La nuova norma UN EN 197/1

La UNI EN 197/1 fa parte del corpo normativo UNI dal 6 ottobre 2011 (con sei mesi di anticipo rispetto alle regole comunitarie): è la nuova versione in lingua inglese della EN 197/1, la norma europea che stabilisce composizione, caratteristiche e criteri di conformità per i cementi comuni, quelli “tradizionali” e “ben conosciuti”, definizione che per vedere la luce a livello comunitario presso gli organi tecnici ha richiesto oltre 20 anni di lavori, quando si è concretizzata la prima versione nel 1992.
La norma sostituisce la precedente versione del 2000 e incorpora al suo interno anche gli allegati dal valore normativo, prodotti negli anni (A1 relativo ai cementi a basso calore di idratazione e A3 dedicato alla caratterizzazione delle ceneri volanti), e la EN 197/4 relativa ai cementi d’altoforno a bassa resistenza iniziale. Inoltre per la prima volta trova spazio in una norma europea la classificazione dei cementi resistenti ai solfati, oggetto per lunghi anni di discussioni comunitarie e di opposizioni anche forti soprattutto da parte dei paesi nordici.

In sintesi la norma definisce e specifica: 27 tipi di cementi comuni, 7 cementi comuni resistenti ai solfati (SR) e il requisito di base per il basso calore (LH), nonché 3 distinti cementi d’altoforno con bassa resistenza iniziale (L) e le caratteristiche / proporzioni dei loro costituenti.
Inoltre per ciascun prodotto sono definiti i requisiti meccanici, fisici, chimici e le classi di resistenza, i criteri di conformità e le regole da rispettare per garantire le prestazioni attese dall’utilizzatore.
La nuova norma non si applica ai cementi “speciali”: a bassissimo calore di idratazione (EN 14216), supersolfatati (EN 15743), alluminosi (EN 14647), per muratura (EN 413).

Le norme nazionali, in contrasto con la norma europea, dovranno essere abrogate entro il 30 giugno 2013.

Tutto questo sotto la garanzia della marcatura CE così come definito dalla Direttiva 89/106 dei materiali da costruzione (con un livello di attestazione dei controlli fra i più severi in assoluto per il settore!) e in ottica anche dell’applicazione del futuro Regolamento 305/2011 che supera la direttiva e fissa condizioni armonizzate per la commercializzazione in Europa dei prodotti da costruzione a partire dal 1° luglio 2013.

LE NOVITÁ
Ecco in estrema sintesi le novità della EN 197/1 2011:
- ceneri volanti¹: quando sono utilizzate come costituenti del cemento, esse devono appartenere ad una delle tre “categorie” A / B / C in funzione della perdita al fuoco (0-5%; 2-7%; 4-9%) come indice del tenore di incombusto (tanto minore è il valore tanto più è virtuosa la combustione nella caldaia della centrale termoelettrica), con l’obbligo di dichiarazione della categoria sul sacco e/o sul documento di trasporto;
- cementi d’altoforno con bassa resistenza iniziale²: introduzione delle classi L oltre alle già esistenti classi N e R (valido solo per questo tipo di cemento e non applicabile agli altri!);
- cementi a basso calore di idratazione (LH)³: questa caratteristica è definita in base allo sviluppo di calore durante il processo di idratazione, misurato con i metodi previsti per norma dalla EN 196/8 (metodo per soluzione a 7gg) e dalla EN 196/9 (metodo semiadiabatico a 41 ore) e deve rispettare il limite di 270 J/gr; si tratta di un dato fondamentale quanto il cemento è impiegato in calcestruzzi per getti massivi (ad esempio: costruzione di una diga o di una grande cubo di fondazione), nel qual caso a volte è addirittura necessario un prodotto a bassissimo calore di idratazione definito VLH dove il limite è 220 J/gr;
- cementi resistenti ai solfati (SR)⁴: è la novità certo più impattante sul mercato e sugli utilizzatori, in termini di capitolati e di classi di esposizione ed è il vero “salto di qualità” (pure discutibile, ma almeno questa volta si prende una posizione comune) introdotto dalla norma, che stabilisce una sola classe di resistenza rispetto all’ambiente aggressivo, non definisce criteri di “perfomance”⁵ e dettaglia solo requisiti di composizione (si applica ai CEM I; CEM III/B; CEM III/C; CEM IV) e chimici (nel clinker il C3A⁶, alluminato tricalcico, deve essere inferiore a 0-3-5% per i CEM I SR0-SR3-SR5 e inferiore a 9% per i CEM IV; tenore massimo di solfati nei cementi inferiore a 3% e a 3,5% in funzione delle classi di resistenza a compressione); nessun requisito aggiuntivo previsto per i cementi d’altoforno CEM III/B e CEM III/C.

