DURABILITÀ DELLE STRUTTURE - IL COPRIFERRO 25 - copriferro_18.pdf · MARINI GELANTI) XD1 Strutture...

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L. Coppola Concretum Il copriferro DURABILITÀ DELLE STRUTTURE - IL COPRIFERRO - Prof. Ing. Luigi Coppola UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI BERGAMO DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA E SCIENZE APPLICATE

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L. Coppola – Concretum – Il copriferro

DURABILITÀ DELLE STRUTTURE

- IL COPRIFERRO -

Prof. Ing. Luigi Coppola

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI BERGAMO

DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA E SCIENZE APPLICATE

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

EUROCODICE 2 – SEZIONE 4

DURABILITÁ E COPRIFERRO

COPRIFERRO

LA 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)

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

DISEGNO TECNICO

COPRIFERRO

ERRORE

Confondere la distanza del baricentro dell’armaturaprincipale dalla superficie esterna dell’elemento conil copriferro conduce ad unsottodimensionamento del copriferro effettivo chepuò riflettersi in:

limitato sviluppo delle tensioni di aderenzaacciaio-calcestruzzo;

precoce corrosione delle barre soprattutto neglielementi esposti all’esterno (in particolar modoquelli esposti all’azione dell’acqua di mare, ai salidisgelanti a base di cloruro o all’azione dell’anidridecarbonica atmosferica);

elevato rischio di collasso delle barre inoccasione di eventi accidentali quali l’incendio.

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COPRIFERRO NOMINALE

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

cNOM = cMIN + ΔcDEV

cNOM = copriferro nominale

cMIN = copriferro minimo

ΔcDEV = margine di progetto per gli

scostamenti, (tolleranze di posa),

pari a 10 mm o minore, secondo

indicazioni di norme di comprovata

validità.

COPRIFERRO NOMINALE

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

cNOM = cMIN + ΔcDEV

TRASMISSIONE SFORZI ARMATURA/CALCESTRUZZO

DURABILITÀ

RESISTENZA AL FUOCO

COPRIFERRO MINIMO

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

Il massimo valore di cmin che

soddisfi sia i requisiti relativi

all’aderenza, sia quelli relativi alle

condizioni ambientali.

cmin=max (cmin,b ; cmin,dur+∆cdur,g −∆cdur,st −∆cdur,add ; 10mm)

COPRIFERRO MINIMO

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

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 cmin,b

COPRIFERRO MINIMO Cmin,b

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

• BARRE SINGOLE => Diametro della barra

• BARRE RAGGRUPPATE => Diametro equivalente

• Dmax>32mm => Diametro barra/equivalente + 5mm

ARMATUREORDINARIE

• 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

POST-TESE

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

• FILI INDENTATI => 2,5 * Diametro

ARMATURE PRECOMPRESSIONE

PRE-TESE

COPRIFERRO MINIMO Cmin,b

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

ARMATURA ORDINARIA

cmin,b

d

Dmax CLS ≤ 32mm d

Dmax CLS > 32mm d+5mm

BARRE

SINGOLE

cmin,b

Dmax CLS ≤ 32mm D

Dmax CLS > 32mm D+5mm

BARRE

RAGGRUPPATE

D

COPRIFERRO MINIMO

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

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

COPRIFERRO MINIMO cmin,dur

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

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

XD

XS

CARBONATAZIONE

CLORURI NON DI ORIGINE MARINA

CLORURI MARINI

VITA NOMINALE

L. Coppola – Concretum – Il Copriferro

In accordo alle N.T.C. (D.M.

17/01/2018, § 2.4), il progettista

deve dichiarare nei documenti

progettuali la VITA NOMINALE da

assegnare alla struttura in funzione

della sua importanza e della classe

d’uso;

VITA NOMINALE

L. Coppola – Concretum – Il Copriferro

La VITA NOMINALE di un’opera strutturale

Vn è intesa come il NUMERO DI ANNI NEL

QUALE LA STRUTTURA, PURCHÉ

SOGGETTA ALLA MANUTENZIONE

ORDINARIA, DEVE POTERE ESSERE

USATA PER LO SCOPO AL QUALE È

DESTINATA. La vita nominale dei diversi tipi

di opere è quella riportata nella Tabella e

deve essere precisata nei documenti di

progetto.

VITA NOMINALE

L. Coppola – Concretum – Il Copriferro

VITA

NOMINALE VN

(anni)

TIPI DI COSTRUZIONI

≤ 10Opere 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

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

CLASSE

STRUTTURALE

VITA

NOMINALEESEMPI

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,dur

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE

CLASSE

STRUTTURALEX0 XC1

XC2

XC3XC4

XD1

XS1

XD2

XS2

XD3

XS3

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,dur

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

AN

IDR

IDE

CA

RB

ON

ICA

CO

2

XC1 Interno di edifici, strutture in climi asciutti (U.R.< 70%) 15

XC2 Fondazioni, strutture interrate o completamente immerse 25

XC3 Strutture esterne, ma non soggette all’acqua 25

XC4Strutture esterne esposte

all’acqua, strutture soggette asciutto/bagnato

30

COPRIFERRO MINIMO cmin,dur

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

CL

OR

UR

I N

ON

M

AR

INI

(SA

LI D

ISG

EL

AN

TI)

XD1 Strutture esposte a schizzi di acqua contenente cloruri 35

XD2Strutture completamente immerse in acqua ricca di

cloruri40

XD3Strutture esposte in acqua ricca

di cloruri a cicli di asciutto/bagnato

45

COPRIFERRO MINIMO cmin,dur

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

CL

OR

UR

I M

AR

INI

XS1 Strutture esposte all’aerosol marino (fino a 2Km) 35

XS2 Strutture completamente immerse in acqua di mare 40

XS3 Strutture esposte alle maree, asciutto/bagnato 45

VARIAZIONI cmin,dur

I valori minimi del copriferro cmin,dur devonoessere opportunamente modificati se:

si prevede un INCREMENTO DELLA VITANOMINALE di progetto;

si utilizza CALCESTRUZZO CON UNACLASSE DI RESISTENZA SUPERIORErispetto a quella minima imposta dai prospettidella durabilità riportati nella UNI 11104;

ELEMENTO da realizzare ha una FORMAparticolare;

si esercitano CONTROLLI DI QUALITÀSPECIALI sulle forniture di calcestruzzo.

