Corrosione dei metalli: nota integrativa nel contesto tecnico italiano

 

In Italia la prevenzione della corrosione non è affidata a una sola norma. Il progettista deve distinguere anzitutto tra costruzioni civili e infrastrutturali soggette alle Norme Tecniche per le Costruzioni, manufatti industriali regolati da norme UNI, EN e ISO di prodotto o di processo, e unità navali o offshore sottoposte a regole di classifica, ispezione e certificazione di organismi quali RINA.

Questa distinzione è importante perché la corrosione è un fenomeno trasversale: può compromettere una trave di un capannone, un ancoraggio in calcestruzzo armato, una paratia di nave, una tubazione interrata, una struttura portuale o un elemento di carpenteria in ambiente marino. Cambiano tuttavia l'ambiente di servizio, le modalità di verifica, le responsabilità del progettista e le prescrizioni tecniche applicabili.

Il principio comune è la durabilità. Una struttura non può ritenersi adeguatamente progettata soltanto perché soddisfa le verifiche di resistenza e stabilità al momento della costruzione: deve conservare nel tempo geometria, sezione resistente, proprietà meccaniche e funzionalità previste per la vita utile di progetto. La corrosione è quindi una variabile di sicurezza strutturale, non una semplice questione estetica o manutentiva.

NTC 2018 e durabilità

Il riferimento nazionale per edifici, infrastrutture e opere strutturali è il Decreto del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti 17 gennaio 2018, noto come Norme Tecniche per le Costruzioni 2018 o NTC 2018, pubblicato nella Gazzetta Ufficiale n. 42 del 20 febbraio 2018.

Per le strutture metalliche, le NTC richiedono che la durabilità assicuri nel tempo il mantenimento della geometria e delle caratteristiche dei materiali della struttura. In altre parole, il progetto deve considerare l'ambiente di esposizione e prevedere misure capaci di limitare il degrado, inclusa la corrosione, per tutta la vita nominale dell'opera.

Il capitolo dedicato alle costruzioni in acciaio richiama inoltre la conformità dell'esecuzione alla UNI EN 1090-2 per gli aspetti non in contrasto con le NTC. Questo rinvio è particolarmente rilevante, perché la qualità dell'esecuzione — preparazione delle superfici, fabbricazione, saldatura, dettagli costruttivi, protezione superficiale e controlli — incide direttamente sull'innesco della corrosione e sulla durata effettiva dell'opera.

Le NTC 2018 contengono indicazioni molto concrete per le strutture in acciaio:

• Gli elementi strutturali in acciaio, salvo quelli di comprovata resistenza alla corrosione, devono essere adeguatamente protetti mediante verniciatura o zincatura, considerando il tipo di ambiente e le condizioni di esercizio.
• Anche per gli acciai a resistenza migliorata alla corrosione, per i quali può essere utile riferimento alla UNI EN 10025-5 — comprendente gli acciai strutturali patinabili — devono essere previste protezioni mediante verniciatura quando necessarie. L'acciaio Corten non è quindi automaticamente esente da valutazione progettuale o da eventuali trattamenti protettivi.
• Le parti inaccessibili e i profili a sezione chiusa non ermeticamente sigillati alle estremità richiedono adeguati sovraspessori. È un'applicazione diretta del principio di corrosion allowance: se non è possibile ispezionare, pulire, riverniciare o drenare una zona, bisogna tenere conto della perdita di sezione prevedibile.
• Gli elementi destinati a essere incorporati in getti di calcestruzzo non devono essere verniciati, mentre possono essere zincati a caldo. Questa prescrizione evita possibili interferenze con l'aderenza e con il comportamento del sistema acciaio-calcestruzzo.
• Le NTC consentono l'uso di acciai inossidabili per strutture metalliche e composte, a condizione che siano conformi alle norme armonizzate UNI EN 10088-4 e UNI EN 10088-5 e alle relative procedure di qualificazione e marcatura.

Queste disposizioni chiariscono un punto essenziale: nel quadro italiano la corrosione non si affronta scegliendo genericamente un “metallo resistente”, ma attraverso una combinazione di scelta della lega, protezione superficiale, geometria, accessibilità e controllo della perdita di spessore nel tempo.

