ANALISI DELLA PROFONDITÀ DI CARBONATAZIONE
IL PROBLEMA
il degrado da carbonatazione LA CARBONATAZIONE
È un processo chimico fisico che si innesca al contatto tra anidride carbonica e calcestruzzo.
La carbonatazione è un fenomeno che riguarda tutti gli edifici in calcestruzzo, in particolare quelli calcestruzzo faccia a vista. L’interazione chimica con l’anidride carbonica modifica le proprietà fisiche del calcestruzzo provocandone il degrado: aumento di permeabilità, formazione di fessure e distacchi di materiale. È UN DEGRADO NON STRUTTURALE Il calcestruzzo carbonatato interagisce con fenomeni di colature, efflorescenze e depositi superficiali. Questi fattori testimoniano variazioni nelle proprietà fisiche del calcestruzzo che riduce la capacità di protezione delle armature.
CHE DIVENTA STRUTTURALE La carbonatazione è un problema per la stabilità della struttura perché è la principale causa della corrosione delle armature. La corrosione avviene quando il ferro, non più protetto dal calcestruzzo, entra a contatto con i fattori ambientali.
È LA PRINCIPALE CAUSA DELLA CORROSIONE DELLE ARMATURE
LE CAUSE DEL DEGRADO FATTORI AMBIENTALI
ESPOSIZIONE
CARATTERISTICHE CALCESTRUZZO
Gli elementi, sempre interagenti l’uno con l’altro, che regolano la carbonatazione sono: - Umidità - Anidride carbonica - Temperatura
Il tipo di esposizione dell’elemento strutturale in calcestruzzo condiziona l’avanzamento della carbonatazione. Dall’esposizione, infatti, dipendono i livelli delle condizioni di aggressività degli agenti ambientali.
Il rapporto tra acqua e cemento è un fattore chiave nel determinare la porosità capillare della pasta cementizia e quindi la resistenza alla penetrazione delle specie aggressive.
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LA PREVENZIONE
per allungare la vita utile dell’edificio
Conoscere la profondità di carbonatazione, e comprendere in che fase dell’evoluzione si trova, è fondamentale per poter eseguire una corretta manutenzione preventiva. Intervenire prima che la struttura sia in una fase avanzata di degrado è la scelta ottimale per mantenere in salute l’edificio e per ridurre la spesa del ripristino. Durante la fase iniziale, chiamata innesco, la carbonatazione rimane quasi invisibile ad occhio nudo. I segni di questo fenomeno vengono spesso confusi con altri fenomeni più noti.
INTERVENIRE PRIMA CHE LA CARBONATAZIONE INNESCHI LA CORROSIONE DELLE ARMATURE
[euro]
INVESTIMENTO
[euro]
INVESTIMENTO
Quando la carbonatazione raggiunge l’armatura, inizia la propagazione della corrosione. In questa fase il degrado del calcestruzzo diventa più visibile, si presentano infatti crepe e distacchi.
La corrosione delle armature si evolve nel tempo fino ad arrivare al distacco del copriferro, che scopre completamente le armature. In questa fase il degrado è completamente visibile e i danni alla struttura sono ormai ingenti.
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5 1
5 1 Progetto
Innesco
Propagazione
Corrosione
Progetto
Innesco
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Propagazione
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FASI
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Al procedere del degrado variano i costi dell’intervento di risanamento, come spiega chiaramente De Sitter con la Regola del 5: “1 euro speso per ottenere una struttura progettata e realizzata correttamente comporta gli stessi benefici ottenibili spendendo 5 euro quando la costruzione è finita ma si trova ancora nel periodo di innesco della corrosione; 25 euro a partire dal momento in cui la sua propagazione è iniziata e 125 euro quando oramai il degrado e la corrosione hanno portato alla fessurazione del copriferro”.
INVESTIMENTO
INVESTIMENTO
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Perchè intervenire prima riduce i costi di ripristino
25
5 1 Progetto
Innesco
FASI
È fondamentale programmare indagini diagnostiche periodiche in cui si misura la profondità di carbonatazione. Le indagini consentono di tenere monitorata l’evoluzione, la velocità e la durata del calcestruzzo. È, così, possibile programmare l’intervento di manutenzione durante la fase di innesco, riducendo notevolmente i costi.