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

CRITERIO

CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE

X0 XC1XC2

XC3XC4

XD1

XS1

XD2

XS2

XD3

XS3

VITA UTILE DI

PROGETTO DI 100

ANNI

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

CLASSE DI

RESISTENZA

≥ C30/37Ridurre di 1

classe

≥ C30/37Ridurre di

1 classe

≥ C35/45Ridurre di

1 classe

≥ C40/50Ridurre di

1 classe

≥ C40/50Ridurre di

1 classe

≥ C40/50Ridurre di

1 classe

≥ C45/55Ridurre 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

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ESEMPIO

ELEMENTI INTERNI

S4 - (50 anni)

XC1

Rck,dur ≥ 30 N/mm2

Cmin,dur = 15mm

Rck,st = 40 N/mm2

UNI 11104:2016

L. Coppola – Concretum – Il Copriferro

PREVISTA C 25/30 OK

CRITERIO

CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE

X0 XC1XC2

XC3XC4

XD1

XS1

XD2

XS2

XD3

XS3

VITA UTILE DI

PROGETTO DI 100

ANNI

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

CLASSE DI

RESISTENZA

≥ C30/37Ridurre di 1

classe

≥ C30/37Ridurre di

1 classe

≥ C35/45Ridurre di

1 classe

≥ C40/50Ridurre di

1 classe

≥ C40/50Ridurre di

1 classe

≥ C40/50Ridurre di

1 classe

≥ C45/55Ridurre 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

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

Rck,st = 40 N/mm2

COPRIFERRO MINIMO cmin,dur

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE

CLASSE

STRUTTURALEX0 XC1

XC2

XC3XC4

XD1

XS1

XD2

XS2

XD3

XS3

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)

CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE

CLASSE

STRUTTURALEX0 XC1

XC2

XC3XC4

XD1

XS1

XD2

XS2

XD3

XS3

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)

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

ESEMPIO

ELEMENTI INTERNI

S4 - (50 anni)XC1

Rck,dur ≥ 30 N/mm2

Cmin,dur = 15mm

Rck,st = 40 N/mm2

sarà possibile ridurre gli elementi che si stanno

dimensionando di una classe strutturale, che

verranno classificati

S4 → S3

Cmin,dur = 15 mm → 10 mm

MARGINE DI SICUREZZA DURABILITÀ

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

Dcdur,g

DA APPENDICE NAZIONALE

Dcdur,g = 0

RIDUZIONE DEL COPRIFERRO MINIMO

QUANDO SI UTILIZZA ACCIAIO

INOSSIDABILE

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

Dcdur,stDA APPENDICE NAZIONALE

Dcdur, st = 0

RIDUZIONE DEL COPRIFERRO MINIMO

QUANDO SI RICORRE A PROTEZIONE

AGGIUNTIVA

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

Dcdur,addDA APPENDICE NAZIONALE

Dcdur, add = 0

CASI PARTICOLARI

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

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

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

GETTO SU UN PRECEDENTE GETTO DI

CALCESTRUZZO

COPRIFERRO ALL’INTERFACCIA

FRA I DUE CALCESTRUZZI = cmin,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

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

COPRIFERRO ALL’INTERFACCIA FRA I DUE

CALCESTRUZZI = cmin,b

cmin,b

SUPERFICIE ESTERNA DEL

CALCESTRUZZO SIA IRREGOLARE

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

COPRIFERRO MINIMO PER GARANTIRE

L’ADERENZA DEVE ESSERE INCREMENTATO

DI 5mm

cmin,b + 5mm

GETTI CONTROTERRA

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

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

• PAVIMENTAZIONI INDUSTRIALI SU MASSICCIATA RULLATA

GETTI SU TERRENI

TRATTATI O SPIANATI

Cmin ≥ 40mm

• MURI CONTRO TERRA, MURI DI SOSTEGNO, MURI D’ALA, DIAFRAMMI, PALI TRIVELLATI, ECC.

GETTI DIRETTAMENTE

CONTRO TERRENI

IRREGOLARI / GREZZI

Cmin ≥ 75mm

TOLLERANZA Dcdev

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

CONTROLLO DEI COPRIFERRI IN

CANTIERE

Dcdev = 5÷10 mm

CONTROLLO DI QUALITÀ

ESTREMAMENTE EFFICIENTE

Dcdev = 0÷10 mm

SCOSTAMENTI DA COPRIFERRO MINIMO A

COPRIFERRO NOMINALE

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

DcdevDA APPENDICE NAZIONALE

Dcdev = 10

COPRIFERRO NOMINALE

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

PROGETTO MESSA IN OPERA

COPRIFERRO

NOMINALE

DISTANZIATORE

ESEMPIO

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

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

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

CLASSE

STRUTTURALE

VITA

NOMINALEESEMPI

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

CLASSE

STRUTTURALE

VITA

NOMINALEESEMPI

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

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

Il massimo valore di cmin che

soddisfi sia i requisiti relativi

all’aderenza, sia quelli relativi alle

condizioni ambientali.

