La zincatura a caldo: cos’è e perché sceglierla

Intervista a Carmine Ricciolino, Segretario Generale di Associazione Italiana Zincatura

Come prima cosa, mi dice cos’è la zincatura a caldo?
La zincatura a caldo è un trattamento anticorrosivo dell’acciaio che si applica immergendo i manufatti in un bagno di zinco fuso dopo una serie di pretrattamenti.

Quindi svolge la stessa funzione di una verniciatura?
Si, ma è come dire che una Fiat 500 ed una Ferrari FF svolgono la stessa funzione; è vero, entrambe sono automobili e quindi sono mezzi di locomozione ma le differenze sono infinite, a nessuno verrebbe in mente di pensare che sono la stessa cosa.

Allora mi dica quali sono le differenze.
Rispondere a questa domanda in maniera esaustiva richiederebbe molto tempo, proverò a fare una sintesi. Cominciamo dalla natura stessa dello strato protettivo: Nel caso delle vernici si tratta di una pellicola polimerica mentre nel caso della zincatura si tratta di un metallo, lo zinco. Già questa prima differenza evidenzia prestazioni estremamente diverse: la verniciatura si può facilmente danneggiare già nelle sole e semplici operazioni di carico e scarico o di movimentazione di cantiere. Lo zinco, per la sua stessa natura metallica, ha una resistenza enormemente superiore ad urti ed abrasioni.
Altra caratteristica estremamente importante della zincatura a caldo è che protegge sia le superfici esterne che quelle interne. Questa circostanza è sempre vera perchè, anche se il committente non volesse la zincatura nelle parti interne, questa deve necessariamente avvenire per ragioni tecniche. Se infatti si volesse zincare la sola parte esterna di una struttura tubolare completamente chiusa non sarebbe possibile perchè galleggerebbe sullo zinco fuso. Non è pensabile neanche di affondarla con contrappesi in quanto esploderebbe provocando danni enormi anche alle persone addette alla lavorazione. In ogni caso proteggere dalla corrosione anche le parti interne di strutture tubolari è di grande importanza, perchè spesso la corrosione si forma proprio nelle zone cave dove l'umidità ristagna ed opera indisturbata ed invisibile. Purtroppo esistono casi di gravi incidenti, che hanno provocato anche vittime, proprio a causa dei danni della corrosione interna.
Un’altra fondamentale differenza tra la zincatura e la verniciatura (ed anche tutti gli altri trattamenti anticorrosivi dell’acciaio) è l’aderenza dello strato protettivo. Questa è una delle principali, nonché fondamentali, caratteristiche positive della zincatura a caldo; ad eccezione della zincatura, tutti i trattamenti anticorrosivi consistono in uno strato che si sovrappone semplicemente all’acciaio fungendo da barriera tra quest’ultimo e gli agenti corrosivi atmosferici. Basta però che, per qualsiasi ragione, si crei un’abrasione o un semplice graffio per consentire agli agenti corrosivi di insinuarsi tra lo strato protettivo e l’acciaio formando la ruggine. Questo processo di corrosione procede senza che inizialmente sia neanche visibile ed è irreversibile. Quando poi ci si accorge di ciò che sta accadendo, se la corrosione non ha ancora provocato condizioni di rischio, si deve procedere a periodiche e costose operazioni di manutenzione.

Da ciò che dice devo presumere che la zincatura a caldo non soffra dello stesso problema, se è così me ne può spiegare le ragioni?
Certo, è la naturale conclusione della risposta precedente. Con il processo di zincatura a caldo, lo strato di zinco metallico che riveste l’acciaio non è una semplice pellicola coprente. Durante l’immersione nello zinco fuso si forma una vera e propria lega ferro-zinco che, in quanto tale, è tenacemente aggrappata all’acciaio ed è asportabile solo con un’azione meccanica robusta o con soluzioni fortemente acide. In ogni caso, anche se si dovesse riuscire a scalfire lo strato di zinco per tutto il suo spessore, gli agenti corrosivi atmosferici non potrebbero procedere oltre penetrando sotto lo strato di zinco essendo, come detto, in lega con l’acciaio. Se la dimensione dell’eventuale danneggiamento è sufficientemente piccola, anche la superficie scoperta risulterebbe comunque protetta dalla corrosione per effetto catodico in quanto lo zinco circostante si comporta da anodo sacrificale.
Un'altra considerazione da fare è quella che le vernici con l’invecchiamento, oltre a subire l’aggressione dei raggi UV, diventano permeabili ad acqua ed alte sostanze aggressive. Lo zinco invece mantiene le sue caratteristiche assolutamente invariate per tutto il suo ciclo di vita.

