Calcestruzzo: con un progetto accurato ed una fase di prequalifica i problemi non ci sono

In una recente sessione di interviste realizzate da INGENIO CA sulla qualità del calcestruzzo è emerso che vi sia un problema di controlli del calcestruzzo. Abbiamo deciso, sempre con l'aiuto di esperti del settore, di approfondire il tema. Ecco cosa è emerso dall'intervista a Ivan Dante Contiero, tecnico e fine conoscitore del settore.

Calcestruzzo: quali gli errori più frequenti in cantiere

1. Andrea Dari. Il calcestruzzo è un materiale prodotto in modo discontinuo per cantieri che durano più giorni: nella tua attività di Tecnico che si occupa di controlli quale è il problema che si presenta, purtroppo, con maggiore frequenza e a cosa è dovuto?

Ivan Dante Contiero: Ad onore del vero tutti i prodotti che noi utilizziamo e/o consumiamo sono prodotti in modo discontinuo se per discontinuo si intende il fatto di dover utilizzare per la produzione materie prime provenienti da diversi lotti. Quello su cui dobbiamo riflettere è il motivo per cui uno stessa miscela di calcestruzzo può dare risultati anche molti diversi tra loro pur partendo dalle stesse materie prime e dallo stesso impianto.

Ed è qui che entrano in campo i “soliti” tre fattori che vengono trascurati: omogeneità dell’impasto (miscelazione), differenza tra lavorabilità prescritta e quella necessaria per la posa in opera, ed infine mantenimento della lavorabilità stessa.

Se noi ci troviamo di fronte ad un progettista che ha fatto una giusta prescrizione e ad un produttore che ha preso in considerazione la sensibilizzazione del personale preposto al trasporto verso la fase della mescolazione, ed il mantenimento della lavorabilità quali sono i motivi per cui si dovrebbero avere problemi nella fase di consegna e posa in opera? Qualcuno potrebbe rispondere chi esegue la campionature e confeziona i provini. Anche in questo caso se sono persone realmente istruite e sensibilizzate, i risultati si discostano veramente di poco. 

Nella mia esperienza ho constatato che nei casi in cui si passando attraverso un progetto accurato ed una fase di prequalifica del calcestruzzo dove vengono considerati tutti i vari fattori, non sono nati problemi né relativi alla qualità del calcestruzzo, né alla sua posa in opera.

I problemi che ci si ritrova a dover affrontare in cantiere sono solo ed esclusivamente frutto di una trascuratezza e/o incompetenza nelle fasi precedenti: prescrizione del calcestruzzo, progettazione della miscela, produzione e trasporto.

Un consiglio che darei a tutte le Direzione Lavori che auspicano in un ottimo risultato è di non trascurare assolutamente le fasi di qualifica della miscela e del fornitore affidandosi a persone competenti non solo nell’ambito del calcestruzzo, ma anche in quello impiantistico e logistico

Tutto quello detto sinora è riassumibile con un esempio numerico: considerata un particolare formula ed un determinato periodo, se andiamo ad analizzare lo scarto quadratico medio relativamente all’intera produzione (fornitura di vari cantieri) lo scarto quadratico medio difficilmente scende sotto i 4-5 MPa, se invece si considera la sola fornitura di un cantiere il valore si scosta di poco dai 2-3 MPa. 

Calcestruzzo: Cosa controllare in cantiere

Andrea Dari: Che tipi di controlli in genere esegui in cantiere durante la fornitura di calcestruzzo e con che frequenze ?

Ivan Dante Contiero: I controlli che si eseguono sono quelli più noti e significativi: resistenza a compressione, massa volumica,  contenuto d’aria, valore del rapporto acqua/cemento. Ultimamente il controllo del ritiro idraulico ed il contenuto di fibre (in acciaio) per i calcestruzzi fibrorinforzati. Talvolta il modulo elastico, soprattutto per i calcestruzzi alleggeriti.

In merito alla frequenza raramente si rispetta la frequenza indicata dal decreto ministeriale solamente perché i controlli costano e di costi per la qualità non sono quasi mai contemplati in fase preventiva.

Restando nel merito della frequenza dei controlli, è interessante notare che la il metodo è stata indicato nel lontano 1971, quando il mondo del calcestruzzo non era sicuramente quello che è oggi sia dal punto di vista delle quantità prodotte, sia della capacità produttiva e di posa in opera, che delle possibilità di controllo della produzione.

In pratica oggi, in cantiere, stiamo controllando il calcestruzzo con lo stesso metodo di 50 anni fa!! Sono del parere che se i vuole un sistema più garantista e meno dispendioso bisogna assolutamente cambiare metodo e soprattutto mentalità.

Con la mentalità del minor prezzo e di enti certificatori pagati dal controllato non si va molto lontano, purtroppo. E questo non solo nell’ambito del calcestruzzo. 

Andrea Dari: Per forniture importanti il tecnico addetto ai controlli dovrebbe essere sempre presente in cantiere quanto si getta ?

Ivan Dante Contiero: Nei lavori importanti deve essere presente in cantiere una figura, non solo in grado di verificare che la qualità del calcestruzzo sia controllata seguendo pedissiquamente tutte le normative di riferimento, ma anche una persona in grado di segnalare eventuali anomalie alla D.L e/o al Fornitore

Un esempio quasi banale: una fase di posa in opera più lenta del previsto? Rallentiamo la fase di carico all’impianto per evitare attese inutili in cantiere (mantenimento lavorabilità); viceversa per una fase di posa in opera più veloce del previsto, aumentare la capacità di fornitura (se possibile) oppure rallentare la fase di scarico per evitare pericolose riprese di getto. 