cmin=max (cmin,b ; cmin,dur+∆cdur,g −∆cdur,st −∆cdur,add ; 10mm)

COPRIFERRO MINIMO Cmin,b

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

ARMATURA ORDINARIA

cmin,b

d

Dmax CLS ≤ 32mm

BARRE

SINGOLEΦ=20mm

cmin,b = 20mm

CLASSE XC

DEGRADO DA CARBONATAZIONE

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

Classe di

esposizione

Rapporto

a/c max

Classe di

resistenza min

Dosaggio di

cemento min

(Kg/m3)

XC1 0.60 C25/30 300

XC2 0.60 C25/30 300

XC3 0.55 C30/37 320

XC4 0.50 C32/40 340

CLASSE XA

DEGRADO DA ATTACCO CHIMICO

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

CLASSE

Concentrazione

SO42- nelle

acque (mg/l)

Concentrazione

SO42- nel terreno

(mg/Kg)

(a/c) max C(X/Y) mincmin

(Kg/m3)

Tipo di

cemento

(UNI 9156)

XA1 200-600 2000-3000 0.55 C30/37 320 MRS

XA2 600-3000 3000-12000 0.50 C32/40 340 ARS

XA3 3000-6000 12000-24000 0.45 C35/45 360 AARS

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

CRITERIO

CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE

X0 XC1XC2

XC3XC4

XD1

XS1

XD2

XS2

XD3

XS3

VITA UTILE DI

PROGETTO DI 100

ANNI

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

CLASSE DI

RESISTENZA

≥ C30/37Ridurre di 1

classe

≥ C30/37Ridurre di

1 classe

≥ C35/45Ridurre di

1 classe

≥ C40/50Ridurre di

1 classe

≥ C40/50Ridurre di

1 classe

≥ C40/50Ridurre di

1 classe

≥ C45/55Ridurre 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

CRITERIO

CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE

X0 XC1XC2

XC3XC4

XD1

XS1

XD2

XS2

XD3

XS3

VITA UTILE DI

PROGETTO DI 100

ANNI

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

CLASSE DI

RESISTENZA

≥ C30/37Ridurre di 1

classe

≥ C30/37Ridurre di

1 classe

≥ C35/45Ridurre di

1 classe

≥ C40/50Ridurre di

1 classe

≥ C40/50Ridurre di

1 classe

≥ C40/50Ridurre di

1 classe

≥ C45/55Ridurre 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

Rck,st = 40 N/mm2

COPRIFERRO MINIMO cmin,dur

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE

CLASSE

STRUTTURALEX0 XC1

XC2

XC3XC4

XD1

XS1

XD2

XS2

XD3

XS3

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)

CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE

CLASSE

STRUTTURALEX0 XC1

XC2

XC3XC4

XD1

XS1

XD2

XS2

XD3

XS3

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)

cmin,dur = 25 mm

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

COEFFICIENTI CORRETTIVI

Dcdur,g = 0 Dcdur,st = 0

Dcdur,add = 0

COPRIFERRO MINIMO

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

cmin=max (20 ; 25 +𝟎−𝟎−𝟎; 10mm)

cmin =max (cmin,b ; cmin,dur+∆cdur,g −∆cdur,st −∆cdur,add ; 10mm)

cmin = 25 mm

GETTI CONTROTERRA

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

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

• PAVIMENTAZIONI INDUSTRIALI SU MASSICCIATA RULLATA

GETTI SU TERRENI

TRATTATI O SPIANATI

Cmin ≥ 40mm

cmin ≥ 40 mm

TOLLERANZA Dcdev

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

CONTROLLO DEI COPRIFERRI IN

CANTIERE

Dcdev = 5÷10 mm

CONTROLLO DI QUALITÀ

ESTREMAMENTE EFFICIENTE

Dcdev = 0÷10 mm

Dcdev = 10mm

COPRIFERRO NOMINALE

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

cNOM = cMIN + ΔcDEV

cNOM = 40 + 10 = 50mm

VITA NOMINALE / COPRIFERRO

L. Coppola – Concretum – Il Copriferro

VITA NOMINALE

cmin,dur

cmin,b

Dcdur,g

Dcdur,st

Dcdur,add

Dcdev

VITA NOMINALE / cmin,dur

L. Coppola – Concretum – Il Copriferro

50

ANNITABELLE EC2

100

ANNI

1. TABELLE EC2;

2. LEGGE DIFFUSIONE:

1. CO2;

2. CLORURI

LE

GG

E D

IFF

US

ION

E:

•C

O2 ;

•C

LO

RU

RI

COPRIFERRO MINIMO DURABILITÀ – cmin,dur

L. Coppola – Concretum – Il Copriferro

• Prospetto 4.4N – 4.5N

EUROCODICE 2

• Anidride Carbonica CO2

• Cloruri Cl-

LEGGI DI DIFFLEGGIUSIONE

cm

in,d

ur

Vita nominale = 100 anni

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

ESEMPIO

CALCOLO DEL COPRIFERRO

MINIMO PER DURABILITÁ DI

SOLETTA DI COPERTURA IN

CALCESTRUZZO ARMATO DI

UNA PENSILINA SITUATA IN

UNA CITTÀ DAL CLIMA

CONTINENTALE TEMPERATO

(BERGAMO).

