Verso un calcestruzzo più innovativo e sostenibile: i limiti della UNI 11104 e le opportunità dell’approccio prestazionale

Normativa tecnica del calcestruzzo: non sempre esso garantisce l'ottimale soluzione per le strutture in calcestruzzo

L’evoluzione normativa nel settore del calcestruzzo è un tema di grande rilevanza per l’industria delle costruzioni, soprattutto in un’epoca in cui sostenibilità, durabilità e innovazione sono diventati obiettivi imprescindibili. La UNI 11104 rappresenta un riferimento fondamentale per la qualificazione dei calcestruzzi, ma il suo attuale approccio prescrittivo solleva interrogativi sulla reale capacità di rispondere in modo flessibile ed efficace alle esigenze del settore.

In questa intervista rilasciata ad Andrea Dari, l'ingegner Francesco Biasioli, esperto del settore, analizza i principali limiti di tale impostazione e discute le opportunità offerte da un modello prestazionale, capace di garantire non solo il rispetto delle normative, ma anche una maggiore ottimizzazione delle risorse e delle prestazioni tecniche del materiale.

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

Francesco Biasioli:

Quelli tipici di ogni approccio prescrittivo: nel caso di molteplicità di componenti non sempre tale approccio garantisce l’ottimale soluzione (ambientale ed economica) delle strutture di calcestruzzo.

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

Francesco Biasioli:

In ogni settore, dunque anche per il calcestruzzo, l’evoluzione delle richieste relative alle prestazioni delle opere nel tempo, oltre che della tipologia dei materiali e dei metodi di produzione, e la richiesta di salvaguardia e difesa delle risorse richiedono una flessibilità che risulta intrinsecamente limitata quando o se si applica solo un approccio prestazionale.

Andrea Dari:
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?

Francesco Biasioli:

Secondo le NTC 2018 (11.2.9.3) “… nei calcestruzzi è ammesso l’impiego di aggiunte….purché non ne vengano modificate negativamente le caratteristiche prestazionali…” da valutarsi (11.2.11) mediante “… prove per la verifica della resistenza alla penetrazione degli agenti aggressivi..”. Tali prove sono indicate al punto 6.1 della UNI 11104 (UNI EN 12390-8, UNI EN 12390-10, UNI EN 12390-11, UNI EN 12390-12, UNI EN 12390-18, UNI EN 12390-19, UNI CEN/TS 12390-9, UNI CEN/TR 15177 o UNI 7087).

Andrea Dari:
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)?

Francesco Biasioli:

Quali prove, tra quelle citate nella risposta al punto 3, occorra utilizzare dipende dalla/e classe/i di esposizione ambientale. Tutte le prove citate devono essere utilizzate in alternativa e non a integrazione dei requisiti di composizione. I due approcci devono nella norma essere tenuti distinti. I requisiti di composizione (prospetto 6) possono essere utilizzati per realizzare i calcestruzzi “di riferimento” (“benchmark”) da sottoporre a prova per definire i valori di accettazione dei risultati forniti dai calcestruzzi a prestazione.

Andrea Dari:
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?

Francesco Biasioli:

I limiti del prospetto 6, del tutto convenzionali e non sempre dettati da motivazione tecniche, derivano da un approccio presente fin dalla prima stesura della EN206 in cui, in assenza di metodi di misura delle prestazioni normati, si doveva fare riferimento a parametri (resistenza minima, contenuto minimo di cemento) che potevano essere agevolmente oggetto di controllo. Oggi la situazione è cambiata: per continuità, facilità d’uso e per definire i “benchmark” l’approccio “a composizione” va mantenuto ma deve essere affiancato, come alternativa, dall’approccio prestazionale.

Andrea Dari:
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?

Francesco Biasioli:

In attesa che vengano introdotte le Environemntal Resistance Classes (ERC - classi di resistenza per le azioni ambientali) definite nel nuovo Eurocodice 2, come già commentato il prospetto 6 può rimanere, Ciò che va modificato (scrivendo “può” invece di “potrebbe”) è la frase che segue, estratta dalla norma: ---"In ogni caso, la durabilità del conglomerato all’azione degli agenti aggressivi indicati nel prospetto 6, oltre che in termini di resistenza meccanica, comunque garantita, potrebbe essere verificata tramite un confronto delle prestazioni, valutate mediante le prove descritte (omissis) rispetto a quelle di un calcestruzzo di riferimento conforme ai limiti di composizione e proprietà indicati nel prospetto 6….”

Andrea Dari:
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”?

Francesco Biasioli:

Chiarendo fin da subito, in un preambolo, che per identificare le prestazioni di un calcestruzzo esistono due strade, una prescrittiva e una prestazionale, e strutturando i vari capitoli di conseguenza.

Andrea Dari:
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?

Francesco Biasioli:

L’approccio prescrittivo attuale (% massime) va affiancato (non sostituito) da un approccio prestazionale, strutturato come descritto in precedenza per il calcestruzzo.

Andrea Dari:
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?

Francesco Biasioli:

Come già accennato in precedenza, occorre rendere esplicita nei vari capitoli/paragrafi la alternativa “composizione vs. prestazione”. Dei calcestruzzi “a composizione” che diventano il “benchmark, vanno evidenziati, ove non già presenti, i criteri di accettazione delle prestazioni.

Andrea Dari:
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?

Francesco Biasioli:

Si, ma è opportuno essere pronti dunque lavorare sul testo per garantire che la UNI 11104 sia i breve tempo coordinata con la norma “madre”, le nuove NTC, in particolare se questa farà riferimento ai nuovi Eurocodici. Le norme di prodotto devono soddisfare le prestazioni richieste ed esplicitate nelle NTC.