Come procedere al ripristino conservativo di una struttura in calcestruzzo armato

Quando ci si trova di fronte a un intervento di ripristino conservativo di una struttura in calcestruzzo armato si ha la possibilità di effettuare prove diagnostiche di tipo distruttive e di tipo non distruttive. La metodologia di indagine che spesso si sceglie è dettata da vincoli di tipo economico o, spesso, si tende a estrarre dalla stessa molti campioni, in modo tale da avere molti risultati di laboratorio da essi risultanti.

In realtà, come disse Antoine de Saint-Exupery: “Chi progetta sa di aver raggiunto la perfezione non quando non ha più nulla da aggiungere ma quando non gli resta più niente da togliere”. La frase di Saint-Exupery deve far riflettere circa l’essenzialità degli interventi che l’uomo deve eseguire sull’ambiente. Applicare il suo pensiero alla diagnostica può far eseguire interventi mirati e poco massivi che indaghino solo le zone in cui si sono create le condizioni che possono innescare o hanno innescato il processo di corrosione, in modo da ottimizzare i costi e realizzare progetti di intervento localizzati e nello stesso tempo essenziali e risolutivi.

Si pensi, ad esempio, a una struttura che mostri i primi segni di corrosione, sulla quale siano presenti le prime lesioni dovute alla corrosione e sulla quale si sia deciso di intervenire effettuando una manutenzione straordinaria che ne preservi funzionalità e sicurezza. In accordo alle normative, la prima operazione da eseguire è acquisire informazioni circa la geometria e lo stato di conservazione dei materiali. Circa la geometria della sezione e delle barre, bastano dei semplici strumenti di misura o consultare i progetti per avere un quadro abbastanza chiaro. In relazione allo stato di degrado dei materiali (calcestruzzo e acciaio) è necessario eseguire indagini specifiche.

Certamente, pero, non è sufficiente conoscere la teoria alla base di una prova sperimentale per poterla applicare in campo professionale. E necessario che le prove in situ, seppur di tipo non distruttive o semidistruttive, siano eseguite in maniera mirata.

Poniamo il caso che, al fine di poter indagare lo stato di degrado del calcestruzzo si proceda alla realizzazione di una serie di carote, magari, nei nodi della struttura, e da queste ricavare la penetrazione della carbonatazione o degli ioni cloruro. Di certo, tale operazione non è concettualmente errata, ma possono aprirsi due differenti eventualita:
• si effettuano poche carote, in pochi punti della struttura, con il rischio di non approfondire adeguatamente lo stato di degrado nel caso venissero realizzate in punti “sani” della struttura (un po’ come fare una radiografia a una gamba, ma il paziente ha un braccio rotto);
• b) si effettuano molte carote, in più punti della struttura, con il rischio di effettuarne alcune in zone “sane” della struttura e, quindi, non necessarie (un po’ come fare una radiografia total body a un paziente con il mignolo rotto).

Come riuscire, quindi, a individuare le zone “malate”? Come riuscire a individuare le zone in cui eseguire indagini più approfondite?
Al fine di poter individuare le zone in cui l’attacco corrosivo ha avuto inizio, o nelle quali sta per innescarsi, e ottimizzare, cosi, l’intervento di diagnostica, possono adoperarsi la misura del potenziale di libera corrosione (con debita interpretazione dei dati ottenuti) e le misure di velocità degli ultrasuoni: la prima, al fine di individuare le zone in cui il processo di corrosione sta colpendo le barre, la seconda per comprendere quanto il processo di corrosione o di degrado stia deteriorando le caratteristiche del calcestruzzo.

Dopo aver effettuato una mappatura del potenziale della struttura e aver elaborato i dati, come ad esempio in fig.1, si riportano i valori del potenziale in relazione alla posizione geometrica della sezione indagata. Come si può notare, sono state riportate le “coordinate” di rilevamento del valore del potenziale di corrosione (ad esempio, coordinate 0,05-0,75 cm; valore di potenziale > -585 mV).

In riferimento alla figura 2, è possibile individuare se l’armatura è in fase di corrosione o, le condizioni al suo inizio non si sono ancora create. Si nota che, per tale valore del potenziale, il fenomeno della corrosione può essersi innescato o l’armatura può essere in condizioni di passività in relazione alla classe di esposizione cui l’opera è esposta.

Effettuando una mappatura completa dell’opera è possibile individuare le sole zone dove il processo di corrosione e in atto o sta per innescarsi, limitando, cosi, gli interventi semidistruttivi delle carotatrici, che spesso possono interessare, irreparabilmente, anche le barre di armatura.

Appurato l’innesco della corrosione mediante la mappatura del potenziale di libera corrosione, è possibile indagare lo stato di degrado provocato nel calcestruzzo del copriferro mediante misure di velocità degli ultrasuoni). Una valutazione congiunta dei risultati delle misure della velocità degli ultrasuoni e delle misure di potenziale di libera corrosione delle barre fornisce un quadro “clinico” completo dell’elemento strutturale indagato, consentendo cosi, di attuare una strategia di “cura” adeguata.