Pacometro:

Il pacometro è uno strumento digitale che permette di rilevare in maniera non distruttiva la presenza, la direzione e il diametro delle barre di armatura all'interno di elementi in calcestruzzo armato e permette inoltre la misura dello spessore del copriferro e l'interferro dei tondini di acciaio.

Attraverso il pacometro si misura il campo magnetico determinato dalla presenza materiali ferrosi nelle vicinanze della superficie del calcestruzzo oggetto di indagine.

Attraverso tali misurazioni si possono rilevare, come se proiettate sul piano costituito dalla superficie del calcestruzzo:

• la posizione (tale da consentire la stima dell'interferro e del copriferro) e il diametro delle armature poste su piani paralleli a quello di indagine;
• passo delle staffe.

La carbonatazione è un processo chimico, naturale o artificiale, per cui una sostanza, in presenza di anidride carbonica, dà luogo alla formazione di carbonati.

Tale fenomeno è frequente nei materiali edili come i leganti (cemento, calce, ecc.) dove l'idrossido di calcio, naturalmente presente in essi, reagisce con l'anidride carbonica con conseguente formazione di carbonato di calcio secondo la seguente reazione:

• Ca(OH)₂ +CO₂ → CaCO₃ +H₂O

La carbonatazione può avere effetti positivi o negativi.

Nel caso della malta di calce aerea la carbonatazione ha un effetto positivo.

Questa esposta all'aria, inizialmante perde per evaporazione una parte dell'acqua di impasto facendo presa, in seguito entrando in contatto con l'anidride carbonica atmosferica quest'ultima reagisce con l'idrossido di calcio contenuto nella calce dando origine a carbonato di calcio secondo la seguente reazione:

• Ca(OH)₂ +CO₂ → CaCO₃ +H₂O

Il carbonato di calcio insolubile salda fra loro gli inerti (sabbia) della malta che in tal modo indurisce e acquista una discreta resistenza a compressione.

Tale fenomeno è stato alla base della tecnica di pittura murale chiamata affresco.

Nel calcestruzzo armato la carbonatazione ha un effetto negativo e rappresenta una delle principali cause di degrado del materiale.

Quando . l'anidride carbonica dell'aria riesce a diffondersi dall'esterno nei pori della pietra cementizia si innesca il processo di carbonatazione che modifica le proprietà alcaline del conglomerato cementizio poiché la conseguente riduzione dell'idrossido di calcio, determina un abbassamento del pH della pasta cementizia (per un calcestruzzo completamente carbonatato, scende a circa 8,5).

L'abbassamento del pH avviene ovviamente prima nelle zone corticali del materiale e solo successivamente in quelle più interne in funzione della porosità e/o del grado fessurativo del calcestruzzo.

Nei calcestruzzi densi e compatti la carbonatazione interessa di norma solamente i primi millimetri, ma in quelli porosi e/o fessurati può penetrare in profondità fino ad attraversare il copriferro e raggiungere le armature.

Se lo strato carbonatato arriva ad interessare il calcestruzzo che avvolge le armature, con l'abbassamento del pH va perduta la protezione anticorrosiva della pasta cementizia e pertanto il ferro d'armatura non è più passivato e in presenza di umidità e ossigeno si ossida e si corrode, con conseguente formazione di ruggine.

La corrosione dei ferri si manifesta con la comparsa inizialmente di macchie di ruggine in corrispondenza delle fessure, successivamente tali fessure nel tempo aumenteranno la loro ampiezza e infine si potrà avere il distacco del copriferro per i motivi di seguito riportati.

La corrosione presenta sostanzialmente i seguenti fenomeni degradanti:

• il primo, il più pericoloso, riguarda la diminuzione della sezione resistente del tondino con conseguente riduzione del suo carico portante e della sua resistenza a fatica;
• il secondo comporta la fessurazione del copriferro con conseguente espulsione locale del copriferro (cricca o spalling se l'espulsione è angolare) o totale delaminazione (qualdo l'effetto di dirompente interessa più ferri vicini); questo avviene quando le tensioni che si generano nel calcestruzzo a causa dei fenomeni espansivi che accompagnano la formazione della ruggine, superano la resistenza a trazione del materiale. Naturalmente l'espulsione del copriferro provoca la completa esposizione dei ferri all'azione aggressiva dell'ambiente che viene pertanto accelerata.
• il terzo comporta la riduzione di aderenza acciaio - calcestruzzo che può addirittura causare la perdita di ancoraggio con gravissime conseguenze.
• il quarto, che intressa solo acciai ad elevato limite di snervamento (acciai armonici), comporta cedimenti improvvisi per infragilimento da idrogeno.

