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Le informazioni di medicina e salute contenute nel sito sono di natura generale ed a scopo puramente divulgativo e per questo motivo non possono sostituire in alcun caso il consiglio di un medico (ovvero un soggetto abilitato legalmente alla professione).
Direttive per il controllo dei materiali di rivestimento (RPB)
Osservazioni preliminari
I prodotti e le merci originarie provenienti da altri Stati membri dell'Unione europea e dalla Turchia, nonché dagli Stati membri dello Spazio economico europeo, non conformi a queste specifiche tecniche sono considerati equivalenti, comprese le prove e i controlli effettuati nello Stato produttore, qualora in tale modo venga raggiunto in maniera parimenti duratura il livello di protezione richiesto circa la sicurezza, la salute e l'idoneità all'uso. Nella misura in cui trova applicazione la direttiva 73/23/CEE, il livello di sicurezza dei prodotti conformi alla suddetta direttiva è considerato conforme alle norme.
Condizione preliminare è in ogni caso il controllo secondo la norma UNI EN ISO 12944-6, Prove di laboratorio per le prestazioni [1].
Nell'ambito dell'amministrazione delle risorse idriche e della navigazione, possono essere utilizzati per la protezione contro la corrosione solo sistemi che siano stati testati in applicazione delle procedure di controllo riportate di seguito e siano risultati conformi ai requisiti richiesti.
Alla protezione passiva dalla corrosione si applica la norma UNI EN ISO 12944. I controlli sono descritti nella parte 6. I sistemi di rivestimento per la protezione dalla corrosione nelle costruzioni idrauliche in acciaio sono trattati nella parte 5 di questa norma. La "Lista dei sistemi di rivestimento consigliati per le costruzioni idrauliche in acciaio" [2] descrive le strutture di sistema utilizzabili per la protezione dalla corrosione. Il campo di applicazione è definito nel "Capitolato tecnico supplementare – Costruzioni idrauliche (ZTV-W) per la protezione dalla corrosione nelle costruzioni idrauliche in acciaio (campo di prestazione 218) [3].
Il periodo di validità di un sistema di rivestimento è pari a cinque anni, calcolati a partire dalla conclusione della valutazione standard. Con il controllo singolo è possibile ottenere una proroga a tale lasso di tempo, raggiungendo un periodo di validità complessivo massimo pari a dieci anni. La sola durata del controllo in laboratorio è di circa sette mesi. Al termine del periodo di validità, è possibile richiedere, conservando la stessa ricetta, un controllo al fine di ottenere una proroga (cfr. paragrafo 6). L'esecuzione di prove di idoneità è prevista per i casi di impiego caratterizzati da requisiti speciali. In questi casi la durata del controllo raggiunge fino a 15 mesi (cfr. paragrafo 4.2).
Ai materiali di riparazione sono applicate procedure di controllo separate che richiedono un accordo tra il produttore e l'Istituto federale per le costruzioni idrauliche (BAW).
I materiali utilizzati sono sottoposti a prove di collaudo, test di controllo e controlli d'identità nel quadro delle valutazioni della qualità in base ai parametri di cui alla tabella 1. Le analisi sono condotte su campioni umidi o su campioni di pannelli di prova sottoposti a indurimento. I risultati delle analisi su campioni umidi devono essere confrontati con i valori nominali indicati dal produttore. Per i campioni di materiale indurito è necessario effettuare confronti con i risultati della valutazione standard.
Per il materiale di rivestimento da sottoporre a test, il richiedente è tenuto a specificare all'Istituto federale per le costruzioni idrauliche (BAW) le percentuali dei seguenti componenti (cfr. allegati da 1 a 3):
Questi dati sono utilizzati a fini di controllo e sono considerati informazioni riservate da BAW. Variazioni determinanti della ricetta del controllo di omologazione comportano la ripetizione della valutazione standard o la richiesta anticipata di un controllo per ottenere una proroga. È strettamente necessario allegare le schede di sicurezza UE, le direttive di lavorazione e i bollettini tecnici con dati vincolanti relativi alle condizioni di lavorazione.
Per ciascun componente è necessario inviare a BAW circa 500 ml di materiale campione rappresentativo. Per il controllo della composizione quantitativa del materiale di rivestimento è applicato il seguente procedimento:
La costituzione dei singoli componenti o dell'intero composto è determinata come segue:
Anche queste analisi possono essere prevalentemente condotte mediante il procedimento sopra descritto. In casi particolari, si esegue il confronto tra il campione umido e il materiale indurito applicato.
Tabella 1: parametri di controllo per le valutazioni della qualità
Controlli |
Certificato di collaudo |
Test di controllo |
Controllo d'identità |
|
|
3.1 Attestato di conformità all'ordine |
3.2 Laboratorio di prova |
Laboratorio di prova |
Controllo di omologazione - Valutazione standard |
Campione umido |
||||
viscosità (Brookfield) |
x |
x |
|
|
equivalente epossidico |
x |
x |
|
|
indice di isocianato |
x |
x |
|
|
indice di ammina (UNI 16945) [5] |
x |
x |
|
|
densità |
x |
x |
|
|
componenti singoli |
|
|
|
x |
controllo d'identità |
|
|
|
x |
Campioni induriti1 |
||||
indice di abrasione [8] |
|
|
x |
x |
controllo d'identità |
|
|
x |
x |
1 pannello di prova 300 x 200 x 4 mm
La preparazione dei campioni su acciaio da costruzione non legato (ad es. S235) è effettuata mediante sabbiatura fino al grado di finitura superficiale Sa 2½ (UNI EN ISO 8501-1) [9]. Rugosità media (Ra) di almeno 12,5 µm (UNI EN ISO 8503-1) [10]. Equivale circa a un valore Rz di 50-60 µm.
