Effetti del degrado da carbonatazione sulla vita utile di viadotti esistenti

Recently, the theme of the durability of reinforced concrete structures has been significantly developed by the technical-scientific community. The degradation involving reinforced concrete is mainly based on the corrosion of the reinforcing bars caused by carbonation and the presence of chlorides. In this paper, attention is focused on motorway viaducts, which in Italy were built after the middle of the last century and today must be subject to interventions aimed at their restoration. They present degradation phenomena which lead to a reduction in the resistance capacity of the structures, not only in conditions of normal use, but also in case of exceptional events such as the earthquake. We want to study how the degradation of carbonation influences the vulnerability of motorway viaducts by carrying out multimodal pushover analysis, starting from the modeling of the materials degradation. The degradation is considered in terms of reduction of steel rebars area and modifying the constitutive links of the elements. The results give an estimaton of seismic performance during time, in terms of seismic vulnerability index variation of motorway viaducts.

Negli ultimi anni, il tema della durabilità delle opere in calcestruzzo armato è stato notevolmente sviluppato dalla comunità tecnico-scientifica. Il degrado che coinvolge il cemento armato è principalmente basato sulla corrosione delle barre d’armatura causata maggiormente dalla carbonatazione e dalla presenza di cloruri. In questo elaborato viene focalizzata l’attenzione sui viadotti autostradali, che in Italia sono stati costruiti dopo la metà del secolo scorso e ad oggi devono essere soggetti ad interventi mirati al loro ripristino. Essi presentano fenomeni di degrado che comportano una riduzione della capacità resistente delle strutture, non solo in condizioni di normale impiego, ma anche in caso di eventi eccezionali come il terremoto. Si vuole studiare come il degrado da carbonatazione possa influenzare la vulnerabilità sismica dei viadotti autostradali eseguendo analisi pushover multimodali, a partire dalla modellazione del degrado degli elementi del viadotto, ovvero riducendo la sezione delle barre d’armatura longitudinali e trasversali e modificando i legami costitutivi dei materiali. Questo ha consentito di valutare l’evoluzione nel tempo degli indici di rischio sismico dei viadotti autostradali.