VITA NOMINALE 100 ANNI

CLASSE XC

DEGRADO DA CARBONATAZIONE

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

Classe di

esposizione

Rapporto

a/c max

Classe di

resistenza min

Dosaggio di

cemento min

(Kg/m3)

XC1 0.60 C25/30 300

XC2 0.60 C25/30 300

XC3 0.55 C30/37 320

XC4 0.50 C32/40 340

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

CRITERIO

CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE

X0 XC1XC2

XC3XC4

XD1

XS1

XD2

XS2

XD3

XS3

VITA UTILE DI

PROGETTO DI 100

ANNI

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

CLASSE DI

RESISTENZA

≥ C30/37Ridurre di 1

classe

≥ C30/37Ridurre di

1 classe

≥ C35/45Ridurre di

1 classe

≥ C40/50Ridurre di

1 classe

≥ C40/50Ridurre di

1 classe

≥ C40/50Ridurre di

1 classe

≥ C45/55Ridurre 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

CRITERIO

CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE

X0 XC1XC2

XC3XC4

XD1

XS1

XD2

XS2

XD3

XS3

VITA UTILE DI

PROGETTO DI 100

ANNI

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

CLASSE DI

RESISTENZA

≥ C30/37Ridurre di 1

classe

≥ C30/37Ridurre di

1 classe

≥ C35/45Ridurre di

1 classe

≥ C40/50Ridurre di

1 classe

≥ C40/50Ridurre di

1 classe

≥ C40/50Ridurre di

1 classe

≥ C45/55Ridurre 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

COPRIFERRO MINIMO cmin,dur

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE

CLASSE

STRUTTURALEX0 XC1

XC2

XC3XC4

XD1

XS1

XD2

XS2

XD3

XS3

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)

CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE

CLASSE

STRUTTURALEX0 XC1

XC2

XC3XC4

XD1

XS1

XD2

XS2

XD3

XS3

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)

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

S4 → S6

cmin,dur = 30 mm → 40 mm

ELEMENTO ESTERNO

S6 - (100 anni)

XC4

Rck,dur ≥ 40 N/mm2

100 ANNI

ESEMPIO

LEGGE DI DIFFUSIONE ANIDRIDE

CARBONICA

Con l’ingresso della CO2 nel calcestruzzo

diminuisce il pH della soluzione acquosa

presente nei pori capillari della matrice

cementizia; nelle strutture reali per questo

abbassamento di pH crea le premesse per la

corrosione delle barre di armatura purché in

prossimità dell’interfaccia acciaio-calcestruzzo

ci sia sufficiente ossigeno e acqua per

alimentare il processo.

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

L. Coppola – Concretum – Il Copriferro

PROBABILE CORROSIONE

• ELEMENTI STRUTTURALI INTERESSATI DAL RUSCELLAMENTO DI ACQUA

• ELEMENTI STRUTTURALI DIRETTAMENTE ESPOSTI ALL’AZIONE DELL’ACQUA PIOVANA

NESSUNA CORROSIONE

• STRUTTURA IDRAULICA PERMANENTEMENTE IMMERSA O INTERRATA

• STRUTTURA AEREA PROTETTA DALL’AZIONE DELL’ACQUA PIOVANA E/O SI TROVA IN UN AMBIENTE CON U.R.<70%

COPRIFERRO cmin,dur-CO2

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

L’espressione che correla lo spessore del

copriferro cmin,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= 𝟏. 𝟒 ∙ 𝑲𝒄𝒐𝒓𝒓,𝑪𝑶𝟐

∙ 𝒕∗

COPRIFERRO cmin,dur-CO2

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

𝒄𝒎𝒊𝒏,𝒅𝒖𝒓−𝑪𝑶𝟐= 𝟏. 𝟒 ∙ 𝑲𝒄𝒐𝒓𝒓,𝑪𝑶𝟐

∙ 𝒕∗

• 𝐜𝐦𝐢𝐧,𝐝𝐮𝐫−𝐂𝐎𝟐 𝒎𝒎 = copriferro minimo per la

durabilità di strutture esposte all’anidride

carbonica

• t* [anni] = tempo di effettiva esposizione alla

CO2

• 𝐊𝐜𝐨𝐫𝐫,𝐂𝐎𝟐 𝒎𝒎/𝒂𝒏𝒏𝒊𝟏/𝟐 = costante di

diffusione della CO2 corretta in base al rischio

di corrosione

COSTANTE DI DIFFUSIONE PER

CORROSIONE DA CO2

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

𝑲𝒄𝒐𝒓𝒓,𝑪𝑶𝟐DIPENDE DA:

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 CO2

NEL CALCESTRUZZO

L. Coppola – Concretum – Il Copriferro

ELEMENTI INTERNI

ELEMENTI ESTERNI

RISCHIO DI CORROSIONE

L. Coppola – Concretum – Il Copriferro

RISCHIO DI CORROSIONE DELLE BARRE CONNESSO CON LA PRESENZA DI ACQUA E DI

OSSIGENO

NULLO

STRUTTURE ALL’INTERNO

Elevata resistività derivante dal copriferro

asciutto

ELEVATO

STRUTTURE ALL’ESTERNO

COSTANTE DI DIFFUSIONE PER

CORROSIONE DA CO2

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

ELEMENTI ESTERNI

ELEMENTI INTERNI

DIFFERENZA KcorrCO2 / KCO2

L. Coppola – Concretum – Il Copriferro

kcorrCO2

Costante di diffusione della CO2 corretta in base

al rischio di corrosione

Velocità di ingresso della CO2 nel calcestruzzo

Rischio di corrosione delle

barre connesso con la presenza di acqua

e di ossigeno

kCO2

Costante di diffusione della CO2

Velocità di ingresso della CO2 nel calcestruzzo

KcorrCO2

L’introduzione di questo coefficiente KcorrCO2,

in luogo della semplice costante di diffusione

della CO2 si rende necessaria per evitare:

SOVRASTIMA DEL COPRIFERRO →

elementi interni poco esposti al rischio di

corrosione (ma fortemente carbonatati);

SOTTOSTIMA DEL COPRIFERRO →

strutture esterne fortemente esposte al

rischio di corrosione, ma poco carbonatate.

