La zincatura termica all’Arco Elettrico contro la corrosione delle strutture in ferro, acciaio e cemento armato
Contro la corrosione dell’acciaio, lo Zinco è l’alleato più sicuro. Nell’ambito delle diverse applicazioni, si distingue il processo del Thermal Spray (TSZ) attraverso il quale, lo Zinco fuso all’arco elettrico forma un legame elettrochimico con il supporto sottostante.
Un valido contributo per l’estensione della durata del ciclo di vita dei manufatti
In vista dell’attuazione del PNRR, il Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici ha fissato le linee guida per la progettazione, valutazione e realizzazione delle infrastrutture, inquadrandole in un contesto più ampio che deve tenere conto non solo della durata e della fattibilità dei progetti, ma anche dell’impiego di materiali ecocompatibili e sostenibili, nell’ottica del risparmio energetico.
In questo contesto più ampio, è importante il ruolo che può svolgere il processo della Zincatura Termica (all’arco elettrico o a gas) per la protezione contro la corrosione delle strutture in ferro e acciaio.
La metallizzazione all’arco elettrico
Il processo – regolato dalla norma ISO 2063-2:2017 e inquadrato nella più ampia norma ISO 14713-1:2017 – consiste nel deposito di un rivestimento di Zinco fuso (a 419°C), finemente polverizzato, sulla superficie dell’acciaio preventivamente sabbiato a grado SA 2,5 - SA 3.
L’arco elettrico fonde due fili di Zinco (elettrodi) le cui particelle vengono proiettate sul supporto ad una velocità di 180 m/s da un getto d’aria compressa, formando un deposito denso e aderente, di spessore variabile da 25 a 500 micron.
Il processo combina l’energia termica necessaria per fondere lo Zinco e l’energia cinetica che lega le particelle l’una all’altra, formando un rivestimento leggermente poroso, eccellente substrato per una eventuale verniciatura successiva.
La protezione è duplice: anodica (attiva, sacrificale) e passiva (barriera) e la durata dipende dallo spessore e dall’aggressività ambientale.
La vita del rivestimento è direttamente proporzionale allo spessore del deposito; più alto è lo spessore, più lunga è la durata futura del manufatto.
IMMAGINE 1: Impianto di metallizzazione all’arco elettrico
La norma ISO 9223:2012 indica, nella tabella seguente, l’intervallo di tempo per il primo intervento di manutenzione nei vari ambienti:
TABELLA 2: Intervallo di tempo per la prima manutenzione (ISO 9223:2012)
Principali caratteristiche della Zincatura all’arco elettrico
Riportiamo di seguito le principali caratteristiche che mostrano come la tecnologia della metallizzazione all’arco elettrico sia di facile utilizzo e rispettosa dell’ambiente:
- a) L’impianto si accende e si spegne al bisogno ed il consumo dell’energia elettrica (10 kW/h) è limitato al solo periodo di attività;
- b) Si possono spruzzare fili di Zn, Zn/Al 85/15 e Al che hanno una durata protettiva superiore del 40% rispetto allo Zinco puro;
- c) L’impianto è carrellabile, con capacità di coperture di 30-80 m²/h a 100 micron di spessore ed è utilizzabile anche in loco nei casi di ripristino di manufatti arrugginiti, di riprese di saldatura e del c.a. ammalorato;
- d) Si possono raggiungere recessi difficili adoperando apposite prolunghe fino a 60 cm di lunghezza penetrando negli scatolati;
- e) I rivestimenti sono uniformi e leggermente porosi, tali da facilitare la successiva verniciatura eliminando, così, perdite di tempo dovute alla rimozione manuale di ceneri, matte e sbavature;
- f) Le vernici applicate sul deposito di Zinco allungano la durata anticorrosiva di 2,5 volte (effetto Duplex);
- g) È indifferente la qualità dell’acciaio (calmato al Si oppure all’Al); in più, si possono depositare spessori differenziati sulla stessa superficie;
- h) Si può utilizzare per riparare pezzi zincati a caldo malformati o con difetti.
La zincatura a spruzzo è un sistema “ecologicamente amico” dell’ambiente perché è:
- Zero VOC (Volatile Organic Compounds) = zero composti organici volatili;
- Zero HAP (Hazardous Air Pollutants) = zero rischi di inquinamento atmosferico;
- NCW (NonContaminated Water) = non contamina acque.
Durata di vita dei manufatti
Le caratteristiche elencate nel precedente paragrafo sono utili per progettisti, redattori di specifiche, realizzatori delle opere, appaltatori e subappaltatori che, in sede di progettazione, devono scegliere il rivestimento di Zinco protettivo contro la corrosione, per assicurare la più ampia durata del manufatto in base alle norme ISO 11303:2008 [4] e ISO 2063-1:2019 [5].
A tale proposito, i rivestimenti di Zinco grazie all’ampia gamma di spessori (da 25 a 500 micron) sono in grado di soddisfare i requisiti di durata riportati nelle NTC 2018 [6], nella ISO 12944-1:2018 [7], che definiscono lunga durata un periodo > 25 anni per la prima manutenzione, e anche quelli dell’Eurocode EN 1990:2002 [8] che indica in 100 anni la vita prospettica del manufatto.
Tabella 2 – Valori minimi della vita nominale (Vn) per tipo di costruzione (NTC 2018)
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