Perché i tunnel di cemento si corrodono nelle terre salate?

Le gallerie di cemento prefabbricate, chiamate anche condotti di scolo, sono il cuore invisibile delle strade: trasportano l’acqua sotto i percorsi, evitando allagamenti. In Australia occidentale, però, molti di questi condotti mostrano segni di usura precoce, costringendo a chiusure stradali costose. Un team di ricercatori ha analizzato 14 condotti nella regione del Wheatbelt, raccogliendo campioni di suolo e acqua per capire cosa li danneggia. I risultati sono sorprendenti: l’85 % dei condotti si trova in terreni molto salini e il 65 % è esposto a elevate concentrazioni di solfato di magnesio e cloruri. Questi ioni accelerano la corrosione dell’acciaio di rinforzo, creando crepe e perdita di resistenza. Nove dei quattordici siti sono stati classificati come “esposizione C” secondo la norma australiana AS 5100.5, che indica ambienti molto aggressivi. Lo studio dimostra che, oltre al classico attacco da cloruri, anche il magnesio solfato contribuisce a deteriorare il calcestruzzo, soprattutto in zone remote dove la manutenzione è difficile. Con queste informazioni, ingegneri e produttori possono progettare condotti più resistenti, scegliendo cementi a bassa permeabilità, aggiungendo pozzolane o applicando rivestimenti protettivi. In questo modo si riducono i costi di riparazione e si garantisce una rete stradale più sicura e sostenibile.

La corrosione dell’acciaio di rinforzo in calcestruzzo è un processo elettrochimico: gli ioni cloruro (Cl⁻) penetrano la matrice cementizia, riducendo la resistenza al passaggio di corrente e creando micro‑cavità dove l’acqua può accumularsi. Quando la concentrazione di Cl⁻ supera una soglia tipica di 0,4 % in peso, si forma una cella anodica che dissolve il ferro, generando ossido di ferro (ruggine) che occupa più volume e provoca fessurazioni. Il solfato di magnesio (MgSO₄) agisce in modo complementare: reagisce con i prodotti di idratazione del cemento, formando ettringite (3CaO·Al₂O₃·3CaSO₄·32H₂O). L’ettringite espande il calcestruzzo, creando tensioni interne e micro‑crepe che facilitano l’ingresso di cloruri. La norma australiana AS 5100.5 definisce quattro classi di esposizione (A‑D). La classe C, identificata nello studio, prevede ambienti con elevata salinità, presenza di solfati e cloruri, e variazioni termiche significative. Per questi scenari, le specifiche richiedono cementi con bassa permeabilità (CEM I 52.5N) o l’uso di pozzolane volanti (ceneri di carbone, scorie d’acciaio) che riducono la porosità e la capacità di legare gli ioni aggressivi. Altre strategie includono rivestimenti epoxidici, barriere di polimero o protezione catodica, quest’ultima mediante anodi sacrificali di zinco che forniscono una corrente di protezione. Nei contesti remoti, la scelta di materiali a lunga durata è cruciale perché le ispezioni sono rare e i costi logistici elevati. L’adozione di misure preventive basate sui risultati chimici del suolo e dell’acqua può prolungare la vita utile dei condotti di 30‑50 % rispetto a soluzioni tradizionali, riducendo drasticamente le interruzioni del traffico e l’impatto ambientale legato a lavori di ricostruzione.