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Lunga vita al calcestruzzo armato con Supergard CLE di Draco

DRACO ha sviluppato Supergard CLE un prodotto innovativo capace di contrastare efficacemente le 3 cause di degrado del calcestruzzo armato.

I risultati della ricerca condotta da DRACO presso l’Università Politecnica delle Marche hanno portato allo sviluppo di un prodotto innovativo, premiato pochi mesi fa come innovazione di prodotto dell’anno alle Giornate Italiane del Calcestruzzo (Italian Concrete Days).


Il degrado delle strutture in calcestruzzo armato

Nei primi anni del Novecento le strutture in calcestruzzo armato venivano considerate indistruttibili; questa convinzione è stata presto smentita dalle evidenze che hanno mostrato come, anche dopo pochi anni dalla loro realizzazione, tutte le strutture in c.a. che in c.a.p. presentassero fenomeni corrosivi dovuti a diversi tipi di degrado.

Lo studio di questi fenomeni e una crescente tecnologia, abbinata sia alla progettazione che alla realizzazione dei materiali da costruzione, ci ha portato oggi a poter arginare per quanto possibile questi processi, considerando tutti gli elementi che concorrono alla massimizzazione della vita nominale di un’opera, come la qualità dei materiali utilizzati, la loro posa in opera, i controlli in fase di esecuzione, l’ambiente in cui è inserita la struttura, il monitoraggio e la conseguente continua e costante manutenzione.

Oggi siamo di fronte alla necessità di intervenire sul patrimonio esistente, per ripristinare le strutture e ristabilire o innalzare i livelli prestazionali, anche in funzione delle mutate condizioni di utilizzo di un’opera, come può avvenire nel caso di un ponte che si trova oggi a dover sopportare volumi di traffico molto superiori a quelli per cui era stato progettato.

Tra le innumerevoli cause di degrado esistenti, ci focalizziamo oggi su alcune forme comuni e ricorrenti per numerose opere realizzate sul territorio nazionale e la cui risoluzione non è semplice:

  • La corrosione da carbonatazione: l’abbassamento del PH del calcestruzzo che accompagna questo fenomeno porta all’ossidazione delle armature e alla formazione di ruggine, tipicamente espansiva, che col tempo può espellere il copriferro, lasciando scoperte le barre di armatura.
  • L’aggressione da cloruri: presenti nei sali disgelanti e nell’acqua di mare, corrodono l’acciaio delle armature e ne assottigliano la sezione.
  • La reazione alcali-aggregato (ASR): riguarda alcuni tipi di aggregati contenenti una forma di silice reattiva con gli alcali (sodio e potassio) cementizi o con quelli provenienti dall’esterno. Questa reazione chimica innesca fenomeni che causano il rigonfiamento degli aggregati reattivi, con effetti espansivi che portano alla rottura della massa di calcestruzzo, e conseguente esposizione delle barre di armatura.

Il processo di degrado ha come conseguenze la riduzione della durabilità intesa come perdita del copriferro e la riduzione della capacità portante dell’elemento strutturale fino a determinare un cambiamento nel comportamento statico e sismico.

Questo fenomeno progressivo e inarrestabile richiede necessari interventi di ripristino corticale, e non solo, per ricostruire le parti ammalorate, eliminare le fessurazioni e proteggere le strutture sottostanti dalla penetrazione di sostanze in grado di corrodere i ferri d’armatura.

 

Supergard CLE di Draco per contrastare il degrado del calcestruzzo

Per meglio fronteggiare queste condizioni generali, DRACO ha sviluppato Supergard CLE un prodotto capace di contrastare efficacemente le 3 cause di degrado sopra riportate. Parliamo infatti di un trattamento con una triplice azione benefica: inibisce la corrosione delle barre di armatura, mitiga la reazione alcali-aggregato e aumenta l’idrorepellenza del calcestruzzo.

La sua formulazione ne consente l’utilizzo sia come impregnante, applicato esternamente sulla superficie delle strutture esistenti, oppure come additivo in massa miscelato all’impasto nel caso di nuove costruzioni.

Per comprovarne l’efficacia è stata condotta una sperimentazione da parte dal Dipartimento di Scienze ed Ingegneria della Materia, dell’Ambiente ed Urbanistica dell’Università Politecnica delle Marche, che ha messo a confronto il comportamento di alcuni provini di riferimento con altri a cui Supergard CLE era stato aggiunto in massa in diverse concentrazioni, e altri a cui era stato applicato superficialmente, per ricreare sia la situazione in cui viene utilizzato come additivo che come impregnante.

