Le nuove Linee Guida fib per la progettazione e la realizzazione delle pavimentazioni in calcestruzzo

Le pavimentazioni in calcestruzzo trovano largo impiego nelle aree industriali oltre che negli edifici commerciali, sia all’interno (es. magazzini, logistiche, aree di produzione industriale, aree di stoccaggio o di movimentazione merci) che all’esterno (aree di parcheggio).

Dopo tanti anni caratterizzati dall’assenza di una normativa cogente, recentemente le pavimentazioni hanno suscitato una maggior attenzione da parte del normatore con la pubblicazione delle Linee Guida del CNR (2016) e il riconoscimento del ruolo strutturale delle pavimentazioni nella Circolare esplicativa delle norme tecniche (2019) ed una ulteriore precisazione del Presidente del Consiglio Superiore del Lavori Pubblici (2019).

Pavimentazioni di edifici industriali: Linee guida e normativa

Tutto ciò è avvenuto anche a seguito delle criticità manifestate dalle pavimentazioni di edifici industriali con pesanti scaffalature, interessate dai recenti terremoti. In effetti, le pavimentazioni sono, senza alcun dubbio, la platea di fondazione delle scaffalature che, in caso di collasso, può portare al collasso dell’intera scaffalatura.

La criticità delle scaffalature (soprattutto quelle pesanti) in zona sismica (cioè in tutto il territorio nazionale) ha spinto molti imprenditori a rinforzarle (o sostituire); anche tale operazione, nonostante il relativamente facile per il rinforzo delle scaffalature metalliche, manifesta notevoli criticità nel rinforzo delle fondazioni delle scaffalature, cioè della pavimentazione.

Si deve poi considerare che, negli ultimi anni, le esigenze nelle aree industriali e logistiche hanno richiesto alle pavimentazioni prestazioni sempre più importanti, consentite da una tecnologia in continuo sviluppo. In effetti sono ora disponibili nuove attrezzature per la realizzazione di pavimentazioni e nuovi materiali sono entrati nel mercato; tra questi ultimi si può citare il calcestruzzo fibrorinforzato (FRC) così come il calcestruzzo con aggregati riciclati, in un mercato delle costruzioni sempre più orientato all'economia circolare.

Relativamente ai FRC si deve osservare che da tempo sono utilizzati per le pavimentazioni ma sono con l’uscita del Model Code 2010 del fib (2012) e delle recenti Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC, 2018), sono considerati materiali a prestazione garantita prodotti da produttori qualificati dal ministero.

Le pavimentazioni in calcestruzzo erano generalmente realizzate esclusivamente sulla base di specifiche di capitolato, senza uno specifico progetto. Il risultato di una mancata (o scarsa) attenzione progettuale e costruttiva è però stata causa di varie difettosità come le fessurazioni o le eccessive deformazioni che possono compromettere la funzionalità del pavimentazione stessa.

Pavimentazioni in calcestruzzo, l'importanza di una corretta progettazione e realizzazione

Dal punto di vista strutturale le pavimentazioni sono normalmente delle piastre su un appoggio continuo; tuttavia, negli ultimi anni, sono state realizzate numerose pavimentazioni su solette in elevazione.

La progettazione di una pavimentazione è particolarmente articolata in quanto deve considerare innanzitutto gli aspetti geotecnici, in aggiunta alla tecnologia del calcestruzzo e dello strato di usura superficiale per non dimenticare, naturalmente, gli aspetti strutturali. Relativamente a questi ultimi, si deve osservare che la piastra di calcestruzzo può essere progettata come:

1. non rinforzata;
2. rinforzata con uno o due strati di armatura;
3. rinforzata con carichi da precompressione post-tesi;
4. fibrorinforzata (FRC) con o senza armatura convenzionale.

In fase di progettazione dovrebbero essere poi considerate anche specifiche condizioni ambientali come la contaminazione dei suoli o le azioni sismiche sulle scaffalature presenti.

Le azioni presenti sulle pavimentazioni in calcestruzzo comportano stati di sforzo piuttosto complessi. Ad esempio, i carichi mobili provocano azioni cicliche variabili con la pavimentazione sottoposta ad azioni flettenti che comportano la presenza di trazioni, sia all'intradosso che all'estradosso. Quando le sollecitazioni di trazione superano la resistenza a trazione del calcestruzzo, è necessaria un'attenta valutazione dei possibili fenomeni di fessurazione con la necessità di utilizzo di armature o FRC, soprattutto quando i rischi di fessurazione riguardano la superficie estradossale della pavimentazione.

Come le altre strutture, la progettazione del pavimento dovrebbe considerare sia gli Stati limite di esercizio (SLE) che gli Stati limite ultimi (SLU). Infatti, il controllo delle fessure e la deformazione sono particolarmente importanti nelle condizioni di esercizio poiché una deformazione eccessiva potrebbe creare problemi alle scaffalature, al transito dei veicoli e, in generale, alla funzionalità del pavimento. Allo stesso tempo, la sicurezza strutturale, soprattutto in presenza di scaffalature molto pesanti e/o di azioni sismiche, richiede specifiche verifiche agli Stati Limite Ultimi.

