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Linee Guida alla protezione anticorrosiva di strutture ed elementi di acciaio impiegati nelle costruzioni mediante pitturazione (UNI EN ISO 12944)

FEBBRAIO 2010

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Linee Guida alla protezione anticorrosiva di strutture ed elementi di acciaio impiegati nelle costruzioni (UNI EN ISO 12944) L ’acciaio non protet to, esposto agl i agent i atmosfer ic i , è soggetto al la corrosione. Per evi tare danneggiamenti da corrosione, le strut ture di acciaio devono essere protet te per resistere al le sol leci tazioni corrosive per tut to i l tempo di v i ta r ichiesto al la strut tura, Per real izzare un’ef f icace protezione dal la corrosione, è importante che siano scelte soluzioni adeguate al progetto in quest ione. Check- l is t per i l progett is ta: Stabi l i re la “v i ta nominale” (NTC “Norme Tecniche per le Costruzioni”) r ichiesta al la

strut tura, dunque ident i f icare la durabi l i tà dei s istemi di protezione al la corrosione (UNI EN ISO 12944-1 vernic i) (UNI EN ISO 14713 z incatura)

Indiv iduare e c lassi f icare la corrosiv i tà del l ’ambiente nel la zona in cui la s trut tura

sarà ubicata (UNI EN ISO 12944-2 vernic i) (UNI EN ISO 14713 z incatura) Ident i f icare eventual i condiz ioni d i corrosione part icolar i (UNI EN ISO 12944-2

vernic i , val ide anche per la z incatura) Progettare la strut tura in modo di garant ire adeguata accessibi l i tà per i lavori d i

protezione dal la corrosione (UNI EN ISO 12944-3) (UNI EN ISO 14713 in caso di z incatura)

Ident i f icare i l t rat tamento che of fre la durabi l i tà r ichiesta per l ’ambiente in

quest ione (UNI EN ISO 14713 z incatura) (UNI EN ISO 12944-5, EN13438 per le vernic i) , in base al le prove di laborator io previste dal la ISO 12944-6

Stabi l i re un programma di manutenzione esteso a tut ta la durata in serv iz io del la

strut tura (UNI EN ISO 12944-8 per le vernic i) (UNI EN ISO 14713 z incatura) Assicurars i che s iano r idot t i a l minimo i danni a l l ’ambiente e tut t i i r ischi per la

salute e la s icurezza di operator i e ut i l izzator i (UNI EN ISO 12944-1)

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Vi ta nominale del la strut tura e durabi l i tà La v i ta nominale è intesa come i l numero di anni nel quale la strut tura purché soggetta al la manutenzione ordinar ia, deve poter essere usata per lo scopo al quale è dest inata. Vi ta del la strut tura (NTC/febbraio 2008)

Vita Nominale (ut i le di progetto)

Descr iz ione

10 anni Opere provvisor ie. Opere in fase costrut t iva

≥50 anni Opere ordinar ie, ponti , opere infrastrut tural i… di d imensioni contenute, d i importanza normale (Classe 1)

≥100 anni Opere di r i levata importanza, pont i , opere infrastrut tural i e d ighe di grandi d imensioni (Classe 2)

La durabi l i tà La durabi l i tà è i l tempo previsto di durata del l ’ef f icacia di una protezione ant icorrosiva f ino al pr imo importante intervento di manutenzione. La durabi l i tà non cost i tu isce una "garanzia di durata". La durabi l i tà è un’ indicazione che può aiutare nel la stesura di un programma di manutenzione. Una garanzia di durata è una nozione giur id ica, oggetto di c lausole contrat tual i part icolar i . La garanzia di durata è generalmente più breve del la durabi l i tà. Non esistono regole per correlare queste due durate. La c lasse di corrosiv ità ambientale Dopo la def in iz ione del la “v i ta nominale” del ns. manufat to, la check l is t per i l progett is ta prevede l ’ indiv iduazione e la c lassi f icazione del la corrosiv i tà del l ’ambiente nel la zona in cui la s trut tura sarà ubicata. La corrosione atmosfer ica avviene nel lo strato di umidità presente sul la superf ic ie del metal lo, spesso non v is ib i le a occhio nudo. La veloci tà di corrosione v iene inolt re condiz ionata da diversi fat tor i :

