascurate.

Le immagini schematizzano le differenti condizioni di esposizione al liquido aggressivo: diretta e continua nel caso di contenimento primario, accidentale e limitata nel tempo, nel caso di contenimento secondario.

Nel caso di contatto secondario infatti, la natura “accidentale” del prevedibile contatto con il liquido aggressivo ne contempla anche la tempestiva rimozione, rendendo possibile l’utilizzo di materiali di rivestimento e protezione di costo più limitato assolutamente improponibili per la condizione di contenimento primario, caratterizzata dal contatto diretto, continuo e permanente con l’agente aggressivo.

Resistenza chimica dei sistemi cementizi

La resistenza chimica del calcestruzzo e dei conglomerati cementizi in genere, altrimenti definita anche con il termine “inerzia chimica”, è direttamente correlabile con la sua densità ed inversamente correlabile con la sua porosità e permeabilità. Il calcestruzzo della figura 1, è certamente caratterizzato da valori di resistenza chimica potenziale sensibilmente inferiori a quelli del calcestruzzo della figura 2, molto più compatto.

In ogni caso, il calcestruzzo non è caratterizzato da resistenze chimiche tali da consentirgli di resistere agli attacchi chimici severi.
L’addizione al calcestruzzo di silica fume (Microsil 90) in ragione non inferiore al peso del cemento, o il ricorso a malte cementizie specificamente formulate con elevati dosaggi di silica fume (REPAR TIX-HG, REPAR CR, ecc.) consente miglioramenti della resistenza chimica originaria tali da rendere i conglomerati del tipo indicato, idonei per le condizioni di contenimento secondario, così come è possibile evincere dalla tabella proposta nel paragrafo D.

A solo titolo orientativo la tabella proposta nel paragrafo E, illustra le conseguenze derivanti dal contatto di sostanze aggressive nei confronti di malte, betoncini e calcestruzzi, elencando i più comuni provvedimenti di protezione.

È opportuno considerare che per valutare correttamente l’azione di una sostanza aggressiva, sia nei confronti del calcestruzzo che nei confronti degli eventuali rivestimenti protettivi, è indispensabile disporre delle seguenti informazioni essenziali:

• nome della sostanza e relativo numero CAS
• forma di contatto (liquido, solido, gas)
• temperatura di contatto
• concentrazione della sostanza
• tipo di contatto (accidentale o permanente)
• composizione di eventuali miscele

Le opere in calcestruzzo, destinate al contatto permanente, con sostanze comportanti attacchi chimici severi, debbono essere necessariamente protette.
Un documento informativo importante, per la verifica del livello di aggressività di una determinata sostanza chimica, nei confronti dei sistemi cementizi e per orientare la scelta del materiale e del metodo di rivestimento più adeguato, è certamente rappresentato da:

ACI 515.2R-13: Guide to Selecting Protective Treatments for Concrete by ACI Committee 515

La tabella di seguito proposta, da “Concrete repair and mantenance” (R.S. Means Co. Inc., elaborata sulla base delle informazioni desumibili da ACI 515.2R-13: “Guide to Selecting Protective Treatments for Concrete by ACI Committee 515” fornisce un utile riferimento di carattere orientativo

(1) = resistenza solo per alcuni solventi; (2) = moderata resistenza ai solventi; (3) = non resistente all’acido fluoridrico; (4) = moderata resistenza agli acidi. (°).

Resistenza chimica e norme tecniche vigenti

La norma UNI EN 1504-2: “Prodotti e sistemi per la protezione e la riparazione delle strutture di calcestruzzo” nella parte 2, “Sistemi di protezione della superficie di calcestruzzo” fornisce indicazioni inerenti i metodi di protezione superficiale delle opere e delle strutture in calcestruzzo.

Per quanto attiene gli attacchi chimici severi, definiti dalla sigla (RC) e dal Principio n. 6 attinente la “Resistenza ai prodotti chimici” definisce il rivestimento come “trattamento finalizzato ad ottenere uno strato protettivo continuo sulla superficie del calcestruzzo.

La valutazione del rivestimento ed i relativi metodi di prova sono rimandati alla norma UNI EN 13529: “Prodotti e sistemi per la protezione e la riparazione delle strutture di calcestruzzo Resistenza agli attacchi chimici severi”.

I metodi di valutazione contemplano un esame visivo, coerente con EN ISO 2812, dopo 30 giorni di esposizione, nonché, per gli attacchi chimici più severi, la misura della “Perdita di durezza (Buchholz o Shore) del rivestimento che non deve superare il 50%, dopo 28 giorni di esposizione.

Il prospetto A1, di UNI EN 13529, fornisce un elenco dei liquidi di prova considerati che comprende, in larga misura, le sostanze chimiche più frequentemente riscontrabili in ambito urbano ed industriale.
UNI EN 1504-2: Prodotti e sistemi per la protezione e la riparazione delle strutture di calcestruzzo Parte 2: Sistemi di protezione della superficie di calcestruzzo. UNI EN 13529: Prodotti e sistemi per la protezione e la riparazione delle strutture di calcestruzzo Resistenza agli attacchi chimici severi.

Microsilicati & resistenza chimica

Attraverso l’incremento della densità, della coesione e dell’impermeabilità e la contemporanea “riduzione” della calce libera reattiva, i conglomerati a base di microsilicati forniscono valori di resistenza chimica significativamente superiori a quella del conglomerato di riferimento.

Tabella di protezione semplificata

Riflessioni & considerazioni

Il calcestruzzo è un materiale essenzialmente strutturale con resistenze chimiche specifiche ridotte, seppure incrementabili attraverso i miglioramenti conseguibili attraverso l’addizione delle aggiunte finalizzate rappresentate dai microsilicati (silica fume). Il ricorso a tali aggiunte o a malte cementizie ad alto tenore di microsilicati consente incrementi prestazionali in grado di sostenere contatti accidentali con aggressivi chimici, limitati quantitativamente e nel tempo (contenimento secondario).

Nel caso di contenimento primario di aggressivi chimici severi è indispensabile il ricorso a mezzi di protezione “rivestimenti” (RC), opportunamente selezionati in funzione di precise informazioni in ordine al tipo di sostanza di contatto o contenimento, al suo stato, alla sua concentrazione e temperatura, e così via, (paragrafo B) che consentono di determinare, l’ausilio della letteratura specializzata e delle prescrizioni normative in argomento (UNI EN 1504-2, UNI EN 13529), l’effettivo grado di aggressività delle condizioni di servizio di un’opera in calcestruzzo, e di individuare i mezzi di protezione necessari.