- La corrosione è un processo chimico in cui i materiali costituiti prevalentemente da ferro metallico tendono per loro natura a combinarsi con l'acqua e l'ossigeno per trasformarsi (attraverso un processo denominato di ossido-riduzione) in ossidi di ferro, cioè in ruggine.
Simbolicamente si può scrivere:

Fe + O2 + H2O => Fe(OH)2

Questo processo risulta evidente nelle barre di armatura che vengono lasciate per un certo periodo all'aperto sotto gli agenti esterni, mentre viene in massima parte eliminato quando le barre sono inserite in una matrice cementizia. Si potrebbe pensare che il calcestruzzo che copre le barre di armatura (copriferro) eviti con il suo spessore il contatto con l'ossigeno e l'umidità esterna e quindi preservi dalla corrosione le barre. Questa ipotesi non è corretta, infatti, il calcestruzzo è un materiale altamente poroso e tutt'altro che impermeabile. Ciò che preserva dalla corrosione le barre è l'ambiente fortemente basico (pH>13) in cui esse si trovano quando sono inserite nella matrice cementizia. Infatti, in queste condizioni, sul ferro si forma un sottile film di ossido ferrico impermeabile e adesivo al substrato metallico che impedisce all'ossigeno e all'umidità di raggiungere il ferro metallico e di attivare il processo di corrosione. In queste condizione si dice che il ferro si protegge in maniera passiva.
Purtroppo, altri processi intervengono a limitare questo tipo di protezione gratuita delle barre di armatura: in primo la carbonatazione.
Questo fenomeno è dovuto all'anidride carbonica presente nell'atmosfera che tende a neutralizzare l'ambiente basico del calcestruzzo facendo scendere il pH del copriferro a valori inferiori a 9. In queste condizioni il film protettivo intorno alle barre di armatura diventa poroso ed incoerente e non è più in grado di bloccare l'accesso dell'ossigeno e dell'umidità al substrato metallico. Avviene, quindi, la trasformazione del ferro in ruggine (6-7 volte più voluminosa del metallo) che comporta prima la fessurazione e infine l'espulsione del copriferro.
Da quanto detto risulta evidente che la carbonatazione non danneggia direttamente il calcestruzzo e neppure i ferri di armatura; essa crea solo le condizioni favorevoli al processo di corrosione da parte dell'ossigeno e dell'umidità. Così si può affermare che mentre H2O e O2 sono i veri responsabili della corrosione nelle barre di armatura, la CO2 riveste un ruolo di complice in tale processo.

Gli accorgimenti da prendere per difendersi dalla corrosione promossa da carbonatazione sono sostanzialmente due:

1) La riduzione del rapporto acqua/cemento che rende la matrice cementizia meno porosa, più compatta e quindi meno penetrabile sia dal complice (CO2) che dai responsabili della corrosione (H2O e O2)

2) L'aumento dello spessore del copriferro che rende più lunghi e tortuosi i processi sia di corrosione che di carbonatazione.

Le nuove norme UNI-EN 206 distinguono 4 differenti classi di esposizione (XC1, XC2, XC3, XC4) riferite alla corrosione delle armature metalliche promossa dalla carbonatazione per effetto dell'esposizione all'aria umida. Per ogni classe tali norme indicano (in maniera quantitativa) gli accorgimenti da prendere sia in termini di rapporto a/c sia in termini di spessore del copriferro per una corretta progettazione strutturale rivolta anche alla durabilità dell'opera.
Per una più attenta valutazione e per un approfondimento di quanto detto sopra si rimanda a tali norme.

Riferimenti:" Il nuovo calcestruzzo" seconda edizione del Prof. Ing. Mario Collepardi edizioni Tintoretto.