Integrità strutturale delle travi in calcestruzzo armato con selle Gerber soggette a corrosione: analisi sperimentale e numerica

Durante l'evento IF CRASC 2025 di Napoli, il professor Giovanni Plizzari dell’Università di Bergamo ha presentato gli sviluppi di una ricerca dedicata alla corrosione localizzata (pitting corrosion) nelle travi da ponte, con particolare attenzione alle selle Gerber — elementi di discontinuità tipici nelle strutture in calcestruzzo armato precompresso.

Il progetto, condotto in collaborazione con Elisa Carleschi (dottoranda), Adriano Reggia (ricercatore postdoc) e altri membri del gruppo di ricerca, si inserisce nell’ambito del Programma di Ricerca di Interesse Nazionale (PRIN 2022) e mira a comprendere gli effetti della corrosione sulla resistenza a taglio e sulla duttilità delle travi.

Le selle Gerber e il problema della corrosione

Le selle Gerber rappresentano punti di discontinuità strutturale dove il momento flettente si annulla, creando un giunto che, seppur utile dal punto di vista statico, favorisce nel tempo infiltrazioni di acqua e cloruri provenienti dai sali disgelanti. Queste infiltrazioni causano fenomeni di corrosione localizzata delle armature, visibili sotto forma di fessure e danneggiamenti superficiali.

Il gruppo di ricerca di Tecnica delle Costruzioni di Brescia ha condotto prove sperimentali su travi in scala reale (5,5 m) per valutare il comportamento meccanico di travi corrose in prossimità della sella Gerber. Sono stati analizzati diversi casi:

• travi senza armature diagonali (tipo A);
• travi con armature diagonali (tipo B);
• campioni con diversi livelli di corrosione artificiale (10%, 15% e 30%).

Corrosione simulata e caratterizzazione sperimentale

Per simulare realisticamente il danneggiamento da pitting corrosion, i ricercatori hanno applicato una corrosione artificiale localizzata tramite fresatura semisferica delle barre d’armatura, replicando le perdite di sezione riscontrate in provini esposti a lungo termine in soluzioni saline.

Le prove hanno mostrato che, mentre la resistenza ultima a trazione non varia in modo significativo fino a una certa soglia, la duttilità subisce una drastica riduzione già a partire da una perdita del 30% della sezione resistente — fino a scomparire completamente in caso di corrosione più avanzata.

Queste osservazioni sono state confermate da prove di trazione diretta e da prove di taglio su travi reali, in cui la strumentazione (estensimetri e trasduttori di spostamento potenziometrici) ha consentito di monitorare con precisione le aperture di fessura e le deformazioni locali.

IF CRASC 2025
La presente relazione è stata presentata in occasione dell'evento IF CRASC'25, tenutosi a Napoli dal 15 al 17 luglio 2025. Scopri di più sulla manifestazione e guarda le interviste ai protagonisti!
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Risultati preliminari e sviluppi futuri

I risultati sperimentali evidenziano che la corrosione influenza in modo marcato la capacità deformativa e la riserva di duttilità delle travi.

Nei casi di corrosione con il 30% di riduzione della  il comportamento post-fessurazione mostra un collasso quasi immediato dopo l’apertura di pochi millimetri, a fronte di variazioni più contenute nella capacità portante complessiva.

Attualmente, la dottoranda Elisa Carleschi sta proseguendo la modellazione numerica non lineare delle travi presso il Politecnico di Montréal, con l’obiettivo di correlare i dati sperimentali alle simulazioni FEM e migliorare la comprensione dei meccanismi di collasso indotti dalla corrosione.

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