La resistenza all'usura e il comportamento dei giunti (di costruzione, di contrazione, di dilatazione e di isolamento) sono altre proprietà rilevanti del pavimento che rappresentano i punti chiave per la manutenzione della pavimentazione stessa. La resistenza all’impatto può essere un altro requisito prestazionale significativo in diverse pavimentazioni. Non si deve infine dimenticare che lo strato di finitura riveste un ruolo importante anche per l'estetica del pavimento.

La realizzazione di una pavimentazione in calcestruzzo deve anche considerare diversi requisiti tecnici e ambientali (come vento o temperature alte/basse) o le condizioni di operatività locale (come i materiali disponibili, la presenza di manodopera qualificata, i tempi di realizzazione, ecc.). Inoltre, va sottolineata l'importanza della maturazione che, se ben applicata, riduce notevolmente il rischio di fessurazioni da ritiro e dipende molto dalle condizioni ambientali. I requisiti per una corretta maturazione sono talmente importanti che, a volte, potrebbero imporre restrizioni alla realizzazione in presenza di temperature operative critiche.

Si deve poi considerare che, nelle pavimentazioni esterne, le condizioni meteorologiche (temperatura, umidità relativa, vento) e l'acqua in superficie (pioggia, neve, ghiaccio) condizionano in modo significativo la progettazione e la realizzazione.

Per la complessità delle fasi di progettazione e realizzazione di una pavimentazione e la mancanza di una normativa internazionale aggiornata a tutte le nuove conoscenze messe a disposizione della ricerca sui nuovi materiali e le nuove tecnologie, la federazione internazionale del calcestruzzo strutturale (fib) ha deciso di attivare uno specifico gruppo di lavoro (T1.8) per occuparsi del tema delle pavimentazioni industriali in calcestruzzo (Concrete industrial floors). Al gruppo di lavoro T1.8 partecipano esperti sulle pavimentazioni, sui materiali e sulle nuove tecnologie provenienti da tutti i continenti e da diverse nazioni europee, coordinati dall’autore del presente articolo. Lo scopo principale del T1.8 e quello di pubblicare delle specifiche linee guida per la progettazione, la costruzione e il controllo in fase di realizzazione.

In un contesto caratterizzato da numerose contestazioni nelle pavimentazioni, risulta particolarmente importante anche l’aspetto delle tolleranze delle eventuali difettosità presenti ma anche la definizione di un corretto piano di manutenzione.

Le nuove Linee Guida della federazione internazionale del calcestruzzo strutturale (fib) per la progettazione e la realizzazione delle pavimentazioni in calcestruzzo

Le Linee Guida si concentrano sulle pavimentazioni su un appoggio continuo ma forniscono indicazioni anche per le pavimentazioni su soletta. Sono invece escluse (e sconsigliate) le pavimentazioni su soletta non separate dalla soletta stessa (cioè l’utilizzo della cappa strutturale come pavimentazione) e le pavimentazioni su pali perché caratterizzate da un diverso comportamento strutturale.

Le Linee Guida includono un capitolo per la definizione delle azioni e dei criteri di progettazione e di verifica in aggiunta alle prove in situ per i controlli in fase di realizzazione.

Infine, il documento propone soluzioni per gestire i difetti e/o le riparazioni delle pavimentazioni (nuove o esistenti) e discute il ruolo dei principali attori coinvolti nella progettazione e nella realizzazione, tra cui il committente, il progettista, il costruttore, il direttore dei lavori e il collaudatore, ciascuno con compiti e responsabilità specifiche.

Le Linee Guida sono ora in fase di approvazione finale dal fib e saranno pubblicate probabilmente nei primi mesi del prossimo anno.

Riferimenti bibliografici

CNR (2016), Istruzioni per la Progettazione, l’Esecuzione ed il Controllo delle Pavimentazioni di Calcestruzzo, DT 211.

fib (2012), Model Code 2010, fib Bulletin 65: Model Code 2010 Final Draft – Volume 1. ISBN 978-2-88394-105-2, 2012. pp. 350

Ministero delle Infrastrutture e Trasporti (2018), Norme Tecniche per le Costruzioni, NTC 2018, Decreto Ministeriale 17 gennaio 2018.

Ministero delle Infrastrutture e Trasporti (2018), Istruzioni per l’applicazione dell’«Aggiornamento delle “Norme tecniche per le costruzioni”» di cui al decreto ministeriale 17 gennaio 2018, CIRCOLARE 21 gennaio 2019, n. 7 C.S.LL.PP.

Presidenza del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici (2019), Norme tecniche sulle costruzioni – DM 17.1.2018 (NTC 2018). Quesito sull’applicazione delle norme tecniche alle pavimentazioni in calcestruzzo, anche ad uso industriale, 8 Agosto.