Ripensare il tondo per cemento armato: l'armatura diventa verde

Di Chris Bennett, iSCS, CDT e Aurora Jensen

La barra d'armatura, comunemente nota come "armatura", si presenta sotto forma di rete, fili o barre ed è progettata per rinforzare il calcestruzzo sotto tensione. Descrivendolo in modo più umanistico, si potrebbe considerare l'armatura come una parte del sistema muscolo-scheletrico di un edificio. Insieme, l'armatura e il calcestruzzo funzionano per resistere alle forze di trazione e aumentare l'utilità di una struttura.1 Senza l'armatura, le persone non sarebbero in grado di costruire in alto verso il cielo o di attraversare in sicurezza grandi distese d'acqua.

Tuttavia, il carbonio incorporato generato durante la creazione e il trasporto delle armature tradizionali è sostanziale. Fortunatamente, nuove alternative alle armature tradizionali stanno diventando sempre più presenti sul mercato e l’industria siderurgica sta facendo passi da gigante per costruire in modo più sostenibile.

Armatura d'acciaio

Storicamente, il rinforzo è arrivato sotto forma di acciaio. Comune in tutti i tipi di cantieri, la barra “nera” di base è la barra di acciaio al carbonio. Ha un'elevata resistenza alla trazione, ma si corrode facilmente, rendendolo una scelta sbagliata in matrici con alta probabilità di esposizione all'umidità. Il Gruppo CSA (CSA) G30.18-09, Barre in acciaio al carbonio per armatura in calcestruzzo e CSA A23.1:19, Materiali in calcestruzzo e metodi di costruzione del calcestruzzo, copre i parametri per lunghezze e bobine di vari rinforzi. ASTM A615M-09, Specifiche standard per barre di acciaio al carbonio deformate e semplici per l'armatura del calcestruzzo, fornisce indicazioni aggiuntive quando necessario.

L'armatura con rivestimento epossidico è fondamentalmente un'armatura in acciaio standard con un sottile strato di resina epossidica. Offre una migliore resistenza alla corrosione; tuttavia, il rivestimento stesso è delicato e si scheggia facilmente durante il trasporto e l'installazione. Ciò lascia le aree interessate suscettibili alla corrosione. Le linee guida per le armature con rivestimenti protettivi epossidici sono trattate in ASTM A775/A775M-19, Specifiche standard per barre d'armatura in acciaio con rivestimento epossidico.

L'armatura zincata svolge un ruolo simile all'armatura rivestita in resina epossidica, attraverso il processo di zincatura. Rispetto alle armature rivestite con resina epossidica, alcune varietà zincate non sono resistenti alla corrosione, ma sono più difficili da scheggiare e danneggiare. Il materiale di rivestimento del tondo per cemento armato zincato è lo zinco, che viene applicato in vari spessori attraverso un processo chiamato “immersione” o “immersione a caldo”. Bulloni, fascette, barre di centraggio e ancoraggi possono essere tutti zincati. CSA A23.1 fa riferimento a ASTM A153/A153M, Specifiche standard per il rivestimento di zinco (immersione a caldo) su hardware in ferro e acciaio per rinforzi in acciaio zincato.

L'armatura in acciaio inossidabile ha una resistenza significativa alla corrosione e non richiede l'attenuazione delle aree scheggiate come l'armatura con rivestimento epossidico. Ciò lo rende una scelta ottimale per facilità di installazione e durabilità del cemento armato. Tuttavia, il rinforzo in acciaio inossidabile è tradizionalmente molto costoso e generalmente si trova solo in progetti che richiedono una difesa a lungo termine contro la corrosione, come i ponti o in aree geografiche con una maggiore attività sismica. Inoltre, è ad alta intensità di carbonio incorporato rispetto alle armature standard, con un margine superiore al 10%. In Nord America, lo standard principale per le barre d'armatura in acciaio inossidabile è ASTM A955/A955M, Specifiche standard per barre di acciaio inossidabile deformate e semplici per l'armatura del calcestruzzo. Include profili dimensionali delle barre e altre informazioni per assistere i team di progetto.