Durabilità nel calcestruzzo armato

Nelle opere in calcestruzzo armato, la corrosione delle armature è uno dei principali meccanismi di degrado. Il calcestruzzo sano e sufficientemente alcalino protegge normalmente l'acciaio grazie alla formazione di un film passivo; la protezione può tuttavia essere compromessa dalla carbonatazione, dalla penetrazione di cloruri, dalla fessurazione, da copriferri insufficienti o dalla presenza di umidità persistente.

Le NTC 2018 richiedono quindi di considerare le condizioni ambientali, il copriferro, la classe di resistenza del calcestruzzo, il rapporto acqua/cemento, la qualità dell'esecuzione e il controllo della fessurazione ai fini della protezione delle armature e della durabilità dell'opera. Per gli acciai zincati e inossidabili, le NTC consentono di tenere conto della loro minore sensibilità alla corrosione sulla base di documenti di comprovata validità.

Dal punto di vista tecnico, questo significa che una struttura in calcestruzzo armato esposta a cloruri marini o sali disgelanti non può essere valutata come una normale struttura interna asciutta. Ponti, parcheggi, opere portuali, muri controterra, vasche, impalcati e manufatti stradali richiedono una valutazione esplicita della classe di esposizione e dei meccanismi di trasporto di acqua, ossigeno e cloruri nel calcestruzzo.

Quando l'innesco corrosivo è già avvenuto e il degrado delle armature è diffuso, una possibile strategia di ripristino è la protezione catodica dell'acciaio nel calcestruzzo, mediante anodi galvanici o sistemi a corrente impressa. Questa soluzione, però, deve essere progettata e verificata da specialisti: l'elettrolita non è acqua marina libera ma una matrice cementizia porosa, con resistività, umidità e condizioni elettrochimiche molto diverse.

UNI, EN e ISO applicabili

Le NTC 2018 forniscono il quadro di sicurezza strutturale nazionale, ma la progettazione anticorrosiva richiede normalmente l'impiego coordinato di norme UNI EN e UNI EN ISO specialistiche. Le più importanti, a seconda dell'applicazione, includono:

Ambito	Riferimenti tecnici principali	Utilità pratica
Classificazione ambientale e verniciatura	UNI EN ISO 12944	Classificazione della corrosività atmosferica, scelta di sistemi di verniciatura, durabilità prevista e preparazione delle superfici
Esecuzione di strutture in acciaio	UNI EN 1090-2	Requisiti tecnici di fabbricazione, saldatura, trattamento superficiale ed esecuzione
Acciai patinabili	UNI EN 10025-5	Requisiti per acciai strutturali a resistenza migliorata alla corrosione atmosferica
Acciai inossidabili strutturali	UNI EN 10088-4 e UNI EN 10088-5	Caratteristiche e condizioni tecniche di fornitura per acciai inox destinati alle costruzioni
Zincatura a caldo	UNI EN ISO 1461	Requisiti e controlli dei rivestimenti zincati applicati per immersione a caldo
Preparazione superficiale	Serie UNI EN ISO 8501, 8502 e 8503	Gradi di preparazione, pulizia dai sali, profilo di rugosità e condizioni del supporto prima della verniciatura
Protezione catodica generale	UNI EN ISO 12473	Principi generali di protezione catodica in acqua di mare
Protezione catodica scafi	UNI EN 16222	Protezione catodica degli scafi navali
Strutture portuali	UNI EN ISO 13174	Protezione catodica delle installazioni portuali
Acciaio nel calcestruzzo	UNI EN ISO 12696	Protezione catodica dell'acciaio nel calcestruzzo
Condotte terrestri	UNI EN ISO 15589-1	Protezione catodica delle condotte onshore nei settori petrolio, petrolchimico e gas naturale
Competenza del personale	UNI EN ISO 15257	Livelli di competenza e certificazione del personale addetto alla protezione catodica

Nella pratica, la UNI EN ISO 12944 è particolarmente importante per le carpenterie esposte all'atmosfera. Essa distingue categorie da C1 a CX, dalle condizioni interne poco aggressive fino alle condizioni estreme offshore e ad aerosol salino intenso. In Italia, una carpenteria esterna in area urbana, industriale, alpina, lacustre o costiera deve essere collocata in una classe di corrosività coerente con la reale esposizione, non soltanto con la localizzazione geografica generale. Una struttura posta in Lombardia può trovarsi in una condizione moderata, ma una stessa struttura collocata vicino a un impianto industriale, a una vasca di trattamento, a un tunnel umido o in presenza di sali disgelanti può richiedere una protezione molto più robusta.

