lezione 25 - copriferro 15 - unibg 25... · 2015-03-30 · valori di c min,b. l. coppola –...

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

“DURABILITÀ DELLE STRUTTURE

- IL COPRIFERRO - ”

Prof. Ing. Luigi Coppola

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO

FACOLTA ’ DI INGEGNERIA


EUROCODICE 2 – SEZIONE 4 DURABILIT Á E COPRIFERRO

COPRIFERRO

DISTANZA TRA LA SUPERFICIE ESTERNA DELL’ARMATURA (INCLUSI STAFFE,

COLLEGAMENTI E RINFORZI SUPERFICIALI, SE PRESENTI) PIÙ PROSSIMA ALLA SUPERFICIE DEL CALCESTRUZZO E LA SUPERFICIE STESSA DEL

CALCESTRUZZO. (RICOPRIMENTO)


DISEGNO TECNICO

COPRIFERRO


ERRORE

Confondere la distanza del baricentro dell ’armaturaprincipale dalla superficie esterna dell ’elemento con ilcopriferro conduce ad un sottodimensionamento delcopriferro effettivo che può riflettersi in:� limitato sviluppo delle tensioni di aderenza acciaio-calcestruzzo;� precoce corrosione delle barre soprattutto neglielementi esposti all ’esterno (in particolar modo quelliesposti all ’azione dell ’acqua di mare, ai sali disgelantia base di cloruro o all ’azione dell ’anidride carbonicaatmosferica);� elevato rischio di collasso delle barre in occasione dieventi accidentali quali l ’incendio.


COPRIFERRO NOMINALEDA SPECIFICARE SUI DISEGNI E DA

UTILIZZARE NEI CALCOLI

cNOM = cMIN + ∆cDEV

COPRIFERRO MINIMO

MARGINE DI PROGETTO PER GLI

SCOSTAMENTI


COPRIFERRO NOMINALE


DURABILIT Á

RESISTENZA AL FUOCO

TRASMISSIONE SFORZI ARMATURA/CALCESTRUZZO


COPRIFERRO MINIMO

cmin = max (c min,b ; cmin,dur +∆cdur, γ -∆cdur,st -∆cdur,add ; 10mm)

IL MASSIMO VALORE DI c min CHE SODDISFI SIA I REQUISITI RELATIVI

ALL ’ADERENZA, SIA QUELLI RELATIVI ALLE CONDIZIONI AMBIENTALI.


cmin,b

COPRIFERRO MINIMO DOVUTO AL REQUISITO DI ADERENZA

PER FAR SÌ CHE LE FORZE DI ADERENZA SIANO TRASMESSE ADEGUATAMENTE, E CHE IL CALCESTRUZZO SIA SUFFICIENTEMENTE

COMPATTO, SI RACCOMANDA CHE IL COPRIFERRO MINIMO NON SIA INFERIORE AI

VALORI DI c min,b


COPRIFERRO cmin,b

ARMATURE ORDINARIE

• BARRE SINGOLE => Diametro della barra

• BARRE RAGGRUPPATE => Diametro equivalente

• Dmax>32mm => valore precedente + 5mm

ARMATURE PRECOMPRESSIONE

POST-TESE

•GUAINE A SEZIONE CIRCOLARE => Diametro

•GUAINE A SEZIONE RETTANGOLARE => dimensione più piccola o la metà della dimensione più grande se questa è superiore;

ARMATURE PRECOMPRESSIONE

PRE-TESE

•TREFOLI O FILI LISCI NEI SOLAI=> 1,5 * Diametro

•TREFOLI O FILI LISCI => 2 * Diametro

•FILI INDENTATI => 3 * Diametro


COPRIFERRO MINIMO cmin,b


ARMATURA ORDINARIAcmin,b

dDmax CLS ≤ 32mm dDmax CLS > 32mm d+5mm

BARRE SINGOLE

cmin,b

Dmax CLS ≤ 32mm DDmax CLS > 32mm D+5mm

BARRE RAGGRUPPATE

D


cmin,dur

COPRIFERRO MINIMO DOVUTO ALLE CONDIZIONI AMBIENTALI

COPRIFERRO MINIMO DELLE ARMATURE, IN ACCORDO CON LA EN 10080 PER UN

CALCESTRUZZO DI PESO NORMALE CHE TIENE CONTO DELLE CLASSI DI ESPOSIZIONE

E DELLE CLASSI STRUTTURALI


cmin,dur – COPRIFERRO DURABILITÀ

Il copriferro riveste un ruolo di primaria importanza in quei contesti in cui il degrado prevalente è rappresentato dalla corrosione dei ferri di armatura ed in particolar modo quando la STRUTTURA RICADE NELLE CLASSI DI ESPOSIZIONE:

XC – CARBONATAZIONE;

XD – CLORURI (esclusi quelli di provenienza marina)

XS – CLORURI MARINI


VITA NOMINALE

In accordo alle N.T.C. (D.M. 14/01/2008, § 2.4),il progettista deve dichiarare nei documentiprogettuali la VITA NOMINALE da assegnarealla struttura in funzione della sua importanzae della classe d ’uso ;


§ 2.4. - VITA NOMINALE

La VITA NOMINALE di un’opera strutturaleVn è intesa come il NUMERO DI ANNI NELQUALE LA STRUTTURA, PURCHÉSOGGETTA ALLA MANUTENZIONEORDINARIA, DEVE POTERE ESSEREUSATA PER LO SCOPO AL QUALE ÈDESTINATA . La vita nominale dei diversi tipidi opere è quella riportata nella Tabella edeve essere precisata nei documenti diprogetto.


§ 2.4. - VITA NOMINALE

VITA NOMINALE VN (anni)

TIPI DI COSTRUZIONI

≤ 10 Opere provvisorie – Opere provvisionali -Strutture in fase costruttiva

≥ 50OPERE ORDINARIE

ponti, opere infrastrutturali e dighe di dimensioni contenute o di importanza

normale

≥ 100GRANDI OPERE

ponti, opere infrastrutturali e dighe di grandi dimensioni o di importanza strategica


CLASSIFICAZIONE STRUTTURALE

CLASSE STRUTTURALE VITA NOMINALE ESEMPI

S1 10 Strutture temporanee

S2 10 ÷ 25 Elementi strutturali sostituibili

S3 15 ÷ 30 Strutture agricole o simili

S4 50 Opere ordinarie

S5 100 Opere straordinarie


COPRIFERRO cmin,dur

CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE CLASSE

STRUTTURALE X0 XC1XC2XC3

XC4XD1XS1

XD2XS2

XD3XS3

S1 10 (10) 10(15) 10(20) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40)

S2 10 (10) 10(15) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45)

S3 10 (10) 10(20) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50)

S4 10 (10) 15(25) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55)

S5 15 (15) 20(30) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60)

S6 20 (20) 25(35) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60) 55(65)

COPRIFERRO MINIMO cmin,durDURABILITÁ (50 anni)

ANIDRIDE CARBONICA

CO2

CLORURI Cl-

cmin,durXC1 Interno di edifici, strutture in climi asciutti

(U.R.< 70%)

XC2 Fondazioni, strutture interrate ocompletamente immerse

XC3 Strutture esterne, ma non soggetteall’acqua

XC4 Strutture esterne esposte all ’ acqua,strutture soggette asciutto/bagnato

15

25

25

30

SA

LI D

ISG

ELA

NT

I

XD1 Strutture esposte a schizzi di acquacontenente cloruri

XD2 Strutture completamente immerse in acquaricca di cloruri

XD3 Strutture esposte in acqua ricca di cloruri acicli di asciutto/bagnato

MA

RE

XS1 Strutture esposte all ’aereosol marino (finoa 2Km)

XS2 Strutture completamente immerse inacqua di mare

XS3 Strutture esposte alle maree,asciutto/bagnato

35

40

45

35

40

45


VARIAZIONI c min,dur

I valori minimi del copriferro c min,dur devono essereopportunamente modificati se:�si prevede un INCREMENTO DELLA VITA NOMINALE diprogetto;�si utilizza CALCESTRUZZO CON UNA CLASSE DIRESISTENZA SUPERIORE rispetto a quella minimaimposta dai prospetti della durabilità riportati nella UNI11104;� ELEMENTO da realizzare ha una FORMA particolare;� si esercitano CONTROLLI DI QUALITÀ SPECIALI sulleforniture di calcestruzzo.


CRITERIOCLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE

X0 XC1XC2XC3

XC4XD1XS1

XD2XS2

XD3XS3

VITA UTILE DI PROGETTO DI 100

ANNI

Aumentare di 2 classi







CLASSE DI RESISTENZA

≥ C30/37Ridurre di 1

classe

≥ C30/37Ridurre di 1 classe






ELEMENTO DI FORMA SIMILE AD

UNA SOLETTA (posizione delle

armature non influenzata dal

processo costruttivo)

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

ASSICURATO UN CONTROLLO DI

QUALITA ’SPECIALE DELLA PRODUZIONE DEL CALCESTRUZZO

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe


ESEMPIO

ELEMENTI INTERNIS4 - (50 anni)

XC1 Rck,dur ≥ 30 N/mm 2

Cmin,dur = 15mm

Rck,st = 40 N/mm 2


PROPRIETÀ DEL CALCESTRUZZOUNI 11104

PREVISTA C 25/30 OK



X0 XC1XC2XC3

XC4XD1XS1

XD2XS2

XD3XS3


ANNI










classe











Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe



Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Rck,st = 40 N/mm 2


COPRIFERRO cmin,dur



XC4XD1XS1

XD2XS2

XD3XS3

S1 10 (10) 10(15) 10(20) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40)

S2 10 (10) 10(15) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45)

S3 10 (10) 10(20) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50)

S4 10 (10) 15(25) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55)

S5 15 (15) 20(30) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60)

S6 20 (20) 25(35) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60) 55(65)


sarà possibile ridurre gli elementi che si stanno dimensionandodi una classe strutturale, che verranno classificati

S4 → S3Cmin,dur = 15 mm → 10 mm

ESEMPIO

ELEMENTI INTERNIS4 - (50 anni)


Cmin,dur = 15mm

Rck,st = 40 N/mm 2


∆cdur, γMARGINE DI SICUREZZA

DA APPENDICE NAZIONALE

∆cdur, γ = 0


∆cdur,stRIDUZIONE DEL COPRIFERRO MINIMO QUANDO SI UTILIZZA

ACCIAIO INOSSIDABILE


∆cdur,st = 0


∆cdur,add

RIDUZIONE DEL COPRIFERRO MINIMO QUANDO SI RICORRE A

PROTEZIONE AGGIUNTIVA


∆cdur,add = 0


CASI PARTICOLARI

1.GETTO SU UN PRECEDENTE GETTO DI CALCESTRUZZO;

2.SUPERFICIE ESTERNA DEL CALCESTRUZZO SIA IRREGOLARE

3.CALCESTRUZZO SOGGETTO A FENOMENI ABRASIVI;

4.GETTI CONTRO-TERRA


GETTO SU UN PRECEDENTE GETTO DI CALCESTRUZZO;

COPRIFERRO ALL ’INTERFACCIA FRA I DUE CALCESTRUZZI = c min,b

- classe del calcestruzzo ≥ C25/30

- tempo di esposizione della superficie di calcestruzzo all ’ambiente esterno sia breve (t < 28 gg)

- interfaccia sia resa rugosa.


GETTO SU UN PRECEDENTE GETTO DI CALCESTRUZZO;

COPRIFERRO ALL ’INTERFACCIA FRA I DUE CALCESTRUZZI = c min,b

cmin,b


SUPERFICIE ESTERNA DEL CALCESTRUZZO SIA IRREGOLARE

COPRIFERRO MINIMO PER GARANTIRE L’ADERENZA DEVE ESSERE INCREMENTATO

DI 5mm

cmin,b + 5mm


GETTI SU TERRENI TRATTATI O SPIANATI

OPERE DI FONDAZIONE (PLINTI, TRAVI, ECC.) GETTATE SU

MAGRONI DI PULIZIA

PAVIMENTAZIONI INDUSTRIALI SU MASSICCIATA RULLATA

GETTI DIRETTAMENTE CONTRO TERRENI

IRREGOLARI/GREZZI

MURI CONTRO TERRA, MURI DI SOSTEGNO, MURI D’ALA,

DIAFRAMMI, PALI TRIVELLATI, ECC.

