La classe di consistenza del calcestruzzo? è un fattore di specializzazione del materiale
Il calcestruzzo è un materiale ampiamente utilizzato, si dice il più utilizzato al mondo dopo l'acqua, ma la conoscenza di alcuni suoi aspetti basilari e incredibilmente ancora spesso di livello basso, e di frequente i media generalisti lo "trattano davvero male" incolpandolo di problemi che in genere sono causati da "un altro soggetto". Ho ritenuto utile fare questa breve intervista a un amico ed autore di Ingenio, l'ing. Roberto Troli, che cortesemente mi ha risposto. Ecco cosa è emerso.
Calcestruzzo depotenziato ?
Caro Roberto,
quando oggi un’opera esistente presenta dei problemi strutturali connessi alla qualità del calcestruzzo con cui è stato costruito si usa spesso il termine “calcestruzzo depotenziato”. E’ una frase che ha senso tecnico ? Perchè ho la sensazione che spesso le ragioni stiano a monte, in una prescrizione fin dall’inizio sbagliata dei materiali.
Roberto Troli (RT): Il termine "calcestruzzo depotenziato" anzi, "cemento depotenziato" venne coniato da persone "non esperte" di calcestruzzo nell'ambito di un'inchiesta giudiziaria che ebbe notevole risalto mediatico più di una decina di anni fa. Successivamente è entrata nell'uso corrente, con la sola correzione dell'errore più evidente (è stato sostituito il termine cemento con calcestruzzo) per indicare tutti i casi in cui, eseguendo delle verifiche della resistenza del calcestruzzo in opera, si ottengono risultati inferiori a quelli attesi.Il termine "depotenziato" fa pensare ai motori delle auto moderne la cui potenza viene appositamente e volutamente ridotta, agendo semplicemente sulla centralina elettronica, per svariate esigenze come, ad esempio, il rispetto dei limiti di inquinamento, la realizzazione di modelli di potenza diversa, ecc.
La "potenza" del calcestruzzo è la sua prestazione meccanica, nel caso in esame, quella esibita in opera e valutata attraverso le prove in sito
A differenza della potenza di un motore, la prestazione meccanica in opera di un calcestruzzo dipende da una molteplicità di fattori e di responsabilità che vanno dalla elaborazione di corrette prescrizioni di capitolato, alle modalità di confezionamento e controllo dei parametri in fase di confezionamento, al trasporto, alle modalità di messa in opera e, ultimo ma non per importanza, alle modalità con cui la prestazione in opera viene valutata e interpretata.
Solo se tutte queste fasi vengono eseguite in maniera corretta si può sperare di ottenere, da verifiche in opera, la prestazione attesa del calcestruzzo.
Nella maggior parte dei casi di cui mi sono occupato a vario titolo, il depotenziamento del calcestruzzo non era voluto e finalizzato al risparmio economico ma semplicemente frutto di noncuranza ed ignoranza nella filiera sopra descritta.
Aggiunta d'acqua al calcestruzzo: di chi è la colpa ?
Sicuramente l’aggiunta di acqua in autobetoniera è uno dei “tumori” del settore. Ma dopo tutti questi anni in cui si è parlato dell’importanza del rapporto acqua cemento ha ancora senso parlare di “incoscienza” e mancata conoscenza del problema o piuttosto è più corretto parlare di noncuranza dovuta all’assenza di controlli ?
(RT) Come ho detto prima, cause di un risultato non conforme sono molto spesso la noncuranza e l'ignoranza. Aggiungo anche la mancanza di controlli adeguati.
Ancora oggi è evidente che la maggior parte dei provini cubici che vengono recapitati ai laboratori ufficiali per i controlli di accettazione non ha nulla a che vedere con il materiale effettivamente messo in opera. Una delle situazioni più ricorrenti è che i prelievi vengono eseguiti prima delle aggiunte di acqua che poi penalizzano irreversibilmente la prestazione meccanica del calcestruzzo.
Perchè questo avvenga occorre che ci sia la "complicità", più o meno consapevole, di varie figure, comprese quelle deputate ai controlli.
Se si aggiunge acqua è perchè si vogliono calcestruzzi più lavorabili. Ma se si fornissero calcestruzzo minimo in classe S4 il problema permarrebbe ? E come può essere che nel 2020, a oltre 50 anni dalla nascita del settore del calcestruzzo preconfezionato, ancora si producano e consegnino calcestruzzi in S2 e S3 ?
(RT) La classe di consistenza di un calcestruzzo non deve essere vista, come purtroppo avviene, come un parametro economico (più è lavorabile il conglomerato più è costoso) ma come un fattore di specializzazione del materiale.