In ambienti marini o in presenza di sali disgelanti, gli ioni cloro Cl^- che grazie alla loro elevata solubilità riescono a penetrare facilmente nel calcestruzzo, anche con pH elevati (> 9) possono dissolvere localmente (nelle zone dove è maggiore la concentrazione di ioni cloruro) il film alcalino che protegge le armature innescando una corrosione localizzata ( corrosione per pitting o vaiolatura) del metallo sottostante.

Lo sclerometro  è uno strumento per l'effettuazione di prove empiriche in situ e non distruttive (. finalizzate ad accertare la stima speditiva della resistenza meccanica di elementi strutturali in calcestruzzo o talvolta in muratura ma anche di rocce.

Tale stima si basa sulla misura della durezza superficiale del materiale da testare, la quale è rapportata all’indice di rimbalzo dello strumento come meglio spiegato in seguito.

Sono le prove non distruttive più frequentemente utilizzate dai tecnici, sebbene i valori che restituiscono, se non abbinate a prove ultrasoniche (metodo sonreb) non risultano estremamente esaustivi.

Gli Sclerometri sono essenzialmente costituiti da una massa battente in acciaio, azionata da una molla, che contrasta un'asta di percussione che è a diretto contatto con la superficie del calcestruzzo su cui si deve effettuare la prova sclerometrica.

Lo sclerometro serve a misurare la durezza del materiale e si basa sul principio che il rimbalzo della massa metallica che percuote la superficie è funzione della durezza della superficie stessa.

Per usare lo strumento si deve premere l'asta di percussione sulla superficie da provare fino all'arresto.

In questo modo la massa contenuta nell'apparecchio viene caricata per mezzo di una molla, di una quantità fissa di energia.

Si libera poi la massa, la quale urta contro il percussore ancora in contatto con la superficie e rimbalza, l'entità del rimbalzo è misurata da un indice che scorre lungo una scala graduata presente sullo strumento.

Il valore di rimbalzo, opportunamente parametrizzato in funzione anche dell'angolo di battuta, fornisce un'indicazione orientativa della resistenza del calcestruzzo.

Vi sono molti parametri che possono falsare la prova i più comuni sono:

• umidità del materiale,
• snellezza dell'elemento strutturale: per elementi monodimensionali lo spessore deve essere almeno di 12 cm per quelle bidimensionali almeno di 10 cm,
• carbonatazione del calcestruzzo: poiché il fenomeno della carbonatazione provoca l'indurimento dello strato superficiale provocando così un'alterazione del fenomemo di rimbalzo, lo sclerometro è indicato per verifiche su calcestruzzi giovani; è buona prassi quindi l'utilizzo contemporaneo con lo Strumento di Carbonatazione.
• presenza di armature o di inerti grossolani affioranti in corrispondeza dei punti di battitura: la battuta effettuata in corrispondenza di sottostanti armature o inerti grossolani affioranti falsa i valori di rimbalzo inalzando l'indice di rimbalzo;  è buona prassi quindi l'utilizzo contemporaneo con il Pacometro
• imperfetta taratura dello strumento;
• strumento non perfettamente ortogonale alla superficie da provare: l'inclinazione dello strumento influenza il valore dell'indice di rimbalzo.
• l’asse dello strumento dovrà essere perfettamente ortogonale alla superficie da indagare;
• zone con difetti superficiali come nidi di ghiaia, porosità eccessiva, giunti tecnici, ecc.: La presenza di vuoti penalizza il valore degli indici di rimbalzo minori. Infatti lo sclerometro va usato soltanto su calcestruzzi a struttura chiusa e pertanto di debbono escludere quelli leggeri, cellulari o porosi (calcestruzzi a struttura aperta).