I controlli essenziali nell'impianto di betonaggio del calcestruzzo preconfezionato secondo le norme UNI EN 206 e UNI 11104

Nel settore del calcestruzzo preconfezionato, il mantenimento degli standard di qualità attraverso controlli di produzione adeguati è di vitale importanza.

Questo articolo dettaglia le indicazioni per il controllo dell'impianto di betonaggio previste dalla norma europea UNI EN 206 e dalla normativa italiana UNI 11104, enfatizzando l'importanza dei controlli periodici e delle verifiche di conformità.

I controlli del processo di produzione del calcestruzzo

Nel contesto dell'impianto di betonaggio del calcestruzzo preconfezionato, il controllo di produzione assume una rilevanza significativa. La mancanza di un controllo efficace pesa sia sulle prestazione dei prodotti che sulla sostenibilità della produzione.

È infatti essenziale che i componenti utilizzati, le attrezzature impiegate, i procedimenti di produzione e il calcestruzzo stesso siano soggetti a controlli rigorosi per assicurare che tutto sia conforme alle specifiche richieste dal calcestruzzo e dai requisiti delle norme UNI EN 206:2021 e UNI 11104:2016.

Questi controlli sono stati individuati non solo per verificare la conformità, ma anche per identificare qualsiasi cambiamento significativo nelle proprietà del materiale che potrebbe influenzare la qualità del prodotto finale. La rilevazione tempestiva di tali variazioni è cruciale per permettere l'adozione di azioni correttive adeguate.

Non solo: un controllo efficace riduce la variabilità, e come ha di recente ricordato il prof. Beppe Marano nell'ambito di un incontro in ASSIAD, minore variabilità significa ridurre lo scarto quadratico nel calcolo dell'RcK, e quindi meno spreco di prestazioni e cemento: quindi più sostenibilità.

Ma torniamo alle norme. Per comprendere quali siano questi requisiti partiamo dall'analisi del capitolo 9 delle UNI EN 206, che prevede che la responsabilità del controllo di produzione del calcestruzzo preconfezionato ricada sul produttore.

Secondo la norma è fondamentale che tutto il calcestruzzo prodotto sia sottoposto a un controllo di produzione accurato per garantire la conformità con le specifiche stabilite.

Per controllo di produzione si intende un insieme complesso di misure adottate per mantenere le proprietà del calcestruzzo in linea con i requisiti specificati.

Questo processo comprende diversi aspetti cruciali.

Selezione dei costituenti del calcestruzzo

Scegliere materiali adeguati è fondamentale per la qualità del calcestruzzo, e nell'ambito di un processo sostenibile è necessario valutare oltre che ai fattori prestazionali ed economici anche nuovi parametri: per l'impronta di CO2 del materiale  e il suo effetto sull'impronta CO2 del calcestruzzo, la provenienza, le eventuali certificazioni di sostenibilità ...

Composizione del calcestruzzo

Si tratta di un passaggio fondamentale del processo. Se infatti oggi grazie alle automazioni è possibile prevedere dei sistemi di formulazione dinamica delle ricette del calcestruzzo è fondamentale individuare e attuare dei criteri e sistemi di controllo per assicurare il rispetto delle composizioni dei materiali

Produzione del calcestruzzo

L'impianto deve poi avere la capacità di produrre le ricette di calcestruzzo secondo le tolleranze previste. Questo implica non solo impianti con determinate caratteristiche ma un definito processo di controllo della produzione, con dispositivi di misura, sensori, allarmi ... e dello stato di manutenzione tale da assicurare che vi sia il rispetto delle composizioni e delle prescrizioni. 

Ispezione dell'attrezzatura per il trasporto e la posa del calcestruzzo fresco

Le prestazioni del calcestruzzo sono garantite alla bocca di scarico del calcestruzzo. E' quindi fondamentale che il processo assicuri lo stato di servizio dei mezzi di trasporto e consegna del calcestruzzo, a cominciare dallo stato delle alette dell'autobetoniera- Ma per i moderni mezzi non è sufficiente.

Ispezioni e prove

In tale processo produttivo è quindi necessario che siano identificati e realizzati i controlli necessari per attestare la conformità della produzione e il raggiungimento delle prestazioni previste.

Taratura dell'attrezzatura

E' un aspetto saliente del controllo di processo. Celle di carico e sensori, così come le attrezzature di prova è essenziale che siano monitorate al fine di assicurare il loro costante stato di taratura.

Controllo di conformità

Il controllo di conformità non è il controllo di accettazione.