RINA e protezione navale

Per le navi, le unità da diporto soggette a classifica, le strutture offshore e numerose opere marittime, RINA svolge un ruolo distinto da quello delle NTC. RINA è infatti una società di classificazione riconosciuta a livello internazionale: emette regole tecniche di classifica, svolge verifiche documentali e ispettive, controlla lo stato della struttura nel corso della vita dell'unità e, quando delegato da amministrazioni di bandiera, svolge attività di certificazione statutaria.

Nel contesto navale, la corrosione non può essere trattata come un problema uniforme. Una nave presenta contemporaneamente ambienti con meccanismi diversi:

• Atmosfera marina e aerosol salino sulla sovrastruttura e sulle superfici esterne
• Zona di spruzzo e bagnasciuga, spesso tra le più aggressive per alternanza di ossigenazione, cloruri, cicli di bagnamento-asciugatura e azione meccanica delle onde
• Carena stabilmente immersa, soggetta a protezione catodica, biofouling e correnti galvaniche
• Casse di zavorra, con cicli alternati di immersione, svuotamento e condensa
• Sentine e doppifondi, dove ristagno, contaminanti, ossigeno limitato e acqua salata creano microambienti complessi
• Prese a mare, valvole, assi portaelica, eliche e componenti con coppie galvaniche tra bronzi, inox, alluminio e acciaio
• Serbatoi e tubazioni, dove possono sommarsi corrosione interna, erosione-corrosione, depositi e possibili fenomeni microbiologici

Le regole di classifica per le navi richiedono che le casse di zavorra con confini costituiti dall'involucro di scafo e numerose superfici interne di stive, coaming e boccaporti siano dotate di rivestimenti protettivi efficienti. Le verifiche di classe considerano inoltre l'approvazione e i registri applicativi dei coating, nonché gli aspetti di sicurezza connessi ai sistemi di protezione catodica a corrente impressa.

Nel caso della protezione catodica di scafi e strutture marine in acciaio, il criterio tecnico generalmente riconosciuto è mantenere il potenziale della struttura a un valore uguale o più negativo di circa -0,80 V rispetto a un elettrodo Ag/AgCl in acqua marina. In presenza di batteri solfato-riduttori attivi e condizioni anaerobiche, il criterio può diventare -0,90 V. Tuttavia, una polarizzazione eccessiva è indesiderabile per gli acciai ad alta resistenza, poiché può favorire sviluppo di idrogeno e rischi di fragilizzazione.

Per una nave o un'opera portuale, quindi, il sistema corretto non è “vernice oppure anodi”. È normalmente una combinazione coordinata di:

• Rivestimento anticorrosivo idoneo all'ambiente e correttamente applicato
• Protezione catodica mediante anodi sacrificali o corrente impressa
• Isolamento degli accoppiamenti galvanici critici
• Messa a terra e gestione controllata dell'impianto elettrico di bordo
• Prevenzione e diagnosi delle correnti vaganti
• Ispezioni periodiche della carena, delle casse, degli anodi e delle aree soggette a corrosione localizzata
• Registrazione di spessori, potenziali e stato dei coating durante i cicli di manutenzione e i dry-docking

Controlli, ispezioni e manutenzione

Il quadro italiano basato sulle NTC attribuisce grande rilievo al mantenimento nel tempo delle prestazioni della struttura. Ciò implica che il controllo della corrosione non debba limitarsi alla fase iniziale di progetto o alla scelta di una vernice, ma debba entrare nel piano di manutenzione e ispezione dell'opera.