Cmin ≥ 40mm

Cmin ≥ 75mm

GETTI CONTROTERRA


TOLLERANZA ∆cdev

CONTROLLO DEI COPRIFERRI IN CANTIERE

∆cdev = 5 ÷ 10 mm

CONTROLLO DI QUALITA ’ESTREMAMENTE EFFICIENTE ∆cdev = 0 ÷ 10

mm


∆cdevSCOSTAMENTI DA COPRIFERRO

MINIMO A COPRIFERRO NOMINALE


∆cdev = 10mm


PROGETTO MESSA IN OPERA

COPRIFERRO NOMINALE DISTANZIATORE

COPRIFERRO NOMINALE


ESEMPIO

SI CALCOLI IL COPRIFERRO DI UNA FONDAZIONE A TRAVE

ROVESCIA A CONTATTO CON TERRENI CONTENENTI SOLFATI

(4000 mg/kg) ARMATA CON ACCIAIO B450C (Φ 20)


CLASSIFICAZIONE STRUTTURALE

CLASSE STRUTTURALE VITA NOMINALE ESEMPI

S1 10 Strutture temporanee

S2 10 ÷ 25 Elementi strutturali sostituibili

S3 15 ÷ 30 Strutture agricole o simili

S4 50 Opere ordinarie

S5 100 Opere straordinarie


COPRIFERRO MINIMO

cmin = max (c min,b ; cmin,dur +∆cdur,γ -∆cdur,st -∆cdur,add ; 10mm)

IL MASSIMO VALORE DI c min CHE SODDISFI SIA I REQUISITI RELATIVI

ALL ’ADERENZA, SIA QUELLI RELATIVI ALLE CONDIZIONI AMBIENTALI.


COPRIFERRO MINIMO cmin,b


ARMATURA ORDINARIAcmin,b

d Dmax CLS ≤ 32mm Φ=20mm

BARRE SINGOLE

cmin,b = 20mm


CLASSE XC DEGRADO DA CARBONATAZIONE

CLASSE DI ESPOSIZIONE

DESCRIZIONE DELLA STRUTTURA E DELL’AMBIENTE (a/c)max C(x/y)min

cmin(Kg/m 3)

XC1Strutture in ambienti interni asciutticon U.R.< 70% 0.60 C25/30 300

XC2 Strutture idrauliche o di fondazionepermanentemente bagnate 0.60 C25/30 300

XC3Strutture esterne protette dallapioggia 0.55 C28/35 320

XC4Strutture esterne esposte allapioggia o che alternano periodi diimmersione e di emersione 0.50 C32/40 340


Classe diEsposizio

ne

ConcentrazioneSO4

2- nelle acque(mg/l)

ConcentrazioneSO4

2- nel terreno(mg/Kg)

a/c max

C(x/y) min Tipo di cemento UNI 9156

c(Kg/m 3)

XA1 200-600 2000-3000 0.55C28/35

[C30/37]MRS

320[300]

XA2 600-3000 3000-12000 0.50C32/40

[C30/37]ARS

340[320]

XA3 3000-6000 12000-24000 0.45C35/45

[C35/45]AARS

360[360]

Classi di esposizione ambientale, concentrazione di solfato nelle acque e nei terreni e prescrizioni di capitolato pe r calcestruzzi

durevoli all ’aggressione solfatica



X0 XC1XC2XC3

XC4XD1XS1

XD2XS2

XD3XS3


ANNI










classe











Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe



Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Rck = 40 N/mm 2


cmin,dur = 25 mm



XC4XD1XS1

XD2XS2

XD3XS3

S1 10 (10) 10(15) 10(20) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40)

S2 10 (10) 10(15) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45)

S3 10 (10) 10(20) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50)

S4 10 (10) 15(25) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55)

S5 15 (15) 20(30) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60)

S6 20 (20) 25(35) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60) 55(65)


