Efflorescenze e
degrado degli edifici
- processi infantili
- pioggia e edifici
- trasporto sali
- edifici tradizionali
- edifici leggeri
- quanto si bagna …
- processi periodici
- apporti da superf.
- apporti da dettagli
- apporti impianti
- altri casi
- apporti da terreno
Tipo di sali
Alcali-aggregati
Ghiaccio
Funghi, alghe …
Questi balconi hanno
parapetti pieni, in
muratura intonacata e
pitturata, soggetta a
degrado per disgregazione del supporto e
distacco e corrugamento della pittura,
fenomeni indotti dal
bagnamento differenziato
Sempre
pioggia
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.53
p.53)
53)
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Efflorescenze e
degrado degli edifici
- processi infantili
- pioggia e edifici
- trasporto sali
- edifici tradizionali
- edifici leggeri
- quanto si bagna …
- processi periodici
- apporti da superf.
- apporti da dettagli
- apporti impianti
- altri casi
- apporti da terreno
Tipo di sali
Alcali-aggregati
Ghiaccio
Funghi, alghe …
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.54
p.54)
54)
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degrado degli edifici
- processi infantili
- pioggia e edifici
- trasporto sali
- edifici tradizionali
- edifici leggeri
- quanto si bagna …
- processi periodici
- apporti da superf.
- apporti da dettagli
- apporti impianti
- altri casi
- apporti da terreno
Tipo di sali
Alcali-aggregati
Ghiaccio
Funghi, alghe …
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.55
p.55)
55)
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Efflorescenze e
degrado degli edifici
- processi infantili
- pioggia e edifici
- trasporto sali
- edifici tradizionali
- edifici leggeri
- quanto si bagna …
- processi periodici
- apporti da superf.
- apporti da dettagli
- apporti impianti
- altri casi
- apporti da terreno
Tipo di sali
Alcali-aggregati
Ghiaccio
Funghi, alghe …
5) Efforescenze da risalita
capillare (terreno)
In condizioni normali (UR<100%) la parte satura non raggiunge
l’altezza massima e il prelievo d’acqua continua, mantenendo
un fronte di saturazione inferiore (ma variabile, in funzione sia
delle disponibilità di acqua nel terreno che della UR ambientale)
Il flusso di acqua (dal terreno) è continuo (pari alla massa
evaporata), con l’acqua si muovono i sali in essa disciolti che
precipitano in corrispondenza del fronte di evaporazione.
Il degrado consiste nella polverizzazione delle malte per
efflorescenze da risalita capillare
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.56
p.56)
56)
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degrado degli edifici
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- trasporto sali
- edifici tradizionali
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- quanto si bagna …
- processi periodici
- apporti da superf.
- apporti da dettagli
- apporti impianti
- altri casi
- apporti da terreno
Tipo di sali
Alcali-aggregati
Ghiaccio
Funghi, alghe …
5) Efforescenze da risalita capillare
(terreno)
Dove e quanto risale dipende dalle porosità di muratura e rivestimento
Collombet fig. 10, p 27
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.57
p.57)
57)
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degrado degli edifici
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- trasporto sali
- edifici tradizionali
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- processi periodici
- apporti da superf.
- apporti da dettagli
- apporti impianti
- altri casi
- apporti da terreno
Tipo di sali
Alcali-aggregati
Ghiaccio
Funghi, alghe …
5) Efforescenze da risalita capillare
(terreno)
Dove e quanto risale dipende dalle porosità di muratura e rivestimento
Collombet fig. 10, p 27
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.58
p.58)
58)
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degrado degli edifici
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- trasporto sali
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- apporti da dettagli
- apporti impianti
- altri casi
- apporti da terreno
Tipo di sali
Alcali-aggregati
Ghiaccio
Funghi, alghe …
5) Efforescenze da risalita capillare
(terreno)
Dove e quanto risale dipende anche da quanto l’acqua evapora altrove,
per es. attraverso una pavimentazione contro terra
Collombet fig. 131, p 140
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.59
p.59)
59)
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- apporti da superf.