MISURARE COSTANTEMENTE LA PROFONDITÀ DI CARBONATAZIONE A FAVORE DELLA DURABILITÀ DELLE STRUTTURE
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CARBONTEST ®
Il nuovo protocollo di indagine per misurare la profondità di carbonatazione
CARBONTEST® è l’indagine che attraverso la misura della profondità di carbonatazione riesce a calcolare la vita residua della struttura. L’obiettivo è quello di rendere la misura della profondità di carbonatazione più agevole e versatile, così che possa essere eseguita in ogni tipologia edilizia. I sistemi di indagine tradizionali sono molto dispendiosi e provocano gravi danni alla struttura. Questo ha sempre scoraggiato lo svolgimento dell’indagine, che fino ad ora é stata svolta solo su grandi opere e solo quando il degrado è già avanzato. Il protocollo CARBONTEST®, invece, avere un’indagine:
permette di
NON DISTRUTTIVA,
i fori prodotti hanno un diametro di soli 10 mm
DETTAGLIATA, consente l’esecuzione di più prelievi disposti in ogni zona di interesse della struttura
VERSATILE, facilita lo svolgimento su ogni tipologia edilizia
PRECISA,
fornisce precisione millimetrica
risultati
con
PREVENTIVA, da eseguire prima che il degrado sia visibile e avanzato
L’INDAGINE CHE STIMA LA VITA RESIDUA DELL’EDIFICIO Grazie a CARBONTEST® è possibile svolgere una manutenzione preventiva, che riduce i costi di intervento e consente di allungare la vita utile della struttura.
PROTOCOLLO D’INDAGINE PIANIFICAZIONE ANALISI PACOMETRICA PRELIEVO ANALISI CON FENOLFTALEINA STIMA VITA RESIDUA
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L’INDAGINE PIANIFICAZIONE
La prima operazione da compiere è quella della pianificazione, che consente uno svolgimento lineare dell’indagine e una consegna dei risultati completa.
ANALISI PACOMETRICA
Attraverso l’analisi pacometrica si riesce ad individuare la posizione delle armature e stimare la dimensione del copriferro. Un dato fondamentale per calcolare quando la carbonatazione raggiunge l’armatura e si innesca la corrosione.
CALCOLO DEL COPRIFERRO SENZA DEMOLIZIONI
PRELIEVO
Per misurare la profondità di carbonatazione vengono eseguiti numerosi prelievi in diversi punti della struttura, decisi in base all’analisi visiva svolta dal tecnico. Il calcestruzzo viene prelevato sottoforma di polvere ordinatamente raccolta in una provetta.
PRELIEVO NON INVASIVO, FORO DI SOLI 10 MM DI DIAMETRO
ANALISI FENOLFTALEINA
Il campione prelevato viene sottoposto ad analisi tramite Fenolftaleina, come richiesto dalle norme UNI. L’analisi viene svolta direttamente in cantiere, immediatamente dopo la fase di prelievo. Un’operazione indispensabile per ottenere dei risultati precisi.
ANALISI CON PRECISIONE AL MILLIMETRO Strumentazione Il prelievo e l’analisi si svolgono utilizzando il Kit CARBONTEST®: lo strumento ideato appositamente per lo svolgimento di quest’indagine.
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Il PACOMETRO è lo strumento digitale che permette di rilevare con un’analisi non distruttiva il copriferro delle armature, nonché la presenza, direzione e diametro delle armature all’interno delle strutture in calcestruzzo armato.
RISULTATI
la relazione tecnica Indagine diagnostica profondità di carbonatazione con metodo CARBONTEST®
I risultati dell’analisi pacometrica e della misura della profondità di carbonatazione vengono elaborati nella compilazione della relazione tecnica, documento rilasciato alla committenza, che contiene:
PROVA N°
22
Operatore
Data Prelievo
Ing. Nicola Salvadori
06/05/2011
IDENTIFICAZIONE PROVA
Elemento Prova:
Trave
Orientamento superficie
NO
Ambiente:
ESTERNO
Tipo Esposizione
XC4
Stato calcestruzzo:
Poco poroso
1. Le informazioni generali sull’edificio
Individuazione punto:
Trave di bordo gronda
2. I risultati dell’analisi pacometrica 3. Le schede di rilievo con i dati di ogni singolo prelievo 4. L’elaborazione dei dati in grafici significativi sulla stima della
Foto 22.1 - Trave di gronda–Edificio 1
Foto 22.2 - Provetta carbonatata
vita residua dell’edificio
ESITO PRELIEVO
RIPORTA IN SCHEDE DI RILIEVO I DATI E I RISULTATI DI OGNI SINGOLA PROVA
Profondità del foro:
75 mm
Carbonatazione misurata:
Quantità polvere in provetta:
155 mm
Rapporto di scala:
Profondità di Carbonatazione reale:
28 mm 0.48 mm
14 mm
NOTE
Le prove pacometriche hanno fornito un valore di copriferro pari 18 mm.