COEFFICIENTI CORRETTIVI

∆cdur, γ = 0 ∆cdur,st = 0

∆cdur,add = 0


COPRIFERRO MINIMO

cmin = max (20; 25 +0 - 0 - 0; 10mm )

cmin,dur = 25 mm


GETTI SU TERRENI TRATTATI O SPIANATI

OPERE DI FONDAZIONE (PLINTI, TRAVI, ECC.) GETTATE SU

MAGRONI DI PULIZIA

PAVIMENTAZIONI INDUSTRIALI SU MASSICCIATA RULLATA

Cmin ≥ 40mm

GETTI CONTROTERRA


TOLLERANZA ∆cdev

∆cdev = 10mm

CONTROLLO DEI COPRIFERRI IN CANTIERE

∆cdev = 5 ÷ 10 mm

CONTROLLO DI QUALITA ’ESTREMAMENTE EFFICIENTE ∆cdev = 0 ÷ 10

mm


COPRIFERRO NOMINALE


cNOM = 45 + 10 = 55 mm


VITA NOMINALE / COPRIFERRO

VITA NOMINALE

cmin,b

∆cdur,g

∆cdur,st

∆cdur,add

∆cdev

cmin,dur


VITA NOMINALE / c min,dur

50 ANNI

TABELLE EC2

100 ANNI

1. TABELLE EC2;

2. LEGGE DIFFUSIONE:1. CO2;2. CLORURI

LEG

GE

DIF

FU

SIO

NE

:•

CO

2 ;•

CLO

RU

RI



cmin,dur

EUROCODICE 2

(Tabelle 5 – 6)

LEGGI DI DIFFUSIONE

ANIDRIDE CARBONICA

CO2

CLORURI

Cl-


ESEMPIO

CALCOLO DEL COPRIFERRO MINIMO PER DURABILIT Á DI SOLETTA DI COPERTURA IN CALCESTRUZZO ARMATO DI UNA PENSILINA SITUATA IN

UNA CITTA’ DAL CLIMA CONTINENTALE TEMPERATO

(BERGAMO).

VITA NOMINALE 100 ANNI





cmin(Kg/m 3)


XC2Strutture idrauliche o di fondazionepermanentemente bagnate

0.60 C25/30 300





X0 XC1XC2XC3

XC4XD1XS1

XD2XS2

XD3XS3


ANNI










classe











Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe



Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe


COPRIFERRO cmin,dur



XC4XD1XS1

XD2XS2

XD3XS3

S1 10 (10) 10(15) 10(20) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40)

S2 10 (10) 10(15) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45)

S3 10 (10) 10(20) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50)

S4 10 (10) 15(25) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55)

S5 15 (15) 20(30) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60)

S6 20 (20) 25(35) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60) 55(65)


S4 → S6Cmin,dur = 30 mm → 40 mm

ESEMPIO

ELEMENTO ESTERNOS6 - (100 anni)


100 ANNI


LEGGE DI DIFFUSIONE ANIDRIDE CARBONICA

Con l ’ ingresso della CO 2 nel calcestruzzodiminuisce il pH della soluzione acquosapresente nei pori capillari della matricecementizia; nelle strutture reali per questoabbassamento di pH crea le premesse per lacorrosione delle barre di armatura purché inprossimità dell ’interfaccia acciaio -calcestruzzoci sia sufficiente ossigeno e acqua peralimentare il processo .


STRUTTURA IDRAULICA PERMANENTEMENTE

IMMERSA O INTERRATA NESSUNA

CORROSIONESTRUTTURA AEREA PROTETTA DALL ’AZIONE

DELL’ACQUA PIOVANA E/O SI TROVA IN UN AMBIENTE

CON U.R.<70%

ELEMENTI STRUTTURALI INTERESSATI DAL

RUSCELLAMENTO DI ACQUA

ELEMENTI STRUTTURALI DIRETTAMENTE ESPOSTI

ALL ’AZIONE DELL ’ACQUA PIOVANA

INNESCO CORROSIONE


COPRIFERRO cmin,dur-CO2

L’espressione che correla lo spessore del copriferro c min,dur-CO2 di strutture esposte al rischio di corrosione per effetto dell ’anidride carbonica con la vita nominale t* è data da:



cmin,dur-CO2 (mm) = copriferro minimo per ladurabilità di strutture esposte all ’ anidridecarbonica;t* (anni) = vita nominale della struttura;KcorrCO2 (mm/anni 1/2)= costante di diffusionedella CO 2 corretta in base al rischio dicorrosione;


