Le infrastrutture in calcestruzzo costituiscono uno dei punti cardine per lo sviluppo economico delle popolazioni, ma richiedono interventi di ispezione e manutenzione continui che ne garantiscano la funzionalità nel tempo.
Il monitoraggio continuo della durabilità delle infrastrutture permette un cambio di paradigma nella loro gestione, consentendo il passaggio da una manutenzione programmatica all’attuazione di strategie di manutenzione predittiva, con un conseguente incremento della sicurezza della struttura nonché una riduzione dei costi di gestione. Questo lavoro ha come obbiettivo quello di fornire una breve panoramica sui sistemi di monitoraggio della durabilità di strutture in calcestruzzo armato sviluppati dall’Università Politecnica delle Marche, con particolare focus sui metodi di misura del potenziale di libera corrosione e della spettroscopia di impedenza elettrochimica.
Il settore delle costruzioni, fondamentale per sostenere la crescita della popolazione attraverso la realizzazione di infrastrutture e abitazioni, consuma quasi il 40% delle risorse energetiche del pianeta. Per diminuire questi elevati consumi energetici a vantaggio di un’ormai inderogabile sostenibilità, diventa fondamentale garantire la durabilità delle strutture, intesa come la capacità della struttura di conservare la propria funzionalità per la vita utile di progetto. Un prematuro degrado, infatti, impatta fortemente sui costi energetici della struttura durante la sua vita in servizio, a causa dei costosi lavori di restauro e ripristino (manutenzione straordinaria). In particolare le gallerie, infrastrutture di elevato impatto economico e sociale, sono esposte ad agenti aggressivi tipici dell’ambiente stradale.
Ogni attività di manutenzione generalmente costa fino al 2% del costo totale dell’intera struttura. In generale, è stato stimato che nei paesi sviluppati i costi per la manutenzione e la riparazione delle strutture in calcestruzzo è circa il 3-4% del prodotto nazionale interno lordo.
Per aumentare la durabilità delle infrastrutture si può agire sulla durabilità dei materiali, ove per durabilità del materiale si intende la sua capacità di resistere alle azioni aggressive dell’ambiente in cui opera.
La durabilità del calcestruzzo, materiale poroso, dipende fondamentalmente dal volume e dalla dimensione dei pori accessibili, variabili con il grado di idratazione e il rapporto a/c che, oltre a influenzare le prestazioni meccaniche del materiale, permettono anche la penetrazione dell’acqua e degli ioni aggressivi in essa disciolti. La durabilità del calcestruzzo, pertanto, costituisce una condizione necessaria ma non sufficiente a garantire la durabilità della struttura.
Come suggerito dalle Norme Tecniche delle Costruzioni, Cap. 2 Sicurezza, prestazioni attese, azioni sulle costruzioni, una volta identificate le condizioni ambientali e i relativi effetti in fase di progetto, il requisito di durabilità delle varie tipologie strutturali può essere soddisfatto non solo attraverso la scelta opportuna di materiali durevoli, ma anche attraverso il dimensionamento opportuno delle strutture, la scelta appropriata dei dettagli costruttivi, l’applicazione di protezioni aggiuntive in ambienti particolarmente aggressivi e soprattutto l’adozione di sistemi di controllo, passivi o attivi, adatti alle azioni e ai fenomeni ai quali l’opera può essere sottoposta.
