Verso una progettazione e realizzazione di pavimentazioni industriali in calcestruzzo a prestazione garantita

Le pavimentazioni in calcestruzzo sono state troppo frequentemente rilegate ad un piano secondario in quanto impropriamente considerate elementi “non strutturali”. Questo ha comportato la mancanza della normale attenzione agli aspetti progettuali ed esecutivi che viene riservata ad altri elementi strutturali quali travi, pilastri, piastre o muri.

Il risultato della scarsa attenzione progettuale ed esecutiva ha fatto diventare le pavimentazioni gli elementi in calcestruzzo caratterizzati da una elevata difettosità e da ampie fessurazione, ancor prima di entrare in esercizio. Di conseguenza, le pavimentazioni in calcestruzzo hanno rappresentato l’oggetto di contestazione nella maggior parte delle controversie per elementi in calcestruzzo, con danni considerevoli a causa dei notevoli volumi di materiali in gioco che richiedono onerosi interventi di riparazione o di parziale sostituzione.

Non ci sono dubbi nel considerare le pavimentazioni come strutture (piastre su appoggio continuo) sottoposte a sollecitazioni di tipo flessionale dovute al trasferimento dei carichi superficiali al sottofondo con teorie ben note che le governano e trovano spazio sulla letteratura tecnica di settore nonché sui testi didattici più qualificati.

Le pavimentazioni rappresentano certamente un elemento affascinante dal punto di vista progettuale ed esecutivo a causa della loro complessità che coinvolge diverse figure professionali che, al fine di garantire le prestazioni richieste dal Committente, devono necessariamente interagire tra loro.
Infatti, le richieste della committenza riguardano, sempre più frequentemente::

  • un elevato grado di planarità per non creare problemi alla gestione di mezzi che circolano nelle corsie tra le scaffalature che spesso sono di notevole altezza;
  • una adeguata orizzontalità (per gli stessi motivi citati al punto precedente) o una precisa pendenza per il facile scorrimento delle acque piovani;
  • un elevata resistenza all’usura in siti produttivi nei quali si movimentano carichi pesanti;
  • un adeguato spessore con una giusta armatura per resistere ai carichi applicati;
  • una ridotto scivolosità nel caso di pavimentazioni in centri commerciali;
  • un ridotto quadro fessurativo per ragioni estetiche.

Tali richieste prestazionali richiedono certamente una corretta progettazione:

  • del sottofondo per limitare e uniformale la sua deformabilità;
  • dello strato di scorrimento all’interfaccia sottofondo-piastra per consentire le naturali dilatazioni dovute al ritiro o alle variazioni termiche;
  • dello spessore e dell’armatura della piastra per resistere ai carichi applicati (con particolare riferimento ai carichi concentrati) e per garantire un buon funzionamento in esercizio;
  • della tecnologia  calcestruzzo per favorire le fasi realizzative;
  • dello strato di finitura per garantire la resistenza all’usura o la limitata scivolosità, ove richieste (senza trascurare che anche la colorazione potrebbe essere un requisito prestazionale richiesto;
  • dei giunti di costruzione che devono essere compatibili con le esigenze costruttive e, allo stesso tempo, geometricamente pensati per limitare la probabilità di formazione delle fessure;
  • dei giunti di contrazione che devono tener conto del ritiro del calcestruzzo e della rugosità del sottofondo (senza dimenticare la fessurazione) in modo da fare formare le eventuali fessure sotto i tagli che, essendo regolari, non compromettono l’estetica superficiale.

Non si deve dimenticare che introduzione nel mercato di calcestruzzi fibrorinforzati, spesso utilizzati per le pavimentazioni e oggi inclusi nelle normative, apre nuove prospettive alla progettazione strutturale.

Se tali aspetti non dovevano essere trascurati negli anni passati, considerate le ingenti quantità di calcestruzzo impiegate per la realizzazione delle pavimentazioni, ora vanno necessariamente considerati, soprattutto quando la pavimentazioni rappresentino la fondazione di scaffalature con carichi pesanti nelle zone sismiche che, per le orme Tecniche delle Costruzioni, riguardano tutto il territorio nazionale. Infatti, anche in considerazione dei continui eventi sismici, le normative impongono il corretto dimensionamento degli elementi strutturali metallici della scaffalatura che generalmente vengono fissati alla pavimentazione. Di conseguenza, l’eventuale collasso della pavimentazione, dovuto per esempio allo strappo di un tassello di fissaggio del piede della scaffalatura o al punzonamento della piastra, comporterebbe il collasso di tutta la scaffalature, con il conseguente pericolo per le persone presenti nelle zone delle scaffalature.

L’inevitabile conseguenza di quanto affermato in precedenza è la necessità di progettare (pensare) il “sistema pavimentazione” prima di arrivare alla fase realizzativa.

L'attività della Commissione CNR

Per questo motivo la Commissione Norme del CNR ha attivato un gruppo di lavoro che ha prodotto le “Istruzioni per la Progettazione, l’Esecuzione ed il Controllo delle Pavimentazioni di Calcestruzzo” (DT 211), un documento che, sulla base dello stato delle conoscenze attuali fornite dalla letteratura internazionale, tratta tutti gli aspetti relativi alla progettazione e alla realizzazione delle pavimentazioni, elencati in precedenza.

L’interesse a produrre linee guida per le pavimentazioni (aggiornate allo stato dell’arte attuale) si sente anche a livello internazionale, come dimostrato dal recente gruppo di lavoro attivato dalla federazione internazionale del calcestruzzo strutturale (fib).

In altri termini, il problema sismico ha spostato l’interesse della progettazione dagli Stati Limite di Esercizio, necessari per il necessario controllo del quadro fessurativo e deformativo, agli Stati Limite Ultimi per garantire la sicurezza strutturale delle scaffalature in caso di sisma.

Si deve inoltre osservare che la necessità di consentire i naturali spostamenti orizzontali alla pavimentazione (per evitare l’insorge di fessurazioni), sconsiglia il suo utilizzo come elemento strutturale di collegamento tra i pilastri (che impediscono la dilatazione della pavimentazione), richiesto nella progettazione sismica; tale collegamento è bene che continui ad essere affidato ai cordoli di collegamento tra i pilastri previsti dalla Normativa Tecnica.

Il problema delle pavimentazioni per scaffaluture 

Il tema della sicurezza delle scaffalature è oggi molto sentito anche negli edifici esistenti, dove le scaffalature erano state inizialmente progettate e realizzate per resistere ai soli carichi verticali; oggi tali scaffalature vengono spesso riqualificate per garantire la sicurezza delle persone nei luoghi di lavoro e nei luoghi commerciali. I questo caso, se è relativamente semplice intervenire tecnicamente per il rinforzo strutturale della scaffalatura, è molto più complesso intervenire per il rinforzo della pavimentazione sulla quale la scaffalatura è fissata.

L’auspicio è che la sensibilità al problema, dovuta all’esperienza acquisita con i numerosi contenziosi, porti a considerare adeguatamente gli importanti requisiti prestazionali oggi richiesti alle pavimentazioni nei prezziari delle opere edili, e nei capitolati. Auspicabile è anche l’introduzione di strumenti per garantire la qualità e la corretta realizzazione della pavimentazione con il coinvolgimento di enti per la certificazione della qualità. Tutto ciò potrebbe diventare strategico nello sviluppo di un mercato che deve ritrovare la qualità tra i principali obiettivi della fornitura di opere edili.