Calcestruzzo: il mescolatore non risolve assolutamente il problema della garanzia del prodotto

Il calcestruzzo è un materiale ampiamente utilizzato, si dice il più utilizzato al mondo dopo l'acqua, ma la conoscenza di alcuni suoi aspetti basilari e incredibilmente ancora spesso di livello basso, e di frequente i media generalisti lo "trattano davvero male" incolpandolo di problemi che in genere sono causati da "un altro soggetto". Ho ritenuto utile fare questa breve intervista a un amico, Ivan Dante Contiero, tecnico di grande esperienza, che nel passato ho avuto modo di premiare per un concorso sul calcestruzzo, che cortesemente mi ha risposto. Ecco cosa è emerso. 

Calcestruzzo depotenziato ?

Caro Ivan,

quando oggi un’opera esistente presenta dei problemi strutturali connessi alla qualità del calcestruzzo con cui è stato costruito si usa spesso il termine “calcestruzzo depotenziato”. E’ una frase che ha senso tecnico ? Perchè ho la sensazione che spesso le ragioni stiano a monte, in una prescrizione fin dall’inizio sbagliata dei materiali.

Ivan Dante Contiero (IDC):  Il termine “depotenziato” in questo ambito è di per se privo di significato. In fisica si definisce “potenza” come “il lavoro per unità di tempo”, quindi non ne ho mai capito l’utilizzo al fine di definire in realtà un calcestruzzo “non idoneo”. Se nel dopoguerra si riteneva il calcestruzzo “eterno”, solo alla fine degli anni ‘70 si comincia parlare “seriamente“ di durabilità negli ambienti accademici e normativi e si deve arrivare al 1991 per avere in Italia la prima normativa di riferimento in Italia (la mitica UNI 9858) nell’ambito della durabiità del calcestruzzo. Non dobbiamo quindi stupirci se le costruzioni che hanno più di 30 anni hanno bisogno di importanti interventi di manutenzione straordinaria. Quando ho iniziato la mia esperienza nel settore (metà degli anni 90) mi ricordo che per opere strutturali, nonostante fosse obbligatoria la prescrizione del calcestruzzo a resistenza sin dal 1971, la metà del calcestruzzo utilizzato dalle imprese (e prescritto nei capitolati) era a “dosaggio”, con totale disinteresse per la classe di esposizione ambientale. Quindi per definire un calcestruzzo “non idoneo” bisogna prima accertarsi cosa era stato prescritto nel progetto.

Aggiunta d'acqua al calcestruzzo: di chi è la colpa ? 

Sicuramente l’aggiunta di acqua in autobetoniera è uno dei “tumori” del settore. Ma dopo tutti questi anni in cui si è parlato dell’importanza del rapporto acqua cemento ha ancora senso parlare di “incoscienza” e mancata conoscenza del problema o piuttosto è più corretto parlare di noncuranza dovuta all’assenza di controlli ?

(IDC): Se il tumore nelle cellule animali e vegetali può essere causato da molteplici cause (più o meno note), a mio avviso l’aggiunta d’acqua in autobetoniera è dovuta solamente ad una causa: incompetenza. 

Incompetenza dei progettisti che prescrivono calcestruzzi con consistenza non idonea per la corretta posa in opera.

Incompetenza di taluni produttori che si trasforma nel non investimento in tecnologie per l’efficientamento degli impianti (es. sonde per rilevamento umidità aggregati), nel trascurare e/o ignorare totalmente la questioni tecnologiche importanti come la “perdita di lavorabilità” e nel non dare la giusta importanza alla formazione di tutto il personale preposto (dalla vendita, alla consegna passando per la figura principale del tecnologo).

Incompetenza degli utilizzatori (imprese) che non hanno idea del “danno” che provocano alterando il calcestruzzo aggiungendo acqua in cantiere, e per ultimo l’incompetenza della direzione lavori che dovrebbe conoscere molto bene tutti i fattori che “portano” all’aggiunta d’acqua in cantiere e quindi valutarli bene prima dell’inizio delle forniture.

Se si aggiunge acqua è perchè si vogliono calcestruzzi più lavorabili. Ma se si fornissero calcestruzzo minimo in classe S4 il problema permarrebbe ? E come può essere che nel 2020, a oltre 50 anni dalla nascita del settore del calcestruzzo preconfezionato, ancora si producano e consegnino calcestruzzi in S2 e S3 ?

(IDC): Non sono a conoscenza delle statistiche aggiornate a livello nazionale sulle quantità di calcestruzzo fornito suddiviso nelle varie consistenze. Nell’area in cui opero la somma delle consistenze S4 e S5 superano l’80% per lasciare ciò che manca alla consistenza S3 ed ai calcestruzzi autocompattanti. La consistenza S2 è praticamente scomparsa (fortunatamente).