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

Valori della costante kcorrCO2 per calcestruzzi (maturati a

umido per 7 gg) con diverse resistenze meccaniche a

compressione esposti in ambienti interni ed esterni

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

Rck(N/mm2)

kcorrCO2 (mm/anni1/2)

Esterne protette o meno

dalla pioggia

XC3-XC4

kcorrCO2 (mm/anni1/2)

Interne o interrate o

permanentemente immerse

XC1-XC2

15 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 CO2

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

Velocità di ingresso della CO2 nel calcestruzzo

Tempo di maturazione umida del getto

Resistenza caratteristica del calcestruzzo

Coefficienti di correzione della costante kcorrCO2 in

funzione della Rck e della durata della stagionatura

umida dell’impasto

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

Maturazione umida 1 g 3gg 7gg 28 gg

Rck

20 1.75 1.50 1.00 0.75

25 1.70 1.47 1.00 0.75

30 1.60 1.40 1.00 0.80

35 1.50 1.33 1.00 0.80

40 1.40 1.27 1.00 0.85

45 1.35 1.23 1.00 0.90

50 1.25 1.17 1.00 0.91

CALCOLO DI cmin,dur-CO2

NOTA LA VITA NOMINALE ASSEGNATA

ALLA STRUTTURA (t* - anni) È

POSSIBILE CALCOLARE IL VALORE DI

cmin,dur-CO2 NECESSARIO A

PRESERVARE LA STRUTTURA

DALL’ATTACCO DELL’ANIDRIDE

CARBONICA E, QUINDI, DALLA

CORROSIONE DEI FERRI DI ARMATURA.

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

𝒄𝒎𝒊𝒏,𝒅𝒖𝒓−𝑪𝑶𝟐= 𝟏. 𝟒 ∙ 𝑲𝒄𝒐𝒓𝒓,𝑪𝑶𝟐

∙ 𝒕∗

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

ESEMPIO

CALCOLO DEL COPRIFERRO

MINIMO PER DURABILITÁ DI

SOLETTA DI COPERTURA IN

CALCESTRUZZO ARMATO DI

UNA PENSILINA SITUATA IN

UNA CITTÀ DAL CLIMA

CONTINENTALE TEMPERATO

(BERGAMO).

VITA NOMINALE 100 ANNI

MATURAZIONE A UMIDO PER 1gg

CLASSE XC

DEGRADO DA CARBONATAZIONE

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

Classe di

esposizione

Rapporto

a/c max

Classe di

resistenza min

Dosaggio di

cemento min

(Kg/m3)

XC1 0.60 C25/30 300

XC2 0.60 C25/30 300

XC3 0.55 C30/37 320

XC4 0.50 C32/40 340

COPRIFERRO cmin,dur-CO2

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

𝒄𝒎𝒊𝒏,𝒅𝒖𝒓−𝑪𝑶𝟐= 𝟏. 𝟒 ∙ 𝑲𝒄𝒐𝒓𝒓,𝑪𝑶𝟐

∙ 𝒕∗

• 𝐜𝐦𝐢𝐧,𝐝𝐮𝐫−𝐂𝐎𝟐 𝒎𝒎 = copriferro minimo per la

durabilità di strutture esposte all’anidride

carbonica

• t* [anni] = 100 anni

• 𝐊𝐜𝐨𝐫𝐫,𝐂𝐎𝟐 𝒎𝒎/𝒂𝒏𝒏𝒊𝟏/𝟐 = costante di

diffusione della CO2 corretta in base al rischio

di corrosione

Valori della costante kcorrCO2 per calcestruzzi (maturati a

umido per 7 gg) con diverse resistenze meccaniche a

compressione esposti in ambienti interni ed esterni

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

Rck(N/mm2)

kcorrCO2 (mm/anni1/2)

Esterne protette o meno

dalla pioggia

XC3-XC4

kcorrCO2 (mm/anni1/2)

Interne o interrate o

permanentemente immerse

XC1-XC2

15 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

Rck(N/mm2)

kcorrCO2 (mm/anni1/2)

Esterne protette o meno

dalla pioggia

XC3-XC4

kcorrCO2 (mm/anni1/2)