 

Supergard CLE: i risultati delle fasi di sperimentazione condotte

Attraverso tre prove, condotte secondo standard ASTM, sono state ricreate le condizioni che tipicamente causano l’innesco del degrado. I risultati, messi poi a confronto, hanno evidenziato l’ottimo comportamento di Supergard CLE nel contrastare questi fenomeni.

Valutazione della capacità di mitigazione della reazione alcali-aggregato

Come già illustrato questa reazione determina nel calcestruzzo espansioni distruttive degli aggregati, fessurazioni, distacchi e quindi un precoce degrado dello stesso. In conseguenza di ciò si possono poi creare punti di ingresso di umidità e di sostanze aggressive quali i cloruri, che raggiungendo le barre di acciaio accelerano il processo di corrosione.

Sistema di sperimentazione: standard ASTM C1260-14 “Standard Test Method for Potential Alkali Reactivity of Aggregates (Mortar-Bar Method)”.

Metodologia di prova: come riferimento sono stati utilizzati 3 provini in calcestruzzo: su alcuni il prodotto è stato applicato superficialmente, su altri è stato aggiunto in fase di miscelazione, in percentuale in peso rispetto al cemento pari a 1,3 e 5%.

Tutti i provini sono stati immersi in una soluzione per attivare la reazione degli aggregati reattivi, e successivamente posti in forno e misurati ad intervalli stabiliti per rilevarne l’espansione.

I risultati ottenuti hanno mostrato come i provini non trattati hanno avuto un’espansione dello 0,20%, valore considerato secondo lo standard di riferimento riconducibile a un “comportamento espansivo potenzialmente deleterio”, mentre i provini trattati con Supergard CLE hanno ottenuto valori inferiori a 0,10% tipici di un “comportamento innocuo”.

 

Supergard CLE Draco: risultati prova a immersione
Risultati della prova di immersione in soluzione 1 N di NaOH.
 

  1. RIF = provini di riferimento.
  2. AR = provini reattivi.
  3. PI_sup = provini con Supergard CLE applicato in superficie.
  4. PI 1%, PI 3% e PI 5% provini con Supergard CLE applicato in miscela rispettivamente all’1%, 3% e 5% in peso rispetto al peso del cemento.

 

Effetto passivante per armature e penetrazione dei cloruri

La corrosione dovuta agli ioni di cloruro crea un ambiente ostile all’acciaio, poichè gli ioni, essendo dimensionalmente inferiori al reticolo cristallino dell’acciaio, riescono a penetrarlo e ad assottigliare velocemente e in misura consistente la sezione delle armature. In aggiunta, l’assenza di sintomi visibili dall’esterno di questo fenomeno, può portare alla sua non rilevazione.

Sistema di sperimentazione: standard ASTM C876.

Metodologia di prova: sono stati realizzati 5 provini, di cui uno di riferimento, uno con Supergard CLE applicato a 3 mani sulla superficie e tre con Supergard CLE applicato in miscela rispettivamente all’1%, 3% e 5% in peso rispetto al peso del cemento.

All’interno dei provini sono state annegate barre di acciaio da 6 mm.

La corrosione è stata misurata dopo 70 giorni di maturazione con apposita strumentazione a elettrodi, sia in condizioni di bagnato che in condizioni di asciutto.

Anche in questo caso, esaminando i risultati della sperimentazione, è emerso che il processo non si innesca per i provini con Supergard CLE applicato sulla superficie, come per i provini con prodotto miscelato in malta nelle percentuali del 3% e 5%, e la profondità di penetrazione dei cloruri ne risulta drasticamente ridotta rispetto ad un calcestruzzo preparato senza Supergard CLE.

Supergard CLE è quindi efficace nel limitare l’ingresso dei cloruri all’interno della matrice cementizia e nell’evitare, o ritardare, l’innesco del processo di corrosione delle armature metalliche.

Supergard CLE: valutazione dell'effetto passivante per armature, analisi elettrochimiche

Valutazione dell’effetto passivamente per armature – Analisi elettrochimiche. 

