Strutture in calcestruzzo: parlando di durabilità....

Marco Torricelli - Construction Information Manager CMB 21/08/2018 3972

In questi giorni dopo il crollo del viadotto di Genova siamo stati subissati da opinioni di "esperti" o pseudo tali che si avventuravano nello stabilire cause e modalità del crollo.

Di certo non mi unirò a questi "esperti" perchè dare giudizi oggi è senza senso. Poi è certamente roba da strutturisti veri che si sono fatti le ossa sia sul campo che sulla scrivania. Non è roba per me, lo riconosco.

Insomma nessun commento sull'evento in sé, mentre vorrei dire qualche parola prendendo come spunto il pezzo scritto dall'Ingegner Morandi nel 1975 dal titolo: "The long-term behaviour of viaducts subjected to heavy traffic and situated in an aggressive environment: the viaduct on the polcevera in Genua".

Morandi: grande attenzione alla durabilità

Mi pare di molto interesse la parte finale in cui appare evidente quanto fosse attento il famoso ingegnere al tema della durabilità. Morandi scrive di come i materiali del ponte siano soggetti al degrado causato dai fattori atmosferici inquinanti e dai fattori marini. Degrado già manifestatosi dopo nemmeno 10 anni dall'apertura del ponte. Morandi commenta facendo presente come sia necessario un monitoraggio nel tempo del degrado portato dai fattori ambientali e un ripristino delle strutture secondo la tecnologia più opportuna ed efficace.

Certamente oggi abbiamo conoscenze più ampie dei fenomeni aggressivi che influenzano la durabilità e per questo possiamo e dobbiamo tenerne conto in maniera più efficace fin dalle fasi di progettazione delle opere.

La durabilità è intesa come la capacità dell'opera di resistere ai fenomeni aggressivi ambientali durante la sua vita utile mantenendo inalterate le funzionalità per la quale è stata progettata. Oltre il tempo di vita utile si considera necessario effettuare interventi manutentivi per riportare la funzionalità dell'opera a livelli più vicini a quelli di progetto.  Se questa definizione è vera significa che nel progetto delle strutture dobbiamo considerare non solo i fenomeni meccanici legati ai materiali ma anche i fenomeni di degrado ambientale per poter garantire la vita utile delle opere. La miscela di calcestruzzo deve essere progettata in ottica strutturale e in ottica ambientale. Entrambe le progettazioni devono stabilire i parametri idonei della miscela. Alla fine i dati devono essere incrociati prendendo poi quelli più restrittivi in termini ad esempio di Rck, rapporto a/c, contenuto di cemento, contenuto in aria, tipologia di materiali (cemento, aggregati, additivi, aggiunte).

La norma EN 206 e la norma UNI 11104 danno indicazioni utili ai fini della durabilità legando ogni classe di esposizione del calcestruzzo a Rck minima, rapporto a/c massimo, contenuto minimo di cemento, contenuto minimo in aria.

Una fase della costruzione del viadotto polcevera

La durabilità quindi parte dalla progettazione (non solo per valutare correttamente la classe di esposizione e i conseguenti parametri del calcestruzzo ma anche per valutare correttamente le eventuali microfessurazioni che possono ingenerarsi nella struttura durante il suo utilizzo).

Non c'è dubbio però che riguardi anche l'esecuzione dell'opera.

La fase di cantiere è fondamentale

Sappiamo che calcestruzzi poco compatti, mal maturati, con bassi copriferri sono maggiormente aggredibili dagli agenti ambientali. E' quindi fondamentale compattare bene il calcestruzzo evitando nidi di ghiaia, curare le riprese di getto e maturare il calcestruzzo per un tempo adeguato in maniera umida. Il tema è ampissimo e qui non riassumibile.

Di certo però tutti questi aspetti progettuali ed esecutivi devono trovare riscontro in un capitolato tecnico ben fatto suddiviso per tipologia strutturale da realizzare. Tempo fa nell'ambito del "Progetto Concrete" erano state elaborate delle voci di capitolato tipologiche suddivise per tipo di struttura.

Al seguente link è possibile scaricare i documenti > http://www.assosismic.it/guida-in-linea.html

La programmazione della manutenzione

Mi si permetta a questo punto un inciso: abbiamo detto che la durabilità del calcestruzzo è legata alla vita utile dell'opera.

Per le strutture in acciaio le cose sembrano andare diversamente.

La loro durabilità è legata sostanzialmente ai rivestimenti protettivi spruzzati sugli elementi. Nella progettazione del tipo di rivestimento si deve considerare la durabilità intendendola come il tempo intercorrente tra una manutenzione e la successiva. Secondo questo schema esistono tre classi di durabilità: L < 5 anni, M tra 5 e 15 anni, H > 15 anni.

La durabilità è quindi la durata prevista della protezione alla corrosione. Perchè non applicare questo principio anche al calcestruzzo dilatando certamente i tempi rispetto all'acciaio? Questo vorrebbe dire "obbligare" a manutenzioni meno diradate nel tempo...

Questa riflessione mi porta ad introdurre un altro concetto che ritengo importante, quello della programmazione della manutenzione.

Programmare la manutenzione (ordinaria) vuol dire mettere in relazione tra loro i seguenti aspetti: le parti d'opera da manutenere, i rischi a cui la struttura va incontro, le diverse tipologie di interventi da attuare, i tempi in cui agire, i soggetti da coinvolgere, i costi da sopportare. Parallelamente alla manutenzione viaggia il controllo delle strutture. Quindi insieme ad un piano di manutenzione deve esistere un piano di controllo delle strutture da implementare durante tutta la vita utile dell'opera. Il binomio "controllo - manutenzione" dovrebbe essere inscindibile. Non voglio dare giudizi ma ho l'impressione che il piano di manutenzione (e tanto meno il piano di controllo) sia stato spesso preso sottogamba. Sembra scarseggiare la visione dell'opera in fase di utilizzo. 

Ma chi dovrebbe fare il piano di manutenzione? Nell'ambito dei lavori pubblici il DPR 207/10 (Art. 33) citava il piano di manutenzione tra i documenti facenti parte del progetto esecutivo. La redazione del piano risulta essere onere dei progettisti dell'opera ognuno per la sua parte di competenza.

Chiudo qui questa breve nota con la speranza che possa servire per animare la discussione sul tema della durabilità delle strutture rimanendo lontani dalle polemiche sui fatti avvenuti in questi giorni.