Calcestruzzo: la durabilità potrà essere garantita solo se si realizzeranno strutture prive di fessure

Mario Collepardi rappresenta il "Maestro" indiscusso del nostro settore, e questo gli viene riconosciuto sia a livello nazionale che internazionale. Non solo per la ricerca e l'evoluzione del calcestruzzo di cui è stato un assoluto protagonista, ma anche per la sua capacità di "divulgare" a tutti i livelli gli aspetti tecnici, facendo crescere così progettisti, imprese, tecnologi, produttori. Con INGENIO CA ho la fortuna di poterlo ogni tanto intervistare, e raccogliere così qualche sua utile riflessione sui materiali e sull'evoluzione che la filiera sta avendo.  

La qualità della produzione del calcestruzzo è migliorata

Andrea Dari: Caro Mario, sono ormai davvero tanti gli anni che sono passati da quando cominciasti a parlare in Italia di tecnologia del calcestruzzo e di mix design. Ma i calcestruzzi prodotti oggi nella produzione ordinaria, non quella che vediamo per i progetti speciali, è davvero cambiata in questi anni ? E se sì in meglio o in peggio ? E perchè ?

Mario Collepardi (MC): La produzione di calcestruzzo in Italia negli ultimi decenni è migliorata anche nella produzione ordinaria perché sono apparse nuove leggi e norme sull’argomento. Nel 1971 è stata pubblicata la Legge N. 1086 che obbliga alla misura della resistenza caratteristica del calcestruzzo Rck sul calcestruzzo impiegato facendo obbligo al Direttore dei Lavori di prelevare dei provini da inviare ad un Laboratorio autorizzato dal Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti dove sono sottoposti a rottura i provini per verificare l’adeguatezza del valore di Rck a quello prescritto dal progettista per ragioni strutturali. Inoltre, sono state pubblicate le Norme Europee EN 206 che impongono di tener conto dell’aggressività ambientale e di adottare un rapporto acqua/cemento (a/c) non superiore ad un certo valore a seconda dell’aggressività ambientale (Classe di esposizione) per garantire la durabilità dell’opera per almeno 50 o 100 anni. Il valore di Rck prescritto dal progettista dovrà tener conto del valore massimo del rapporto a/c per soddisfare sia i requisiti strutturali che quelli riguardanti la durabilità.

3-SC: autocompattante, autocompresso, autostagionato 

AD: Additivi per ridurre il rapporto acqua/cemento, aggiunte pozzolaniche, nuovi leganti, prodotti cristallizzanti … quali sono secondo te quelle innovazioni che secondo te ancora non sono state completamente comprese ma potranno essere oggetto dei prossimi sviluppi ?

(MC): Uno dei difetti del calcestruzzo armato consiste nella fessurazione provocata dal ritiro igrometrico in ambienti con UR inferiore al 95 %. Le fessure pregiudicano la durabilità delle strutture ancorché sia stato adottato un basso rapporto a/c, perché gli agenti aggressivi delle armature metalliche (cloruri ed anidride carbonica) possono penetrare attraverso le fessure ed accedere ai ferri di armatura. Per garantire un’effettiva durabilità delle strutture in C.A e C.A.P. occorre impiegare un calcestruzzo esente da fessure e a bassa porosità capillare (noto in Inglese come “crack-free and low capilary porosity”). Questo tipo di calcestruzzo è stato impiegato per esempio nelle murature del museo MAXXI a Roma lunghe oltre 100 m, alte oltre 10 m, curve ed inclinate senza l’apparizione di una fessura. Per raggiungere questo scopo è’ stato impiegato un calcestruzzo 3-SC per indicare un calcestruzzo autocompattante (Self-Compacting) grazie all’impiego di superfluidificante acrilico ed un additivo viscosizzante, un calcestruzzo auto-compresso (Self-Stressing) grazie all’impiego di un agente espansivo a base di ossido di calcio cotto ad alte temperature, e auto-stagionato (Self-Curing) grazie all’impiego di un additivo che riduce il ritiro (SRA: Shrnkage Reducing Admixture). Penso, che questa tecnologia possa essere estesa in futuro ad altre strutture in C.A. e C.A.P.