□ Umidità re lat iva □ Condensa □ Aumento del tasso di inquinamento in atmosfera

La conoscenza del l ’ambiente in cui t rova appl icazione la strut tura è essenziale per la valutazione del le sol lec i taz ioni corrosive, la UNI EN ISO 12944-2 c lassi f ica gl i ambient i in 6 c lassi fondamental i :

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Classe di corrosiv i tà

Perdita di spessore (dopo i l pr imo anno di esposiz ione)

Esempi d i ambient i t ip ic i in un c l ima temperato (a t i to lo informat ivo)

Acciaio a basso tenore di carbonio Perdita di spessore μm

Zinco Perdita di spessore μm

All ’esterno Al l ’ in terno

C1 Molto bassa

≤ 1,3 ≤ 0,1 - Edif ic i r iscaldat i con atmosfera pul i ta, per esempio uff ic i , negozi, scuole, a lberghi.

C2 Bassa

da 1,3 a 25

da 0,1 a 0,7

Ambient i con basso l ivel lo d i inquinamento. Soprattut to aree natural i .

Edif ic i non r iscaldat i dove può ver i f icars i condensa, per esempio deposit i , local i sport iv i .

C3 media

da 25 a 50

da 0,7 a 2,1

Ambient i urbani e industr ia l i , modesto inquinamento da anidr ide solforosa. Zone cost iere con bassa sal in i tà.

Local i d i produzione con al ta umidità e un certo inquinamento atmosfer ico; per esempio industr ie a l imentar i , lavander ie, b ir rer ie, caseif ic i .

C4 al ta

da 50 a 80

da 2,1 a 4,2

Aree industr ia l i e zone cost iere con moderata sal in i tà.

Impiant i chimic i , p isc ine, cant ier i cost ier i per imbarcazioni.

C5-I Molto al ta ( industr ia le)

da 80 a 200

da 4,2 a 8,4

Aree industr ia l i con al ta umidità e atmosfera aggressiva.

Edif ic i o aree con condensa quasi permanente e con al to inquinamento.

C5-M Molto al ta (mar ina)

da 80 a 200

da 4,2 a 8,4 da 10 a 20

Zone cost iere e of fshore con al ta sal in i tà. Strut ture z incate immerse in acqua salmastra o di mare

Edif ic i o aree con condensa quasi permanente e con al to inquinamento.

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Valutazione del le eventual i condiz ioni d i corrosione part icolar i Per la scelta del t rat tamento di protezione ant icorrosiva e di f in i tura estet ica è molto importante ver i f icare le condizioni c l imatiche t ip iche del terr i tor io dove è prevista l ’ instal laz ione. Le condiz ioni c l imat iche Generalmente dal t ipo di c l ima si possono trarre conclusioni solo gener iche per quanto r iguarda i l comportamento al la corrosione:

La veloci tà di corrosione sarà minore in un c l ima f reddo e/o secco che in un c l ima temperato; sarà maggiore in un c l ima caldo umido e in un c l ima mar ino, anche se v i possono essere considerevol i d i f ferenze da una local i tà a l l ’a l t ra.

I l pr incipale fat tore di corrosione è la durata di esposiz ione, del la strut tura, ad un tasso di umidità elevato (durata di umidità.)

T ipo di c l ima Media dei valor i annui estremi

Durata di umid i tà calcolata per

un’umidità re lat iva >80% e

una temp. >0 °C [h/anno]

Temperaturaminima

[°C]

Temperatura massima

[°C]

Massima temperatura con umidità

re lat iva > 95% [°C]

Molto freddo - 65 + 32 + 20 da 0 a 100

Freddo - 50 + 32 + 20 da 150 a 2500 Temperato f reddo Temperato caldo

- 33

- 20

+ 34

+ 35

+ 23

+ 25 da 2500 a 4200

Caldo secco Caldo mite secco Caldo for te secco

- 20

- 5

+ 3

+ 40

+ 40

+ 55

+ 27

+ 27

+ 28

da 10 a 1 600

Caldo umido Caldo umido, uniforme

+ 5

+ 13

+ 40

+ 35

+ 31

+ 33 da 4200 a 6000

Note: estrat to da ISO 9223

I l c l ima i ta l iano è inquadrato nei t ipo “ temperat i” .

