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Ripristino delle strutture in calcestruzzo secondo UNI EN 1504: le proposte tecnologiche di General Admixtures

La norma UNI EN 1504 definisce le procedure e le caratteristiche dei prodotti da utilizzare per la riparazione, manutenzione e protezione delle strutture in calcestruzzo. La General Admixtures dispone di un gran numero di articoli che possono essere utilizzati per questi scopi. Eccone una panoramica.

Scopi e struttura della UNI EN 1504

Quello del degrado delle strutture in calcestruzzo è un argomento certamente attuale. Che si tratti di grandi opere o di “ordinaria” edilizia, lo stato di conservazione di molte attuali strutture appare fortemente compromesso dalla azione costante ed inevitabile dell’aggressione ambientale.
L’impiego di matrici cementizie eccessivamente porose o spessori di copriferro non adeguati hanno favorito in questi anni una accelerazione di tale aggressione, ed un materiale inizialmente ritenuto “eterno” mostra invece i due tipici segni (Figura 1) che comunemente si associano al degrado delle strutture in c.a.:

  • distacco (più o meno diffuso) del copriferro;
  • corrosione delle armature (con riduzione della loro sezione resistente).

Oggigiorno sono ben note le dinamiche di tutti i principali meccanismi di degrado, come la carbonatazione, i cloruri, i cicli di gelo/disgelo o le aggressioni di natura chimica e questo certamente consente di realizzare strutture nuove capaci di conservare, con la dovuta manutenzione, le loro prestazioni per tutta la loro vita utile. Resta tuttavia il problema delle strutture datate, le quali hanno bisogno di interventi più o meno estesi per poter recuperare adeguatamente gli opportuni standard di sicurezza.

Figura 1 – Tipica manifestazione di degrado di una struttura in c.a.: distacco del copriferro e corrosione dell’armatura.

In questo ambito si colloca la norma UNI EN 1504, che definisce le procedure e le caratteristiche dei prodotti da utilizzare per la riparazione, manutenzione e protezione delle strutture in calcestruzzo. Si tratta di una norma piuttosto articolata che fornisce validi strumenti utili ad ottimizzare l’intervento di ripristino, escludendo qualsiasi approccio semplicistico.
La norma si compone di dieci parti:

  • UNI EN 1504-1: Definizioni;
  • UNI EN 1504-2: Sistemi di Protezione superficiale;
  • UNI EN 1504-3: Riparazione strutturale e non strutturale;
  • UNI EN 1504-4: Incollaggio strutturale;
  • UNI EN 1504-5: Iniezione del calcestruzzo;
  • UNI EN 1504-6: Ancoraggio dell’armatura di acciaio;
  • UNI EN 1504-7: Protezione contro la corrosione delle armature;
  • UNI EN 1504-8: Controllo di qualità e valutazione della conformità;
  • UNI EN 1504-9: Principi generali per l’uso dei Prodotti e dei Sistemi;
  • UNI EN 1504-10: Applicazione in opera di prodotti, sistemi e controllo di qualità dei lavori.

La Parte 9 “Principi generali per l’uso dei Prodotti e dei Sistemi” è un documento fondamentale in quanto definisce gli stadi chiave del processo di riparazione, dalla valutazione delle condizioni della struttura e identificazione delle cause di deterioramento (diagnostica) alla scelta della migliore strategia di intervento. Il cuore del documento è incentrato sui concetti di “Principio” e “Metodo”.
In relazione alle diverse forme di degrado, vengono infatti definiti una serie di “Principi”, ovvero di provvedimenti utili a contrastare il degrado in oggetto.
Ad ogni Principio poi, si associano una serie di “Metodi”, ovvero di modalità con cui tale Principio (leggasi “obiettivo”) può essere conseguito.

Figura 2 – Percorso metodologico per il ripristino di una struttura in c.a. secondo UNI EN 1504

Ad esempio, in relazione all’aggressione della matrice cementizia da parte di agenti quali l’anidride carbonica, i cloruri, i solfati, l’acqua, ecc…, il Principio N. 1 “Protezione contro l’ingresso” (identificato anche con la sigla PI), si propone di contrastare dette aggressioni limitandone/bloccandone l’ingresso nella matrice cementizia.
In che maniera? Basta valutare i “Metodi” associati al “Principio”. Ad esempio attraverso l’applicazione superficiale di prodotti idrofobizzanti (Metodo 1.1) o di rivestimenti filmogeni (Metodo 1.3) che formino una vera e propria barriera protettiva. Dopo aver individuato i “Principi” più adeguati al proprio caso e definito i “Metodi” con cui realizzare tale/i Principio/i, la Norma ci guida nella scelta dei Prodotti e Sistemi più opportuni, definendone anche le Prestazioni minime. Per tornare all’esempio di sopra, ipotizzando di aver optato per una “Protezione contro l’ingresso” (Principio) da attuare con dei “Rivestimenti” (Metodo), la Norma ci rinvia alla UNI EN 1504-2 “Sistemi di Protezione della superficie di calcestruzzo”, nella quale troveremo tutte le proprietà e prestazioni dei Prodotti che dovremo utilizzare.

Figura 3 – Intervento su una pila in c.a.: degrado (in basso), preparazione delle superfici e ripristino corticale.

A questo punto nascono alcune domande:

  • Come utilizzare questi prodotti per attuare il “Principio” scelto?
  • Quali sono i criteri di accettazione di questi materiali?
  • Come posarli in opera in maniera corretta?
  • Come verificare che le applicazioni eseguite siano adeguate?