Interne o interrate o

permanentemente immerse

XC1-XC2

15 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 kcorrCO2 in

funzione della Rck e della durata della stagionatura

umida dell’impasto

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

Maturazione umida 1 g 3gg 7gg 28 gg

Rck

20 1.75 1.50 1.00 0.75

25 1.70 1.47 1.00 0.75

30 1.60 1.40 1.00 0.80

35 1.50 1.33 1.00 0.80

40 1.40 1.27 1.00 0.85

45 1.35 1.23 1.00 0.90

50 1.25 1.17 1.00 0.91

Maturazione umida 1 g 3gg 7gg 28 gg

Rck

20 1.75 1.50 1.00 0.75

25 1.70 1.47 1.00 0.75

30 1.60 1.40 1.00 0.80

35 1.50 1.33 1.00 0.80

40 1.40 1.27 1.00 0.85

45 1.35 1.23 1.00 0.90

50 1.25 1.17 1.00 0.91

COPRIFERRO cmin,dur-CO2

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

𝑐𝑚𝑖𝑛,𝑑𝑢𝑟−𝐶𝑂2 = 1.4 ∙ 2.856 ∙ 100 = 39.98𝑚𝑚

• t* [anni] = 100 anni

• 𝐊𝐜𝐨𝐫𝐫,𝐂𝐎𝟐 𝒎𝒎/𝒂𝒏𝒏𝒊𝟏/𝟐 = 2.04·1.40=2.856

Cmin,dur-CO2 ≈ 40 mm

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

CRITERIO

CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE

X0 XC1XC2

XC3XC4

XD1

XS1

XD2

XS2

XD3

XS3

VITA UTILE DI

PROGETTO DI 100

ANNI

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

CLASSE DI

RESISTENZA

≥ C30/37Ridurre di 1

classe

≥ C30/37Ridurre di

1 classe

≥ C35/45Ridurre di

1 classe

≥ C40/50Ridurre di

1 classe

≥ C40/50Ridurre di

1 classe

≥ C40/50Ridurre di

1 classe

≥ C45/55Ridurre 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

CRITERIO

CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE

X0 XC1XC2

XC3XC4

XD1

XS1

XD2

XS2

XD3

XS3

VITA UTILE DI

PROGETTO DI 100

ANNI

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

CLASSE DI

RESISTENZA

≥ C30/37Ridurre di 1

classe

≥ C30/37Ridurre di

1 classe

≥ C35/45Ridurre di

1 classe

≥ C40/50Ridurre di

1 classe

≥ C40/50Ridurre di

1 classe

≥ C40/50Ridurre di

1 classe

≥ C45/55Ridurre 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

COPRIFERRO MINIMO cmin,dur

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE

CLASSE

STRUTTURALEX0 XC1

XC2

XC3XC4

XD1

XS1

XD2

XS2

XD3

XS3

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)

CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE

CLASSE

STRUTTURALEX0 XC1

XC2

XC3XC4

XD1

XS1

XD2

XS2

XD3

XS3

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)

Cmin,dur-EC2 = 40 mm

COPRIFERRO MINIMO DURABILITÀ – cmin,dur

L. Coppola – Concretum – Il Copriferro

Vita nominale = 100 anni

EUROCODICE 2

Cmin,dur-EC2

= 40 mm

LEGGE DIFFUSIONE

CO2

Cmin,dur-CO2

= 40 mm

Cmin,dur = 40 mm

LEGGE DI DIFFUSIONE CLORURO

La corrosione promossa dal cloruro

rappresenta una delle principali e più

diffuse cause di dissesto delle

strutture in calcestruzzo armato,

come è testimoniato dalle numerose

segnalazioni di cui abbonda la

letteratura tecnica e scientifica

mondiale.

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

Contenuto massimo di cloruri nel

calcestruzzo aggiunti tramite gli ingredienti

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

CALCESTRUZZO

PER:

CLASSE DI

CONTENUTO

CLORURI

Percentuale max di

cloruri rispetto alla

massa del cemento e

delle aggiunte di tipo II

Strutture non armate Cl 1.00 1.00%

Strutture in c.a. Cl 0.40 0.40%

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

Strutture in c.a. Cl 0.20 0.20%

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

LEGGE DI DIFFUSIONE CLORURO

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

𝒄𝒎𝒊𝒏,𝒅𝒖𝒓−𝑪𝒍− = 𝟏𝟐𝟎𝟔 ∙ 𝟗. 𝟒𝟔 ∙ 𝟏𝟎𝟕 ∙ 𝒕∗ ∙ 𝑫𝒂𝒑𝒑 + 𝒅𝒙

L’espressione che correla lo spessore del

copriferro di strutture esposte al rischio di

corrosione da cloruri cmin,dur-Cl con la vita

nominale t* è data da:

EQUAZIONE SEMPLIFICATA

cmin,dur-Cl (mm) = copriferro minimo per la durabilità

di strutture esposte all’azione dei cloruri;

t* (anni) = vita nominale della struttura;

Dapp (m2/s)= coefficiente di diffusione apparente

del cloruro nel calcestruzzo;

dx (mm) = strato di convenzione

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

𝒄𝒎𝒊𝒏,𝒅𝒖𝒓−𝑪𝒍− = 𝟏𝟐𝟎𝟔 ∙ 𝟗. 𝟒𝟔 ∙ 𝟏𝟎𝟕 ∙ 𝒕∗ ∙ 𝑫𝒂𝒑𝒑 + 𝒅𝒙

COEFFICIENTE DI DIFFUSIONE Dapp

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

CO

EF

FIC

IEN

TE

DI

DIF

FU

SIO

NE

AP

PA

RE

NT

E

Da

pp

DIP

EN

DE

DA

:Tipo di cemento

Resistenza 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

C28/35

C30/372.0 · 10-12

C32/40 1.0 · 10-12

C35/45 0.5 · 10-12

C40/50 0.3 · 10-12

Coefficiente di diffusione apparente Dapp del

cloruro in calcestruzzi confezionati con

CEMENTO PORTLAND DI TIPO I

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

L. Coppola – Concretum – Il Copriferro

Tipi di Cemento Coefficiente correttivo

I 1.00

II -L 1.35

II-V 0.85

II-S 0.75

II-T 0.85

IV/A 0.60

III/A 0.40

III/B 0.20

V/A 0.45

V/B 0.25

I-ARS 2.00

COEFFICIENTE DI CORREZIONE di Dapp

STRATO DI CONVENZIONE

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

ST

RA

TO

DI

CO

NV

EN

ZIO

NE

x

DIP

EN

DE

DA

:Resistenza caratteristica del calcestruzzo

Rck dx (mm)

20 30 10 8

35 45 6 4

45 55 4 2

Spessore dello STRATO DI CONVEZIONE dx

in funzione della resistenza caratteristica del

conglomerato misurata su provini cubici

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

CALCOLO DI cmin,dur-Cl

NOTA LA VITA NOMINALE ASSEGNATA

ALLA STRUTTURA (t* - anni) È POSSIBILE

CALCOLARE IL VALORE DI cmin,dur-Cl

NECESSARIO A PRESERVARE LA

STRUTTURA DALL’ATTACCO DEI

CLORURI E QUINDI DALLA CORROSIONE

DEI FERRI DI ARMATURA.