Purtroppo l’aggiunta d’acqua coinvolge anche le classi di consistenza più “nobili” per vari motivi tra i quali: 

1. manodopera poco specializzata che trascura l’esistenza della fase di compattazione del calcestruzzo assolutamente necessaria anche per la classi di consistenza S4 e S5
2. il quantitativo di armatura nelle strutture, che è notevolmente aumentata dopo l’aggiornamento delle normative antisismiche, fa sì che anche la consistenza S4 ed addirittura la S5 siano inadeguate. Più di qualche volta mi sono trovato obbligato a proporre un calcestruzzo autocompattante, proprio perché la densità dell’armatura impediva sia il passaggio del calcestruzzo che quella del vibratore!!!
3. il mantenimento della lavorabilità: vero che la chimica negli ultimi anni ha dato un grosso aiuto con la formulazione di additivi ad elevato mantenimento di lavorabilità, ma vero anche che il problema è poco conosciuto e sottostimato dai produttori ed assolutamente sconosciuto agli utilizzatori e che deve effettuare i controlli.

Produzione del Calcestruzzo e mescolatore 

La crisi ha ridotto l’uso dei cosiddetti trasportatori aziendali, facendo ulteriormente esplodere la scelta dei padroncini. In un sistema quindi in cui il trasporto è affidato a terzi, non si dovrebbe arrivare a una maggiore garanzia della qualità del calcestruzzo obbligando l’uso del mescolatore in impianto ? Quali vantaggi si otterrebbero ? In Europa cosa succede ?

(IDC): Anche se sono un promulgatore convinto degli impianti provvisti di mescolatore, il mescolatore non risolve assolutamente il problema della garanzia del prodotto. L’efficienza di tutte le macchine dipende dalla professionalità di chi le utilizza.

Il miglior impianto munito di mescolatore non sarà in grado di produrre calcestruzzo di qualità se gestito da personale incompetente.

Citando Adam Neville “I componenti per fare un calcestruzzo di qualità o un calcestruzzo scadente sono gli stessi. La differenza consiste solo nella professionalità di chi li utilizza”. La stessa cosa la possiamo assolutamente affermare anche per gli impianti.

Entrando nel merito dei trasportatori non ci deve essere alcuna distinzione tra autisti aziendali e/o padroncini. Nella mia esperienza ho coinvolto nelle esperienze formative tutti gli autisti sia che fossero “aziendali” o “padroncini”. Purtroppo in tutti i settori delle costruzioni in calcestruzzo esistono abilitazioni nell’ambito della sicurezza (giustamente), ma non nell’ambito dell’abilitazione alla professione.

La formazione dell’autista è assolutamente indispensabile per due motivi:

1. anche con un impianto con mescolatore, esistono casi (e sono moliti) in cui l’ultima omogeneizzazione è a carico dell’autista
2. la consegna del calcestruzzo è finita quando il calcestruzzo raggiunge la destinazione finale (suolo o cassero). In questo caso è l’autista che deve sapere come comportarsi: l’aggiunta d’acqua e l’unica soluzione a cui può affidarsi un operatore non opportunamente formato. 

Perché quindi utilizzare impianti con il mescolatore? Quali sono i vantaggi che ne scaturiscono dal loro utilizzo?

Perché a parità di “condizioni al contorno” (materie prime, impiantisca, produttività e formazione del personale), sono un’ulteriore garanzia di omogeneità della miscela. Tale omogeneità si trasforma in un diminuzione dello scarto quadratico medio di circa il 10-15% rispetto al calcestruzzo mescolato con autobetoniera.

Senza la presenza di un mescolatore è possibile garantire - solo attraverso le sonde dell’umidità e l’automazione - il rapporto acqua/cemento finale di un calcestruzzo ?

(IDC): La risposta, per quanto sopra affermato, non è univoca.