Il rivestimento è preparato presso il produttore del materiale di rivestimento. I dati relativi alla struttura vanno riportati sul modulo di cui all'allegato 4. In alternativa, la definizione della struttura degli strati può essere affidata a enti di sorveglianza tecnica riconosciuti [11].
Il sistema di classificazione è basato sulla "Lista dei sistemi consigliati" [2]. Gli spessori misurati degli strati (secondo ISO 19840 [12]) possono divergere dagli spessori nominali nel modo seguente:
Fatta eccezione per determinate applicazioni a spruzzo a caldo, i rivestimenti non richiedono riscaldamento a temperature superiori alla temperatura ambiente. Le condizioni di applicazione vanno documentate in modo accurato e firmate dall'esecutore (allegato 4).
Dopo sette giorni di conservazione a temperatura normale 23/50 (UNI EN 23270) [13], sono avviate al più presto le analisi in laboratorio.
È necessario produrre i campioni previsti per le varie valutazioni standard in un quadro di condizioni unitarie, ossia allo stesso tempo, con la stessa struttura di sistema e gli stessi procedimenti di applicazione. È necessario prevedere struttura uguale per il lato anteriore e il lato posteriore. I campioni per i test di idoneità e le prove di esposizione prolungata possono essere fatti pervenire successivamente.
Nella tabella 2 sono indicati i campioni, le loro dimensioni e il numero richiesto per i singoli controlli (cfr. anche allegati 5 e 6).
Tabella 2: controlli e campioni richiesti
Procedura di controllo |
Paragrafo |
Dimensioni [mm] |
Numero |
Tipo di controllo |
Classi di immersione2 |
Durata del controllo |
permanenza alternata in condensa (BAW/DB) |
3.1.1 |
300 x 200 x 41 |
4 |
G, V |
Im1, Im2/Im3 |
480 h |
resistenza ai liquidi |
3.1.2 |
150 x 100 x 41 |
4 |
G |
Im1, Im2/Im3 |
3.000 h |
resistenza a nebbia salina neutra |
3.1.3 |
150 x 100 x 41 |
4 |
G |
Im2/Im3 |
1.440 h |
resistenza all'umidità |
3.1.4 |
150 x 100 x 41 |
4 |
G |
Im1 |
1.440 h |
esposizione prolungata in natura (BAW) [17] |
3.2.1 |
400 x 400 x 41 |
12 |
G |
Im1, Im2/Im3 |
5 anni |
determinazione della resistenza all'abrasione |
3.3.1 |
300 x 200 x 41 |
5 |
G, V |
Im1, Im2/Im3 |
10 giorni |
determinazione della resistenza agli agenti chimici (UNI EN ISO 2812-1) [14] |
4.1.1 |
150 x 100 x 41 |
4 |
E |
acido, |
168 h |
ciclo di test |
4.1.2 |
150 x 75 x 41 |
4 |
E* |
C5I, Im2 |
4.200 h |
compatibilità con la protezione catodica contro la corrosione (BAW) [19] |
4.2.1 |
150 x 150 x 41 |
8 |
E |
Im1/Im2 |
15 mesi |
distacco catodico; (UNI EN ISO 15711) [20] |
4.2.2 |
150 x 75 x 41 |
4 |
E* |
|
6 mesi |
determinazione della resistenza all'urto (UNI EN ISO 6272-1) [21] |
5.3 |
300 x 200 x 41 |
1 |
E |
|
|
1 tolleranza: ± 0,5 mm,
² Im1: acque interne, Im2: acqua di mare o acqua salmastra, Im3: terreno
G = valutazione standard, E = prova di idoneità, V = controllo per ottenere una proroga
n = numero di campioni
* = non obbligatorio per l'impiego nell'ambito dell'amministrazione delle risorse idriche e della navigazione
I controlli della protezione alla corrosione nel campo delle costruzioni idrauliche in acciaio sono orientati in linea di massima verso una "protezione di lunga durata" (oltre 15 anni) secondo la norma UNI EN ISO 12944-1 [1]. I controlli visivi sono da effettuare subito dopo la conclusione delle procedure di controllo. Le prove distruttive sono da eseguire dopo un condizionamento preventivo di 24 ore a temperatura normale.
Il controllo dell'adesione avviene tramite procedimento a strappo (procedura secondo la norma UNI EN ISO 4624 [22], valutazione secondo la norma UNI EN ISO 16276-1 [23]) o, in aggiunta, tramite prove di taglio secondo la norma UNI EN ISO 16276-2 [23], in particolare la prova di incisione a X.
Per le prove di corrosione sottostrato è utilizzata un'incisione a macchina tramite fresatura a garanzia di una migliore riproducibilità. La valutazione della corrosione sottostrato e dell'infiltrazione avviene su entrambi i lati dell'incisione (partendo da una distanza di 1 cm dal bordo del pannello di prova) ed è calcolata la media della corrosione sottostrato su un lato (detratta la larghezza dell'incisione). Per il calcolo è possibile ricorrere all'analisi delle immagini e anche alla misurazione tramite calibri a corsoio. Di solito la rimozione della corrosione sottostrato avviene tramite foratura protettiva (con punta da trapano cava).