Evoluzione della prescrizione del caclestruzzo

AD: Oggi gli strumenti digitali a disposizione dei progettisti consentono agli architetti di pensare opere sempre più avveniristiche e agli ingegneri di poter individuare le soluzioni strutturali per poter realizzarle, soluzioni che chiedono poi materiali speciali. Innumerevoli volte sei stato chiamato per poter interpretare queste prescrizioni progettuali affiancando i progettisti per arrivare ad individuare i prodotti più adatti e quindi hai fatto da interfaccia tra chi costruisce (e progetta) e chi fornisce il calcestruzzo. Quanto è importante che i produttori di calcestruzzo sappiano cogliere l’occasione data da questa evoluzione dei modelli di progettazione ? Se non sapranno farlo c’è un problema di sostituzione con altri materiali per queste opere ?

(MC): Questo problema è stato proprio affrontato nell’esempio del MAXXI dove il produttore del calcestruzzo (Calcestruzzi Spa guidato dall’Ing. Giuseppe Marchese) ha collaborato nella produzione del conglomerato 3-SC per superare tutte le difficoltà. Per fare solo un esempio, la centrale di betonaggio è stato installata in prossimità del cantiere affinché il traffico automobilistico  della capitale non ostacolasse l’alimentazione del calcestruzzo rallentando il movimento delle autobetoniere.

AD: Per queste sfide progettuali avanzate quali sono gli aspetti sulla durabilità a cui si dovrà fare più attenzione ? E quali soluzioni ti aspetti verranno sempre più sviluppate ?

(MC): Come ho già detto la durabilità potrà essere effettivamente garantita solo se si provvederà a realizzare strutture prive di fessure.

AD:  Anche sul fronte delle malte da ripristino strutturale la storia della tecnologia ti deve molto e dai tuoi primi studi tanti passi sono stati fatti per arrivare a poter fornire soluzioni con prestazioni meccaniche e di resistenza agli agenti ambientali sempre più importanti. Meno invece si è dedicato il calcestruzzo a questo mercato. Ritieni che la filiera del calcestruzzo dovrebbe dedicare più attenzione al mercato del ripristino e che quindi ci siano campi ancora non sufficientemente inesplorati ? 

(MC): Per il ripristino delle strutture degradate occorre predisporre di prodotti in forma di premiscelati in polvere ai quali sul cantiere occorre solo aggiungere l’acqua nelle proporzioni stabilite dal produttore. Credo quindi che questo settore del mercato sia poco affrontabile dai produttori di calcestruzzo ordinario.

La formazione culturale del settore 

AD: Il tecnologo del calcestruzzo. Una figura che qualcuno ritiene in via di estinzione. E’ ancora attuale nell’evoluzione delle costruzioni l’esigenza di una figura specializzata che possa supportare gli interlocutori nella definizione delle voci di capitolato sul calcestruzzo e dei relativi controlli ? E che caratteristiche dovrebbe avere ?

(MC): Il tecnologo del calcestruzzo è una figura ancora molto importante che dovrebbe supportare il progettista nella definizione delle voci di capitolato.

AD: Nel passato l’industria chimica del cemento italiana - produttori di cemento e additivi - ha sempre avuto un forte collegamento con l’università e una grande attenzione ai grandi eventi internazionali. Questo ha portato alla nascita di tanti tecnici che hanno contrassegnato l’evoluzione del calcestruzzo negli anni ’80 e ’90. Quanto è importante che ancora oggi vi sia questa stretta collaborazione e partecipazione ? 

(MC): Certamente è ancora molto importante che ci sia questa collaborazione.

AD:  L’Italia ospiterà un evento internazionale importantissimo sulla chimica del cemento e calcestruzzo. Puoi dirci qualcosa di più ? E perchè vale la pena di partecipare ?

(MC): L’evento internazionale prevede due conferenze dell’American Concrete Institute (ACI) che si terranno a Milano nella prima settimana del Novembre 2021 (coronavirus permettendo). La prima conferenza SOCAC è dedicata ai superfluidificanti e agli additivi chimici per il calcestruzzo. La seconda conferenza RACTSI è dedicata ai recenti progressi nella tecnologia del calcestruzzo. Sono giunti al comitato organizzatore presieduto dal Prof. Luigi Coppola oltre 80 abstract per la conferenza SOCAC ed altrettanti abstract per la conferenza RACTSI. In base alla trascorsa esperienza questi 160 abstract dovrebbero diventare circa 100 articoli da tutti i continenti del pianeta. La partecipazione a queste conferenze consentirà di condividere con tutti gli altri ricercatori l’esperienza maturata in tutto il mondo su questi importanti argomenti sulla tecnologia del calcestruzzo.