Il rigonfiamento del calcestruzzo dovuto alla reazione tra gli alcali e gli aggregati (Reazione Alcali- Aggregato) è una delle più frequenti cause di invecchiamento e degrado delle dighe e può, nel lungo termine, comprometterne la vita in servizio. Il rilascio di alcali dagli aggregati del calcestruzzo costituisce uno dei motivi dell’innesco della reazione espansiva, anche dopo molti anni dalla costruzione delle dighe, e del suo lento sviluppo. Di qui, la necessità di disporre di un metodo rapido ed affidabile per la valutazione della quantità di alcali rilasciabili dagli aggregati.

La presente ricerca ha indagato due metodi di prova finalizzati a questo scopo, uno che utilizza come mezzo lisciviante soluzioni di NaOH e KOH, in presenza di calce idrata come corpo di fondo (Raccomandazione RILEM AAR-8) ed uno basato sull’impiego di una soluzione satura di idrossido di calcio, in presenza di corpo di fondo, alla temperatura di 105°C (metodo UNI modificato; Appendice A UNI 11417-2). Il primo metodo è stato sottoposto a verifica e validazione, nell’ambito di un apposito Round Robin Test (RRT) internazionale organizzato dalla RILEM, su tre aggregati (cataclasite Norvegese, granito Portoghese e granodiorite Spagnolo) alle temperature di 38°C e 60°C. A quest’ultima temperatura sono state anche condotte prove supplementari, mirate a valutare l’effetto del rapporto soluzione lisciviante/aggregato sul rilascio di alcali, adottando lo stesso mezzo estraente ma valori di questo rapporto inferiori a quello raccomandato dal metodo RILEM e più vicini a quelli tipici del calcestruzzo delle dighe. Gli stessi tre aggregati sono stati sottoposti anche al secondo metodo di prova (UNI modificato), indagando ulteriormente sulle modalità operative e valutando l’influenza del tempo di prova sul rilascio di alcali.

I rilasci di alcali ottenuti con il metodo UNI modificato, nell’arco di tempo di 48 ore, sono risultati simili a quelli forniti, dopo un anno di prova, dal metodo RILEM a 38°C e variabili tra circa 750 e 1750 mg Na₂O_eq/kg di aggregato, a seconda dell’aggregato. Con nessuno dei due metodi di prova è stato raggiunto un valore asintotico del rilascio di alcali. Per contro, un andamento asintotico è stato osservato con la prova RILEM a 60°C, ma i rilasci sono risultati inferiori a quelli misurati a 38°C. Inoltre, le quantità di alcali rilasciati nella prova RILEM a 60°C non sono sostanzialmente cambiati al variare del rapporto soluzione lisciviante/aggregato, anche quando questo rapporto è stato ridotto a valori vicini a quelli tipici del reale calcestruzzo delle dighe. L’analisi dei risultati ha infine consentito di individuare il ruolo determinante della calce idrata nel meccanismo controllante la cinetica di rilascio degli alcali dagli aggregati. E’ stata, inoltre, fornita una stima del contributo degli aggregati al contenuto totale di alcali nei calcestruzzi delle dighe, contributo che può risultare dello stesso ordine di grandezza di quello derivante dal cemento.