Effects of coatings on reinforced concrete structures exposed to tides

The aim of the following experimental thesis is to analyse the effectiveness and the performance of different coatings applied on reinforced concrete structures in order to control steel reinforcement corrosion. In particular, the effects of chlorides induced corrosion in reinforced concrete structures exposed to tides, simulated by ponding cycles with 3.5% NaCl solution, have been evaluated. The surface treatments employed for the research are a hydrophobic gel, a cementitious coating and an organic painting coating. Surface coatings, in general, aim to reduce the water absorption and chloride penetration, preventing steel reinforcement corrosion. Experimental results have shown that, for the period of the analysis performed, hydrophobic and cementitious surface treatments succeed in preventing corrosion initiation on reinforcements induced by chlorides, limiting their ingress.It has also been shown that, in high humidity environments (>95%), none of the coatings was able to control the propagation of the corrosion induced by chlorides. Thus, some coatings can be very effective in increasing the service life of a reinforced concrete structure in chloride bearing environment, but they must be applied before corrosion initiation. After pitting corrosion initiation the use of these coatings is pointless.

L'obiettivo della tesi è analizzare l'efficacia e la prestazione di diversi rivestimenti applicati a strutture in calcestruzzo armato in modo da controllare la corrosione delle armature. In particolare, sono stati studiati gli effetti della corrosione indotta da cloruri su strutture in calcestruzzo armato esposto alle maree, simulate da cicli di ponding con una soluzione 3.5% NaCl. I trattamenti superficiali utilizzati per questa ricerca sono un gel idrofobizzante, un rivestimento cementizio e una pittura organica. I rivestimenti superficiali, in generale, mirano a ridurre l’assorbimento di acqua e la penetrazione dei cloruri, prevenendo la corrosione delle barre di armatura. I risultati sperimentali hanno mostrato come, per la durata delle analisi, i rivestimenti idrofobizzante e cementizio riescano a prevenire l’innesco della corrosione indotta dai cloruri sulle barre di armatura, limitandone il loro ingresso. È stato dimostrato, inoltre, che in ambienti con alta umidità (UR>95%), nessun trattamento sia riuscito a controllare la propagazione della corrosione indotta da cloruri. Alcuni rivestimenti possono essere molto efficaci nell’aumentare la vita utile di una struttura in calcestruzzo armato in un ambiente con cloruri, ma devono essere applicati prima dell’innesco della corrosione. Dopo l’innesco di una corrosione localizzata, l’utilizzo di questi rivestimenti è vano.