La protezione dalla corrosione chiude la serie INGENIO sulla qualità delle opere metalliche ferroviarie, dopo materiali, unioni bullonate e saldature. Il Capitolato RFI tratta la verniciatura come processo controllato al pari della costruzione: cicli omologati, spessori minimi per classe di corrosività secondo UNI EN ISO 12944, requisiti della zincatura a caldo secondo UNI EN ISO 1461 e criteri numerici di accettazione su spessore e aderenza del film. Si applica a direttori lavori, ispettori qualità, imprese di verniciatura e progettisti impegnati su opere ferroviarie.

La durabilità si prescrive e si misura

Un'opera metallica dura quanto dura la sua protezione, ed è la ragione per cui il Capitolato Generale Tecnico di Appalto delle Opere Civili di RFI (Parte II – Sezione 6) tratta la verniciatura come un processo controllato di pari dignità rispetto alla costruzione: cicli omologati, requisiti quantitativi di spessore, condizioni applicative vincolanti e controlli con criteri numerici di accettazione.

Quarto e ultimo dei quattro contributi della serie dedicata alla qualità nelle opere metalliche ferroviarie: dopo materiali, unioni bullonate e saldature, si chiude con ciò che difende tutto il resto nel tempo.

Le prescrizioni sulla protezione dalla corrosione, a differenza di quelle su bulloneria e saldature, si applicano a tutte le classi di esecuzione, con l'eccezione degli scavalchi della rete ferroviaria e delle strutture in acciaio inossidabile.

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Le due strade: rivestimenti metallici e sistemi di verniciatura

Il capitolato riconosce protezioni attive e passive: la zincatura a caldo e i sistemi di verniciatura, eventualmente combinati (sistemi duplex).

La zincatura a caldo – che forma uno strato di lega intermedio zinco-ferro con durezza e resistenza superiori a quelle del ferro – va eseguita in conformità alla UNI EN ISO 1461, che definisce spessori minimi del rivestimento in funzione dello spessore del manufatto, metodi di prova e campionatura.

Sul rivestimento devono risultare assenti bolle, punte, aree scoperte, eccessiva ruvidità e residui di flussante; eventuali ceneri o gocce di zinco vanno contenute per quanto le difficoltà di lavorazione lo permettano e devono comunque trovarsi in posizioni tali da non interferire con l'efficace utilizzo del manufatto, mentre piccole rugosità superficiali e piccoli noduli di zinco sono di norma tollerati; le parti taglienti che possano costituire un rischio vanno rimosse.

Il ciclo di verniciatura: solo cicli omologati, spessori per classe di corrosività

La prima regola è di sistema: il ciclo di verniciatura – inteso come sistema di uno o più prodotti applicati in progressione secondo specifiche condizioni – va scelto dall'esecutore esclusivamente tra quelli omologati dalle FERROVIE – termine con cui il capitolato indica la stazione appaltante, cioè RFI S.p.A. o chi agisce in suo nome e per suo conto, Direzione Lavori e Alta Sorveglianza comprese – il cui elenco può essere richiesto alla struttura che ha emanato il capitolato.

La scelta dipende dall'ambiente atmosferico di destinazione, sulla base delle indicazioni del progettista, secondo le classi di corrosività della UNI EN ISO 12944-2.

Le descrizioni degli ambienti riportate qui di seguito sono però quelle della tabella del capitolato e non vanno sovrapposte a quelle della norma: nella UNI EN ISO 12944-2 gli ambienti rurali a basso inquinamento e bassa salinità ricadono in C2, mentre la C3 comprende le atmosfere urbane e industriali con moderato inquinamento e le zone costiere a bassa salinità. Su substrato in acciaio, i requisiti minimi di spessore nominale del film secco sono i seguenti:

Su substrato in acciaio zincato a caldo valgono requisiti dedicati: 120 µm (durabilità alta) o 80 µm (durabilità media) in C3; 160 o 120 µm in C4; 200 o 160 µm in C5, dove i valori della durabilità “alta” competono alle strutture zincate a caldo di nuova realizzazione e quelli della “media” – che il capitolato quantifica in una durata compresa tra 5 e 15 anni – sono ammessi solo per la manutenzione di strutture zincate a caldo esistenti.

Quanto alla durabilità minima – intesa come durata dell'efficacia della protezione fino al primo intervento importante di manutenzione – il capitolato richiede la classe “molto alta” per i cicli su acciaio delle strutture di nuova realizzazione e la classe “alta” per la manutenzione delle strutture esistenti, per le strutture zincate a caldo di nuova realizzazione e per i dispositivi di appoggio; su questi ultimi, inoltre, devono essere impiegati esclusivamente cicli di verniciatura in classe di corrosività C5, qualunque sia l'ambiente di destinazione.

Il capitolato quantifica la “molto alta” in una durata superiore a 25 anni e l'“alta” in una durata superiore a 15 anni, richiamando la UNI EN ISO 12944-1: si tenga presente che nell'edizione vigente della norma la durabilità alta (H) è definita come intervallo da 15 a 25 anni, mentre oltre i 25 anni si è già in “molto alta” (VH).