KcorrCO2

Costante K corrCO2

Velocità di ingresso della CO 2 nel calcestruzzo

Rischio di corrosione delle barre connesso

con la presenza di acqua e di ossigeno


VELOCITÁ DIFFUSIONE ANIDRIDE CARBONICA


STRUTTURE ALL ’INTERNO

STRUTTURE ALL ’ESTERNO


RISCHIO DI CORROSIONERischio di corrosione delle barre connesso con la

presenza di acqua e di ossigeno

NULLOSTRUTTURE

ALL ’INTERNO

ELEVATISSIMOSTRUTTURE

ALL ’ESTERNO

elevata resistività derivante dal

copriferro asciutto


KcorrCO2

Costante K corrCO2

STRUTTURE ALL ’INTERNO

O

STRUTTURE ALL ’ESTERNO


KcorrCO2 / KCO2

KcorrCO2 ≠ KCO2

Costante di diffusione della CO 2 corretta in base al rischio di corrosione

Costante di diffusione della CO 2

Velocità di ingresso della CO2 nel calcestruzzo

Rischio di corrosione delle barre connesso con la presenza di acqua e di ossigeno

Velocità di ingresso della CO 2nel calcestruzzo


KcorrCO2

L’introduzione di questo coefficiente K corrCO2 ,in luogo della semplice costante di diffusionedella CO 2 si rende necessaria per evitare:�SOVRASTIMA DEL COPRIFERRO → elementiinterni poco esposti al rischio di corrosione(ma fortemente carbonatati);�SOTTOSTIMA DEL COPRIFERRO → struttureesterne fortemente esposte al rischio dicorrosione, ma poco carbonatate.


Valori della costante K corrCO2 per calcestruzzi (maturati a umido per 7 gg) con diverse resistenze meccaniche a compression e esposti in

ambienti interni ed esterni

Rck(N/mm2)

Kcorr CO2 (mm/anni 1/2)Esterne protette o meno

dalla pioggia

XC3-XC4

Kcorr CO2 (mm/anni 1/2)Interne o interrate o

permanentemente immerse

XC1-XC215 6.19 4.13

20 5.42 3.61

25 4.33 2.84

30 3.68 2.32

35 2.97 1.80

40 2.04 1.03

45 1.44 0.85

50 0.53 0.08


VELOCITÀ AVANZAMENTO CO 2


Tempo di maturazione umida

del getto

Resistenza caratteristica del

calcestruzzo


Coefficienti di correzione della costante K corrCO2 in funzione della R ck e della durata della stagionatura umida

dell ’impasto.

Maturazione umida 1 g 3gg 7gg 28 gg

Rck

20 175 150 100 7525 170 147 100 7530 160 140 100 8035 150 133 100 8040 140 127 100 8545 135 123 100 9050 125 117 100 91


CALCOLO DI cmin,durCO2

NOTA LA VITA NOMINALE ASSEGNATA ALLASTRUTTURA (t* - anni) È POSSIBILE CALCOLARE ILVALORE DI c min,dur-CO2 NECESSARIO A PRESERVARELA STRUTTURA DALL ’ ATTACCO DELL ’ ANIDRIDECARBONICA E, QUINDI, DALLA CORROSIONE DEIFERRI DI ARMATURA .


ESEMPIO

CALCOLO DEL COPRIFERRO MINIMO PER DURABILIT Á DI SOLETTA DI COPERTURA IN CALCESTRUZZO ARMATO DI UNA PENSILINA SITUATA IN

UNA CITTA’ DAL CLIMA CONTINENTALE TEMPERATO

(BERGAMO).

VITA NOMINALE 100 ANNIMATURAZIONE A UMIDO PER 1gg





cmin(Kg/m 3)



0.60 C25/30 300





cmin,dur-CO2 (mm) = copriferro minimo per ladurabilità di strutture esposte all ’ anidridecarbonica;t* (anni) = 100;KcorrCO2 (mm/anni 1/2)= costante di diffusionedella CO 2 corretta in base al rischio dicorrosione;


Valori della costante K corrCO2 per calcestruzzi (maturati a umido per 7 gg) con diverse resistenze meccaniche a compression e esposti in

ambienti interni ed esterni

Rck(N/mm2)

Kcorr CO2 (mm/anni 1/2)Esterne protette o meno

dalla pioggia

XC3-XC4

Kcorr CO2 (mm/anni 1/2)Interne o interrate o

permanentemente immerse

XC1-XC215 6.19 4.13

20 5.42 3.61

25 4.33 2.84

30 3.68 2.32

35 2.97 1.80

40 2.04 1.03

45 1.44 0.85

50 0.53 0.08


Coefficienti di correzione della costante K corrCO2 in funzione della R ck e della durata della stagionatura umida

dell ’impasto.