Rilievo eseguito in ottemperanza alla norma di riferimento UNI 9944:1992
Attraverso il trattamento visivo è possibile localizzare facilmente i punti di prova. Ogni prelievo viene, infatti, indicato sul prospetto dell’edificio così da comprendere facilmente quali sono le aree più prossime al degrado. P-25
P-24 7
TUTTI I PILASTRI DELL'EDIFICIO 1
P-22
P-07
N°
6
ELEMENTO
ESPOSIZ.
AMBIENTE
ORIENT.
1
EDIFICIO 1
XC4
ESTERNO
NO
28
2
EDIFICIO 1
XC4
ESTERNO
NO
24
3
EDIFICIO 1
XC4
ESTERNO
NO
23
4
EDIFICIO 1
XC4
ESTERNO
NO
22
5
EDIFICIO 1
XC4
ESTERNO
NO
26
6
EDIFICIO 1
XC4
ESTERNO
NO
25
9
EDIFICIO 1
XC4
ESTERNO
NO
24
8
EDIFICIO 1
XC4
ESTERNO
SE
17
10
EDIFICIO 1
XC4
ESTERNO
SE
16
11
EDIFICIO 1
XC4
ESTERNO
SE
15
12
EDIFICIO 1
XC4
ESTERNO
SE
18
14
EDIFICIO 1
XC4
ESTERNO
SO
22
15
EDIFICIO 1
XC4
ESTERNO
SO
21
18
EDIFICIO 1
XC4
ESTERNO
NE
25
CARBONATAZIONE
PRELIEVO
5
P-02 P-01
(mm)
STIMA VITA RESIDUA Edificio di 30 anni - Coefficiente velocità di propagazione K = 12,68 Min =15,0 mm
Med=22,30 mm
Max =28,0 mm
S.Q.M.=3,73
mm
mm
50
50
40
40
30
30
2031
Copriferro = 28 mm
25
25
2011
20
20
15
15
10
10
5
5 1980
1990
2000
2010
2020
Tempo (t)
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2030
2040
2050
anni
Copriferro (c)
EVOLUZIONE DELLA PROFONDITÀ DI CARBONATAZIONE
VALUTAZIONE DELLA PROPAGAZIONE DELLA CARBONATAZIONE
Carbonatazione (s)
Incrociando i dati dell’analisi pacometrica con la profondità di carbonatazione si riesce a stimare la vita residua dell’edificio. Nella relazione tecnica viene restituita la stima dell’evoluzione della profondità di carbonatazione in una serie di diagrammi organizzati per criteri.
Tecnoindagini Srl è l’azienda leader nel settore della Diagnostica per l’Edilizia. Fornisce a tutti gli operatori del settore, enti pubblici, privati e professionisti, il supporto tecnico per il monitoraggio e la diagnostica degli edifici. Il tutto avvalendosi di un Know-how riconosciuto e tecnologie all’avanguardia.
LA SICUREZZA CON NOI È A PORTATA DI MANO Alla base di tutto c’é una filosofia aziendale che si basa su tre parametri principali:
CONOSCENZA approfondita dei rischi legati all’invecchiamento degli edifici RICERCA di metodologie sempre nuove e di strumenti all’avanguardia TEMPESTIVITÀ di intervento per prevenire il pericolo La nostra esperienza ci ha permesso di mettere a punto un sistema di verifica diagnostica che bene si adatta a qualsivoglia tipologia edilizia e costruttiva: HOTEL
Industriale
Scolastica
Residenziale Sanitaria
Ricettiva
Ricreativa
Il sistema di verifica diagnostica da noi strutturato permette di effettuare una valutazione dell’edificio a 360°. Grazie alla varietà dei metodi di indagine non distruttivi da noi eseguiti e progettati è possibile investigare ogni aspetto che può generare pericolo: Sfondellamento dei solai Stabilità dei controsoffitti Rivestimenti di facciata Profondità della carbonatazione Dissesti e quadri fessurativi Capacità portante dei solai Verifica di vulnerabilità sismica Rilievi per i livelli di conoscenza
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Brochure CARBONTEST® - Ottobre 2016
DIAGNOSTICA PER L’EDILIZIA
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