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

𝒄𝒎𝒊𝒏,𝒅𝒖𝒓−𝑪𝒍− = 𝟏𝟐𝟎𝟔 ∙ 𝟗. 𝟒𝟔 ∙ 𝟏𝟎𝟕 ∙ 𝒕∗ ∙ 𝑫𝒂𝒑𝒑 + 𝒅𝒙

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

ESEMPIO

CALCOLO DEL COPRIFERRO

MINIMO PER DURABILITÁ DI

SOLETTA DI COPERTURA IN

CALCESTRUZZO ARMATO DI

UNA PENSILINA SITUATA IN

UNA CITTA’ MARINA DAL

CLIMA CONTINENTALE

TEMPERATO (GENOVA).

VITA NOMINALE 100 ANNI

MATURAZIONE A UMIDO PER 1gg

CEM III-B 42.5R – cemento resistente all’acqua di mare

CLASSE XC

DEGRADO DA CARBONATAZIONE

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

Classe di

esposizione

Rapporto

a/c max

Classe di

resistenza min

Dosaggio di

cemento min

(Kg/m3)

XC1 0.60 C25/30 300

XC2 0.60 C25/30 300

XC3 0.55 C30/37 320

XC4 0.50 C32/40 340

Classe di

esposizione

Rapporto

a/c max

Classe di

resistenza min

Dosaggio di

cemento min

(Kg/m3)

XC1 0.60 C25/30 300

XC2 0.60 C25/30 300

XC3 0.55 C30/37 320

XC4 0.50 C32/40 340

CLASSE XS

DEGRADO DA CLORURI MARINI

L. Coppola – Concretum –Durabilità: la corrosione da cloruri

Classe di

expDescrizione

(a/c)

max

Classe di

resistenza

minima

Dosaggio

cemento

min

(Kg/m3)

XS1Strutture esposte alla

salsedine marina ma

non in contatto con

l’acqua di mare

0.50 C32/40 340

XS2 Strutture totalmente

immerse 0.45 C35/45 360

XS3Strutture esposte

agli spruzzi, alle

maree e alle onde. 0.45 C35/45 360

È richiesto l’utilizzo di cementi resistenti

all’acqua di mare (UNI 9156)

COPRIFERRO MINIMO DURABILITÀ – cmin,dur

L. Coppola – Concretum – Il Copriferro

Vita nominale = 100 anni

EUROCODICE 2

Cmin,dur-EC2

LEGGE

DIFFUSIONE

CO2

Cmin,dur-CO2

LEGGE DIFFUSIONE

ClCmin,dur-Cl

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

CRITERIO

CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE

X0 XC1XC2

XC3XC4

XD1

XS1

XD2

XS2

XD3

XS3

VITA UTILE DI

PROGETTO DI 100

ANNI

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

CLASSE DI

RESISTENZA

≥ C30/37Ridurre di 1

classe

≥ C30/37Ridurre di

1 classe

≥ C35/45Ridurre di

1 classe

≥ C40/50Ridurre di

1 classe

≥ C40/50Ridurre di

1 classe

≥ C40/50Ridurre di

1 classe

≥ C45/55Ridurre 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

CRITERIO

CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE

X0 XC1XC2

XC3XC4

XD1

XS1

XD2

XS2

XD3

XS3

VITA UTILE DI

PROGETTO DI 100

ANNI

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

Aumentare

di 2 classi

CLASSE DI

RESISTENZA

≥ C30/37Ridurre di 1

classe

≥ C30/37Ridurre di

1 classe

≥ C35/45Ridurre di

1 classe

≥ C40/50Ridurre di

1 classe

≥ C40/50Ridurre di

1 classe

≥ C40/50Ridurre di

1 classe

≥ C45/55Ridurre 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

COPRIFERRO MINIMO cmin,dur

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE

CLASSE

STRUTTURALEX0 XC1

XC2

XC3XC4

XD1

XS1

XD2

XS2

XD3

XS3

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)

CLASSE DI ESPOSIZIONE AMBIENTALE

CLASSE

STRUTTURALEX0 XC1

XC2

XC3XC4

XD1

XS1

XD2

XS2

XD3

XS3

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)

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

S4 → S6Cmin,dur(XC4) = 30 mm → 40 mm

Cmin,dur(XS1) = 35 mm → 45 mm

ELEMENTO

ESTERNO IN

AMBIENTE

MARINO

S6 - (100 anni)

XC4 – XS1

Rck,dur ≥ 40 N/mm2

100 ANNI

ESEMPIO

Cmin,dur-EC2 = 45 mm

COPRIFERRO cmin,dur-CO2

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

𝒄𝒎𝒊𝒏,𝒅𝒖𝒓−𝑪𝑶𝟐= 𝟏. 𝟒 ∙ 𝑲𝒄𝒐𝒓𝒓,𝑪𝑶𝟐

∙ 𝒕∗

• 𝐜𝐦𝐢𝐧,𝐝𝐮𝐫−𝐂𝐎𝟐 𝒎𝒎 = copriferro minimo per la

durabilità di strutture esposte all’anidride

carbonica

• t* [anni] = 100 anni

• 𝐊𝐜𝐨𝐫𝐫,𝐂𝐎𝟐 𝒎𝒎/𝒂𝒏𝒏𝒊𝟏/𝟐 = costante di

diffusione della CO2 corretta in base al rischio

di corrosione

Valori della costante kcorrCO2 per calcestruzzi (maturati a

umido per 7 gg) con diverse resistenze meccaniche a

compressione esposti in ambienti interni ed esterni

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

Rck(N/mm2)

kcorrCO2 (mm/anni1/2)