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Condiz ioni par t icolar i Esistono condiz ioni/sol lec i taz ioni par t icolar i che provocano un s igni f icat ivo aumento del la corrosione, e che r ichiedono cic l i protet t iv i d i maggiore eff icacia. I pr inc ipal i esempi sono:

• sol lec i taz ioni chimiche; • sol leci tazioni meccaniche nel l ’atmosfera; • sol lec i taz ioni dovute al la condensa; • sol leci tazioni dovute a temperature medie o al te; • corrosione aumentata a seguito di una combinazione di sol leci tazioni. • corrent i indotte

Progettare in modo adeguato Obiet t ivo del progetto di una strut tura è assicurare che s ia idonea al la sua funzione, present i s tabi l i tà, robustezza e durabi l i tà adeguate. Nel la sua global i tà i l progetto deve faci l i tare la real izzazione del le var ie component i , la preparazione del la superf ic ie, la protezione ant icorrosiva, i l suo assemblaggio, control l i e manutenzione. La forma di una strut tura può for temente inf lu ire sul la sua predisposiz ione al la corrosione. Di conseguenza le strut ture dovrebbero essere progettate in modo da non favor ire “ trappole di corrosione” dal le qual i la corrosione possa di f fonders i . L ’ ideale sarebbe scegl iere f in dal l ’ in iz io i l s istema di protezione più idoneo e di conseguenza prevedere una progettazione dedicata. Se s i decide di proteggere una strut tura con la z incatura a caldo, è buona prassi progettare le strut ture di acciaio in conformità ai requisi t i del le UNI EN ISO 1461 e UNI EN ISO 14713. Qualora s i opt i per una protezione o una f in i tura at traverso vernic iatura, vanno presi in considerazione, ol tre a quel l i previst i per la z incatura a caldo, i requis i t i det tat i dal le UNI EN ISO 12944-3. È pertanto for temente raccomandato che i l progett is ta consult i un esperto di protezione dal la corrosione al l ’ in iz io del processo di progettazione, per valutare i seguent i aspett i :

□ Scelta dei mater ia l i □ Accessibi l i tà □ Trat tamento degl i interst iz i □ Precauzioni per impedire r i tenzioni d i sediment i e d i acqua □ Giunzioni bul lonate □ Part i scatolate e component i incassat i □ Intagl i □ Element i d i i r r ig id imento □ Prevenzione del la corrosione galvanica □ Movimentazione, trasporto e assemblaggio □ Spigol i ( ISO 8501-3) □ Imperfezioni nel le superf ic i d i saldatura ( ISO 8501-3) □ Grado di preparazione del la superf ic ie ( ISO 8501-3)

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Scelta del trat tamento che of f re la durabi l i tà r ichiesta. Siamo giunt i a l la fase cr i t ica di scelta del t rat tamento che of fre la durabi l i tà r ichiesta per l ’ambiente in cui andremo a col locare i l ns. manufat to (UNI EN ISO 12944-5, EN13438 per le vernic i) , c ic lo che verrà inf ine testato in base al le prove di laborator io previste dal la ISO 12944-6. La durabi l i tà è espressa secondo 3 c lassi (UNI EN ISO 12944-1): bassa (L) da 2 a 5 anni media (M) da 5 a 10 anni a l ta (H) ol t re i 15 anni La durabi l i tà v iene indicata a f ianco del la categor ia di corrosiv i tà del l ’ambiente di instal lazione per consent ire la def in iz ione del c ic lo d i protezione in grado di operare in quel l ’ambiente e di garant ire appunto la durabi l i tà r ichiesta (es. C4-H, C3-L, . . . ) . Per quanto r iguarda la z incatura a caldo la UNI EN ISO 14713 at tr ibuisce al c ic lo protett ivo una durabi l i tà molto lunga, in media ol tre i 20 anni. Per la vernic iatura s i fa r i fer imento al la UNI EN ISO 12944. In part icolare la durata di un s is tema di vernic iatura protett iva dipende da divers i fat tor i , come:

□ i l t ipo di vernic iatura; □ la progettazione del la strut tura; □ la condiz ione del supporto pr ima del la preparazione; □ l ’e f f icacia del la preparazione del la superf ic ie; □ la qual i tà del l ’appl icazione; □ le condiz ioni ambiental i durante l ’appl icazione; □ le condiz ioni d i esposiz ione dopo l ’appl icazione.