  1. RIF = provino di riferimento.
  2. Draco_ext = provino con Supergard CLE applicato in superficie.
  3. Draco_int1%, Draco_int3% e Draco_int5% provini con Supergard CLE applicato in miscela rispettivamente all’1%, 3% e 5% in peso rispetto al peso del cemento.
  4. Umido indica le misurazioni effettuate in condizioni di provino bagnato.

 

Supergard CLE: valutazione dell'effetto passivante per armature, analisi penetrazione cloruri

Valutazione dell’effetto passivamente per armature – Analisi di penetrazione dei cloruri dopo 6 cicli di bagno-asciuga.

 

Capacità idrorepellente

Impermeabilizzare una struttura in calcestruzzo serve a garantire nel tempo la stabilità dell’opera e le sue qualità funzionali e meccaniche poiché impedisce l’ingresso di sostanze dannose come i cloruri o il semplice alternarsi di condizioni asciutto/umido che potrebbero intaccare le armature.

Sistema di sperimentazione: standard ASTM C642-13 “Standard Test Method for Density, Absorption, and Voids in Hardened Concrete”.

Metodologia di prova: Sono stati realizzati 6 provini con stessa miscela, alcuni dei quali sono stati trattati con Supergard applicato sulla superficie in tre mani. I provini sono stati sottoposti a cicli di stagionatura umida e asciugatura, poi pesati e immersi in acqua per 72 ore; successivamente asciugati in superficie e nuovamente pesati.

La differenza di peso tra i provini di riferimento e quelli trattati con Supergard CLE, hanno evidenziato in questi ultimi una riduzione del 33% nell’assorbimento di acqua.


SCARICA LA SCHEDA TECNICA DI SUPERGARD CLE


Proteggere le strutture per minimizzare gli interventi di ripristino ed allungarne la vita utile

Alla luce dei risultati ottenuti tramite la sperimentazione, risulta evidente come in tutte le sue modalità applicative, Supergard CLE abbia degli effetti estremamente positivi sulla durabilità delle strutture trattate. Questi effetti positivi si riflettono anche sui costi connessi alle strutture in calcestruzzo armato.

Supergard CLE è un prodotto pronto all’uso, che non necessita di diluizione o combinazione con altri prodotti, sia che lo si utilizzi come impregnante, che additivato in massa: i costi di applicazione sono quindi minimi, tanto nel caso di nuove costruzioni quanto in quello di manutenzioni di strutture esistenti, contribuendo alla sostenibilità economica nel tempo delle opere in calcestruzzo armato, massimizzandone la vita utile.

 

I campi d’impiego di Supergard CLE

La versatilità di Supergard CLE relativamente alle modalità d’uso, rendono questo trattamento anti-degrado ideale per molteplici tipologie di strutture, sottoposte a svariate condizioni ambientali e fisiche particolarmente aggressive.

Tra i tanti campi d’impiego è possibile ad esempio menzionare:

  • Strutture in calcestruzzo realizzate con inerti potenzialmente reattivi.
  • Strutture in calcestruzzo armato fuori terra e interrate.
  • Strutture sottoposte all’azione indiretta dell’ambiente marino.
  • Parcheggi e pavimentazioni stradali in calcestruzzo.
  • Infrastrutture viarie come ponti e viadotti.
  • Strutture in genere sottoposte all’azione di sali disgelanti durante il periodo invernale.
  • Superfici in calcestruzzo di strutture storiche di alto valore estetico (estensione della vita utile).

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Chi è DRACO Italiana

DRACO è un’azienda che si distingue per la qualità, l’innovazione, la tecnologia avanzata e la formazione tecnica che dedica ai progettisti e agli applicatori attraverso la sua Academy in cui si svolgono attività formative sui prodotti Draco, sulle novità in tema di normativa e tecnica. Una formazione di alta scuola che dà diritto ai partecipanti di ottenere crediti formativi riconosciuti dagli ordini professionali.

Il Gruppo DRACO è composto da aziende che operano in maniera altamente specializzata in differenti segmenti del mercato dell’edilizia sviluppando e producendo soluzioni tecniche all’avanguardia. Gli oltre 200 addetti del network operano in molteplici ambiti del moderno costruire fornendo preziosi impulsi per lo sviluppo dei prodotti e dei sistemi DRACO e assistenza e consulenza dalla progettazione alla messa in opera.