Se “un impianto a secco” è dotato di un sistema di rilevazione dell’umidità degli aggregati preciso ed efficiente, quanto quelle di un impianto con il mescolatore non trovo motivo per cui debba essere alterato il rapporto a/c. Allo stesso tempo se un impianto con il mescolatore non è munito si sonde efficienti nulla può il mescolatore…

A  mio parere non si deve confondere il rapporto a/c con l’omogeneità dell’impasto. Mi spiego meglio: il rapporto a/c è dato dal quantitativo di acqua rapportato con il quantitativo di cemento che io scarico dentro il mescolatore e/o dentro l’autobetoniera. Una volta inseriti i componenti, più efficiente è la mescolazione più omogenea è la miscela e quindi ho un risultato più costante (motivo per cui con un mescolatore si ha, potenzialmente, uno scarto quadratico medio più basso)

Un componente di cui se ne parla poco, ma che molto va ad influire sul rapporto a/c e su eventuali ri-aggiunte d’acqua è l’utilizzo della acque di riciclo provenienti dal recupero del calcestruzzo avanzato. La sostanziale variabilità dei fini in sospensione può far variare anche di molto sia il contenuto di acqua necessario che i tempi di presa del calcestruzzo stesso. 

Spesso si è parlato dell’importanza all’uso del mescolatore in generale, senza entrare nel merito della tipologia di mescolatore adatto per una produzione di calcestruzzo preconfezionato. Un mescolatore quindi vale l’altro ?

(IDC): La mia esperienza mi ha portato a questa semplice considerazione: nel preconfezionato dove un mescolatore deve avere capacità di almeno 2.5 m³, il mescolatore a doppio asse orizzontale è da preferire sia per una questione di dimensioni di ingombro, sia per una questione di velocità di scarico e di versatilità nella produzione di calcestruzzi sia fluidi che asciutti. Nel prefabbricato invece dove sono richieste produzioni più limitate, suggerisco il mescolatore planetario, il quale ha una conformazione più idonea per l’eventuale installazione della sonda per la rilevazione della consistenza.

Certificazione FPC del calcestruzzo

L’obbligo della certificazione FPC è stata ottenuta da tutti gli impianti esistenti senza però portare a un aumento né di prove sul calcestruzzo né di assunzione di tecnici di centrale. Come valuti questa situazione ? Abbiamo ottenuto una certificazione di carta ?

(IDC): Purtroppo devo rispondere assolutamente sì alla seconda domanda.

L’FPC non è assolutamente garanzia di qualità, basti pensare che lo stesso sistema permette la certificazione di impianti non automatizzati e che le stesse linee guida sulla produzione del calcestruzzo preconfezionato testo di riferimento dell’FPC, non prevedono la verifica della formazione del personale preposto (tecnologi, tecnici di centrale,…).

L’FPC in se non deve portare ad un aumento delle prove sul calcestruzzo, bensì ad un aumento della professionalità delle persone coinvolte nella produzione, nel trasporto e anche nella vendita.

Migliaia di risultati di prove di resistenza a compressione sono inutili se poi non so analizzarli e trarne delle conclusioni ai fini di migliorare la qualità. I risultati delle prove non devono servire solo al tecnologo per aumentare o diminuire la quantità di cemento o di additivo, ma devono essere utilizzati per coinvolgere tutto il personale e far capire loro che tutti sono importanti nel raggiungimento del risultato. Gli esempi in questo ambito sarebbero plurimi.

Poi, Andrea, permettimi di esternare una domanda che mi sono sempre posto: il fatto che il controllato (produttore) paghi direttamente il suo controllore (ente certificante) può, a tuo parere, essere segno di garanzia di tutto il sistema?

Prescrizione del calcestruzzo

Una ultima domanda. L’evoluzione tecnologica nel calcestruzzo oggi ha portato alla possibilità di formulare calcestruzzi con caratteristiche e prestazioni un tempo non immaginabili. Ha ancora senso che le norme attuali prevedano la prescrizione di parametri quali il dosaggio minimo di cemento, il rapporto acqua/cemento, … Non si dovrebbe puntare a una nuova evoluzione delle norme in cui ci si concentri di più sull’obbligo di prescrizioni progettuali più moderne, oltre alla Rck e consistenza, quali ad esempio il ritiro, la resistenza alla penetrazione all’acqua, la tenacità e il modulo elastico ...

(IDC): Anche se sono pienamente d’accordo, a mio modesto parere il mercato non è ancora maturo per un approccio meramente prestazionale del prodotto. I costi delle prove e la preparazione dei preposti ai controlli sono i punti dolenti.

Ad oggi difficilmente viene rispettato il piano di controlli previsto dal D.M. in merito alla sola resistenza caratteristica. Qualcuno penserà che ciò sia dovuto solo ad una questione di costi, ma vi posso assicurare che anche negli ultimi tempi ho avuto modo di verificare che i criteri di controllo previsti (tipo A e B) qualcuno non sa applicarli, nonostante esistano dal 1971. 

Ciò non toglie che in ambito normativo ci si debba muovere in quel senso, sperando che il tutto venga utilizzato per far crescere la credibilità ed anche la redditività di un settore troppo inflazionato e poco controllato.

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