La corrosióne microbiologica del calcestruzzo (MICC) nelle fognature, detta attacco da acido solforico biogeno, è un processo biochimico in due stadi: in zona sommersa i batteri solfato-riduttori (SRB) trasformano i solfati in acido solfidrico (H2S); il gas migra nella camera d'aria e viene ossidato dai batteri solfo-ossidatori (SOB) nel biofilm umido della volta fino ad acido solforico, che scioglie gli idrati del cemento formando gesso ed ettringite. Colpisce la corona delle condotte a riempimento parziale, i pozzetti e le vasche d'aerazione sopra il pelo libero: la zona in cui i rivestimenti anticorrosióne dimostrano il loro valore.
TL;DR — Il pH del film superficiale della volta scende a 1-3 contro una soluzione porosa a pH 12,5-13,5. La protezione taglia entrambi gli stadi: impasto denso (a/c ≤0,45, copriferro ≥40 mm, classe XA secondo EN 206), barriera acido-resistente (epossidico a scaglie di vetro, malta vinilestere, poliurea o camicia in inox) ed eventualmente inibizione dell'H2S per dosaggio. L'accettazione si basa su valori misurati: spessore secco, continuità, adesione a strappo.
Dati chiave
- La soluzione porosa del calcestruzzo è fortemente alcalina (pH ≈ 12,5-13,5); quando il biofilm della volta continua a secernere acido, il film superficiale scende a pH 1-3, nella zona di dissoluzione rapida degli idrati.
- Nella camera d'aria l'H2S e in genere <10 ppm in flusso domestico normale, ma raggiunge decine o centinaia di ppm nelle tratte settiche e stagnanti; l'odore si avverte gia a 0,1 ppm.
- L'ossidazione segue H2S + 2O2 → H2SO4 + H2O, catalizzata dai microrganismi; Acidithiobacillus thiooxidans domina le superfici corrose e tollera pH <1 (Appl. Environ. Microbiol., 2007, PMID 17142362).
- Le revisioni di monitoraggi e prove accelerate collocano la perdita di materiale sulla volta nell'ordine di 0,5-2 mm per anno nelle tratte gravemente attaccate (Materials Reports 2025, 39(7):108-118).
- Gesso (CaSO4·2H2O) ed ettringite occupano un volume maggiore delle fasi sostituite; le tensioni interne degradano prima la resistenza a flessione che a compressione.
- Riferimenti di progetto: classi XA1-XA3 della EN 206 per l'esposizione chimica (valori guida a/c ≤0,45, copriferro ≥40 mm); gli edifici industriali seguono la GB/T 50046; spessore secco totale del rivestimento ≥1,5-2,5 mm.
Meccanismo: la catena in due stadi dal solfato all'acido
Zona sommersa: gli SRB producono H2S
I solfati delle acque reflue e dei fanghi di fondo (30-300 mg/L di solfati nelle acque domestiche, di più con scarichi industriali) fungono da accettore di elettroni per Desulfovibrio nel biofilm anaerobico; il solfuro rilasciato si scioglie come H2S. Temperature alte, bassa velocita, tempi di ritenzione e depositi di fango moltiplicano la produzione; i salti idraulici e le tratte turbolente sono i punti di emissione.
Volta: gli SOB generano l'acido in situ
L'H2S della camera d'aria viene assorbito dal film capillare e di condensazione della parete. I batteri solfo-ossidatori (Acidithiobacillus/Thiobacillus, associati a Beggiatoa) lo ossidano progressivamente ad acido solforico. Il film acido scorre verso il basso: l'attacco è massimo in coroncina e sfuma sui fianchi, una firma morfologica della MICC.
Danno: dissoluzione piu espansione
L'acido neutralizza prima la portlandite poi decompone il gel C-S-H formando gesso ed ettringite. Il gesso, tenero e solubile, viene asportato dal flusso d'aria e espone superficie alcalina fresca al ciclo successivo; l'ettringite che cristallizza in spazio confinato gonfia, fessura e distacca lo strato. Quando pH basso e cloruri raggiungono l'armatura, la ruggine espansiva accelera. Progettare contro l'azione combinata: acido biogeno interno piu solfati e CO2 dal terreno.
Cinque variabili d'esercizio che fissano la velocita
Temperatura (20-35 °C, banda attiva delle acque municipali); ritenzione e depositi di fango (produzione di H2S); pendenza e grado di riempimento (tempo di bagnatura della volta); qualità dell'acqua (fondo solfati, scarichi industriali solforosi, nutrienti); e qualità del calcestruzzo—a/c, costipazione e permeabilita superficiale. A parita di tratta, le differenze tra lotti dipingono quasi sempre dall'ultima variabile.
