Dal prescrittivo al prestazionale: il punto di vista di Heidelberg Materials sul futuro della UNI 11104

UNI 11104: integrare sicurezza e innovazione per un calcestruzzo più performante

Quali sono i principali limiti dell’attuale approccio prescrittivo della UNI 11104 rispetto alle esigenze reali del settore del calcestruzzo?

Per quanto riguarda le norme prescrittive, credo che queste abbiano due aspetti contrapposti. Da un lato, limitano la flessibilità e l'innovazione, e di conseguenza l’implementazione di nuove soluzioni, dall'altro, prescrivono e quindi impongono delle soglie minime composizionali di sicurezza.

Una "fusione" dei due aspetti potrebbe essere la migliore risposta alle esigenze reali del calcestruzzo. Ad esempio, sappiamo bene quale sia l'importanza e il valore di una buona matrice legante per la durabilità del calcestruzzo ottenuta con dei minimi quantitativi di legante. Allo stesso tempo, conosciamo bene anche i benefici apportati da alcuni materiali aggiunti alla miscela, che migliorano ad es. l'impermeabilità agli agenti aggressivi che minerebbero la durabilità dell’opera. Pertanto, tenendo presente i limiti minimi cautelativi attuali, si dovrebbe parlare di prestazioni da raggiungere anche con l’utilizzo di altri materiali riconosciuti, e che vanno oltre la minima resistenza a compressione, es. determinazione della profondità di carbonatazione, l'impermeabilità all’acqua e la penetrazione degli ioni cloruri.

Adottare un approccio prestazionale per migliorare qualità e durabilità del calcestruzzo

In che modo l’adozione di un approccio prestazionale potrebbe migliorare la qualità e la durabilità del calcestruzzo utilizzato nelle costruzioni italiane?

L'adozione di un approccio prestazionale nella norma UNI 11104 potrebbe migliorare la qualità e la durabilità del calcestruzzo nelle costruzioni italiane. Questo approccio darebbe ai progettisti maggiore responsabilità nel richiedere miscele di calcestruzzo specifiche per soddisfare le prestazioni basate su condizioni ambientali e strutturali, considerando anche soluzioni aggiuntive per incrementare tali prestazioni.

In molti cantieri, gli impianti di betonaggio di Heidelberg Materials Italia non solo rispettano i requisiti minimi previsti dalle norme UNI 11104 e UNI EN 206, ma adottano anche ulteriori accorgimenti che migliorano le prestazioni del calcestruzzo, soddisfacendo maggiormente le esigenze dei progettisti. Inoltre, Heidelberg Materials Italia ha avviato un intenso programma di certificazione degli impianti di certificazione di gestione responsabile del calcestruzzo secondo il Concrete Sustainability Council (CSC), che promuove il calcestruzzo come materiale da costruzione sostenibile e dimostra quanto sia preferibile al fine di consentire decisioni consapevoli nel mondo delle costruzioni. La certificazione include l’intera catena di fornitura del calcestruzzo: produttori di cemento, fornitori di aggregati e produttori di calcestruzzo.

Revisione Prospetto 3 della UNI 11104: superare i limiti prescrittivi adottando un approccio sperimentale

Come potrebbe essere rivisto il Prospetto 3 (relativo al valore di k) per andare oltre ai limiti prescrittivi su acqua/cemento e contenuto minimo di cemento, introducendo un percorso alternativo basato su prove sperimentali (ad esempio la “valutazione preliminare” di cui all’11.2.3 delle NTC 2018) che dimostrino l’equivalenza prestazionale?

Il Prospetto 3 potrebbe essere rivisto se si adottasse un approccio di tipo sperimentale. In tal senso si potrebbe effettuare, al netto di opportuni margini di sicurezza, una nuova valutazione del K per ogni tipo di cemento utilizzato. In questo modo, potrebbero essere ampliate le prestazioni del calcestruzzo a seconda delle prescrizioni del progettista.

Test e criteri di valutazione per un approccio prestazionale affidabile

Quali prove e criteri di valutazione (resistenza alla carbonatazione, penetrazione di acqua, attacco da cloruri, prove di gelo/disgelo, ecc.) risulterebbero indispensabili per un approccio prestazionale affidabile, in alternativa o a integrazione dei requisiti di composizione (rapporto a/c, contenuto minimo di cemento, valore di k)?

Direi che citare solo alcuni criteri di valutazione in modo generico non sia esaustivo. A seconda delle prestazioni da raggiungere e quindi dell’affidabilità delle stesse, è necessario adottare accorgimenti composizionali specifici e condurre test mirati per misurare il loro raggiungimento.

Ad esempio, per l'esposizione del calcestruzzo ad ambiente marino, sarebbe utile partire dalle prescrizioni composizionali minime attuali e andare a migliorare la chiusura dei pori della matrice cementizia ad es. utilizzando delle aggiunte. Allo stesso tempo, è indispensabile effettuare test per misurare le prestazioni raggiunte, come il coefficiente di diffusione dei cloruri e la determinazione della profondità di penetrazione dell'acqua. Un esempio pratico di questo criterio di valutazione è l’i.idro Marine Concrete, prodotto presente nel catalogo dei prodotti ed utilizzato nel Mose di Venezia.