Esterne protette o meno

dalla pioggia

XC3-XC4

kcorrCO2 (mm/anni1/2)

Interne o interrate o

permanentemente immerse

XC1-XC2

15 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

Rck(N/mm2)

kcorrCO2 (mm/anni1/2)

Esterne protette o meno

dalla pioggia

XC3-XC4

kcorrCO2 (mm/anni1/2)

Interne o interrate o

permanentemente immerse

XC1-XC2

15 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 kcorrCO2 in

funzione della Rck e della durata della stagionatura

umida dell’impasto

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

Maturazione umida 1 g 3gg 7gg 28 gg

Rck

20 1.75 1.50 1.00 0.75

25 1.70 1.47 1.00 0.75

30 1.60 1.40 1.00 0.80

35 1.50 1.33 1.00 0.80

40 1.40 1.27 1.00 0.85

45 1.35 1.23 1.00 0.90

50 1.25 1.17 1.00 0.91

Maturazione umida 1 g 3gg 7gg 28 gg

Rck

20 1.75 1.50 1.00 0.75

25 1.70 1.47 1.00 0.75

30 1.60 1.40 1.00 0.80

35 1.50 1.33 1.00 0.80

40 1.40 1.27 1.00 0.85

45 1.35 1.23 1.00 0.90

50 1.25 1.17 1.00 0.91

COPRIFERRO cmin,dur-CO2

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

𝑐𝑚𝑖𝑛,𝑑𝑢𝑟−𝐶𝑂2 = 1.4 ∙ 2.856 ∙ 100 = 39.98𝑚𝑚

• t* [anni] = 100 anni

• 𝐊𝐜𝐨𝐫𝐫,𝐂𝐎𝟐 𝒎𝒎/𝒂𝒏𝒏𝒊𝟏/𝟐 = 2.04·1.40=2.856

Cmin,dur-CO2 ≈ 40 mm

EQUAZIONE SEMPLIFICATA

cmin,dur-Cl (mm) = copriferro minimo per la durabilità

di strutture esposte all’azione dei cloruri;

t* (anni) = vita nominale della struttura;

Dapp (m2/s)= coefficiente di diffusione apparente

del cloruro nel calcestruzzo;

dx (mm) = strato di convenzione

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

𝒄𝒎𝒊𝒏,𝒅𝒖𝒓−𝑪𝒍− = 𝟏𝟐𝟎𝟔 ∙ 𝟗. 𝟒𝟔 ∙ 𝟏𝟎𝟕 ∙ 𝒕∗ ∙ 𝑫𝒂𝒑𝒑 + 𝒅𝒙

C(x/y) Dapp (m2/s)

C16/20 10.0 · 10-12

C20/25 5.0 · 10-12

C25/30 3.5 · 10-12

C28/35

C30/372.0 · 10-12

C32/40 1.0 · 10-12

C35/45 0.5 · 10-12

C40/50 0.3 · 10-12

Coefficiente di diffusione apparente Dapp del

cloruro in calcestruzzi confezionati con

CEMENTO PORTLAND DI TIPO I

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

C(x/y) Dapp (m2/s)

C16/20 10.0 · 10-12

C20/25 5.0 · 10-12

C25/30 3.5 · 10-12

C28/35

C30/372.0 · 10-12

C32/40 1.0 · 10-12

C35/45 0.5 · 10-12

C40/50 0.3 · 10-12

L. Coppola – Concretum – Il Copriferro

Tipi di Cemento Coefficiente correttivo

I 1.00

II -L 1.35

II-V 0.85

II-S 0.75

II-T 0.85

IV/A 0.60

III/A 0.40

III/B 0.20

V/A 0.45

V/B 0.25

I-ARS 2.00

COEFFICIENTE DI CORREZIONE di Dapp

Tipi di Cemento Coefficiente correttivo

I 1.00

II -L 1.35

II-V 0.85

II-S 0.75

II-T 0.85

IV/A 0.60

III/A 0.40

III/B 0.20

V/A 0.45

V/B 0.25

I-ARS 2.00

Rck dx (mm)

20 30 10 8

35 45 6 4

45 55 4 2

Spessore dello STRATO DI CONVEZIONE dx

in funzione della resistenza caratteristica del

conglomerato misurata su provini cubici

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

Rck dx (mm)

20 30 10 8

35 45 6 4

45 55 4 2

COPRIFERRO cmin,dur-Cl

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

• t* [anni] = 100 anni

• 𝐃𝐚𝐩𝐩 𝒎𝟐/𝒔 = 1.0·10-12·0.20

• dx [mm] = 5.0

Cmin,dur-Cl ≈ 58 mm

𝒄𝒎𝒊𝒏,𝒅𝒖𝒓−𝑪𝒍− = 𝟏𝟐𝟎𝟔 ∙ 𝟗. 𝟒𝟔 ∙ 𝟏𝟎𝟕 ∙ 𝟏𝟎𝟎 ∙ 𝟏. 𝟎 ∙ 𝟏𝟎−𝟏𝟐 ∙ 𝟎. 𝟐𝟎 + 𝟓 =

= 57.5 mm

COPRIFERRO MINIMO DURABILITÀ – cmin,dur

L. Coppola – Concretum – Il Copriferro

Vita nominale = 100 anni

EUROCODICE 2Cmin,dur-EC2

= 45mm

LEGGE DIFFUSIONE CO2

Cmin,dur-CO2

= 40mm

LEGGE DIFFUSIONE ClCmin,dur-Cl

= 58mm

Cmin,dur = 58 mm

COPRIFERRO NOMINALE

L. Coppola – Concretum – Il copriferro

cNOM = cmin + Dcdev

cNOM = 58 + 10 = 68 mm