Per quanto non specificato, il rimando è alla UNI EN ISO 12944-5.

La preparazione delle superfici: dove si decide l'adesione

Il profilo superficiale del substrato governa l'adesione del rivestimento: il capitolato chiede una rugosità riconducibile al profilo “medio G” per le strutture nuove e “medio S” per quelle esistenti, secondo la UNI EN ISO 8503, e disciplina poi la preparazione per tipologia di supporto, previa eliminazione di olio, grasso, sali e contaminanti con i metodi delle appendici A e C della UNI EN ISO 12944-4.

• Strutture nuove: sabbiatura con abrasivo sintetico o metallico privo di silice libera fino al grado Sa 2½ (metallo quasi bianco) secondo UNI EN ISO 8501, con preliminare molatura delle incisioni da ossitaglio su superfici e bordi;
• Strutture nuove zincate a caldo: sgrassaggio con detergenti biodegradabili e spazzolatura/smerigliatura/carteggiatura; ove autorizzata, sabbiatura di spazzolatura con abrasivo non metallico;
• Strutture esistenti: spazzolatura, smerigliatura e carteggiatura fino al grado St 3 secondo UNI EN ISO 8501, oppure sabbiatura fino al grado Sa 2, salvo diverse indicazioni;
• Strutture esistenti zincate: idrolavaggio a bassa pressione (sotto 350 bar) per non intaccare lo spessore della zincatura.

Alla preparazione si lega un vincolo di tempo: la prima mano va applicata non oltre 12 ore dall'ultimazione della preparazione e pulitura, per evitare fenomeni di flash rust che vanificherebbero il grado di pulizia raggiunto.

La conformità dei prodotti: prove di laboratorio prima dell'applicazione

Non si vernicia senza la verifica di conformità dei prodotti a quelli omologati.

L'esecutore deve approvvigionare tempestivamente i prodotti in modo da consentire alle FERROVIE il prelievo di due campioni di ciascuno – secondo la UNI EN ISO 1512, oggi UNI EN ISO 15528 – con prove di laboratorio a cura e spese dell'esecutore, da eseguire alla presenza di un ispettore di FERROVIE presso laboratori accreditati secondo la UNI CEI EN ISO/IEC 17025 per le singole tipologie di prova; l'interpretazione degli esiti spetta a un ispettore qualificato NACE o FROSIO, interno al laboratorio o da questo incaricato a proprie spese.

Sul campione si eseguono l'analisi qualitativa mediante spettrofotometria infrarossa – di regola su prodotto base e catalizzatore – e l'analisi quantitativa di composizione: lo spettro deve corrispondere a quello depositato in omologazione e sugli esiti quantitativi non sono ammessi scostamenti superiori al 5%.

La composizione deve inoltre risultare esente da ammine aromatiche, metalli pesanti (ammesse impurezze non oltre lo 0,05%) e cianuri; in particolare devono risultare assenti ossidi e sali di piombo e di cromo, solventi clorurati e benzene, con i carbonati tollerati solo in tracce (sotto il 3% sulla pittura). Le campionature vanno analizzate entro sei mesi dall'invio al laboratorio e comunque entro la scadenza del prodotto.

L'applicazione: condizioni ambientali vincolanti

L'impiego dei prodotti è subordinato all'autorizzazione delle FERROVIE a valle delle prove. All'apertura il prodotto deve presentarsi privo di degradamenti (sedimentazioni irreversibili, pelli, gelatinizzazione); la massa va omogeneizzata – preferibilmente con agitatori meccanici – e filtrata; per i bicomponenti, base e induritore si omogeneizzano separatamente e si miscelano tassativamente nelle proporzioni del fornitore; la diluizione è consentita solo se prescritta dal colorificio, con i diluenti e nelle percentuali indicati, garantendo comunque gli spessori a film secco di ciascuna mano.

Le condizioni ambientali sono vincolanti: le temperature ammissibili dell'aria e della superficie sono anzitutto quelle indicate nella scheda tecnica del produttore e, fatto salvo quel vincolo, in nessun caso si può lavorare fuori dai limiti fissati dal capitolato – temperatura dell'aria e delle superfici tra +5 °C e +35 °C, umidità relativa non superiore all'80%, assenza di vento con particelle in sospensione, di fumi o vapori aggressivi; superfici completamente asciutte; lavori di verniciatura in zona separata da sabbiatura e saldatura, con sospensione e protezione delle superfici fresche in caso di condizioni avverse.

I controlli sul film essiccato

Oltre all'accertamento preliminare del prodotto nel contenitore e della corretta preparazione della superficie, i controlli sul film essiccato hanno criteri quantitativi di accettazione.

Lo spessore delle singole mani e totale si misura secondo UNI EN ISO 2808: il valore medio rilevato non deve essere inferiore allo spessore nominale di omologazione e ciascun singolo valore non deve scendere sotto l'80% del nominale.

L'aderenza si verifica con prova pull-off secondo UNI EN ISO 4624: non è ammessa alcuna rottura, a meno che i valori di trazione raggiungano almeno 5 MPa; la prova va eseguita da un ispettore qualificato NACE o FROSIO incaricato dall'esecutore.