Per ident i f icare i l t rat tamento che offre la durabi l i tà r ichiesta è necessar io indiv iduare i c ic l i idonei e scegl ierne i l p iù adatto. La norma UNI EN ISO 12944-5 fornisce esempi d i s is temi d i vernic iatura adatt i per d ivers i ambient i , mentre la norma UNI EN 13438 stabi l isce i requis i t i specif ic i dei r ivest imenti con polver i d i prodott i z incat i a caldo ut i l izzat i nel le costruzioni. I l progett is ta per poter scegl iere i l c ic lo idoneo, deve avere accesso al la documentazione tecnica dei c ic l i prescelt i e/o ottenere dal l ’appl icatore una dichiarazione, che confermi l ’ idonei tà o la durabi l i tà del s is tema di vernic iatura in una determinata c lasse di corrosiv i tà. L ’ idoneità e/o la durabi l i tà del s is tema di vernic iatura devono essere dimostrate mediante le prove di invecchiamento art i f ic ia le previste dal la UNI EN ISO 12944-6 e/o dal la UNI EN 13438; soprattut to per s is temi d i vernic iatura nuovi che devono r isul tare conformi almeno ai requis i t i normat iv i minimi. Per assicurare le prestazioni ot t imal i del s istema di vernic iatura, la maggior parte degl i s trat i del s istema o, se possibi le, i l s istema completo, dovrebbero essere appl icat i in of f ic ina (UNI EN ISO 12944-5) in modo da garant ire:

□ Migl ior control lo del l ’appl icazione □ Control lo del la temperatura e del l ’umidi tà re lat iva □ Faci l i tà d i r iparazione del danno □ Migl ior control lo dei r i f iu t i e del l ’ inquinamento

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Stabi l i re un programma di manutenzione esteso a tut ta la durata in serv iz io del la strut tura (UNI EN ISO 12944-8 per le vernic i) (UNI EN ISO 14713 zincatura) La durata in serv iz io d i una strut tura protetta è s icuramente super iore del la durata del s is tema protett ivo adottato, così che una parte del l ’accia io può andare persa a causa del la corrosione pr ima che la strut tura complet i la v i ta nominale per cui è stata progettata. Si rende necessar ia la stesura di un programma di manutenzione che permetta la f ru ib i l i tà del la strut tura per tut to i l per iodo di r i fer imento. I l programma deve prevedere una manutenzione ordinar ia, da teners i con cadenza regolare, e una manutenzione straordinar ia, da effet tuars i quando s i manifest ino le condiz ioni previste dal le norme Manutenzione ordinar ia Per prolungare la durata del r ivest imento protet t ivo per tut ta la v i ta nominale del la strut tura, è necessar io eseguire una ordinar ia manutenzione pr ima che s i manifest i quals iasi t raccia di ruggine e prefer ib i lmente appena vengano r iscontrat i a l terazioni del r ivest imento protet t ivo (sfar inament i , screpolature, vescicamento, danneggiament i , ecc.. .) E’ fondamentale che i commit tent i , la d irezione lavor i , i costrut tor i , i real izzator i del r ivest imento protett ivo e i control lor i dei r ivest iment i , s iano a conoscenza di informazioni coincise e precise c irca i l s is tema protett ivo ut i l izzato per proteggere la strut tura. Queste informazioni devono essere complete, senza ambiguità e faci lmente comprensibi l i per permettere a tut t i i coinvolt i d i interpretare correttamente le indicazioni a l f ine di consent ire le ver i f iche e le successive operazioni manutent ive. Colui che real izza i l r ivest imento protett ivo dovrebbe fornire tut te le indicazioni per permettere la stesura del p iano di manutenzione ordinar ia. Riport iamo ad esempio una scheda relat iva a s istema protet t iva duplex (z incatura a caldo e vernic iatura a polvere) : Le vernic i per architet tura che compongono i l s is tema protett ivo necessitano di regolare manutenzione e pul iz ia per assicurare la continuità del le propr ietà decorat ive e protett ive del la superf ic ie. La frequenza degl i intervent i d i pul iz ia d ipende da molt i fat tor i , f ra cui :

