La carbonatazione è un fenomeno che si innesca dallo strato corticale e va man mano interessando gli strati più profondi del calcestruzzo raggiungendo le armature e annullando lo strato passivante creato dal calcestruzzo, innescando il fenomeno della corrosione.
Quindi di per sé la carbonatazione non è un fenomeno diretto di degrado materico, anzi paradossalmente un calcestruzzo carbonatato ha caratteristiche di durezza anche superiori (difatti la prova sclerometria su un calcestruzzo carbonatato risulta falsata), ma indirettamente innesca il degrado dei ferri di armatura.
L’evoluzione di tale fenomeno è governato da una legge con andamento parabolico del tipo:

s = K t^1/2

ove lo spessore (s) avanza in funzione del tempo (t) e in funzione di un coefficiente (K) .
Questo parametro K dipende da fattori ambientali e dalle caratteristiche del calcestruzzo.

Tra i principali fattori ambientali che influenzano la velocità di carbonatazione si evidenziano :

• l’umidità: il trasporto dell’anidride carbonica è rallentato in quanto diminuiscono i pori pieni d’aria (condizione favorevole) che risultano riempiti di acqua (condizione sfavorevole); tuttavia l’acqua è un componente essenziale nel processo di carbonatazione, quindi si possono considerare velocità apprezzabili di carbonatazione con livelli di umidità relativa compresa tra il 50-80%;
• la temperatura: gli aumenti di temperatura a parità di umidità relativa aumentano la velocità di propagazione;
• l’esposizione: la norma UNI EN 206 definisce i livelli delle condizioni di aggressività ambientale definendo i 4 livelli XC:
  • XC1: secco e saturo
  • XC2: umido, raramente secco
  • XC3: moderatamente umido
  • XC4: cicli di bagnamento e asciugamento
• Contenuto di cemento;
• Rapporto acqua/cemento: determina la porosità capillare della pasta cementizia e conseguentemente la resistenza alla penetrazione delle specie aggressive
• Fessure: la loro presenza è una via preferenziale per l’ingresso della carbonatazione.

Nelle strutture esistenti, misurando la profondità di penetrazione della carbonatazione e rilevando lo spessore del copriferro è possibile ricostruire la curva che descrive il processo di propagazione della carbonatazione, permettendo di stabilire il tempo rimanente prima che la carbonatazione raggiunga le armature, al fine di pianificare il futuro intervento di manutenzione.

Il rilievo avviene mediante un’ analisi colorimetrica per il rilievo della diminuzione di alcalinità causata da carbonatazione su carota in calcestruzzo, sottoposta a reazione chimica con soluzione di fenoftaleina spruzzata sulla superficie.

NORMA DI RIFERIMENTO
UNI 9944:1992