Caratteristici della corrosione sottostrato sono i prodotti di corrosione chiaramente visibili, a partire dall'incisione. L'infiltrazione può essere invece caratterizzata da scolorimenti sul substrato di acciaio e dalla perdita di aderenza, senza corrosione sottostrato visibile. In linea di massima, due campioni su tre devono essere conformi ai criteri di prova (cfr. valori limite alla tabella 3). Un campione ulteriore si utilizza come campione zero o di riserva. Per il resto valgono le procedure di cui alla norma UNI EN ISO 12944-6 [1].
I campioni (cfr. tabella 2) sono ricavati dal materiale inviato (150 x 100 x 4 mm) e provvisti ciascuno di una incisione definita (operata a macchina con 2,0 mm di larghezza) fino al metallo di base. Questa lavorazione dei campioni è svolta presso BAW. Il ciclo di prova si ripete su tre pannelli di prova per 20 volte.
Condizioni di prova per Im1:
Tre campioni sono esaminati in acqua distillata (a 20 °C) per 2 ore e successivamente per 22 ore in condensa a temperatura costante a 40 °C [16].
Condizioni di prova per Im2/Im3:
Entro uno spazio temporale di 20 giorni, sono previste 2 ore in una soluzione satura di cloruro di sodio a -15 °C e 22 ore in condensa a temperatura costante a 40 °C.
Al termine dell'applicazione del carico, si esegue il condizionamento dei campioni a temperatura normale per almeno 24 ore. Le prove non distruttive devono essere eseguite subito dopo il controllo. Inoltre, è necessario registrare tutti i segni di danneggiamento secondo la norma UNI EN ISO 4628 [24], quali formazione di bolle, ruggine e cricche, grado di sfogliamento, infragilimento e cambiamento di colore. I criteri di prova per Im1 e Im2/Im3 (dopo l'applicazione del carico) sono elencati nella tabella 3.
Tabella 3: criteri di prova e valori limite al termine del controllo
Controllo |
Procedure varie* |
Ciclo di test (ISO 20340) |
KKS |
KKS |
Criteri di prova superficie |
||||
grado di vescicamento (UNI EN ISO 4628-2) |
m0/g0 |
m0/g0 |
m0/g0 |
m0/g0 |
grado di arrugginimento (UNI EN ISO 4628-3) |
Ri 0 |
Ri 0 |
|
|
grado di screpolatura (UNI EN ISO 4628-4) |
0 |
0 |
|
|
grado di sfogliamento (UNI EN ISO 4628-5) |
0 |
0 |
|
|
sfarinamento (UNI EN ISO 4628-6) |
|
opzionale |
|
|
valore di strappo (UNI EN ISO 16276-1) |
³ 1,5 MPa |
³ 2,01 MPa |
³ 1,5 MPa |
³ 1,5 MPa |
valore di strappo per rottura di aderenza A/B2 |
³ 5 MPa |
³ 5 MPa |
³ 5 MPa |
³ 5 MPa |
incisione a X (UNI EN ISO 16276-2) |
£ 1 |
|
£ 3 |
|
rigonfiamento |
assente3) |
|
|
|
Criteri di prova incisione |
||||
grado di vescicamento (UNI EN ISO 4628-2) |
m1/g2 |
m0/g0 |
m0/g0 |
m0/g0 |
incisione a X |
£ 1 |
|
|
|
corrosione sottostrato (su un lato) |
£ 1,0 mm |
3,0 mm |
|
|
infiltrazione (su un lato) |
£ 1,5 mm |
4,0 mm |
£ 10 mm |
£ 20 mm |
amperaggio di protezione |
|
|
£ 50 µA |
£ 20 µA |
* procedure varie: test di esposizione alterna alla condensa (BAW), prova di immersione (UNI EN ISO 2812-2), prova a nebbia salina (UNI EN ISO 9227), condensazione continua (UNI EN ISO 6270-1)
1 in aggiunta: ³50% del valore di strappo del controllo accettazione; 2 con quota superficie > 50 %,
3 per UNI EN ISO 2812-1; 1 MPa = 1 N/mm²
Per questa prova si utilizza un totale di quattro campioni da 150 x 100 x 4 mm (cfr. tabella 2). Secondo la norma UNI EN ISO 2812-1 [14] si applica il procedimento per immersione (procedimento 1). I campioni sono collocati nell'apparecchiatura per ¾ della loro lunghezza, con un'inclinazione di 20°, a una distanza di 30 mm. Per tutta la durata del controllo (3.000 ore) la temperatura del liquido di prova è 40 °C. La posizione dei campioni va modificata al massimo ogni tre giorni. È necessario provvedere all'aerazione del fluido di immersione.
Condizioni di prova per Im1:
Immersione in acqua depurata e aerata (conducibilità £20 µS/cm) a 40 °C
Durata del controllo: 3.000 ore
Condizioni di prova per Im2/Im3:
Immersione in una soluzione acquosa aerata di cloruro di sodio (w = 0,05) a 40 °C
Durata del controllo: 3.000 ore
Terminata l'applicazione del carico, si effettua il condizionamento dei campioni a temperatura normale per almeno 24 ore. Le prove non distruttive vanno eseguite subito al termine del controllo. Inoltre, è necessario registrare tutti i segni di danneggiamento secondo la norma UNI EN ISO 4628 [24], quali formazione di bolle, ruggine e cricche, grado di sfogliamento, infragilimento, cambiamento di colore, ecc. I criteri di prova (dopo l'applicazione del carico) per Im1 e Im2/Im3 sono elencati nella tabella 3.