□ Collocazione geograf ica del la costruzione □ La c lasse di corrosiv i tà ambientale in cui è inser i ta la costruzione (per esempio:

mar ina, industr ia le, res idenziale, rurale, . . . ) □ Livel lo del le emissioni inquinant i nel l ’ar ia □ Presenza di vent i con intensità notevol i (es. : bora di Tr ieste) □ Possibi l i tà d i pulv iscol i t rasportat i dal vento (es. : sabbia, polvere, . . . ) □ Se la c lasse di corrosiv i tà del l ’ambiente cambia nel tempo (es. : passaggio da

rurale a industr ia le) . I l migl ior metodo di pul iz ia è ef fettuato at traverso un regolare lavaggio del la superf ic ie ut i l izzando una soluzione di acqua calda e detergente del icato (pH 5-8). Tut te le superf ic i vanno pul i te ut i l izzando uno straccio soff ice o una spugna, non usare nessuna spazzola se non di or ig ine naturale.

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La frequenza del la pul iz ia d ipende dal l ’aspetto che s i desidera mantenere e dal la necessità di r imuovere deposit i che potrebbero, at traverso prolungato contat to, causare danni a l r ivest imento. In ambiente non part icolarmente aggressivo (es. : rurale o urbano), la normale frequenza di pul iz ia può essere di c irca 12 mesi. In presenza di deposito d i par t icolare sporco s i raccomanda una maggiore frequenza di pul iz ia. Quando l ’ambiente è aggressivo la f requenza di pul iz ia va r idotta a interval l i d i 3 mesi. In presenza di e levato inquinamento atmosfer ico o in presenza di ambiente part icolarmente corrosivo, i l per iodo fra gl i intervent i va ul ter iormente r idot to. In quals iasi c ircostanza NON UTILIZZARE solvent i o soluzioni che contengano:

□ Idrocarbur i Clorurat i □ Chetoni □ Ester i □ Paste abrasive

Tipo di Ambiente Programma di Manutenzione

urbano-rurale Control lo e pul iz ia ogni 12 mesi Industr ia le Control lo e pul iz ia ogni 6 mesi Mar ino Control lo e pul iz ia ogni 3 mesi Industr ia le & Mar ino Control lo e pul iz ia ogni 3 mesi

Manutenzione straordinar ia La manutenzione straordinar ia è da ef fet tuarsi quando si manifest ino le condiz ioni previste dal le norme UNI EN ISO 4628-3 e precisamente quando v iene raggiunto i l grado di arrugginimento Ri3 (1% del la superf ic ie del la strut tura) o nel la eventual i tà d i part icolar i danneggiament i a l r ivest imento protet t ivo. Lo stato di un r ivest imento di protezione può essere ver i f icato secondo la UNI EN ISO 4628 (part i da 1 a 6) . Anche in questo caso colui che real izza i l r ivest imento protet t ivo dovrebbe fornire tutte le indicazioni per permettere la stesura di un piano di manutenzione straordinar ia o quantomeno le indicazioni per i l r ipr is t ino di danneggiament i .

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Ambiente e Sicurezza L ’autore del la specif ica del s istema di protezione deve tener conto dei regolament i da osservare a protezione del l ’ambiente, ig iene e s icurezza, e del le condizioni d i lavoro degl i operator i (UNI EN ISO 12944-1). I requis i t i nazional i che r iguardano ig iene e s icurezza sul lavoro var iano da nazione a nazione. Per gl i aspett i ambiental i s i auspica che la scelta del s istema protet t ivo ponga in pr imo piano i l contenimento del l ’ impatto ambientale ai valor i minimi tecnicamente raggiungibi l i e a l la scelta d i appl icator i che dimostr ino part icolare at tenzione al la salvaguardia ambientale. Per consent ire i l confronto “ambientale” f ra i d ivers i s is temi propost i dal mondo industr ia le è possibi le fare r i fer imento agl i indic i s tandard di misurazione del le performance ambiental i contenuti nel le d ichiarazioni ambientale di prodotto EPD e/o negl i s tudi del c ic lo d i v i ta LCA.

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