Contributo della cenere volante alla durabilità di calcestruzzi esposti ad attacco chimico

SOMMARIO
L’attacco chimico, ed in particolare quello di natura solfatica, probabilmente rappresenta, per le strutture in calcestruzzo, la causa di degrado più pericolosa e difficile da contrastare. Per questo tipo di aggressione le attuali normative impongono, attraverso un approccio prescrittivo, l’impiego di conglomerati cementizi con precise caratteristiche di composizione.
In particolare si rende obbligatorio l’impiego di cementi resistenti ai solfati, nel rispetto sia di specifici dosaggi minimi che di precisi valori limite del rapporto acqua/cemento. Nella memoria, dopo una disamina sui meccanismi di degrado relativi ai principali agenti chimici che possono interessare le strutture in calcestruzzo, viene evidenziato il ruolo svolto dalla cenere volante nel conseguimento di elevate durabilità nei confronti di tali agenti.
Nel caso specifico di attacco solfatico, viene mostrata la sinergia ottenibile dall’impiego congiunto di cementi resistenti ai solfati e cenere volante.
 
RESISTANCE TO CHEMICAL ATTACK BY FLY ASH CONCRETES
SUMMARY
The chemical attack probably represents, for concrete structures, the more cause of degradation dangerous and difficult to be contrast. For this type of aggression current regulations impose, through a prescriptive approach, the use of concrete mixtures with precise compositions. In particular, it is mandatory the use of sulfate-resisting cements, that meet requirements of minimum cement content and maximum w/c ratio. In this document, after a discussion on the mechanisms of degradation for the main chemicals that can affect concrete structures, it is highlighted the role of fly ash to obtain a high durability against aggressive environments agents. In the case of sulphate attack, shows the joint synergy achieved by the use of sulfate-resisting cement and fly ash.
 
1. ATTACCO CHIMICO AL CALCESTRUZZO
1.1 Generalità
Una delle forme di degrado più intense riguardanti le strutture in calcestruzzo, armate e non, è quella promossa dagli agenti chimici aggressivi.
Sia che la loro presenza nell’ambiente abbia origine naturale o che derivino da attività umane, essi tendono a penetrare all’interno della matrice cementizia ed a reagire con alcuni dei suoi costituenti.
I processi di degrado legati a questa forma di aggressione possono comportare due tipologie di conseguenze sulle strutture [1]:
- Perdita di massa per asportazione parziale della matrice cementizia;
- Espansioni, disallineamenti, deformazioni, fessurazioni.
Conseguenza diretta della parziale perdita di massa è l’aumento della porosità del materiale (Figura 1) e quindi della permeabilità a tutti gli altri agenti aggressivi eventualmente presenti nell’ambiente (CO2, cloruri, acqua ed ossigeno).
 
 
Conseguenze ancor più gravi si hanno a seguito dello sviluppo di stati deformativi estremi come espansioni e fessurazioni. Tali fenomeni non solo determinano un rapido ed intenso degrado del materiale più corticale (copriferro) esponendo le eventuali armature a diretto contatto con l’ambiente aggressivo esterno, ma, casi più gravi, comportano veri e propri disassamenti strutturali, che possono compromettere l’equilibrio globale della struttura o del singolo elemento strutturale (Figura 2).
 
In Tabella 1 si riassumono le principali sostanze, con i loro effetti sul calcestruzzo, considerati dalla norma UNI EN 206-1 nella definizione della classe di esposizione XA riguardante l’attacco chimico.
 

Tabella 1 – Principali chimici agenti aggressivi e loro effetti sul calcestruzzo 

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