Corrosione galvanica

Tre metodi per prevenirla 

La domanda più frequente che si pone nel contesto delle connessioni metalliche è il modo in cui si comportano i metalli dissimili e se la corrosione galvanica possa aver luogo, per esempio, tra l'acciaio al carbonio e l'acciaio inossidabile, o l'alluminio e l'acciaio al carbonio. La risposta breve a questa domanda è: in genere la corrosione galvanica non è un problema. 

La risposta lunga è: per far sì che la corrosione galvanica abbia luogo, le tre condizioni seguenti devono essere soddisfatte simultaneamente: 

diversi tipi di metalli; 

presenza di un elettrolita (per esempio l'acqua); 

continuità elettrica tra i due metalli. 

Tipi di metalli 

Il potenziale di corrosione galvanica tra i metalli è determinato dalla loro distanza sulla serie galvanica dei metalli. Più alta è la differenza di potenziale, più alto è il rischio di corrosione. 

I materiali strutturali più comuni negli edifici in legno sono acciaio inossidabile, acciaio al carbonio, alluminio e zinco (come rivestimento per l'acciaio al carbonio). Il fatto che lo zinco venga comunemente usato a stretto contatto con l'acciaio come rivestimento ci fornisce alcuni spunti interessanti: 

• in linea di principio non è un problema combinare materiali dissimili. Il deterioramento dello zinco non inizia automaticamente appena entra in contatto con l'acciaio; 

• lo zinco è meno nobile dell'acciaio (cioè si trova più a sinistra nel grafico sopra) e quindi agisce come uno strato sacrificale per prevenire la corrosione dell'acciaio, perché i materiali nobili “corrodono” i materiali meno nobili. 

L’elettrolita 

Una delle tre condizioni per cui avviene la corrosione galvanica è la presenza di un elettrolita. L'elettrolita consente il trasferimento di ioni tra i metalli, facilitando così la reazione elettrochimica che porta alla corrosione. Uno degli elettroliti più comuni è l'acqua e se si tiene l'acqua fuori dalla connessione, si evita che la corrosione galvanica abbia luogo. 

Ma il legno non contiene forse umidità che potrebbe potenzialmente agire come elettrolita e innescare la corrosione galvanica? Anche dopo anni in un ambiente chiuso, il legno raggiunge solo un'umidità di equilibrio, ma non raggiungerà mai lo 0% di umidità. A questo punto è importante distinguere tra acqua libera e acqua legata. L'acqua libera potrebbe potenzialmente agire come elettrolita, ma in questo caso il rischio associato sarebbe estremamente basso perché l'elettrolita deve entrare in contatto con entrambi i materiali dissimili, e l'acqua libera non si riversa esattamente a getto fuori dalle cellule del legno. L'acqua legata a sua volta non può agire come elettrolita perché è legata all'interno delle cellule del legno. Si può dire che non c'è più acqua libera nel legno con un contenuto di umidità inferiore al 20% e dato che l'equilibrio di umidità del legno è più vicino al 10%, il legno che circonda la connessione può effettivamente proteggere la connessione dalla corrosione galvanica assorbendo l'umidità in eccesso e prevenire un accumulo di acqua. 

Tre metodi di prevenzione 

A volte non possiamo evitare di usare metalli dissimili. Oppure, usando un insieme di metalli diversi, otteniamo delle efficienze per il progetto a cui non vogliamo rinunciare. E non dobbiamo rinunciarvi se ci atteniamo ad alcuni principi: 

TENERE FUORI L'ACQUA. Senza acqua, non c'è elettrolita, quindi non c'è corrosione galvanica. L'acqua non è solo un problema per la corrosione galvanica, ma anche per la corrosione convenzionale, il rigonfiamento e la deformazione del legno, il marciume, le macchie e i funghi. In realtà, in presenza di acqua nella struttura, la corrosione galvanica può essere l'ultima delle vostre preoccupazioni. 

Isolare i materiali dissimili, cioè interrompere la continuità elettrica tra i materiali. Per esempio, il LOCK EVO è costruito in alluminio estruso e viene utilizzato con elementi di fissaggio a vite in acciaio inossidabile. Le piastre di alluminio sono verniciate per evitare la corrosione galvanica. 

Assicuratevi che gli elementi di fissaggio siano il materiale più nobile della connessione. Per esempio, le nostre piastre a scomparsa in alluminio utilizzano viti e tasselli in acciaio al carbonio (dove applicabile). L'acciaio al carbonio e l'alluminio non hanno una differenza di potenziale troppo elevata sulla serie galvanica; quindi, è improbabile che la corrosione avvenga e anche se avviene è molto lenta. Inoltre, poiché l'acciaio al carbonio è il materiale più nobile, non è il connettore di alluminio che taglia gli elementi di fissaggio di piccolo diametro e mette immediatamente in pericolo l'integrità strutturale della connessione, ma sono gli elementi di fissaggio di piccolo diametro che corrodono l'alluminio meno nobile; quindi, spostano visibilmente la connessione prima che arrivi al cedimento catastrofico. 

La conclusione è che i materiali più comunemente usati nelle costruzioni in legno non presentano un rischio significativo di corrosione galvanica se si seguono i principi di base, primo fra tutti quello di tenere l'acqua fuori dalla struttura. Le considerazioni teoriche esposte in questo articolo sono confermate dall'esperienza trentennale di Rothoblaas nei test e nella produzione di soluzioni strutturali per le costruzioni in legno.