Queste questioni trovano risposta nella UNI EN 1504-10. Al suo interno troviamo infatti vere e proprie “Specifiche Operative” che guidano il Professionista nella definizione di tutte le fasi salienti di un intervento di ripristino, come:

  • Preparazione dei supporti (calcestruzzo ed acciaio);
  • La posa in opera dei Prodotti e Sistemi;
  • Il controllo finale delle applicazioni.

Tecnologie General Admixtures nell'ambito della UNI EN 1504

Con riferimento alla UNI EN 1504-2, “Sistemi di protezione della superficie di calcestruzzo”, i Prodotti coinvolti vengono classificati in tre tipologie:

  • a) Ad impregnazione idrofobica: applicati sulla superficie delle strutture, generalmente a spruzzo, rullo o pennello, conferiscono al calcestruzzo un comportamento “idrofobo”, ovvero ne limitano fortemente la capacità di assorbimento di acqua (Linea AQUA FOBIC di General Admixtures);
  • b) Ad impregnazione: applicati sulla superficie delle strutture, generalmente a spruzzo, rullo o pennello, riducono la porosità corticale delle superfici (e quindi l’assorbimento), aumentandone la resistenza agli urti ed all’abrasione. Sono tipicamente Prodotti a base di silicati, molto utilizzati nell’ambito della protezione e finitura delle pavimentazioni industriali (Linea FLOOR PROTECT di General Admixtures);
  • c) Rivestimenti: applicati a rullo, pennello o spatola, formano una vera e propria pellicola protettiva che impedisce, a seconda del tipo di prodotto, l’ingresso dell’anidride carbonica, dei cloruri, dei solfati o dell’acqua (Linee SKIN FLEX e SKIN PROTECT di General Admixtures).

La UNI EN 1504-3 si riferisce ai prodotti per la “Riparazione strutturale e non strutturale” delle strutture e pertanto contempla tutta la serie di prodotti premiscelati, in forma di malte e betoncini, che quotidianamente vengono impiegati per la ricostruzione o il ringrosso delle sezioni in calcestruzzo armato.

Una distinzione fondamentale è quella tra malte per impieghi strutturali (Malte di Classe R4 e Classe R3), e malte per impieghi non strutturali (Malte di Classe R2 e Classe R1). Le prime, caratterizzate certamente da prestazioni fisico-meccaniche superiori, sono in grado, una volta messe in opera, di contribuire attivamente alla resistenza e durabilità della struttura. Le seconde, meno performanti dal punto di vista delle prestazioni, svolgono tuttavia ruoli importanti come la omogeneizzazione, regolarizzazione e protezione delle superfici.

A seconda delle modalità e degli spessori applicativi, si potrà optare per malte/betoncini a reologia fluida piuttosto che tixotropica. La presenza di componenti aggiuntivi, quali le fibre, componenti polimeriche, additivi antiritiro (S.R.A.) ed agenti espansivi, migliora notevolmente le prestazioni di questi “materiali da ripristino”, riducendo il rischio di fessurazioni e potenziando la loro adesione ai supporti.

Figura 4: Caratteristiche essenziali delle malte e dei betoncini di cui alla UNI EN 1504-3.
Prospetto 1: Alcuni prodotti premiscelati della linea STRUCTURE di General Admixtures. Per la gamma completa si rinvia al sito di General Admixtures
Figura 5 - Ricostruzione corticale di una struttura in calcestruzzo armata mediante l’applicazione a spruzzo di una malta strutturale tixotropica (STRUCTURE MT4-FGL).

La UNI EN 1504-4 si riferisce ai prodotti per “Incollaggio strutturale”. Questa tipologia di prodotti (ADESIVE EPOXY TIXOANKOR EPO di General Admixtures) viene usualmente impiegata per:

  • Incollaggio di piastre in acciaio o altri materiali di rinforzo sulla superficie di una struttura in calcestruzzo per scopi di rafforzamento;
  • Incollaggio di calcestruzzo indurito su calcestruzzo indurito (connessione elementi);
  • Incollaggio di calcestruzzo fresco su calcestruzzo indurito (riprese di getto).

Nell’ambito degli interventi di ripristino/rinforzo si presenta spesso l’esigenza di dover integrare l’armatura esistente con nuove barre. Queste ultime possono sostituire quelle vecchie eccessivamente ossidate, e quindi ridotte nella loro sezione resistente, oppure possono rendersi necessarie per incrementare i quantitativi di armatura a fronte, ad esempio, di maggiori richieste di resistenza. In questo caso, i Prodotti impiegati per l’ancoraggio dovranno rispondere alla UNI EN 1504-6 e potranno essere, in generale, a base epossidica o a base cementizia (ANKOR MF4 di General Admixtures).

Figura 6 – Fasi tipiche in un ripristino strutturale: la passivazione delle barre di armatura esistenti (azzurre) con prodotti Certificati UNI EN 1504-7 (STRUCTURE PROTECT), l’installazione di nuove barre integrative mediante prodotti per ancoraggio certificati UNI EN 1504-6 (ANKOR MF4) e la ricostruzione corticale del copriferro (malte Linea STRUCTURE). Al termine delle lavorazioni si procederà con la rasatura finale (malte non strutturali) e la tinteggiatura

Si conclude questa breve panoramica con i Prodotti afferenti alla norma UNI EN 1504-7 “Protezione contro la corrosione delle armature”. Questi prodotti (STRUCTURE PROTECT) di General Admixtures, comunemente noti con il termine “passivanti”, vengono applicati (mediante pennello) sulle superfici delle armature esistenti, dopo una loro accurata pulizia. La preliminare pulizia delle armature ed il rispetto delle procedure applicative di questi prodotti (es. il rispetto del numero di mani applicative e dei tempi di asciugatura) sono dettagli essenziali per conseguire una adeguata protezione delle armature nei confronti degli agenti aggressivi.

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