Confronto dei sistemi di protezione
| Soluzione | Principio | Posizione | Finestra di applicazione | Accettazione |
|---|---|---|---|---|
| Calcestruzzo ad alte prestazioni | Minore permeabilita che rallenta l'ingresso dell'acido | Condotte e pozzetti nuovi | Fase di impasto e maturazione | Classe, impermeabilita, copriferro |
| Epossidico a scaglie di vetro ad alto spessore | Le lamelle allungano il percorso di diffusione | Volta fuori pelo libero, pareti dei pozzetti | ≥5 °C, supporto asciutto | Spessore secco totale ≥1,5 mm, senza omissioni |
| Vinilestere + malta di quarzo | Resina acido-resistente con caricazione granulometrica | Tratte fortemente acide, canalette | Applicazione manuale o a cazzuola | Spessore, battitura sonora, durezza Barcol |
| Poliurea a spruzzo | 100 % solido, presa rapida, ponte sulle fessure | Risanamenti, supporti in movimento | Impianto bi-componente ad alta pressione, supporto asciutto | ≥2 mm, sormonti, adesione |
| Trattamento di rete (sali di ferro, nitrato di calcio, aerazione) | Precipita il solfuro o ne mantiene l'ossidazione | Rete intera, prese di pompaggio | Dosaggio continuo | Riduzione H2S misurata in fase gassosa |
Applicazione e accettazione
Il supporto decide
La superficie corrosa e un falso supporto: fresare lo strato friabile fino al calcestruzzo sano (tipicamente 2-5 mm), lavare ad alta pressione, asciugare a <6-8 % di umidita per sistemi epossidici; riempire i nidi di ghiaia con malta epossidica. Sotto 1,0-1,5 MPa di adesione a strappo, consolidare prima del rivestimento.
Finestra ambientale
Applicare a ≥5 °C e almeno 3 °C sopra il punto di rugiada; per la volta in intradosso servono formulazioni tissotropiche anti-colamento. Il sistema epossidico a scaglie si costruisce come primer-due passate alte-finitura rispettando i tempi di ricopertura; spessore secco totale ≥1,5-2,5 mm.
Controllo in esercizio
Classificare le tratte per rischio; osservare il colore della volta (crosta grigia friabile = attivita acida), misurare spessore e distacchi, monitorare H2S e pH superficiale come indicatori anticipatori. Riparare i danni locali con ritaglio, fresatura e sormonto ≥50 mm.
Domande frequenti
Perche la volta viene erosa e l'intradosso sembra integro?
Lo stadio di ossidazione richiede ossigeno: l'acido si forma solo sopra il pelo libero, nel biofilm umido. Sotto acqua gli SRB producono H2S ma non acido; i danni all'intradosso derivano da abrasione, ruggine espansiva o attacco lato terreno—meccanismi diversi, protezione diversa.
L'acido solforico industriale e lo stesso problema?
La risposta materiale coincide (rivestimento acido-resistente), ma l'acido chimico puo toccare ogni superficie bagnata a concentrazioni potenzialmente piu alte, mentre quello biogeno si concentra nella fascia di corona. Prima di dimensionare, leggere insieme il rapporto di qualità dell'acqua e il profilo idraulico.
Il solo inibitore chimico puo sostituire il rivestimento?
Il dosaggio abbatte l'H2S finche il sistema è in funzione, ma fermi manutenzione e pieni di pioggia creano finestre scoperte. Per le tratte critiche la prassi e inibitore e rivestimento, in difesa a doppio stadio.
Un'impermeabilizzazione penetrante ai silani basta sulla volta?
Come trattamento preventivo su superfici lievemente esposte: l'idrofobazione assottiglia il film liquido e affama il biofilm. Dove esiste gia una crosta friabile, prima riparare il supporto: i penetranti non sono una soluzione strutturale.
Come rendere numerica l'accettazione nei risanamenti?
Tre famiglie di misure: spessore secco (sonda magnetica o ultrasonora, regola 80/20 sull'area), adesione (strappo in situ), continuita (bassa tensione su sistemi sottili). Riportare i valori nell'allegato tecnico: le contestazioni finiscono li.
Come avviare il campionamento B2B?
Inviare foto della tratta, valori H2S e di analisi, spessore target e cronoprogramma; si riceve un sistema epossidico a scaglie o vinilestere con condizioni di prova, quotato EXW/FOB con istruzioni di applicazione nell'accordo tecnico.
Ultimo aggiornamento: 2026-09-26
Riferimenti: US EPA/OSMA, Guidelines for Prevention of Corrosion on Concrete Sewer Pipe (1975); Appl. Environ. Microbiol. 2007 (PMID 17142362); Materials Reports 2025, 39(7):108-118; EN 206; GB/T 50046.
Kexin New Materials (Guangdong) Co., Ltd.