La vita progettuale può essere una delle due cose diverse e non sono intercambiabili.
Un riferimento a "100 anni di vita progettuale" potrebbe significare che è progettato per un caso di carico "1 su 100 anni" (carico del vento, ondata di marea o altro). Si tratta solo di un mezzo per quantificare l'entità del caricamento. In realtà non ha nulla a che fare con la durabilità della struttura, si tratta della forza della struttura.
La domanda si pone su una questione diversa: la durabilità e in particolare la durabilità del cemento armato. Viene quantificato normalmente facendo riferimento all'esperienza passata in un particolare ambiente che ti dice quale potrebbe essere il meccanismo di deterioramento critico e quindi facendo riferimento a una soluzione standard o un calcolo della durata di vita di quel meccanismo. I calcoli sono normalmente in una certa misura empirici.
Per una struttura "standard", con una condizione di esposizione "normale", caratteristiche di calcestruzzo "normali" e requisiti di vita di progetto "normali", ci saranno soluzioni standard nel codice di progettazione pertinente, che probabilmente definisce semplicemente la quantità di copertura che sarà soddisfare la vita del design. Ciò che costituisce "normale" dipenderà dalla giurisdizione del codice di progettazione: diverse miscele di cemento sono disponibili in diverse parti del mondo e ciò che è "normale" per un codice di progettazione nazionale in un paese interamente temperato non lo sarà " normale "nei tropici o nelle regioni polari.
Ad esempio, in una struttura nella splash zone nella penisola arabica, l'attacco di gelo non sarà un problema, ma lo sarà un attacco fisico di sale (o agenti atmosferici del sale). L'attacco di gelo è dove il congelamento dell'acqua nei pori e nelle crepe si espande e rompe il calcestruzzo. L'erosione del sale è dove l'acqua salata viene catturata ed evapora a una velocità tale che i cristalli di sale crescono all'interno dei pori e rompono il calcestruzzo.
Se un progettista si discosta da ciò che le sue regole di progettazione locali considerano "normale", o se l'ambiente è particolarmente aggressivo, o i requisiti di durabilità sono insolitamente onerosi, sarà richiesto un calcolo specifico.
Il fallimento più comune del cemento armato è che i rinforzi metallici iniziano a corrodersi. L'acciaio nel calcestruzzo non si corrode perché il calcestruzzo ha un pH molto elevato e l'acciaio in un ambiente a pH elevato è "passivato" e non si corrode. Tuttavia, lentamente nel tempo l'anidride carbonica presente nell'atmosfera si diffonde nel calcestruzzo e lo neutralizza. Se conosci le caratteristiche del tuo concreto, puoi prevedere quanto velocemente accade (facendo riferimento all'esperienza empirica).
Ciò che normalmente innesca la corrosione (almeno in ambienti marini o salati, ad esempio sale stradale), tuttavia, è l'attacco di cloruro, in cui gli ioni cloruro si diffondono dalla superficie. Quando la concentrazione degli ioni cloruro sulla superficie della barra raggiunge un valore critico, la corrosione prenderà presto piede. È possibile calcolarlo, se si assume una concentrazione di cloruro in superficie (dai dati empirici) e si conoscono le caratteristiche del calcestruzzo (o dati empirici o testando la velocità con cui gli ioni cloruro si diffondono attraverso di esso, ma attenzione come il calcestruzzo età, le sue caratteristiche cambiano e bisogna tenerlo presente) e conoscere la soglia critica (dai dati empirici).
C'è un pratico programma gratuito che fa questo calcolo per te chiamato Life-365 , ed esce da un comitato dell'American Concrete Institute. Fa il calcolo della diffusione del cloruro per te, disegna grafici e cose del genere, e se sei negli Stati Uniti ha persino i dati empirici di cui hai bisogno, quindi non devi cercare quali sono le condizioni locali. (Uso il programma, ma non sono associato ad esso altrimenti). Il manuale del programma ha una discussione più dettagliata della scienza dietro di esso, ma la cosa migliore è che puoi semplicemente giocarci e vedere quale effetto cambia qualcosa sulla vita.
Se esegui il calc e non ottieni abbastanza vita, allora puoi approfondire il rinforzo (quindi ci vuole più tempo per diffondere il cloruro ad esso), o rendere il cemento più resistente al cloro che si diffonde attraverso di esso, oppure usi una barra che ha bisogno di un valore soglia più alto di cloruro (inossidabile, per esempio), oppure tratti la barra o il calcestruzzo in superficie o metti sistemi galvanici o elettrochimici, inibitori di corrosione o qualcos'altro. Molte di queste cose tornano ai dati empirici: l'hanno testato e hanno dati di test che mostrano che impedirà la corrosione per n anni se si inserisce x quantità di qualsiasi cosa.