Durabilità del calcestruzzo secondo le
Linee Guida del Ministero LL. PP.

Parte III: esposizione ai cloruri dell'acqua di mare


Mario Collepardi e Luigi Coppola


In base alle Linee Guida del Ministero dei LL PP, ispirate alle nuove norme europee in via di aggiornamento (EN 206), i ferri di armatura annegati nel calcestruzzo possono essere esposti a rischi di corrosione promossa da cloruri in tre diverse situazioni ambientali (Enco Journal N° 10):

  • cloruri di origine non marittima (classe di esposizione XD)
  • cloruri di origine marittima (classe di esposizione XS)
  • cloruri derivanti dai sali disgelanti (classe di esposizione XF)
Nel precedente numero di Enco Journal (N° 10) sono state esaminate le strutture in c.a. e c.a.p. esposte ai cloruri di origine non marittima (XD). In questo numero saranno prese in considerazione le strutture esposte ai cloruri di origine marittima (XS), mentre si rinvia al prossimo numero l'approfondimento sulle strutture in classe di esposizione XF esposte ai sali disgelanti nei periodi invernali.
Come per le altre classi di esposizione, anche per quella marina sono previste tre sotto-classi (XS1, XS2, XS3) a seconda della particolare posizione della struttura*. Nella Tabella 1 sono illustrate le misure da adottare (in termini di dosaggio minimo di cemento, rapporto acqua-cemento massimo, Rck minima) per prevenire il degrado del materiale ed in particolare la corrosione dei ferri in relazione alle classi di esposizione marina XS1, XS2 ed XS3. Occorre, però, precisare che, per la prevenzione della corrosione promossa da cloruri, è di fondamentale importanza l'adozione di un copriferro di adeguato spessore. In altre parole, per rendere il tempo di percorso del cloruro (dalla superficie della struttura fino alle armature metalliche) superiore alla vita attesa di servizio (50 anni), è necessario rispettare due condizioni:
  • basso rapporto a/c (Tabella 1) per rendere il calcestruzzo poco poroso e quindi difficilmente penetrabile dal cloruro;
  • copriferro di spessore adeguato (40 mm per le opere in c.a. e 50 mm per le opere in c.a.p.) per allungare il cammino che deve percorrere il cloruro per arrivare ai ferri.

Tabella 1 - Classe di esposizione per opere esposte ai cloruri da acqua marina.

Classe di esposizione

Descrizione dell'ambiente

Dosaggio minimo di cemento (kg/m3)

Massimo rapporto a/c

Minima Rck* (N/mm2)

XS1

Strutture in prossimità delle coste esposte al trascinamento eolico dell'acqua (aerosol)

300

0.50

37

XS2

Strutture permanentemente e completamente sotto acqua di mare

320

0.45

45

XS3

Strutture esposte discontinuamente all'acqua marina (alta-bassa marea)

340

0.45

45


La precisazione degli spessori di copriferro da parte della normativa europea (Eurocodice 2) fa, tuttavia, riferimento alla definizione di classi di esposizone marina (4a e 4b) secondo l'attuale normativa ENV 206 in via di sostituzione. In altre parole, esiste una sintonia tra la terminologia dell'Eurocodice 2 (che stabilisce gli spessori di copriferro in funzione delle classi di esposizione 4a e 4b) e l'attuale normativa ENV 206 (che definisce queste classi di esposizione); non esiste, invece, altrettanta sintonia tra Eurocodice 2 e la nuova normativa EN 206 che introduce una nuova definizione delle classi di esposizione (XS1, XS2 ed XS3). Questo problema, che va al di là delle classi di esposizione marina XS e che riguarda anche tutte le altre classi di esposizione ambientale (XC, XD, XF,ecc.), dovrà essere affrontato e risolto in sede di normativa europea aggiornando la terminologia delle classi di esposizione nell'Eurocodice 2 non appena sarà entrata in vigore la nuova norma EN 206.


Corrosione dei ferri di armatura
nella classe di esposizione XS1.

Tornando ad esaminare la Tabella 1, si può notare, da una parte, qualche ridondanza nelle classi di esposizione marina (XS1, XS2 ed XS3) e, dall'altra, una qualche contraddizione tra loro. In linea teorica può essere corretto prevedere tre classi di esposizione, in relazione ad un diverso livello di aggressione ambientale, e corrispondentemente tre diverse composizioni di calcestruzzo; tuttavia, da un punto di vista pratico è difficile prevedere due o tre distinte classi di esposizione, e quindi due o tre diversi calcestruzzi, quando questi appartengono ad un unica struttura semi-immersa: coerentemente con la Tabella 1, si dovrebbe impiegare un calcestruzzo per la parte permanentemente immersa in acqua di mare (XS2), un altro calcestruzzo per la parte esposta alle maree ed ai moti ondosi (XS3), ed eventualmente un terzo
calcestruzzo per la parte di struttura perennemente fuori acqua ma esposta all'aerosol marino (XS1).
A parte la difficoltà pratica di prevedere due o tre categorie di calcestruzzo per la stessa struttura, si può osservare che, a fronte di questa distinzione in tre classi di esposizione, si finisce poi per adottare di fatto una distinzione in due sole categorie di calcestruzzo: quella per le strutture in classe di esposizione XS1 con a/c non superiore a 0.50 ed Rck di almeno 37 N/mm2, e quella per le classi di esposizione XS2 ed XS3 con a/c non superiore a 0.45 ed Rck di almeno 45 N/mm2. Ed allora, perchè distinguere XS2 ed XS3 se poi la soluzione è quella di impiegare un calcestruzzo identico per prestazioni in termini di a/c ed Rck? Si potrebbe obiettare a questa osservazione che i calcestruzzi per XS2 ed XS3 si differenziano per il dosaggo minimo di cemento (rispettivamente 320 e 340 kg/m3). Ma questa è un'ulteriore contraddizione tecnica come ben sa chi si occupa di mix-design: a parità di tutti gli altri fattori (aggregato, granulometria, lavorabilità, ecc.) è impossibile adottare un diverso dosaggio di cemento a pari rapporto a/c.
Sarebbe stato più semplice e tecnicamente più corretto prevedere due classi di esposizione: XS1 per opere sulla costa non a contatto diretto dell'acqua con a/c £ 0.50, ed XS2 per opere immerse o semi-immerse in acqua marina con a/c £ 0.45.