Maturazione umida 1 g 3gg 7gg 28 gg

Rck

20 175 150 100 7525 170 147 100 7530 160 140 100 8035 150 133 100 8040 140 127 100 8545 135 123 100 9050 125 117 100 91



t* (anni) = 100;KcorrCO2 (mm/anni 1/2)= 2.04 · 1.4


COPRIFERRO cmin,dur



XC4XD1XS1

XD2XS2

XD3XS3

S1 10 (10) 10(15) 10(20) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40)

S2 10 (10) 10(15) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45)

S3 10 (10) 10(20) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50)

S4 10 (10) 15(25) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55)

S5 15 (15) 20(30) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60)

S6 20 (20) 25(35) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60) 55(65)


S4 → S6

Cmin,dur = 30 mm → 40 mm

VALORE OTTENUTO DA TABELLE EC2

ELEMENTO ESTERNOS6 - (100 anni)


100 ANNI



cmin,dur = 40 mm

EUROCODICE 2

(Tabelle 5 – 6)

LEGGI DI DIFFUSIONE

ANIDRIDE CARBONICA CO 2

Cmin,dur = 40 mm


LEGGE DI DIFFUSIONE CLORURO

La corrosione promossa dal clorurorappresenta una delle principali e più diffusecause di dissesto delle strutture incalcestruzzo armato , come è testimoniato dallenumerose segnalazioni di cui abbonda laletteratura tecnica e scientifica mondiale.


Contenuto massimo di cloruri nel calcestruzzo aggiunti tramite gli ingredienti.

Calcestruzzo per : Classe di contenuto in

cloruri

Percentuale max di cloruri rispetto alla massa del

cemento e delle aggiunte di tipo II

Strutture non armate Cl 1.00 1%

Strutture in c.a. Cl 0.40 0.40%

Strutture in c.a. Cl 0.20 0.20%

Strutture in c.a.p. Cl 0.20 0.20%

Strutture in c.a.p. Cl 0.10 0.10%



L ’ espressione che correla lo spessore delcopriferro di strutture esposte al rischio dicorrosione da cloruri c min,dur-Cl con la vitanominale t* è data da:



cmin,dur-Cl (mm) = copriferro minimo per ladurabilità di strutture esposte all ’azione deicloruri;t* (anni) = vita nominale della struttura;Dapp (m2/s)= coefficiente di diffusione apparentedel cloruro nel calcestruzzo ;dx (mm) = strato di convenzione.


Dapp

Coefficiente di diffusione apparente D app

Tipo di cementoResistenza

caratteristica del calcestruzzo


C(x/y) Dapp (m2/s)C16/20 10.0 · 10-12

C20/25 5.0 · 10-12

C25/30 3.5 · 10-12

C28/35C30/37

2.0 · 10-12

C32/40 1.0 · 10-12

C35/45 0.5 · 10-12

C40/50 0.3 · 10-12

Coefficiente di diffusione apparente del cloruro in calcestruzzi confezionati con

cemento Portland di tipo I


Tipi di Cemento I II -L II-

VII-S

II-T

IV/A

III/A

III/B

V/A

V/B

I-ARS

Coeffic. correttivo 100 135 85 75 85 60 40 20 45 25 200

Coefficiente di correzione di D app per calcestruzzi confezionati con cementi

diversi dal tipo I


STRATO DI CONVENZIONE

dx

Resistenza caratteristica del

calcestruzzo


Rck dx (mm)20 ÷ 30 10 ÷ 835 ÷ 45 6 ÷ 445 ÷ 55 4 ÷ 2

Spessore dello strato di convezione in funzione della resistenza caratteristica del conglomerato misurata su provini cubici


CALCOLO DI cmin,durCO2

NOTA LA VITA NOMINALE ASSEGNATA ALLASTRUTTURA (t* - anni) È POSSIBILE CALCOLARE ILVALORE DI c min,dur-Cl NECESSARIO A PRESERVARE LASTRUTTURA DALL ’ATTACCO DEI CLORURI E QUINDIDALLA CORROSIONE DEI FERRI DI ARMATURA .