Il controllo è effettuato esclusivamente per i fluidi di immersione lm2 ed lm3. Occorrono tre campioni da 150 x 100 x 4 mm. Parallela al lato lungo, a una distanza di almeno 30 mm, si opera un'incisione a macchina larga 1,0 mm. Il campione è collocato nell'apparecchio di prova con un'angolazione di 20 ± 5 °C rispetto alla verticale. Il liquido di prova è costituito da una soluzione acquosa di cloruro di sodio (w = 0,05; pH: 6,5-7,2) che durante il controllo viene mantenuta a una temperatura costante di 35 ± 2 °C. La durata del controllo è di 1.440 ore. A distanza di ca. 500 ore: controllo meramente visivo dei pannelli di prova.
Terminata l'applicazione del carico, si effettua il condizionamento dei campioni a temperatura normale per almeno 24 ore. Le prove non distruttive vanno eseguite subito al termine del controllo. Inoltre, è necessario registrare tutti i segni di danneggiamento [24], quali formazione di bolle, ruggine e cricche, grado di sfogliamento, infragilimento e cambiamento di colore. I criteri di prova per Im2/Im3 (dopo l'applicazione del carico) sono elencati nella tabella 3.
Per il controllo occorrono tre campioni da 150 x 100 x 4 mm (cfr. tabella 1). L'apparecchiatura di prova consiste in un bagno d'acqua (40 ± 2 °C) con una tettoia costituita dai campioni la cui falda sia posizionata con un'angolazione di 15° ± 5°) rispetto all'orizzontale. La temperatura dei campioni deve essere mantenuta costante a ±2 °C e non deve mai scendere sotto i 35 °C. La durata del controllo è di 1.440 ore.
Terminata l'applicazione del carico, si effettua il condizionamento dei campioni a temperatura normale per almeno 24 ore. Le prove non distruttive vanno eseguite subito al termine del controllo. Da registrare inoltre tutti i segni di danneggiamento secondo [24], quali formazione di bolle, ruggine e cricche, grado di sfogliamento, infragilimento e cambiamento di colore.
I criteri di prova per Im1 (dopo l'applicazione del carico) sono riportati nella tabella 3.
Il comportamento del rivestimento agli agenti atmosferici naturali è comunque determinante per la valutazione dell'idoneità di un sistema di protezione contro la corrosione (UNI EN ISO 12944-6, paragrafo 4.1 [1]). Nella procedura di omologazione basata su una valutazione standard, il risultato dell'azione degli agenti atmosferici naturali è utilizzato in seguito per verificare l'omologazione acquisita tramite la prova di laboratorio.
In alternativa, è possibile ricorrere alla valutazione di un sistema vecchio di cinque anni con una prova pratica.
Criteri di prova per Im1 e Im2/Im3:
Per l'esposizione occorrono dodici campioni rivestiti da 400 x 400 x 4 mm (cfr. la tabella 2 e gli allegati 6 e 7). Prima dell'applicazione del rivestimento, il produttore provvede all'apertura di fori di fissaggio e codificazione secondo un piano apposito. Applicato il rivestimento, presso BAW è effettuata un'incisione definita (a macchina, 2,0 mm di larghezza) fino al substrato di acciaio.
A seconda della località (cfr. tabella 4), tre campioni sono esposti all'atmosfera (aria), alla semi-immersione (bagnatura alternata) e all'immersione (sott'acqua).
I campioni sono esaminati per accertare danni quali formazione di bolle, distacco, corrosione sottostrato, ecc., dopo due anni (valutazione intermedia) e cinque anni (valutazione finale). I criteri di prova dopo l'applicazione del carico sono elencati nella tabella 4. Per la valutazione della corrosione sottostrato media (su un lato) si eliminano mediante foratura le zone dell'incisione, secondo una procedura di uso corrente, a partire da una distanza di 2 cm dal bordo. I valori indicativi della corrosione sottostrato sono anch'essi riportati nella tabella 4.
I danni superficiali (FS; massimo 85) sono stati calcolati come segue in base a cinque singoli parametri:
FS = cricche superficiali + (bolle n • bolle h) + addolcimento + distacco + 5 • ruggine
FSMax = 7 + (5 • 5) + 4 + 4 + 5 • 9 ≤ 85
Tabella 4: qualità dell'acqua e valori indicativi della corrosione sottostrato nei luoghi di esposizione
Classe di immersione |
Im1 |
Im1 |
Im2 |
Im2 |
località |
Treviri/Mosella |
Windheim/Weser |
Kiel/Baltico |
Büsum/Mare del Nord |
tipo d'acqua |
acqua di fiume inquinata |
acqua di fiume a basso contenuto salino |
acqua salmastra |
acqua di mare |
conducibilità [µS/cm] |
1.300 |
1.600* |
19.000 |
30.000 |
Valori indicativi per la corrosione sottostrato sull'incisione [mm] |
||||
immersione |
£ 1,5 |
£ 1,5 |
£ 2,5 |
£ 2,5 |
* può aumentare periodicamente
In casi eccezionali o in aggiunta all'esposizione prolungata è possibile eseguire prove sulle opere. È necessario chiarire preventivamente i dettagli tra il fornitore dei materiali e BAW.
