RICERCA 2021
LA CORROSIONE DELLE ARMATURE NEI LEGANTI TRADIZIONALI E IN QUELLI DI NUOVA CONCEZIONE
Principi e metodi per costruzioni sostenibili e durevoli
Sergio Lorenzi, 
Ricercatore, Università degli Studi di Bergamo - Dipartimento di Ingegneria e Scienze Applicate, Consorzio INSTM – Firenze, Consorzio CSGI – Firenze
sergio.lorenzi@unibg.it
Marina Cabrini, 
Professore Associato, Università degli Studi di Bergamo - Dipartimento di Ingegneria e Scienze Applicate, Consorzio INSTM – Firenze, Consorzio CSGI – Firenze
Marina.cabrini@unibg.it
Tommaso Pastore
Professore Ordinario, Università degli Studi di Bergamo - Dipartimento di Ingegneria e Scienze Applicate, Consorzio INSTM – Firenze, Consorzio CSGI – Firenze
tommaso.pastore@unibg.it
Structural 233 | Gennaio - Febbraio  2021
10.12917/Stru233.03 – https://doi.org/10.12917/STRU233.03

L’articolo affronta il tema del comportamento a corrosione delle barre d’armatura in acciaio al carbonio in matrici cementizie a base di leganti tradizionali e innovativi. Il lavoro mette in luce le peculiarità di questi nuovi leganti rispetto a quelli tradizionali, in termini di sviluppo delle condizioni di passività e di mantenimento della stessa nel tempo.  Analizza il ruolo dell'alcalinità e del suo mantenimento sul comportamento alla corrosione dell'acciaio al carbonio. L'azione protettiva del cemento Portland e le cinetiche di passivazione sono strettamente dipendenti dal pH della soluzione dei pori e dal contenuto di ossigeno fin dai primi periodi di esposizione, immediatamente dopo il getto. Anche la riserva di alcalinità, presente nei leganti tradizionali a base di cemento portland, gioca un ruolo fondamentale per la qualificazione dei nuovi leganti per l'edilizia, in quanto incide sulla velocità di carbonatazione e concorre a mitigare in modo determinante l'effetto depassivante ad opera dei cloruri che, diffondendo all’interno della matrice cementizia possono promuovere l’innesco della corrosione localizzata. Sono proposte nuove metodologie per la valutazione del pH della matrice cementizia, basate su indicatori colorimetrici diversi rispetto alla fenolftaleina, capaci di individuare in modo più immediato l’effettiva azione protettiva della matrice cementizia verso le armature in acciaio al carbonio. Lo studio evidenzia che le cinetiche di passivazione sono diverse passando dai leganti tradizionali a quelli innovativi e meritevoli di essere approfondite nella formulazione di prodotti innovativi speciali formulati con questi leganti alternativi.

ARGOMENTO:  CORROSION - CORROSIONE,CEMENT AND CONCRETE corrosion, durability, structural reinforcement - CEMENTO E CLS corrosione, durabilita', ripristino,CEMENT AND CONCRETE theory and applied research - CEMENTO E CLS ricerca teorica e applicata
PAROLE CHIAVE: Corrosione, calcestruzzo, armature in acciaio al carbonio, leganti innovativi, cemento portland
Abstract
x
CORROSION OF REINFORCEMENTS IN TRADITIONAL AND INNOVATIVE BINDERS
PRINCIPLES AND METHODS FOR SUSTAINABLE AND DURABLE CONSTRUCTIONS

The paper focus on the study of the corrosion behaviour of carbon steel in cementitious mixtures manufactured with traditional and innovative binders. The work highlights the peculiarities of these new binders compared to traditional ones in terms of promoting carbon steel passivation and its preservation over time. It analyses the role of alkalinity and alkalinity reservoir on the corrosion behaviour of carbon steel. The protective action of Portland cement and the passivation kinetics are strictly dependent upon the pH of the pore solution and on the oxygen content since very early exposures, immediately after concrete pouring. The alkalinity reservoir promoted by hydration reaction in traditional binders based on Portland cement plays a fundamental role in the qualification of new binders for the building industry as it affects the carbonation rate and it contributes to mitigate the depassivating action of chlorides present directly in contact with the carbon steel bar, thus preventing localised corrosion onset. New methods are proposed for the assessment of the pH of the cement matrix, based on colorimetric indicators different from phenolphthalein, capable of identifying in a more immediate way the effective protective action of the cement matrix respect to carbon steel reinforcements. The study highlights that the passivation kinetics in traditional binders are different compared to innovative ones and worthy of investigation in the formulation of special innovative products.

KEYWORDS: Corrosion, concrete, carbon steel reinforcements, innovative binders, portland cement
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