Esistono lavori, come, ad esempio, la realizzazione delle pavimentazioni aeroportuali, l'esecuzione di rampe molto inclinate e tetti a falde, ecc. che richiedono necessariamente l'impiego di calcestruzzi meno lavorabili per cui non ha senso eliminare le classi di consistenza più basse.
La soluzione del problema sta in una corretta prescrizione della lavorabilità in fase di progettazione.
Ad esempio, non è possibile che si continui a prescrivere, per motivi economici, le classi S3 o S4 per la realizzazione di "tutte le opere in elevazione" quanto oggi, in zona sismica, il livello di congestione delle armature metalliche nei pilastri e nelle travi richiede almeno la consistenza S5 per sperare di raggiungere un adeguato grado di compattazione del materiale. E non si può sempre sperare che sia l'impresa, come spesso avviene, che per non avere problemi ordini il calcestruzzo in classe di consistenza superiore a quella prescritta.
Produzione del Calcestruzzo e mescolatore
La crisi ha ridotto l’uso dei cosiddetti trasportatori aziendali, facendo ulteriormente esplodere la scelta dei padroncini. In un sistema quindi in cui il trasporto è affidato a terzi, non si dovrebbe arrivare a una maggiore garanzia della qualità del calcestruzzo obbligando l’uso del mescolatore in impianto ? Quali vantaggi si otterrebbero ? In Europa cosa succede ?
(RT) L'utilizzo del mescolatore in impianto fuori dall'Italia è la regola non l'eccezione. L'autobetoniera è considerata un mezzo di trasporto non di miscelazione degli ingredienti.
Certamente l'adozione del miscelatore in impianto (che erroneamente noi chiamiamo pre-mescolatore) risolverebbe molti problemi ma non tutti.
Se il rubinetto dell'acqua della betoniera è in mano ad una persona che non ha alcun interesse (nè responsabilità) nei confronti della qualità del materiale trasportato e che, anzi, più rapidamente scarica più guadagna, difficilmente si potrà arrivare ad eliminare la piaga delle aggiunte d'acqua (richieste o non richieste).
Senza la presenza di un mescolatore è possibile garantire - solo attraverso le sonde dell’umidità e l’automazione - il rapporto acqua/cemento finale di un calcestruzzo ?
(RT) In linea teorica si. Se, però, come spesso avviene, parte dell'acqua viene aggiunta avendo come unico parametro di riferimento la pressione del manometro del circuito idraulico dell'autobetoniera, c'è il rischio elevato che il rapporto a/c dipenda anche dall'efficienza e dallo stato di usura della macchina.
Spesso si è parlato dell’importanza all’uso del mescolatore in generale, senza entrare nel merito della tipologia di mescolatore adatto per una produzione di calcestruzzo preconfezionato. Un mescolatore quindi vale l’altro ?
(RT) Difficile rispondere a questa domanda. Più che la tecnologia impiegata (orizzontale, verticale, ecc.) i parametri più importanti appaiono la capacità del mescolatore e la velocità di miscelazione per evitare tempi di caricamento troppo elevati.
Certificazione FPC del calcestruzzo
L’obbligo della certificazione FPC è stata ottenuta da tutti gli impianti esistenti senza però portare a un aumento né di prove sul calcestruzzo né di assunzione di tecnici di centrale. Come valuti questa situazione ? Abbiamo ottenuto una certificazione di carta ?
(RT) Possiamo passare alla prossima domanda?
Prescrizione del calcestruzzo
Una ultima domanda. L’evoluzione tecnologica nel calcestruzzo oggi ha portato alla possibilità di formulare calcestruzzi con caratteristiche e prestazioni un tempo non immaginabili. Ha ancora senso che le norme attuali prevedano la prescrizione di parametri quali il dosaggio minimo di cemento, il rapporto acqua/cemento, … Non si dovrebbe puntare a una nuova evoluzione delle norme in cui ci si concentri di più sull’obbligo di prescrizioni progettuali più moderne, oltre alla Rck e consistenza, quali ad esempio il ritiro, la resistenza alla penetrazione all’acqua, la tenacità e il modulo elastico ...
(RT) Assolutamente si. Il dosaggio di cemento è una delle prescrizioni presenti nelle norme che non ha alcun riflesso positivo (soltanto negativo se imposto come valore minimo) sulle proprietà del calcestruzzo. A risentire negativamente di un eccessivo dosaggio di cemento sono proprio alcune di quelle prestazioni erroneamente definite "accessorie" come il ritiro, il calore di idratazione, il modulo elastico e il creep che quasi mai trovano spazio nelle prescrizioni di capitolato.
Spesso i difetti delle opere in c.a. dipendono proprio dal mancato controllo di questi parametri.
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