Il controllo di accettazione è quello eseguito dalla direzione lavori nel rispetto delle prescrizioni delle Norme Tecniche delle Costruzioni e del Progetto. Viene eseguito dalla Direzione Lavori e non è necessario alcun contraddittorio.

Il controllo di conformità è quello previsto dalle norme UNI ed EN ai  fini del controllo del processo del calcestruzzo. Viene eseguito dal produttore di calcestruzzo. In tal senso occorre seguire le linee guida specificate nel punto 8 della UNI EN 206 per garantire che tutte le procedure siano rispettate.

Esiste un ulteriore controllo di conformità: quello che definito contrattualmente tra acquirente e fornitore. In questo caso è il contratto di fornitura che definisce quali controlli effettuare ed è opportuno che siano eseguiti in contraddittorio.

Utilizzo dei risultati delle prove

L'organizzazione deve poi prevedere che i dati raccolti sia nel controllo del processo produttivo che di conformità  siano utilizzati per ottimizzare i processi e migliorare il prodotto. Questo diventa ancor più essenziale nel momento in cui le regole di sostenibilità imporranno l'uso di leganti che molto probabilmente avranno variabilità maggiori tra una fornitura e l'altra, e di aggregati di riciclo, assolutamente poco costanti.

Le responsabilità dei controlli di produzione

Il punto 9.2 "Sistemi di Controllo di Produzione" evidenzia che è essenziale definire chiaramente le responsabilità, i ruoli e le interazioni di tutto il personale coinvolto nel processo di controllo di produzione.

Questo deve essere documentato in un manuale del controllo di produzione, che dà particolare importanza al personale con autorità decisionale critica per minimizzare il rischio di non conformità. Le procedure e le istruzioni del sistema di controllo devono essere dettagliatamente documentate, rispettando le frequenze di controllo e ispezione previste. È vitale che i risultati delle prove e delle ispezioni siano accuratamente registrati e conservati.

La norma - e pochi considerano questo punto - prevede che il sistema di controllo di produzione debba essere periodicamente rivisto dalla direzione almeno ogni due anni per verificarne l'adeguatezza e l'efficacia. Le registrazioni di tali revisioni devono essere conservate per almeno tre anni, o più se richiesto dalla legge.

I controlli sull'impianto

E veniamo al nocciolo di questo articolo: i controlli sulle attrezzature di produzione del calcestruzzo.

Per le attrezzature utilizzate le due norme prevedono la necessità di predisporre un programma di controlli sistematici.

Tale programma deve aderire alle frequenze minime di verifica indicate nel prospetto 7 della norma UNI 11104, assicurando così che ogni componente dell'impianto sia mantenuto in condizioni ottimali e funzionale alla produzione di calcestruzzo di qualità.

Elenco dei Controlli di Produzione del Calcestruzzo secondo UNI 11104

La manutenzione e il controllo delle attrezzature sono cruciali per garantire la qualità del calcestruzzo prodotto.

Di seguito, vengono elencate le ispezioni e le prove richieste per le diverse attrezzature utilizzate nell'impianto di betonaggio, complete di scopo e frequenza ripresi dalla tabella 7 della norma.

1. Cumuli, contenitori, ecc.

• Tipo di controllo: Ispezione visiva
• Scopo: Accertare la conformità ai requisiti
• Frequenza: Settimanale
• Note dell'autore: il fatto che sia previsto un controllo visivo con una frequenza settimanale non deve trarre in inganno il produttore. Per esempio, dopo una notte di vento o pioggia è opportuno verificare i cumuli e le tramogge degli aggregati, perchè potrebbero esserci delle contaminazioni con foglie, rami, ... oppure una perdita di fini nei cumuli delle sabbie, ...  E' quindi fondamentale curare l'aspetto culturale di chi fa i controlli: vengono fatti non per una norma ma per garantire una qualità produttiva. Questa osservazione vale per tutti i punti successivi e non la ripeterò.

2. Attrezzatura di pesatura

• Tipo di controllo: ispezione visiva delle prestazioni
• Scopo: Verificare che l’attrezzatura sia pulita e funzionante
• Frequenza: Giornaliera
• Note dell'autore: più che un controllo visivo delle prestazioni si dovrebbe parlare dello stato in uso dell'attrezzatura e, in caso di dubbio, verifica con un confronto della pesa d'impianto.

3. Prova dell’attrezzatura di pesatura

• Tipo di controllo: Prova di funzionamento
• Scopo: Conformarsi ai requisiti del punto 9.6.2.2 della UNI EN 206
• Frequenza: All'installazione, annualmente e ogni 50.000 m³ prodotti per sistema di pesatura
• Nota dell'autore: sarebbe opportuno aumentare le frequenze e prevedere di annotare nel tempo le deviazioni registrate, per poter comprendere lo stato di invecchiamento dei sistemi e intervenire con la manutenzione straordinaria o la sostituzione per tempo, senza aspettare la non conformità.

