Blog

Jul 14, 2023

Il costo della corrosione in Canada: un problema da 51,9 miliardi di dollari

Il clima rigido del Canada e gli infiniti cicli di gelo-disgelo sono particolarmente difficili per infrastrutture come i ponti. Ogni anno vengono spesi miliardi di dollari per riabilitare e ripristinare i passaggi in acciaio

Il clima rigido del Canada e gli infiniti cicli di gelo-disgelo sono particolarmente difficili per infrastrutture come i ponti.

Ogni anno vengono spesi miliardi di dollari per riabilitare e ripristinare i passaggi in acciaio in tutto il paese.

Un processo noto come corrosione galvanica è spesso la causa principale del deterioramento degli elementi del ponte.

Si verifica quando due metalli conduttori sono in contatto tra loro in presenza di un elettrolita come il sale.

Si stima che il costo totale annuo diretto della corrosione in Canada sia pari a 51,9 miliardi di dollari. Si ritiene che la causa principale del problema sia l’uso massiccio di sali antighiaccio sulle strade.

Un gruppo di ricercatori ha recentemente esaminato la questione e ha fornito risultati che possono essere utilizzati dagli ingegneri per prendere decisioni migliori sui materiali e sulle pratiche di progettazione dei futuri ponti.

Hanno studiato 11 leghe per ponti utilizzando varie tecniche elettrochimiche, analisi e ispezione visiva di campioni testati in una camera di nebulizzazione di acqua salata.

L'obiettivo era comprendere l'entità della corrosione galvanica tra le coppie di leghe comunemente combinate utilizzate nei ponti. Il loro rapporto è in corso di revisione da parte di diversi sottocomitati tecnici della Canadian Standards Association (CSA) che sviluppano il codice di progettazione dei ponti autostradali canadesi, noto come CHBDC.

È importante sottolineare che il rapporto di 64 pagine ha stabilito che l’utilizzo di metalli più resistenti alla corrosione nella costruzione dei ponti, la selezione di bulloni che impedirebbero l’azione dell’anodo con le leghe strutturali dei ponti e la riduzione del contenuto di sale sui ponti possono essere efficaci nel ridurre il rischio di corrosione galvanica.

“La scelta di un sistema per un ponte si basa attualmente sulla conoscenza empirica delle proprietà dei materiali che non integrano direttamente il comportamento alla corrosione, le condizioni di esposizione e la relativa area di contatto”, spiega Mark Braiter, senior project manager, costruzioni e infrastrutture, presso il Gruppo CSA, che faceva parte del comitato consultivo del progetto.

“L’obiettivo è che il CHBDC fornisca una guida scientifica per la protezione e la mitigazione del rischio di corrosione galvanica”.

Braiter osserva che viene posta sempre più enfasi sulla sostenibilità e sulla longevità dei ponti e, per questo motivo, è necessaria una migliore comprensione dell’interazione degli impalcati in alluminio e dei componenti in acciaio inossidabile con altri metalli e l’identificazione di potenziali misure di mitigazione.

“La nostra speranza è che la ricerca possa avvantaggiare i proprietari dei ponti fornendo infrastrutture più sicure e durature”.

La scienza della corrosione galvanica non era ben compresa prima della pubblicazione del rapporto.

"Nell'ambito dei metalli studiati, quantifica ciò di cui la comunità aveva una comprensione qualitativa", afferma Braiter. “La metodologia potrebbe essere applicata ad altre questioni emergenti legate a nuove situazioni che combinano acciai ad alte prestazioni, acciai inossidabili e leghe di alluminio in modi nuovi”.

Jieying Zhang, ricercatore senior presso il Centro di ricerca sulle costruzioni del Consiglio nazionale delle ricerche canadese e uno degli autori del rapporto, afferma che i risultati sono importanti perché concludono che la corrosione galvanica è correlata ai metalli selezionati, all'esposizione ambientale e alla configurazione del ponti.

“I risultati chiave di questo studio possono essere utilizzati da ingegneri e progettisti per prendere decisioni informate sulla selezione dei materiali metallici e sulle pratiche di progettazione per aiutare a prevenire e mitigare la corrosione galvanica nei ponti”.

Il rapporto fornisce inoltre un metodo sperimentale per misurare il tasso di corrosione galvanica tra due leghe e delinea una procedura in tre fasi che consente agli ingegneri di interpretare il rischio di corrosione galvanica delle leghe metalliche utilizzate nelle strutture dei ponti.

“Questo approccio inizia con l’utilizzo dell’esperienza ingegneristica e delle conoscenze esistenti per valutare le condizioni di esposizione, i materiali e la configurazione per la corrosione galvanica”, osserva Zhang. “Se le informazioni raccolte sono insufficienti, il secondo passo prevede l’utilizzo delle serie galvaniche o l’esecuzione di test per valutare la probabilità di corrosione galvanica tra le leghe per ponti quando utilizzate in combinazione.