- apporti da dettagli
- apporti impianti
- altri casi
- apporti da terreno
Tipo di sali
Alcali-aggregati
Ghiaccio
Funghi, alghe …
Ma se c’è sopra una pittura …
CRIPTOEF(SUB)FLORESCENZE
BFC0686.3 esfoliazione pittura
disgregazione supporto parete
portico da risalita Farina
PATO2005.jpg
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.60
p.60)
60)
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Tipo di sali
Alcali-aggregati
Ghiaccio
Funghi, alghe …
Le fessure di un intonaco sono le zone in cui la resistenza alla diffusione
è inferiore e l’evaporazione è maggiore
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.61
p.61)
61)
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Tipo di sali
Alcali-aggregati
Ghiaccio
Funghi, alghe …
Come si riconoscono i sali
In edilizia abbiamo a che fare, principalmente, con
– Cloruri, carbonati, nitrati e solfati
– Di calcio, magnesio, sodio e potassio
Questi si possono riconoscere per:
– Colore
– Consistenza
– Forma
– Sapore
– Effervescenza (reazione ad HCl)
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.62
p.62)
62)
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Tipo di sali
Alcali-aggregati
Ghiaccio
Funghi, alghe …
Solfati
Sono i più importanti perché aggressivi (azioni
chimiche e non solo fisico-meccaniche). Molti
provengono dai prodotti di combustione dei forni di
cottura dei laterizi, delle calci e dei cementi (sempre
meno e sempre più controllati), altri dalla
trasformazione delle anidridi solforose disciolte in
acqua e trasformate in solforiche.
Sono tutti solubili, quasi tutti fortemente igroscopici, e
formano cristalli espansivi con grandi quantità di
acqua.
L’igroscopicità causa tensioni interne nei sali e nei pori
dove i sali stessi si formano, fino a provocarne la
disgregazione
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.63
p.63)
63)
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Tipo di sali
Alcali-aggregati
Ghiaccio
Funghi, alghe …
Solfato di calcio
CaSO4.2H2O (gesso)
poco solubile, solitamente non si tratta di efflorescenze ma
del prodotto del degrado di calcari. È pericoloso, in quanto,
in presenza di altri sali diventa maggiormente solubile e,
comunque, in presenza di acqua, è reattivo (attacco
solfatico). Forma spessori rigidi e compatti di cristalli di
gesso spesso misti ad altro materiale (croste nere) è
poroso, igroscopico, compatto e ben aderente, non
effervescente (non reagisce all’attacco HCl). Sotto tali
spessori l’azione di degrado dei solfati si sviluppa
indisturbata: basta un po’ d’acqua, spesso sufficiente quella
prodotta dall’adsorbimento del materiale stesso.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.64
p.64)
64)
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Tipo di sali
Alcali-aggregati
Ghiaccio
Funghi, alghe …
Da: Damage Atlas (1998)
Macchie nerastre: croste
nere
Efflorescenze bianche: solfati di calcio prodotti dal
degrado dei carbonati delle malte
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.65
p.65)
65)
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Solfati di magnesio
MgSO4 — 7(H2O) – sale di Epsom (Epsomite), sale da bagno
Molto solubile, sapore amaro, polverulento o aghiforme. È
probabilmente il sale responsabile della maggior parte di
efflorescenze, nonostante la sua scarsa presenza, proprio per la
sua elevata solubilità.
I solfati di magnesio sono prodotti della decomposizione di
carbonati.
L’elevata solubilità spesso “salva” dagli effetti distruttivi dei Sali:
la polverizzazione del supporto.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.66
p.66)
66)
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Solfati alcalini
Solfati alcalini: tutti si asportano molto facilmente dalla facciata
per via della loro elevata solubilità.
– K2SO4
estremamente solubile (in un litro d’acqua se ne scioglie
oltre un chilo), forma spessori dall’aspetto vetroso
(velature diafane) ed è riconoscibile per il suo sapore
salato.
