Attacco solfatico.
La resistenza ai solfati è sicuramente uno degli argomenti che i produttori di calcestruzzo devono avere ben chiara. L’attacco solfatico è uno dei processi di degrado che attacca direttamente la pasta cementizia e la sua devastante efficacia dipende dalla porosità del calcestruzzo e dalla composizione mineralogica del cemento utilizzato.
La resistenza ai solfati è uno delle pochissime performance del calcestruzzo che cambia, se cambia il tipo di cemento!
Il problema fondamentale risiede nel fatto che la portlandite, uno dei prodotti della reazione tra acqua e clinker, reagisce con i solfati che provengono dall’ambiente esterno (ad esempio dal terreno o da liquidi contenuti in serbatoi) producendo gesso. Questo gesso a sua volta reagisce con una delle fasi del clinker, il C3A (alluminato tricalcico) producendo dei cristalli molto resistenti che si sviluppano monodimensionalmente (ettringite) all’interno della pasta cementizia già indurita. Questi aghi crescono di dimensione nel tempo e generano tensioni localizzate molto elevate, che alla fine disgregano la matrice cementizia.
La normativa europea.
Per ovviare a questo problema la norma sui cementi comuni (EN 197-1) prevede che alcune tipologie di cemento possano essere marcate come “resistenti ai solfati” se il loro contenuto di C3A (in %) risulta inferiore a un certo limite (che non è sempre lo stesso, ma cambia in base al tipo di cemento considerato). Di seguito sono riportati i tipi di cemento resistenti ai solfati con indicazione del limite di C3A:
CEM I: limite C3A 0% oppure 3% oppure 5%
CEM III/B e CEM III/C: limite C3A 9%
CEM IV/A e CEM IV/B: limite C3A 9%
Si può notare immediatamente che i CEM III e CEM IV hanno un solo limite ben definito, il 9%, mentre i CEM I hanno diversi limiti che corrispondono a diverse categorie prestazionali. Se un cemento soddisfa i limiti suddetti vien marcato con la sigla SR (sulphate resistant). Quindi un CEM III/A 42,5N diventa CEM III/A 42,5N SR. Un CEM I 52,5R può diventare CEM I 52,5R SR0 oppure CEM I 52,5R SR3 oppure CEM I 52,5R SR5 in base alla quantità di C3A.
La normativa italiana.
Fino a qui sembrerebbe tutto abbastanza facile, ma a questo punto si deve aggiungere un ulteriore tassello molto importante. In una appendice della norma sui cementi comuni EN 197-1 viene indicato che ogni paese membro può emettere una norma specifica a riguardo della resistenza ai solfati dei cementi. E l’Italia questa norma ce l’ha, la UNI 9156. In questa norma si identificano 3 classi di resistenza ai solfati (moderata, alta e altissima) e l’elenco dei cementi che possono rientrare in queste classi è molto ampio. Anche in questo caso ogni tipo di cemento deve soddisfare dei limiti composizionali (non solo sul C3A) per essere etichettato come “moderatamente resistente ai solfati – MRS” o ad “alta resistenza ai solfati – ARS” o ad “altissima resistenza ai solfati – AARS”.
Quindi, un cemento può essere resistente ai solfati secondo norma italiana (UNI 9156) ma non secondo norma europea (EN 197-1). Ovviamente questo può generare un po’ di confusione, soprattutto perché nella denominazione ufficiale del cemento, che deriva dalla marcatura CE e quindi dalla DOP del prodotto, si può vedere la dicitura “SR” secondo la norma europea ma non si può vedere la dicitura “ARS” secondo la norma italiana. Ad esempio, il cemento CEM II/A-LL 42,5R, il più utilizzato in Italia, può essere resistente ai solfati secondo norma italiana (dipende dalla cementeria che lo produce) e non avere nessuna indicazione di ciò nella sua denominazione.
la resistenza ai solfati dei cementi risulta importante quando viene richiesta da chi prescrive il calcestruzzo. La prescrizione segue le classi di esposizione, descritte nelle norme UNI EN 206 e UNI 11104, che richiedono cementi resistenti ai solfati rispettivamente secondo UNI EN 197-1 o UNI 9156.
