I comuni antighiaccio al cloruro di magnesio utilizzati su strade e ponti negli Stati Uniti potrebbero causare più danni di quanto si pensasse in precedenza, ricercatori hanno trovato.

Inoltre, che è improbabile che il danno venga rilevato utilizzando ispezioni visive standard, il metodo tipico di valutazione della salute del ponte.

I ricercatori della Washington State University e della Montana State University hanno scoperto che i campioni di calcestruzzo esposti al cloruro di magnesio in laboratorio con ripetuti cicli di congelamento e scongelamento hanno perso più forza rispetto ai campioni esposti al salgemma, anche se non hanno mostrato segni visivi di danno.

I ricercatori riferiscono del loro lavoro sulla rivista, Cemento e Ricerca sul Calcestruzzo .

Il lavoro è stato finanziato dai dipartimenti dei trasporti degli Stati Uniti e dell'Oregon, nonché dalla National Natural Science Foundation of China.

I funzionari dei trasporti negli Stati Uniti hanno iniziato a utilizzare il cloruro di magnesio circa 20 anni fa. Come salgemma, il cloruro di magnesio impedisce la formazione di ghiaccio sulle strade. Funziona bene, particolarmente, a temperature estremamente fredde quando il salgemma smette di funzionare. Si ritiene inoltre che il cloruro di magnesio sia un'alternativa più rispettosa dell'ambiente al salgemma. Negli Stati Uniti., circa 20 stati colpiti dal freddo utilizzano cloruro di magnesio per il controllo della neve e del ghiaccio, a volte in combinazione con altri trattamenti o, in alcuni casi, come unico trattamento. Negli ultimi decenni, i nuovi trattamenti, compreso l'uso di cloruro di magnesio, hanno portato a migliori condizioni di guida sulle strade invernali.

Allo stesso tempo, i ricercatori hanno saputo che molti tipi di sali stradali, compreso il cloruro di magnesio, degradare il calcestruzzo, causando un deterioramento sia fisico che chimico. Ma, non avevano una chiara comprensione dei minuscoli cambiamenti microscopici nel calcestruzzo che inducono impatti considerevoli su scale più grandi.

Nello studio, guidato da Xianming Shi, professore associato presso il Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale della WSU, i ricercatori sono stati in grado di svelare come si formano i cristalli di dimensioni nanometriche all'interno di campioni di cemento. La formazione di questi cristalli ha provocato l'accumulo di stress e la lisciviazione del calcio nel calcestruzzo, entrambi i quali hanno ridotto significativamente la sua forza.

Hanno anche scoperto che nessuno dei campioni di cloruro di magnesio ha mostrato alcun tipico disagio visibile anche dopo 10 cicli accelerati di congelamento e scongelamento.

Oltre alle osservazioni di laboratorio, i ricercatori hanno testato campioni di carote di circa 10 impalcati di ponti dell'Oregon che erano stati trattati annualmente con cloruro di magnesio. Hanno scoperto un compromesso significativo nella scissione della resistenza alla trazione, che è una proprietà che influisce sulla resistenza alla fessurazione e sulla capacità portante, di ben il 50 per cento. Hanno anche riscontrato una riduzione fino al 60 percento della microdurezza del calcestruzzo. Gli effetti peggiori si verificavano spesso da mezzo pollice a un pollice all'interno del campione, invece che sulla superficie di cemento.

Alcuni dei campioni che presentavano il degrado significativo all'interno del calcestruzzo erano stati valutati come buoni o soddisfacenti nelle ispezioni dei ponti.

Shi ha paragonato la degradazione invisibile della sostanza chimica e l'ammorbidimento del cemento a ciò che accade con l'invecchiamento delle ossa osteoporotiche.

"Con salgemma, puoi vedere che c'è un problema, a causa di sintomi visibili come ridimensionamento e scheggiatura;" ha detto. "Nel caso del cloruro di magnesio, però, quando puoi vedere qualcosa, potrebbe essere troppo tardi per rimediare".

Shi sta organizzando una serie di webinar per i funzionari dei trasporti sui trattamenti olistici e sostenibili delle strade invernali.