– Na2SO4
è il più diffuso; è solubile, anche se non quanto il
precedente, ma forma efflorescenze polverulente o
aghiforme, anch’esse salate. Cristallizza fortemente
idratato (al di sotto di 32,5°C) con ben 10 molecole
d’acqua. Al di sopra di tale temperatura, però, cambia
forma in sale anidro.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.67
p.67)
67)
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Alcali-aggregati
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Solfati alcalini: solfato di sodio
(il potassio è +raro)
Mirabilite o
“sale di Glauber:
Na2SO4 °10 H2O
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.68
p.68)
68)
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http://webmineral.com/
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Alcali-aggregati
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Da: Damage Atlas (1998)
Efflorescenze bianche:
solfati di sodio
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.69
p.69)
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Solfati e solfuri di ferro
Solfati e solfuri di ferro possono essere contenuti nei laterizi.
Sono prodotti dall’ossidazione delle piriti contenute nell’argilla,
durante la cottura ad elevate temperature.
I solfati di ferro non sono solubili in condizioni alcaline. Questo
determina una minore sensibilità degli intonaci in malta di calce
e soprattutto di cemento nei confronti di infiltrazioni che
bagnano laterizi “normali”, che contengono anche piccole
quantità di solfati di ferro.
Gli intonaci a base di gesso, il cui pH è sicuramente acido,
invece, sono molto più sensibili: le sabbie contenute nelle malte
di gesso, cedono immediatamente i sali e gli ossidi di ferro in
soluzione: questi si muovono insieme all’acqua e si formano
macchie antipatiche in superficie.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.70
p.70)
70)
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Efflorescenze nerastre e
giallastre: solfati di ferro (da
piriti)
Da: Damage
Atlas (1998)
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.71
p.71)
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Efflorescenze bianche:
solfati di sodio
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Attacco solfatico
Il principale problema è quello di un
componente del cemento (alluminati
tricalcici) che se non adeguatamente
idratato è molto sensible all’attacco
dei sali solfatici, si trasforma in
ettringite e thaumasite, sali
fortemente idrofili ed espansivi, a
temperatura medio bassa, che sono in
grado di frammentare in piccole parti
il calcestruzzo e le malte.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.72
p.72)
72)
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Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.73
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Ghiaccio
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Cloruri
I cloruri sono usati nella produzione del cemento e sono
presenti nello spray marino e nei terreni (la halite – da
non confondere con l’alite – è il minerale del cloruro di
sodio).
Non sono presenti se non vicino al mare o a laghi salati
anche fossili (e dove si usano sali disgelanti).
A parte gli effetti sulla corrosione delle armature del CA,
i cloruri di sodio e di calcio provocano depositi
biancastri, dal caratteristico sapore salato, fortemente
solubili, microcristallini. Possono essere accoppiati a
carbonati di sodio e calcio.
Il cloruro di magnesio ha la più alta solubilità tra i sali
presenti nelle murature
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.74
p.74)
74)
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Tipo di sali
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Alveolizzazione della pietra naturale a
causa di cloruri di sodio, spray marino
Il degrado delle pietre
naturali è legato alla loro
porosità e all’irregolarità del
transfer di massa per
capillarità.
Lo spray marino consiste in
gocce d’acqua salata. Le
gocce d’acqua che colpiscono
le superfici evaporano e
lasciano il sale sulla pietra.
Una volta “contaminata” la
pietra, il sale che la ricopre
può essere ridisciolto e
trasportato in profondità dalla
pioggia ma anche dall’umidità
che si forma nei pori a UR <
100%.
Una volta penetrata la
struttura, il processo di
formazione dei Sali nei pori è
lo stesso.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.75
p.75)
75)
prof. Enrico De Angelis
http://www.lisa.univparis12.fr/IMA/envgeol.pdf
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Come lo spray marino rovina la pietra
Struttura del granito
(pietra molto compatta ma non priva di pori)
Patologia edilizia e diagnostica (p.
p.76
(http://www.lisa.univ-paris12.fr/IMA/envgeol.pdf
p.76)
76)
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Da: Damage Atlas (1998)
Efflorescenze bianche: cloruro di
sodio
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.77
p.77)
77)
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Tipo di sali
Alcali-aggregati
Ghiaccio
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Carbonati
CaCO3 (calcite)
molto poco solubile, semitrasparente e ben aderente,
fortemente effervescente in HCl
Forma le antipatiche concrezioni che abbiamo visto, prodotte
soprattutto dall’idrossido di calcio (più solubile)
successivamente carbonatato, o dalla calcite solubilizzata da
acque acide.