Sul rapporto aggiunte e cemento

In che misura andrebbero riconsiderati i limiti massimi sul rapporto aggiunta/cemento (per ceneri volanti, fumi di silice, loppa d’altoforno, ecc.) quando dati sperimentali dimostrano prestazioni equivalenti o superiori ai calcestruzzi “convenzionali” definiti dalla norma?

In relazione a quanto detto sopra e tenendo presente opportuni margini di sicurezza, tali limiti massimi sul rapporto aggiunta/cem potrebbero essere rivalutati in base alle valutazioni preliminari effettuate per verificare il valore del K con le diverse tipologie di cemento.

UNI 11104 e la sostenibilità del calcestruzzo con aggregati di riciclo

Come conciliare le disposizioni del Prospetto 6 (requisiti di durabilità e limiti prescrittivi) con un modello prestazionale che favorisca l’uso di materiali sostenibili (aggregati riciclati e aggiunte) e, al contempo, garantisca la durabilità attraverso metodi di prova e verifiche in opera?

Per Heidelberg Materials la sostenibilità è una priorità, in particolare l'uso di aggregati riciclati. La qualità e la costanza di questi materiali sono essenziali per raggiungere gli obiettivi prestazionali.

Credo che un approccio integrato come il nostro, supportato dalla Direzione Tecnologie e Qualità, che include criteri prestazionali e metodi di prova per monitorare continuamente gli aggregati riciclati in ingresso e il prodotto finito in uscita, non solo renda affidabile il calcestruzzo, ma costituisca anche una garanzia aggiuntiva.

In che modo la norma potrebbe esplicitare meglio l’opzione prestazionale, ad esempio chiarendo la possibilità di adottare procedure di verifica alternative ai requisiti prescrittivi, ed evitando di trasmettere l’idea che la UNI 11104 sia vincolante in senso “impositivo”?

Si potrebbero introdurre delle sezioni supplementari in cui vengono esposte e argomentate le verifiche da eseguire per misurare le prestazioni equivalenti. Ad esempio, si potrebbe utilizzare un blend di cementi e opportune aggiunte per dimostrare il beneficio sulla permeabilità all'acqua e su altri parametri fondamentali per la durabilità.

Come si dovrebbe riorganizzare il capitolo dedicato agli aggregati di riciclo, attualmente basato su percentuali massime di sostituzione, per allinearlo all’approccio prestazionale e permettere di dimostrare l’adeguatezza del materiale tramite prove e certificazioni specifiche?

Come detto sopra, gli aggregati di riciclo per Heidelberg Materials sono fondamentali per la sostenibilità del calcestruzzo. Studi accademici, dai noi finanziati, stanno esaminando l'uso e l'impatto degli aggregati di riciclo a diverse percentuali di sostituzione. Diversi test indicano che i risultati sono positivi anche con alte percentuali di sostituzione, ma dipendono dalla qualità dell'aggregato riciclato. Sarebbe quindi necessario instituire dei test preliminari sugli aggregati e di conseguenza sul calcestruzzo fresco e indurito al fine di garantire le prestazioni richieste dal progettista, soprattutto in termini di durabilità. Questo favorirebbe l'utilizzo degli aggregati di riciclo a diverse percentuali e potrebbe portare i produttori a migliorare ulteriormente anche alcuni aspetti della catena produttiva degli stessi.

Come rendere la UNI 11104 più snella e focalizzata sulle prestazioni?

Quali parti della norma (dal capitolo 5 fino ai prospetti sui parametri minimi di composizione) andrebbero rivedute in modo radicale per rendere la UNI 11104 più snella e focalizzata sulle prestazioni, favorendo così l’innovazione nel settore del calcestruzzo?

Questo argomento è complesso e impegnativo. Il lavoro svolto dalle diverse commissioni di revisione UNI negli ultimi anni è stato significativo. La proiezione della norma sulle prestazioni è rilevante, ma deve essere oggetto di un approfondito confronto tra le commissioni stesse, al fine di valutare quanto è stato realizzato e quali modifiche possono essere apportate.

UNI 11104 e nuove NTC, allineamento necessario per maggiore coerenza e chiarezza normativa

Alla luce della revisione in corso delle Norme Tecniche per le Costruzioni, ritieni che si debba rivedere la UNI 11104 dopo la pubblicazione delle nuove NTC per assicurare piena coerenza e chiarezza complessiva?

Rivedere la UNI 11104 dopo la pubblicazione delle nuove NTC garantirebbe coerenza e chiarezza complessiva, assicurando che tutte le normative siano allineate e che i professionisti del settore abbiano un quadro normativo uniforme e aggiornato. Questo aggiornamento è fondamentale per noi poiché vogliamo mantenere elevati standard di sicurezza, qualità e trasparenza nelle costruzioni.

Permettetemi alla fine di ringraziare i colleghi della Direzione Tecnologie e Qualità di Heidelberg Materials Italia per il loro supporto alle attività di business del calcestruzzo e del cemento. Anche in questa occasione, il loro contributo è stato utile per l'intervista che mi avete proposto.

Heidelberg Materials è il nuovo brand che da novembre 2023 ha raccolto l’eredità dei marchi storici di Italcementi e Calcestruzzi.