4. Dosatore degli additivi (inclusi quelli montati sulle autobetoniere)

• Tipo di controllo: Ispezione visiva della prestazione
• Scopo: Assicurare corretta condizione e funzionamento
• Frequenza: Prima dell'uso di ogni giornata per ciascun additivo

5. Prova dell'apparecchiatura di misurazione e completamento dello scarico

• Tipo di controllo: Prova di funzionamento
• Scopo: Conformarsi ai requisiti del punto 9.6.2.2 della UNI EN 206
• Frequenza: All'installazione, annualmente e in caso di dubbio

6. Misuratore d’acqua e dosatore d’acqua sull’autobetoniera

• Tipo di controllo: Prova dell'attrezzatura di misurazione
• Scopo: Conformarsi ai requisiti del punto 9.6.2.2 della UNI EN 206
• Frequenza: All'installazione, annualmente e in caso di dubbio
• Note dell'autore: aggiungerei che se si utilizza di pozzo o di riciclo sia utile prevedere una frequenza maggiore.

7. Attrezzatura per la misurazione in continuo del contenuto d’acqua degli aggregati

• Tipo di controllo: Confronto quantitativo
• Scopo: Accertare i valori corretti di misurazione
• Frequenza: All'installazione, mensilmente e in caso di dubbio
• Nota dell'autore: Dipende dal tipo di sonda. Sonde molto vecchie dovrebbe avere un piano di verifica più frequente delle nuove sonde, e in caso di pioggia abbondante la verifica dovrebbe essere obbligatoria. Mi sembra opportuno toccare anche un ulteriore argomento: spesso per valutare il corretto funzionamento delle sonde di un impianto si sceglie di farlo attraverso il confronto con la misura dell'umidità degli inerti tramite la prova all'alcool, che a mio parere andrebbe proibita per gli evidenti problemi di sicurezza.

8. Sistema di dosaggio

• Tipo di controllo: Ispezione visiva
• Scopo: Verificare il corretto funzionamento del sistema di dosaggio
• Frequenza: Giornaliera

9. Confronto dei costituenti nell’impasto

• Tipo di controllo:Confronto mediante metodo idoneo
• Scopo: Soddisfare i requisiti del punto 9.7 della UNI EN 206
• Frequenza: All'installazione, periodicamente e in caso di dubbio
• Nota dell'autore. Il punto 9.7 della UNI EN 206 da le tolleranze di produzione (3% per i componenti, tranne per gli additivi pari al 5%). Ma da anche questa indicazione: le tolleranze valgono: "Per quantità di calcestruzzo maggiori o uguali a 1 m³". In un metro di calcestruzzo ci vanno in genere 170 litri di acqua, secondo la norma si può sgarrare di 5 litri. Tenendo conto delle tolleranze che abbiamo sul rilievo dell'assorbimento degli inerti, delle tolleranze di rilievo di acqua di eccesso negli inerti, della tolleranza dei dosatori volumetri di acqua a parere di chi scrive sembra molto difficile garantire queste tolleranze per 1 m³ di calcestruzzo. La nuova versione della norma dovrebbe prevedere almeno un minino di 3 m³, e sotto a questi volumi ... Dio ci aiuti.

10. Apparecchiatura di prova

• Tipo di controllo: Taratura secondo norme
• Scopo: Controllare la conformità
• Frequenza: Periodicamente, almeno annuale per apparecchiature di prova della resistenza
• Nota dell'autore: per la pressa andrebbe registrato il valori di scostamento annuale per verificare una linea di tendenza e poter intervenire con la manutenzione in modo anticipato.

11. Miscelatori (comprese autobetoniere)

• Tipo di controllo: Ispezione visiva e verifica dell'usura
• Scopo: Controllare l'usura dell’attrezzatura di miscelazione
• Frequenza: Ogni 2.000 m³ prodotti o trasportati e comunque trimestrale
• Nota dell'autore: Attenzione alla sicurezza. Qui si rischia di rimanere con la testa .... per aria.

Conclusioni

Questo breve articolo ha l'obiettivo di ricordare quali siano le prescrizioni a norma di controllo sugli impianti, anche per stimolare un dibattito in un momento in cui si sta rivedendo la UNI EN 206. Per esempio sarebbe il caso di prevedere qualche informazioni in più sulla parte di automazione impiantistica.

Ovviamente per saperne di più sulle regole attuali occorre leggersi le norme citate, a cui rimando il lettore.