Na2CO3 — H2O
di solito è il prodotto della carbonatazione di idrossidi di sodio
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.78
p.78)
78)
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Reazione alcali aggregati
Alcali Silica Reaction
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.79
p.79)
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Dall’acqua al ghiaccio
In linea di principio, l’acqua contenuta nei capillari dei materiali
porosi può congelare, quando la temperatura scende al di sotto
dello zero (°C). In realtà le cose sono un po’ più complicate
– Ci sono dei sali, nell’acqua dei capillari, che abbassano il
punto di congelamento e trasformano le modalità di
fusione
– All’interno dei capillari, l’acqua è in uno stato tensionale
particolare, cui competono temperature di fusioni ancora
inferiori
– La precipitazione dei cristalli di ghiaccio avviene in una
condizione particolare di interazione molecolare con le
pareti
Comunque il congelamento dell’acqua produce, nella maggior
parte dei casi, quell’aumento di volume del liquido di circa il
10% che viene correntemente considerato dannoso.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.80
p.80)
80)
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La sensibilità al gelo
Materiali con pori di dimensioni medie
sono più sensibili al gelo. Quando questi
sono molto più grandi (gli addittivi aeranti
dei cls, per esempio, formano ampie
cavità al suo interno e riducono
l’evenienza di micro fessurazioni
pericolose) l’acqua contenuta nei pori più
piccoli non è sufficiente alla formazione di
cristalli grandi a sufficienza da esercitare
sforzi sulle pareti.
Ovviamente il problema sono i cicli di
gelo-disgelo: le variazioni di temperatura
intorno alla temperatura di congelamento
producono un degrado notevole.
Non è stato ancora approvato il metodo di
prova per le malte per valutare la
sensibilità dei materiali per intonaco.
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.81
p.81)
81)
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Sensibilità al gelo di conglomerati
Dipende dai pori della pasta cementizia ma
anche da quella degli aggregati!
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.82
p.82)
82)
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Quant’è un modulo
elastico basso???
Quello del cls buono
è < 30·103 MPa.
Quello dell’intonaco
una muratura vecchia
dovrebbe essere
inferiore a 10·103MPa
Gli intonaci macroporosi
L’idea di intonaco macroporoso deriva dalla valutazione della
maggior resistenza degli intonaci di calce, da un lato, e dei
calcestruzzi aerati, dall’altro, sia nei confronti dell’attacco dei
sali che del gelo.
All’interno delle macrocavità, possono essere ospitati – senza
generare tensioni distruttive, i fenomeni di aumento del volume
dei sali o del ghiaccio che cristallizza.
Oltre a ciò, il volume dei pori garantisce un modulo elastico
basso anche a materiali con una resistenza alla compressione
(e alla trazione) elevata, quindi una buona compatibilità con
supporti “antichi”.
Se il macroporoso viene rivestito con pitture fortemente
“diffusive”, l’evaporazione si sposta dalla superficie esterna
all’interno del materiale, permettendo uno smaltimento
dell’umidità senza anomalie visibili (efflorescenze).
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.83
p.83)
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La sensibilità al gelo dei cls
Ci sono curve anche meno ottimistiche!!!
Da: Bolzoni,
dispense corso
tecnologia materiali
Patologia edilizia e diagnostica (p.
(p.84
p.84)
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Riconoscimento
degli effetti del gelo …
L’effetto del gelo sulla superficie dei materiali è,
solitamente, la disgregazione e la scagliatura più o meno
minuta, del materiale stesso.
Dal momento che il gelo interessa i materiali porosi
saturi di acqua, nelle pareti, parapetti, acroteri eccetera,
è quasi sempre associato a Sali.
Nelle pavimentazioni, invece, è quasi sempre associato
all’abrasione meccanica.
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(p.85
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Efflorescenze e
degrado degli edifici
- processi infantili
- pioggia e edifici
- trasporto sali
- edifici tradizionali
- edifici leggeri
- quanto si bagna …
- processi periodici
- apporti da superf.
- apporti da dettagli
- apporti impianti
- altri casi
- apporti da terreno
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