Per le strutture metalliche civili e industriali, un piano di controllo ragionevole dovrebbe comprendere almeno:

• Ispezione visiva programmata di giunti, zone di ristagno, bulloneria, saldature, appoggi, estremità aperte di profili cavi e punti di danneggiamento del rivestimento
• Verifica dell'integrità del ciclo di verniciatura, con particolare attenzione a bordi, spigoli, saldature e zone sottoposte a urto o abrasione
• Misure ultrasoniche di spessore nelle aree in cui è prevedibile una perdita di sezione
• Controlli non distruttivi mirati in caso di cricche, corrosione-fatica o tensocorrosione sospette
• Valutazione di ristagni, condense, infiltrazioni e inefficienze del drenaggio
• Registrazione fotografica e comparativa delle aree critiche per seguire l'evoluzione temporale del danno
• Definizione di soglie d'intervento prima che il degrado riduca la capacità resistente o la funzionalità dell'elemento

Per le strutture immerse, interrate o marine protette catodicamente, devono aggiungersi:

• Misura dei potenziali struttura-elettrolita con elettrodo di riferimento appropriato
• Verifica della continuità elettrica
• Controllo dell'usura degli anodi sacrificali e sostituzione prima dell'esaurimento della massa utile
• Verifica dell'eventuale presenza di correnti vaganti o interferenze con strutture vicine
• Controllo dello stato dei rivestimenti, perché un coating ben applicato riduce in modo decisivo la domanda di corrente del sistema catodico
• Registrazione di condizioni ambientali rilevanti, quali resistività dell'acqua o del terreno, temperatura, salinità, livello di marea, velocità di flusso e presenza di depositi

Il NPL sottolinea che, per progettare correttamente una protezione catodica, occorre calcolare superficie da proteggere, efficienza del rivestimento, domanda di corrente, resistenza degli anodi, quantità e collocazione degli anodi, alimentazione elettrica e dispositivi di prova e monitoraggio. Per le strutture marine devono essere raccolti dati su resistività dell'acqua, temperatura, velocità di flusso e livelli di marea.

Nota conclusiva per il lettore

Nel contesto italiano, la corrosione va quindi considerata una prestazione da progettare e mantenere. Le NTC 2018 fissano il requisito generale di durabilità e impongono di proteggere le strutture metalliche, prevedere sovraspessori dove l'accesso è impossibile e tenere conto dell'ambiente di esercizio. Le norme UNI, EN e ISO trasformano questi principi in criteri applicativi: classificazione dell'ambiente, preparazione della superficie, scelta dei cicli di verniciatura, zincatura, protezione catodica e qualificazione del personale.

Nel settore navale, la classifica RINA aggiunge un livello di controllo continuo sull'intero ciclo di vita dell'unità. Rivestimenti, anodi, controlli di spessore, ispezioni delle casse di zavorra, continuità elettrica e gestione delle correnti vaganti non sono attività accessorie: sono parte integrante della sicurezza della nave, dell'affidabilità operativa e della conservazione del valore del mezzo nel tempo.

Fonti italiane e normative

• Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti — D.M. 17 gennaio 2018, Norme Tecniche per le Costruzioni[gazzettaufficiale]
• Gazzetta Ufficiale — Allegati al D.M. 17 gennaio 2018[gazzettaufficiale]
• Testo NTC 2018 con riferimenti a protezione anticorrosiva, sovraspessori e acciai patinabili[lpmsc.polimi]
• NTC 2018 — Capitolo 4, costruzioni di acciaio e rinvio alla UNI EN 1090-2[studiopetrillo]
• NTC 2018 — Capitolo 11, acciai strutturali e acciai inossidabili[studiopetrillo]
• RINA Rules for Ships — Classification and Surveys, estratto consultabile[moodle2.units]
• UNI — Catalogo e acquisto delle norme tecniche italiane
• RINA — sito ufficiale, settore Marine
• NPL — guida tecnica sulla protezione catodica, utile come complemento metodologico alle norme UNI EN ISO[eprintspublications.npl.co]
• DNV-RP-B401 — Cathodic Protection Design, pratica tecnica per strutture offshore[cdn.standards.iteh]