Per questo controllo [8] occorrono quattro campioni rivestiti (cfr. allegato 5) di un sistema. Due pannelli sono controllati dopo 7 giorni di permanenza a temperatura normale e altri due dopo 6 mesi di permanenza in acqua potabile. In questo caso è possibile determinare le eventuali variazioni dello spessore degli strati provocate da rigonfiamento, dilavamento del materiale di rivestimento o da ritiro. L'assorbimento d'acqua è dato dalla differenza della massa del campione prima e dopo la permanenza in acqua.
La resistenza meccanica all'abrasione è determinata mediante una macchina di prova costituita da un tamburo con asse orizzontale. Dopo il rivestimento, i campioni rivestiti misurano 300 x 200 x 4 mm (cfr. tabella 2). Il tamburo viene riempito con un composto di acqua e pietrisco e fatto ruotare a 16 giri/min.
Il materiale abrasivo presenta la seguente composizione:
2,0 kg di pietrisco di basalto, pezzatura 8/12 mm
1,0 kg di pietrisco di basalto, pezzatura 5/8 mm
1,0 kg di pietrisco di basalto, pezzatura 3/5 mm
8,0 kg di acqua
40.000 giri del tamburo costituiscono un ciclo di prova con inversione del senso di rotazione ogni 5000 giri. Lo spessore dello strato residuo è misurato dopo ogni ciclo su otto punti del campione applicati secondo una sagoma in base a un procedimento a induzione magnetica (UNI EN ISO 2808 [25] o ISO 19840 [12]). Si prevedono complessivamente cinque cicli, e dieci cicli per i rivestimenti di usura con strati di spessore superiore a 1000 mm. Se il rivestimento è abraso più rapidamente, si tiene conto solo del numero di cicli dopo il quale è presente uno spessore di strato misurabile su tutti i punti di misura. Devono comunque essere possibili almeno due cicli.
L'indice di abrasione aw è calcolato con la seguente formula e determina la riduzione media dello spessore dello strato (in µm) dopo 10.000 giri del tamburo.
Esempio di calcolo dell'indice di abrasione aw:
riduzione complessiva dello spessore dello strato 450 µm
numero di giri complessivo 200.000 giri
aW = 450 µm • 10.000 giri/200.000 giri = 22,5 µm per ogni 10.000 giri
Gli indici di abrasione sono classificati in tre classi a seconda del carico meccanico (tabella 5). Fattore determinante: il valore medio dopo la permanenza in acqua.
Tabella 5: classificazione degli indici di abrasione (aw) (AW)
classe di abrasione |
campo indici di abrasione |
attacco modesto |
60 < aw £ 100 |
Dopo 3 giorni di condizionamento a temperatura normale, l'eventuale rigonfiamento non deve far superare lo spessore dello strato asciutto di partenza di oltre il 10%.
La sostituzione del materiale abrasivo (naturale) può modificare l'azione abrasiva. Di conseguenza è necessario calibrare ogni nuovo materiale abrasivo utilizzato.
I tre campioni rivestiti su entrambe le facce da 150 x 100 x 4 mm (cfr. tabella 3) vengono controllati in relazione a
Un quarto campione assume la funzione di campione di comparazione. I fluidi e i tempi della prova vanno concordati. Come carichi minimi si considerano 168 ore per
I criteri di prova per la stabilità chimica sono elencati nella tabella 3.
Per il controllo a norma ISO 20340 [18], occorrono quattro campioni (di cui uno come riferimento) da 150 x 75 x 4 mm che presentino un'incisione orizzontale continua fino al substrato di acciaio larga 2,0 mm e lunga 50,0 mm. L'incisione deve essere posta al centro, con una distanza laterale di 12,5 mm. In questo caso, la distanza dal bordo inferiore è 20,0 mm. Il test dura solitamente 25 settimane (equivalenti a 4.200 ore), con la seguente cadenza settimanale:
Dopo l'applicazione del carico, i tre campioni devono essere sottoposti a 24 ore di condizionamento a temperatura ambiente. I requisiti per superare i test in termini di adesione, corrosione sottostrato e fenomeni di appiattimento sono elencati nella tabella 3.
Per il controllo di un sistema in laboratorio occorrono otto campioni rivestiti su entrambe le facce (acciaio da costruzione non legato, ad es. S235) da 150 x 150 x 4 mm. Sei campioni devono essere provvisti di un raccordo brasato in filo di apporto spesso 5 mm e lungo 100 mm (cfr. allegato 5) al quale si allaccia il cavo di giunzione ai potenziostati (cfr. anche: Direttiva STG n. 2220, 1° edizione 1988 [27]).
Il giunto brasato e i bordi (cfr. allegato 5, fig. 2) vanno sigillati con un materiale di rivestimento. L'incisione circolare definita (diametro esterno 30,0 mm con larghezza di 1,0 mm; diametro interno 5,0 mm) al centro del campione fino all'acciaio si effettua immediatamente prima del controllo presso l'ente di sorveglianza tecnica mediante una fresatrice automatica.
I singoli campioni dal n. 1 al n. 6 vengono controllati secondo i criteri della tabella 6, mentre i campioni n. 7 e 8 servono da riferimento.
La soluzione di prova, gorgogliata da un flusso d'aria costante, è così composta (v. anche la tabella 7):
I criteri di prova per compatibilità con la protezione catodica sono elencati nella tabella 3. In aggiunta si esegue un controllo della resistenza all'urto secondo la norma UNI EN ISO 6272-1 [21] (1,00 kg a 1,0 m di altezza), che prevede come requisito di idoneità l'assenza di cricche e distacchi. Per la valutazione si fa riferimento al fabbisogno di energia durante il controllo. Al termine della prova, deve essere inferiore a 50 µA.