Lei ha appena parlato di ciclo di vita, può dirmi quanto dura la protezione della zincatura a caldo? Da ciò che ha detto fino ad ora potrei pensare che la zincatura sia quasi eterna ma, ovviamente, non credo che sia così.
Se ci mettiamo d’accordo su cosa si intende per eterno, in qualche caso potrebbe essere perfino vero. La sua domanda mi stimola ad una riflessione mai fatta prima: se ci trovassimo in un ambiente non esposto direttamente agli agenti atmosferici e in un clima non eccessivamente umido, effettivamente potremmo parlare di vari, molti, secoli...ma certamente ben oltre il ciclo di vita utile del manufatto stesso e quindi si tratterebbe solo di un esercizio dialettico.
Tornado invece concretamente alla sua domanda, devo dirle che non si può parlare di una durata della zincatura uguale per ogni ambiente. Anche per la zincatura a caldo la durata dipende dallo scenario d’uso dei manufatti. Ovviamente c’è molta differenza tra la durata in un ambiente fortemente aggressivo, come ad esempio quello marino, ed un ambiente poco aggressivo come quello rurale. Se comprendiamo il meccanismo che “consuma” lo strato di zinco è più facile valutarne la durata. Lo strato di zinco, se esposto direttamente alle sostanze inquinanti ed agli agenti atmosferici, si trasforma progressivamente in composti ossidati, di cui una parte partecipa all’azione protettiva ed una parte viene asportata dall’azione meccanica delle piogge. Questo fenomeno si ripete in continuazione per molti anni fino a che lo zinco non si sarà completamente consumato; va però detto che, quando ciò si sarà verificato, le strutture in acciaio saranno ancora perfettamente integre non essendo mai state attaccate dalla corrosione che inizia solo quando effettivamente l’acciaio resterà scoperto. Lo zinco svolge infatti la sua funzione anche se ridotto ad uno strato sottilissimo. Per capire quanto tempo impiega lo strato di zinco a consumarsi bisogna conoscerne lo spessore e la velocità di corrosione. Lo spessore dello zinco in genere è funzione dello spessore dell’acciaio e può variare, per gli acciai strutturali superiori a 5-6 millimetri, tra 85 e 150 micron e oltre. La velocità di corrosione può variare tra 0,1 e 2 micron per anno negli scenari d’uso più comuni mentre, in condizioni estreme su può anche andare oltre tale limite. Sulla base di questi dati, escludendo scenari d'uso estremi o rari, si può dire che la durata della protezione offerta dalla zincatura a caldo può variare da un minimo di 40 anni a ben oltre un secolo. Se questo le può apparire eccessivo, le porto un esempio reale: alcuni anni fa, l'Università di Ancona condusse una ricerca che prevedeva, tra l'altro, la valutazione dello zinco dilavato da alcuni tralicci elettrici posti in opera da oltre 30 anni, sia in zona prossima alla costa marina, che in area industriale moderata. Da tale ricerca è emerso che lo spessore di zinco residuale, dopo oltre 30 anni, andava da un minimo di 90 fino ad un massimo di 160 micron. Si parla quindi di una quantità di zinco, dopo 30 anni, ancora superiore a quanto richiesto dalle norme per una nuova fornitura.

Può dirmi cosa si può zincare e cosa no?
Potrei dirle che in teoria tutto ciò che è in acciaio può essere zincato a caldo. È possibile zincare grandi e piccole strutture: Pilastri, capriate, tubazioni, serre, recinzioni, grigliati, tubazioni, tralicci, infissi, paletti, arredo urbano, impianti di risalita, tondino per calcestruzzo armato, gru, ponteggi, serbatoi, bulloni, eccetera, la lista sarebbe infinita perchè, come detto, tutto ciò che è acciaio può essere zincato. Il limite principale è posto dalle dimensioni; semplicisticamente potrei dire, sbagliando di poco, che ciò che è normalmente trasportabile su camion è anche zincabile, eccezionalmente si può andare anche oltre.