Completa il quadro l'esame visivo del film: assenza di colature, festonature, bolle, raggrinzimenti, macchie e disuniformità di tinta o brillantezza. Il numero dei controlli resta a discrezione delle FERROVIE, in relazione all'entità del lavoro e all'esito dei primi accertamenti.

I riferimenti normativi essenziali
• Capitolato Generale Tecnico di Appalto delle Opere Civili RFI – Parte II, Sezione 6 (Codifica RFI DTC SI PS SP IFS 001 I)
• UNI EN ISO 12944 (parti 1, 2, 4, 5): protezione dalla corrosione mediante verniciatura – durabilità, classi di corrosività, preparazione, sistemi
• UNI EN ISO 1461: zincatura a caldo su prodotti finiti
• UNI EN ISO 8501: gradi di preparazione delle superfici (Sa 2½, Sa 2, St 3)
• UNI EN ISO 8503: rugosità dei supporti di acciaio puliti mediante sabbiatura (profili “medio G” e “medio S”)
• UNI EN ISO 1512, oggi UNI EN ISO 15528: campionamento dei prodotti vernicianti (la 15528 è la norma in vigore)
• UNI EN ISO 2808: misura dello spessore del film
• UNI EN ISO 4624: prova di aderenza pull-off
• UNI CEI EN ISO/IEC 17025: competenza dei laboratori di prova e taratura

Checklist operativa per il tecnico e il DL

• Verificare che il ciclo proposto sia tra quelli omologati dalle FERROVIE e coerente con la classe di corrosività dell'ambiente
• Se la protezione prevede zincatura a caldo, verificarne la conformità alla UNI EN ISO 1461 (spessori minimi in funzione dello spessore del manufatto, assenza di bolle e difetti) e, nei sistemi duplex, gli spessori dedicati su substrato zincato: 120 o 80 µm in C3, 160 o 120 µm in C4, 200 o 160 µm in C5 secondo la durabilità richiesta
• Controllare gli spessori nominali previsti dal ciclo rispetto ai minimi per classe (C3/C4/C5) e alla durabilità richiesta, verificando che le mani previste non superino il numero massimo di tre fissato dal capitolato e che sui dispositivi di appoggio sia impiegato esclusivamente un ciclo in classe C5
• Verificare il grado di preparazione delle superfici (Sa 2½ nuove; St 3 o Sa 2 esistenti), il profilo di rugosità richiesto (“medio G” per le nuove, “medio S” per le esistenti, UNI EN ISO 8503) e la molatura delle incisioni da ossitaglio
• Esigere la verifica di conformità dei prodotti (due campioni, IR e quantitativa, scostamenti ≤ 5%) prima di ogni applicazione
• Far rispettare la finestra delle 12 ore tra preparazione e prima mano
• Controllare le condizioni applicative (+5/+35 °C, UR ≤ 80%, superfici asciutte, zone separate)
• Verificare spessori (media ≥ nominale, singolo ≥ 80%) e aderenza pull-off con ispettore NACE/FROSIO

FAQ – Le domande dei tecnici sulla protezione anticorrosiva

Posso proporre un ciclo di verniciatura di mia scelta?

No: il ciclo va scelto tra quelli omologati dalle FERROVIE, il cui elenco è disponibile presso la struttura che ha emanato il capitolato. La scelta all'interno dell'elenco dipende dall'ambiente di destinazione dell'opera.

Quale durabilità deve garantire il ciclo su una struttura nuova?

“Molto alta”: oltre 25 anni fino al primo intervento importante di manutenzione, secondo la scala della UNI EN ISO 12944-1. Per la manutenzione di strutture esistenti, per le strutture zincate a caldo di nuova realizzazione e per i dispositivi di appoggio il requisito scende a “alta”, che il capitolato esprime come durata superiore a 15 anni e che la norma vigente colloca nell'intervallo 15-25 anni. Sui dispositivi di appoggio, in più, il ciclo deve essere in classe di corrosività C5 qualunque sia l'ambiente di destinazione.

Che grado di pulizia serve prima di verniciare una struttura nuova?

Sabbiatura al grado Sa 2½ (metallo quasi bianco) secondo UNI EN ISO 8501, con abrasivo privo di silice libera e preliminare molatura delle incisioni da ossitaglio. La prima mano va poi applicata entro 12 ore.

Come si giudica lo spessore del film?

Con misure secondo UNI EN ISO 2808: la media non deve essere inferiore allo spessore nominale di omologazione e nessun singolo valore può scendere sotto l'80% del nominale.

Quando è accettabile la prova di aderenza?

Nella prova pull-off secondo UNI EN ISO 4624 non è ammessa alcuna rottura, salvo che i valori di trazione raggiungano almeno 5 MPa. La prova compete a un ispettore qualificato NACE o FROSIO.

Ci sono limiti di composizione sui prodotti vernicianti?

Sì: assenza di ammine aromatiche, cianuri, ossidi e sali di piombo e cromo, solventi clorurati e benzene; metalli pesanti solo come impurezze entro lo 0,05% e carbonati in tracce sotto il 3%.