ESEMPIOCALCOLO DEL COPRIFERRO MINIMO PER DURABILIT Á DI SOLETTA DI COPERTURA IN CALCESTRUZZO ARMATO DI UNA PENSILINA SITUATA IN

UNA CITTA’ MARINA DAL CLIMA CONTINENTALE TEMPERATO (GENOVA).

VITA NOMINALE 100 ANNIMATURAZIONE A UMIDO PER 1gg

CEM III-B 42.5R





cmin(Kg/m 3)



0.60 C25/30 300






cmin(Kg/m 3)

XS1Strutture esposte alla

salsedine marina ma non in contatto con l ’acqua di

mare

0.50 C32/40 340

XS2Strutture totalmente

immerse 0.45 C35/45 360

XS3Strutture esposte agli

spruzzi, alle maree e alle onde. 0.45 C35/45 360

CLASSE XS DEGRADO DA CLORURI MARINI



cmin,dur

EUROCODICE 2

(Tabelle 5 – 6)

LEGGI DI DIFFUSIONE

ANIDRIDE CARBONICA

CO2

CLORURI

Cl-



X0 XC1XC2XC3

XC4XD1XS1

XD2XS2

XD3XS3


ANNI










classe











Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe



Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe

Ridurre di 1

classe


COPRIFERRO cmin,dur



XC4XD1XS1

XD2XS2

XD3XS3

S1 10 (10) 10(15) 10(20) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40)

S2 10 (10) 10(15) 15(25) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45)

S3 10 (10) 10(20) 20(30) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50)

S4 10 (10) 15(25) 25(35) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55)

S5 15 (15) 20(30) 30(40) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60)

S6 20 (20) 25(35) 35(45) 40(50) 45(55) 50(60) 55(65)


S4 → S6Cmin,dur(XC4) = 30 mm → 40 mmCmin,dur(XS1) = 35 mm → 45 mmCmin,dur = 45 mm

ESEMPIO

ELEMENTO ESTERNO IN

AMBIENTE MARINOS6 - (100 anni)

XC4 – XS1Rck,dur ≥ 40 N/mm 2

100 ANNI



t* (anni) = 100;KcorrCO2 (mm/anni 1/2)= 2.04 · 1.4



cmin,dur-Cl (mm) = copriferro minimo per ladurabilità di strutture esposte all ’azione deicloruri;t* (anni) = 100;Dapp (m2/s)= coefficiente di diffusione apparentedel cloruro nel calcestruzzo ;dx (mm) = strato di convenzione.


C(x/y) Dapp (m2/s)C16/20 10.0 · 10-12

C20/25 5.0 · 10-12

C25/30 3.5 · 10-12

C28/35C30/37

2.0 · 10-12

C32/40 1.0 · 10-12

C35/45 0.5 · 10-12

C40/50 0.3 · 10-12

Coefficiente di diffusione apparente del cloruro in calcestruzzi confezionati con

cemento Portland di tipo I


Tipi di Cemento I II -L II-

VII-S

II-T

IV/A

III/A

III/B

V/A

V/B

I-ARS

Coeffic. correttivo 100 135 85 75 85 60 40 20 45 25 200

Coefficiente di correzione di D app per calcestruzzi confezionati con cementi

diversi dal tipo I


Rck dx (mm)20 ÷ 30 10 ÷ 835 ÷ 45 6 ÷ 445 ÷ 55 4 ÷ 2

Spessore dello strato di convezione in funzione della resistenza caratteristica del conglomerato misurata su provini cubici


COPRIFERRO cmin,dur-Cl

t* (anni) = 100;Dapp (m2/s)= 1 · 10-12 · 0.20dx (mm) = 5



EUROCODICE 2

(Tabelle 5 – 6)

ANIDRIDE CARBONICA

CO2

CLORURI

Cl-

Cmin,dur = 40 mm

cmin,dur = 45 mm


COPRIFERRO NOMINALE


cNOM = 45 + 10 = 55 mm

lezione 25 - copriferro 15 - unibg 25... · 2015-03-30 · valori di c min,b. l. coppola –...

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