Tabella 6: utilizzo dei singoli campioni per il controllo KKS
Campioni |
Preparazione |
Impiego |
Potenziale Ag/AgCl/KCltot. |
Durata del controllo |
Liquido |
n. 1 |
incisione su un lato |
con protezione catodica |
-930 ± 5 mV |
9 |
acqua di mare1 |
n. 2 |
incisione su un lato |
con protezione catodica |
-930 ± 5 mV |
12 |
„ |
n. 3 |
incisione su un lato |
con protezione catodica |
-930 ± 5 mV |
15 |
„ |
n. 4 |
incisione su un lato |
|
|
15 |
„ |
n. 5 |
senza incisione |
con protezione catodica |
-930 ± 5 mV |
15 |
„ |
n. 6 |
incisione su un lato |
con protezione catodica |
-930 ± 5 mV |
15 |
acqua salmastra2 |
n. 7 |
senza incisione |
dati caratteristici |
|
|
|
n. 8 |
senza incisione |
dati caratteristici |
|
|
|
1 acqua secondo la norma UNI 50905, parte 4.1, 2 secondo la norma UNI 50905, parte 4.2
Per il controllo [21] occorrono quattro campioni da 150 x 75 x 4 mm, ciascuno con un cavo di giunzione saldato e un'incisione di volta in volta definita. I campioni vengono conservati in acqua di mare di sintesi attraversata da un flusso d'aria (per la composizione, v. tabella 7), a 23 ± 2 °C per un periodo di sei mesi. Tre campioni sono esposti a una corrente di protezione catodica con un potenziale di -1.000 ± 5 mV Ag/AgCl/tot. KCl.
Al centro di ogni campione si opera un'incisione continua fino al substrato di acciaio con una fresa da trapano con diametro di 10,0 mm. Al di fuori di una distanza radiale di 20,0 mm non devono comparire segni visibili e misurabili di indebolimento della forza di adesione. I criteri dopo l'applicazione del carico sono elencati nella tabella 3.
Tabella 7: composizione elettrolitica [g/L] per procedure di prova elettrochimiche
Sale utilizzato |
Formula chimica |
Acqua di mare |
Acqua salmastra |
Acqua di mare |
cloruro di sodio |
NaCl |
28,0 |
5,6 |
23,0 |
idrogenocarbonato di sodio |
NaHCO3 |
0,2 |
|
|
solfato di sodio decaidrato |
Na2SO4*10H2O |
|
|
8,9 |
cloruro di magnesio esaidrato |
MgCl2*6H2O |
5,0 |
1,0 |
9,8 |
solfato di magnesio eptaidrato |
MgSO4*7H2O |
7,0 |
1,4 |
|
cloruro di calcio |
CaCl2 |
|
|
1,2 |
cloruro di calcio esaidrato |
CaCl2*6H2O |
2,4 |
0,48 |
|
citrato di sodio diidrato |
C6H5Na3O7*2H2O |
|
0,2 |
|
tioacetammide |
CH3CSNH2 |
|
0,1 |
|
pH |
|
da 7 a 8 |
7,5 |
da 7 a 8 |
Qui di seguito sono descritte in dettaglio le principali procedure di controllo per la determinazione dei parametri.
Per determinare la tensione dell'incollaggio dei rivestimenti si applica o si valuta un procedimento di strappo secondo la norma UNI EN ISO 4624 [22] la norma UNI EN ISO 16276-1 [23]. Il controllo inizia generalmente almeno 48 ore dopo il termine dell'applicazione del relativo carico. Sulla superficie rivestita da controllare si incollano punzoni di prova (Æ: 20,0 mm). Per le lastre di acciaio di scarso spessore (<4 mm), il lato posteriore viene opportunamente rinforzato, se lo strappo avviene su un lato. L'area di prova va preventivamente sgrassata e leggermente irruvidita. Dopo l'indurimento, l'area di prova viene scalzata fino al substrato con un utensile da taglio. La macchina per la prova di trazione (aumento continuo della sollecitazione di trazione secondo la norma UNI EN ISO 7500-1 [29]) è predisposta per un sottofondo rigido ed esercita la trazione con aumento uniforme della forza.
Si determinano così la resistenza allo strappo (in MPa), la rottura (rottura di adesione e di coesione) e la sua posizione (ad es. tra lo strato di fondo e il primo sottostrato), nonché le quote percentuali del rispettivo strato o delle rispettive interfacce. Nel dubbio, la percentuale di rottura dell'incollaggio deve essere inferiore al 20%. La valutazione avviene preferibilmente con l'analisi di immagini computerizzata, ma è possibile anche eseguire una stima.
L'incisione a X sui materiali di rivestimento per costruzioni idrauliche in acciaio non può essere realizzata con gli strumenti da taglio convenzionali, ad es. con un taglierino stabile, secondo la norma UNI EN ISO 2409 [30]. La valutazione dell'aderenza del rivestimento si basa sull'aspetto delle fratture di cui alla norma UNI EN ISO 16276-2 [23]. L'aspetto della frattura va integrato con la descrizione dello strato nella struttura degli strati (rottura).
La prova di quadrettatura ai sensi della norma UNI EN ISO 16276-2 non è consentita a causa dell'elevato spessore degli strati e dell'alta resistenza meccanica dei rivestimenti.