SR e LH sono caratteristiche aggiuntive applicabili al prodotto su richiesta del produttore e, una volta verificate dall’istituto certificante, diventano parte integrante della marcatura CE con valore e visibilità internazionale (a differenza di quanto avviene oggi, dove è sufficiente la dichiarazione del produttore rispetto ad una norma nazionale, quindi si va “sulla fiducia”).
Se l’impatto della sigla LH non può che fare “bene” al settore e al mercato, con massima trasparenza verso una caratteristica che molti prodotti italiani da sempre posseggono e dà lustro a cementi in certi casi anche ingiustamente sottovalutati dal mercato, ben diverso sarà l’effetto della sigla SR, dove a tutti gli effetti si attribuisce una caratteristica “speciale”: in Italia i 2/3 dei cementi commercializzati e utilizzati nelle varie applicazioni industriali sono portland compositi (tipi II/A e II/B) che in base alla nuova EN 197/1 non saranno più classificabili come SR mentre in tanti casi, secondo la UNI 9156:1997⁷, potevano rientrare nella categoria della moderata ed dell’alta resistenza ai solfati. Anche i cementi pozzolanici CEM IV avranno l’obbligo di rispettare requisiti aggiuntivi, oggi non previsti dalla norma italiana, mentre i compositi CEM V sono esclusi, senza appello!
Nei prossimi mesi, appena la nuova EN 197/1 sarà applicata anche in Italia, ci aspettiamo un po’ di movimento nel panorama dei cementi in commercio (ad esempio, l’importazione si sta già attrezzando!) soprattutto se consideriamo l’implicazione di questi nuovi criteri sui capitolati e l’interpretazione che ne daranno progettisti e imprese.

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NOTE
1) sono sottoprodotti, in Italia si tratta di rifiuti, ottenuti dalla combustione del carbone nelle centrali termoelettriche destinate alla produzione di energia elettrica (sono escluse nella definizione le ceneri ottenuti in processi di combustione mista carbone + olio combustibile e/o rifiuti tipo CDR/CSS, non possono essere utilizzate le ceneri prodotte dagli inceneritori) e devono essere conformi alla norma EN 450-1 ceneri volanti per calcestruzzo, il criterio di caratterizzazione era già previsto dall’Allegato 3 del 2007 compreso oggi nella nuova EN 197/1
2) l’introduzione di questi cementi era già prevista dalla EN 197/4 assorbita nella nuova EN 197/1:2011; per la classe di resistenza alla compressione (valore caratteristico del prodotto cemento), secondo il paragrafo 7.1.2 della norma, L indica bassa resistenza iniziale, N ordinaria resistenza iniziale, R elevata resistenza iniziale
3) l’introduzione di questi cementi era già prevista dall’Allegato 1 del 2004 compreso oggi nella nuova EN 197/1
4) espressione applicata ai cementi resistenti all’azione aggressiva (espansiva) dei solfati contenuti nelle acque e nei terreni, tali che, per la sua particolare costituzione, hanno un basso contenuto di alluminati (per la loro definizione vedere nota 6) e danno luogo ad impasti impervi alla diffusione degli ioni solfato. La scelta della classe di resistenza dipende dalle condizioni di aggressività dell’ambiente di lavoro del manufatto.
5) a livello europeo non è stato possibile in oltre 40 anni di trattative e discussioni su questo come su altri temi riguardati il cemento (inteso come semilavorato / legante per prodotti da costruzione) giungere ad un accordo comunitario e armonizzato per definire una serie di prove che consenta di definire con certezza se un cemento è caratterizzato da resistenza ai solfati, complice anche il “pregiudizio” che si tratti prevalentemente di prodotti “regionali” (lasciando quindi agli stati membri la facoltà di legiferare in merito ognuno con i propri criteri di valutazione) e che la pozzolana non è un costituente nobile del cemento, lasciando quindi la definizione solo a criteri chimici e di composizione. A conferma di ciò segnaliamo che per i cementi pozzolanici, quelli identificati dalla sigla CEM IV, che ambiscono alla caratterista aggiuntiva SR è imposto il saggio di pozzolanicità positivo a 8gg e non a 15gg come vale invece per i cementi pozzolanici comuni
6) costituente mineralogico del clinker, prodotto durante le fasi di cottura nel forno da cemento a temperature >1200 °C, responsabile delle prime fasi di idratazione del cemento e molto sensibile alla presenza di solfati solubili in acqua fino a procurare espansione “incontrollata” nel manufatto in calcestruzzo
7) la UNI 9156:1997 cementi resistenti ai solfati – classificazione e composizione (revisione della precedente UNI 9156:1987 in funzione dell’uscita in quegli anni della EN 197/1) prevede 3 livelli: moderata (equivalente alla resistenza verso l’acqua di mare), alta e altissima, in funzione di composizione / ricetta, tenore di solfati e tenore di C3A misurato nel cemento (non nel clinker) e non esclude tipi di cemento “per definizione” come invece sancisce la nuova EN 197/1