Nella filiera della produzione del calcestruzzo chi organizza la logistica è un figura fondamentale per il raggiungimento del risultato. 

Andrea Dari: Si eseguono controlli post getto per verificare la esecuzione corretta della stagionatura ?

Ivan Dante Contiero: Ancor prima di verificare la corretta stagionatura, non ho ancora visto in un progetto o in un capitolato la prescrizione della “classe di maturazione” come indicato nel prospetto 4 della norme UNI EN 13670 “Esecuzione delle strutture in calcestruzzo”.

In esso vengono indicate 4 classi di maturazione, le quali sono in funzione della percentuale di resistenza a compressione a 28 gg della caratteristica specificata. Per la classe 4 si prescrive un valore pari al 70% della resistenza, il che significa che con una temperatura vicina ai 20 gradi una struttura deve essere maturata per almeno 7 giorni!!

Purtroppo non ho mai visto effettuare verifiche sulla corretta stagionatura, se non quando la “non stagionatura” ha causato problemi. 

La conoscenza della tecnologia del calcestruzzo

Andrea Dari: Quanta conoscenza delle norme relative al controllo del calcestruzzo c’è tra chi opera nella filiera, dal produttore al tecnico ?

Ivan Dante Contiero: Il produttore in taluni casi conosce ed applica le norme in modo preciso, in altri invece le “interpreta”. Il tecnico invece purtroppo in molti casi non ne conosce l’esistenza, oppure la scopre solo quando si presenta un problema.

Tornando al produttore, il caso principe, in cui viene interpretata la norma è il valore della massa volumica nominale del calcestruzzo. Tutti si appellano al prospetto 27 che riporta le tolleranze in fase di processo e di dosaggio dei costituenti, ma nulla mi dice in merito al valore della massa volumica di progetto e quelle che poi verifico realmente.

Un esempio “numerico¨: se io progetto un mix design con un valore della massa volumica di 2300 kg/m3 e dalle prove di prequalifica in laboratorio (dove non ho errori nel dosaggio) risulta che tale formula ha un massa volumica di 2360 kg/m3 tale valore lo devo ritenere accettabile perché si discosta di meno del 3% dal valore teorico? Assolutamente no! Se poi metto in produzione la formula con il valore della massa volumica sottostimato, e in fase di dosaggio ho un errore (concesso) del-2% l’errore totale diventa di quasi il -5%. A voi le conclusioni.

La norma in questo caso non si esprime nella maniera più assoluta, ma dove non arrivano le norme, sicuramente deve arrivare il buon senso del Professionista. Nella mia esperienza di responsabile tecnologo il mio obbiettivo è quello di raggiugere uno scostamento massimo tra valore nominale e valore reale del 0,5% (circa 13-25 kg).

Andrea Dari: Troppe norme sul controllo del calcestruzzo? Si dovrebbe arrivare a un testo unico ?

Ivan Dante Contiero: Le norme sul controllo del calcestruzzo non sono assolutamente troppe, se non in qualche caso dove si sovrappongono (vedi controllo del ritiro idraulico). L’arrivo di un testo unico sarebbe utile se andasse a sostituire quelle esistenti e non a sovrapporsi.

Le stesse NTC del 2018 quando parlano di durabilità indicano di far riferimento sia alla UNI EN 206, sia alla UNI 11104 e per finire alle linee guida per il calcestruzzo strutturale. Quando prediligere una all’altra? Devo considerare le prescrizioni più stringenti di ognuna? Anche in questo caso i dibattiti sono stati molti….

Andrea Dari: C’è una norma per te assolutamente da aggiornare se non da cambiare?

Ivan Dante Contiero: Tutte le norme sono utili perché a ciascuna di loro si è arrivati tramite una moltitudine di prove. Tuttavia in molte andrebbero determinati in maniera più netta i limiti entro cui sono valide le procedure di prova, evitando di creare dubbi o disquisizioni.

Un esempio a mio avviso esemplare è la verifica della consistenza S5 tramite lo slump test.

Tutti noi auspichiamo all’utilizzo di consistenze più elevate S4 o addirittura S5, ma se andiamo a leggere il capitolo 1 della UNI-EN 12390-2 (prova di abbassamento al cono) riporta che “La prova di abbassamento al cono è sensibile alle variazioni di consistenza del calcestruzzo corrispondenti ad abbassamenti compresi tra i 10 mm ed i 200 mm. Oltre questi due limiti, la misurazione dell’abbassamento può risultare inadeguata ….”

Sempre in merito alla consistenza S5 la UNI EN 206 prima nel prospetto 3 (classi di abbassamento al cono) dichiara la classe di consistenza S5 per valori dell’abbassamento ≥220 mm, rimandando poi alla riga 10 dell’appendice L dove raccomanda “di utilizzare il metodo di prova per valori compresi tra 10 e 210 mm”.

Domanda: ma se il metodo non è attendile, perché prima ammetterlo e poi negarlo nell’appendice della norma?

Credo che proprio in questo ambito molti produttori non hanno saputo cautelarsi. In molti listini di vendita e/o cataloghi prodotti la classe di consistenza S5 è ancora dichiarata con slump > 210 mm, senza alcun limite ulteriore. Pur sapendo dei limiti del metodo di prova, ma essendo consapevole della estrema praticità della stessa se paragonata alle altre (specialmente in cantiere), ho verificato personalmente che il limite del valore di abbassamento al cono di 230 mm era abbastanza riproducibile per i calcestruzzi ordinari. Per valori più elevati e per calcestruzzi particolari si deve affidarsi ad altri metodi o scendere nella particolarità.

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