Per la simulazione di sollecitazioni reali, si lascia cadere in caduta libera da 1,0 m di altezza un punzone sferico (massa: 1,00 kg) su un campione rivestito non molleggiato (ca. 150 x 200 x 4 mm).
Immediatamente dopo si controlla se l'impatto abbia provocato una cricca secondo la norma UNI EN ISO 4628-4 [24].
Inoltre si controlla l'assenza di pori applicando un procedimento ad alta tensione. La tensione predefinita (U [kV = 0,004 x spessore di strato [mm]) non deve provocare alcuna scarica elettrica disruptiva.
Nei casi dubbi di sussistenza o meno di un danneggiamento del rivestimento nella sua funzione anticorrosione, si può sottoporre il campione al test di esposizione alterna alla condensa (paragrafo 3.1.1) per determinare la corrosione sottostrato.
Il controllo viene effettuato dall'Istituto federale per le costruzioni idrauliche o da un ente di sorveglianza tecnica riconosciuto dal suddetto istituto [11]. In ogni caso è necessario presentare al BAW la documentazione di prova (allegati da 1 a 4), campioni umidi compresi.
Devono essere sempre eseguite valutazioni standard. Se tutti i criteri delle valutazioni standard risultano rispettati, si redigono verbali per le singole prove e si rilascia un certificato di omologazione con iscrizione nella "Lista dei sistemi omologati" [31] per un periodo di cinque anni. Si opera la seguente distinzione:
Questa lista viene pubblicata a intervalli regolari da BAW ed è disponibile su Internet (www.baw.de).
Le prove di idoneità a dimostrazione dell'utilizzabilità in caso di requisiti particolari non sono sostitutive delle valutazioni standard, ma integrano tali valutazioni. I risultati delle prove di idoneità sono registrati in appositi verbali. La validità dei certificati di prova è generalmente di cinque anni, mentre il certificato di prova per la "compatibilità con la protezione anticorrosione catodica" vale dieci anni.
Per la proroga della validità dei certificati di prova è prevista una procedura di controllo accelerata:
In tal modo la validità del certificato di prova relativo alla valutazione standard è prorogata per altri cinque anni. Dopo dieci anni tutti i controlli vanno ripetuti.
Quando tutti i test di laboratorio si sono conclusi positivamente ma non è ancora terminato il periodo di esposizione prolungata, si rilascia un certificato provvisorio di omologazione valido come omologazione temporanea fino alla conclusione del suddetto periodo di esposizione prolungata.
I costi dei controlli sono definiti nella griglia retributiva per le prestazioni dell'Istituto federale per le costruzioni idrauliche a favore di terzi (VL-BAW-Dritte).
[1] UNI EN ISO 12944: Protezione dalla corrosione di strutture di acciaio mediante verniciatura:
{0><}63{>Parte 1:<0} {0><}0{>Introduzione generale<0}
{0><}100{>Parte 2:<0} {0><}0{>Classificazione degli ambienti<0}
{0><}100{>Parte 3:<0} {0><}0{>Considerazioni sulla progettazione<0}
{0><}100{>Parte 4:<0} {0><}0{>Tipi di superficie e loro preparazione<0}
{0><}100{>Parte 5:<0} {0><}0{>Sistemi di verniciatura protettiva<0}
{0><}100{>Parte 6:<0} {0><}0{>Prove di laboratorio per le prestazioni<0}
{0><}100{>Parte 7:<0} {0><}0{>Esecuzione e sorveglianza dei lavori di verniciatura
«{0><}100{>Parte 8:<0} {0><}0{>Stesura di specifiche per lavori nuovi e di manutenzione<0}
[2] Lista dei sistemi consigliati: Composizione dei sistemi di rivestimento consigliati per la protezione contro la corrosione nelle costruzioni idrauliche in acciaio - http://www.baw.de
[3] ZTV-W (LB 218): Capitolato tecnico supplementare - Opere idriche per la protezione contro la corrosione nelle costruzioni idrauliche in acciaio - Campo di prestazione 218
[4] UNI EN ISO 3251: Pitture, vernici e materie plastiche - Determinazione del contenuto delle sostanze non volatili
[5] UNI 16945: Resine di reazione, reagenti e masse di resina di reazione – Metodi di prova: determinazione dell'equivalente epossidico e dell'indice di ammina
[6] UNI EN ISO 11909: Leganti per pitture e vernici - Resine di poliisocianato - Metodi generali di prova
[7] UNI EN ISO 2811-1: Pitture e vernici - Determinazione della densità - Metodo del picnometro
[8] Resistenza all'abrasione (BAW): Schröder, H. Th.: Resistenza all'abrasione dei rivestimenti di protezione contro la corrosione nelle costruzioni idrauliche in acciaio, materiali e corrosione 31, 866 (1980)
[9] UNI EN ISO 8501: Preparazione di superfici di acciaio prima dell'applicazione di pitture e prodotti correlati – Valutazione visiva del grado di pulitura della superficie
Parte 1: Gradi di arrugginimento e di preparazione di superfici di acciaio non rivestite e di superfici di acciaio dopo la rimozione completa dei rivestimenti esistenti
Parte 2: Gradi di preparazione delle superfici rivestite dopo la rimozione localizzata dei rivestimenti esistenti
Parte 3: Gradi di preparazione di saldature, bordi e altre aree con imperfezioni superficiali
Parte 4: Strutture iniziali, gradi di preparazione e di arrugginimento in connessione al lavaggio ad acqua ad alta pressione
[10] UNI EN ISO 8503: Preparazione di supporti di acciaio prima dell'applicazione di prodotti vernicianti e prodotti simili. Caratteristiche di rugosità superficiale di supporti di acciaio puliti mediante sabbiatura.
