Efflorescenze nel calcestruzzo: cause e soluzioni

Quando si parla di degrado delle pavimentazioni in calcestruzzo, ricorrono alcune domande. Vi proponiamo la discussione di una di queste, riguardante il problema delle efflorescenze, presente in un interessante articolo del sito www.concreteconstruction.net

DOMANDA: Abbiamo una lastra di cemento colorato, realizzato da poco più di un anno in un cortile esterno, che è diventato scolorito, con la presenza di macchie bianche e sostanze in superficie. Abbiamo provato a rimuovere la sostanza mediante l'applicazione di acqua e aceto e con il lavaggio con getto d’acqua in ala pressione, senza però avere successo. Qual è la sostanza bianca e che cosa ha causato le macchie? Come facciamo a rimuoverle?

RISPOSTA: La sostanza bianca che macchia la superficie del calcestruzzo viene definita efflorescenza. Di solito di colore bianco, le efflorescenze sono una decolorazione causata da depositi cristallini di sali sulle superfici in calcestruzzo. Questi depositi contengono spesso composti quali idrossidi di calcio, sodio e potassio o carbonati, bicarbonati, cloruri, e solfati di calcio e magnesio. Queste sostanze provengono tipicamente dalla presenza di composti solubili all'interno del calcestruzzo che vengono trasportati e depositati sulla superficie dalla migrazione verso l’alto dell’umidità e dalla sua conseguente evaporazione. Talvolta invece, i sali provengono dal terreno sottostante dove vengono trasportati verso l'alto dall’umidità, attraverso il calcestruzzo e depositati sulla sua superficie.
L'acqua è il solvente e il veicolo per il trasporto dei sali solubili in superficie. Pur non nocivo, è sgradevole, specialmente sul calcestruzzo colorato. Le efflorescenze possono formare uno strato spesso sulla superficie, che può nascondere del tutto il colore del cemento o, come nel caso sopra esposto, creare chiazze bianche.

Cause

Solitamente, le efflorescenze sono composte principalmente di carbonato di calcio formato quando l’idrossido di calcio (CH) dall'interno del cemento reagisce con il biossido di carbonio nell'atmosfera. CH è uno dei prodotti di idratazione creati dalla reazione chimica tra il cemento Portland e acqua. Esso è facilmente solubile in acqua e facilmente lisciviato (cioè facilmente separato dalla massa del calcestruzzo attraverso l’acqua).
Durante l'essiccazione iniziale, l'acqua in eccesso, miscela satura di CH, migra verso la superficie del calcestruzzo dove evapora, lasciando l’idrossido di calcio. Il CH depositato quindi reagisce con il biossido di carbonio per formare il carbonato di calcio, insolubile in acqua. CH resta idrosolubile per un breve periodo dopo l'esposizione all'atmosfera. Le efflorescenze che si formano durante l'essiccazione iniziale del calcestruzzo o subito dopo il suo getto si chiamano efflorescenze nuove o primarie.
La formazione di efflorescenze primarie è fortemente influenzata dalle condizioni atmosferiche quali temperatura, umidità e vento. Durante periodi in cui vi sono alti tassi di evaporazione superficiale, vengono portate in superficie piccole quantità di sali solubili e questo riduce il rischio di efflorescenza. Presenze maggiori si rilevano durante il tempo freddo e umido seguito da un periodo asciutto e caldo. Durante questi periodi, soprattutto se estesi, in cui vi è una lenta evaporazione una maggiore quantità di sali solubili riesce a migrare verso la superficie: questo fenomeno aumenta il potenziale e la gravità delle efflorescenze. Pertanto, un’adeguata maturazione del calcestruzzo è essenziale per ridurre al minimo l'evaporazione di superficie, anche in periodi di tempo freddo e umido.
Dopo l’essiccamento iniziale, può verificarsi un’efflorescenza secondaria se il calcestruzzo è esposto alternativamente a bagnatura e asciugatura, o ad una fonte di umidità sotto il calcestruzzo che consente o promuove la lisciviazione dei sali solubili al di fuori del calcestruzzo.

Come rimuovere le efflorescenze

Cercate di lavare e strofinare via i depositi bianchi con acqua pulita, non appena compaiono. Questo può funzionare se i depositi di CH non hanno completamente reagito con l’anidride carbonica nell'atmosfera e quindi non sono ancora diventati insolubili. Occorre inoltre assicurarsi di rimuovere l'acqua stagnante per evitare che le efflorescenze si ripresentino.
Per il lavaggio della superficie, avrete bisogno di una soluzione lievemente acida o diluita che sia più forte di acqua e aceto. Per cemento grigio, si consigliano le seguenti possibili soluzioni:
• Una parte di acido cloridrico (muriatico) in 10 a 20 parti di acqua (concentrazione del 10 per cento al 5 per cento) , oppure:
• Acido fosforico Una parte in 10 parti di acqua, oppure:
• Acido fosforico Una parte, più una parte di acido acetico in 20 parti di acqua, oppure:
• Soluzioni Preconfezionate per togliere le efflorescenze.

Tuttavia, per calcestruzzo colorato, sono raccomandate soluzioni più diluite per evitare l’incisione superficiale che può portare in rilievo gli aggregati e cambiare colore e consistenza della superficie. Si può iniziare con una parte di acido cloridrico su 50 o 100 parti di acqua (dal 2% all’ 1% di concentrazione) e aumentare con cautela la concentrazione se necessario.
Prima di usare la soluzione acida, è importante bagnare abbondantemente la superficie con acqua pulita per evitare che l'acido venga assorbito dal calcestruzzo. Lasciare agire che la soluzione acida 3-5 minuti e poi strofinare le efflorescenze con una spazzola rigida. Lavare immediatamente e accuratamente la superficie con acqua pulita per rimuovere tutto l'acido.

Alcune raccomandazioni:

• applicare la soluzione in modo uniforme in termini di concentrazione, di quantità e di durata;
• proteggere le superfici che possono essere danneggiate dall’acido
• trattare l'intera lastra per ottenere un colore e una tessitura superficiale uniforme.
• eseguire sempre un trattamento di prova su una parte nascosta per verificare gli effetti collaterali e per perfezionare la tecnica.
• leggere le schede di sicurezza di essere a conoscenza dei pericoli connessi con l'acido
• dopo aver rimosso le efflorescenze, valutare la tenuta della superficie ed utilizzare eventualmente un sigillante per calcestruzzo.

Traduzione di un articolo scritto da Kim Basham, PhD, PE, FACI, e presidente di KB Ingegneria.

FONTE: www.concreteconstruction.net