Nella realtà però si vede che moltissime cose realizzate in acciaio non sono zincate. Perchè? Forse il costo della zincatura è eccessivo?
È purtroppo vero che gran parte delle strutture in acciaio che pure potrebbero essere zincate non lo sono. Capirne il motivo non è facile. Certamente la ragione non può essere il costo della zincatura, visto che resta nello stesso ordine di grandezza della verniciatura, per quanto riguarda l'immediato ma è di gran lunga inferiore in rapporto alla durata e quindi all'assenza di manutenzioni nel tempo. Anche in questo caso le faccio l'esempio di un caso reale: recentemente mi è capitato di andare alla nuova fiera di Milano, una grande opera d'interesse internazionale dove l'attenzione ai problemi della corrosione è stata molto scarsa. La quasi totalità di questa grande struttura, tutta in acciaio, non è zincata e i risultati sono già visibili. Senza dover andare alla ricerca di situazioni particolari, ho potuto osservare già numerosi casi di strutture dove la ruggine è ben visibile dopo pochi anni dalla realizzazione. In alcuni casi si nota bene che la corrosione si è cominciata a sviluppare proprio a causa delle movimentazioni di cantiere durante la stessa fase di costruzione. La mancata scelta della zincatura a caldo, almeno in questo caso, non è neanche riconducibile a fattori di natura estetica visto che le strutture in oggetto sono state verniciate in un grigio abbastanza simile al colore della zincatura. Tra non molto si porrà la necessità di dover procedere alla manutenzione di quelle strutture che già presentano evidenti segni di corrosione. Quante volte si dovrà procedere a questa operazione nel tempo? Quanto costerà? Questo è solo un esempio, casi simili sono tantissimi. Quindi io stesso non capisco perchè non si zinchi quanto si potrebbe. Una volta in un convegno mi fu posta una domanda : "perchè bisogna zincare l'acciaio?", fornii risposte anche più approfondite di quelle che sto dando a lei e conclusi, a mia volta, con una domanda : "perchè non zincare"; nessuno dei presenti mi rispose.

Ciò che lei dice fa riflettere soprattutto in un momento in cui c’è l’obbligo morale e materiale di evitare sprechi di risorse economiche. Parlando di spreco di risorse le chiedo quale è l’impatto ambientale diretto ed indiretto della zincatura? Aggiunge o sottrae benefici ambientali alle strutture su cui viene applicata?
Ovviamente in questa sede non posso entrare in dettagli analitici di efficacia nell’uso delle risorse ambientali ma le rispondo in modo rapido e semplice. Premesso che la produzione di zinco e quella successiva della zincatura non possono che aumentare il carico ambientale iniziale dei manufatti, va subito precisato che quest’aggiunta, in termini percentuali, è molto bassa se rapportata al solo manufatto ed è quasi irrilevante se rapportata ad un’intera costruzione. Ciò di cui però si deve tener conto è che il contributo della zincatura, moltiplicando la vita utile di un manufatto per più volte, riduce il carico ambientale complessivo in termini sostanziali.

In termine estetici però la zincatura ha un suo colore caratteristico, non è possibile ottenere altri colori oltre al classico grigio?
La risposta è no! Ma ciò che è possibile è applicare sulla zincatura vernici di qualunque colore, finitura e brillantezza. Il risultato di questa operazione, che certamente ha un costo maggiore della sola zincatura, è di ottenere una protezione, e quindi una durata, ancora superiore. A questo punto, i due trattamenti anticorrosivi sviluppano un tale effetto sinergico che la durata della protezione supera di gran lunga la somma delle durate dei due trattamenti, se considerate individualmente. Ovviamente, anche in questo caso il bilancio, questa volta economico, ne trae un notevole beneficio perché la vita utile del manufatto si incrementa ulteriormente e sempre senza necessità di manutenzioni.

Per concludere questa nostra intervista, può riassumermi brevemente le principali ragioni per cui scegliere o non scegliere la zincatura?
Certamente mi risulta molto più semplice dirle perché scegliere la zincatura: la zincatura a caldo protegge le strutture in acciaio per un tempo che spesso supera anche il ciclo di vita utile delle strutture; collabora positivamente a ridurre nel tempo il carico ambientale di una costruzione e è ecosostenibile; preservando dalla corrosione mantiene inalterate le caratteristiche progettuali, collaborando alla sicurezza generale di un’opera; ha un costo iniziale contenuto e paragonabile ad altri sistemi anticorrosivi; non richiedendo manutenzioni per decenni, riduce di molto il costo nel tempo di un’opera.
Perché non zincare? Mi dispiace ma non so risponderle.
 

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