Parte 1: Requisiti e definizioni relative a campioni di comparazione visotattile ISO per caratterizzare le superfici dopo il trattamento abrasivo.
Parte 2: Metodo per classificare il profilo della superficie di acciaio che è stata trattata mediante sabbiatura. Procedimento di confronto.
Parte 3: Metodo per la taratura dei campioni di comparazione visotattile ISO e per la determinazione del profilo della superficie - Procedimento al microscopio ottico.
Parte 4: Metodo per la taratura dei campioni di comparazione visotattile ISO e per la determinazione del profilo della superficie. Procedimento con strumento a stilo.
Parte 5: Metodo dell'impronta su nastro adesivo per la determinazione del profilo della superficie
[11] Lista degli enti di sorveglianza tecnica e degli organismi di ispezione e certificazione: elenco degli enti di sorveglianza tecnica e degli organismi di ispezione e certificazione riconosciuti: www.bast.de
[12] ISO 19840: Rivestimenti – Protezione contro la corrosione di strutture di acciaio mediante rivestimenti – Misurazione dello spessore dello strato di dessiccazione su substrati grezzi e relativi criteri di accettazione
[13] UNI EN 23270: Prodotti vernicianti e loro materie prime. Temperature e umidità per il condizionamento e le prove.
[14] UNI EN ISO 2812: Pitture e vernici - Determinazione della resistenza ai liquidi
Parte 1: Immersione in liquidi diversi dall'acqua
Parte 2: Metodo per immersione in acqua
[15] UNI EN ISO 9227: Prove di corrosione in atmosfere artificiali - Prove di nebbia salina
[16] UNI EN ISO 6270: Pitture e vernici - Determinazione della resistenza all'umidità
Parte 1: Condensa continua
Parte 2: Procedura per l'esposizione di campioni ad atmosfere di acqua di condensa
[17] Esposizione prolungata (BAW): Prova di idoneità dei materiali di rivestimento per costruzioni idrauliche in acciaio - Esposizione prolungata in acque naturali, G. Binder, Hansa 133 n. 2, 52-56 (1996)
[18] ISO 20340: Materiali di rivestimento – Esigenze prestazionali dei sistemi di rivestimento per opere edili offshore (ciclo di test)
[19] Compatibilità con la protezione catodica contro la corrosione (BAW): Prove di idoneità di sistemi di rivestimento per le costruzioni idrauliche in acciaio - Compatibilità della protezione catodica dei rivestimenti; M. Baumann, Hansa 134, n. 2, 56-61 (1997)
[20] UNI EN ISO 15711: Pitture e vernici - Determinazione della resistenza al distacco catodico di rivestimenti esposti all'acqua di mare
[21] UNI EN ISO 6272: Pitture e vernici - Prove di deformazione rapida (resistenza all'urto)
Parte 1: Prova della caduta di un peso interessante un'area vasta
Parte 2: Prova della caduta di un peso con punzone a superficie ridotta
[22] UNI EN ISO 4624: Misura dell'adesione mediante prova di trazione
[23] UNI EN ISO 16276: Protezione dalla corrosione di strutture di acciaio mediante sistemi di verniciatura - Valutazione e criteri di accettabilità dell'adesione/coesione (forza di rottura) di un rivestimento
Parte 1: Prova di adesione a strappo
Parte 2: Prove di quadrettatura e di incisione a X
[24] UNI EN ISO 4628: Valutazione del degrado dei rivestimenti - Indicazione della quantità e delle dimensioni dei difetti, e dell'intensità di variazioni di aspetto uniformi
Parte 2: Valutazione del grado di vescicamento
Parte 3: Valutazione del grado di arrugginimento
Parte 4: Valutazione del grado di screpolatura
Parte 5: Valutazione del grado di sfogliamento
Parte 6: Valutazione dello sfarinamento con il metodo del nastro adesivo
[25] UNI EN ISO 2808: Pitture e vernici - Determinazione dello spessore del film
[26] UNI EN ISO 11507: Pitture e vernici - Esposizione dei rivestimenti all'invecchiamento artificiale - Esposizione a lampade UV fluorescenti e all'acqua
[27] Direttiva STG n. 2220: Controllo e valutazione della compatibilità di sistemi di rivestimento immersi per natanti e opere marittime con il sistema della protezione catodica contro la corrosione (edizione 1980)
[28] UNI 50905: Corrosione dei metalli – Analisi della corrosione
Parte 4: Esecuzione di prove di corrosione chimica senza sollecitazione meccanica nei liquidi in laboratorio
[29] UNI EN ISO 7500-1: Materiali metallici - Verifica delle macchine di prova statica uniassiale
Parte 1: Macchine di prova a trazione/compressione - Verifica e taratura del sistema di misurazione delle forze
[30] UNI EN ISO 2409: Pitture e vernici - Prova di quadrettatura
[31] Lista dei sistemi ammessi: Composizione dei sistemi ammessi I (Im 1) e dei sistemi II (Im 2/3) http://www.baw.deFonte: http://ec.europa.eu/growth/tools-databases/tris/nl/index.cfm/search/?trisaction=search.detail&year=2015&num=711&dLang=IT
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Autore del testo: BAW
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