Aggregati riciclati, acque di recupero e AI: come cambia il controllo della produzione del calcestruzzo

L'impiego di aggregati riciclati e acque di recupero rappresenta uno dei passaggi chiave verso una produzione del calcestruzzo più sostenibile e circolare, ma comporta nuove criticità legate alla variabilità dei materiali. Differenze di umidità, assorbimento, contenuto di fini e caratteristiche delle acque possono influenzare il rapporto acqua/cemento e la costanza delle prestazioni.

In questa intervista Leonardo Nigro, Amministratore Delegato di Elettrondata, spiega come sensoristica avanzata, automazione di impianto, algoritmi di compensazione e applicazioni di intelligenza artificiale permettano di monitorare e governare tali variabili in tempo reale.

L'approfondimento evidenzia inoltre il ruolo della gestione integrata dei dati, della tracciabilità di processo e del revamping digitale degli impianti esistenti, delineando l'evoluzione verso una produzione del calcestruzzo sempre più controllata, efficiente e compatibile con gli obiettivi dell'economia circolare.

Automazione degli impianti di calcestruzzo per il controllo dei materiali circolari

L’utilizzo di aggregati riciclati e di acque di recupero introduce inevitabilmente una maggiore variabilità nel processo produttivo del calcestruzzo. Quanto diventa centrale oggi il controllo in tempo reale dei materiali?

Leonardo Nigro

Direi che ormai è il presupposto di partenza. Quando si entra nella logica dei materiali circolari la variabilità non è più qualcosa che si corregge alla fine, ma una caratteristica con cui bisogna convivere ogni giorno.

Per questo la lettura continua di umidità, densità e qualità dell’acqua non è più un accessorio: senza, la ricetta che hai sulla carta non è quella che produci davvero. Personalmente la metto in modo molto pragmatico: la sostenibilità senza automazione di processo resta un’intenzione, mentre con l’automazione diventa una cosa industriale e misurabile.

Umidità degli aggregati riciclati: sensori e compensazione automatica per mantenere il rapporto acqua/cemento

Uno dei temi più critici riguarda l’umidità degli aggregati riciclati, spesso molto diversa rispetto agli inerti naturali. Quanto possono aiutare le moderne sonde e i sistemi automatici di compensazione dell’acqua?

Aiutano molto, però bisogna ragionare per sistema e non per singolo componente. La sonda di per sé è uno strumento di misura; il valore industriale lo trovi quando quella lettura viene poi elaborata da un supervisore che corregge l’acqua aggiunta ciclo per ciclo e tiene il rapporto a/c effettivo dove deve stare.

Con materiali eterogenei come i riciclati, peraltro, un solo punto di misura spesso non basta, perché il materiale segrega e ti restituisce numeri rumorosi. Quello che fa davvero la differenza, alla fine, è come si tengono insieme sensore, algoritmo di compensazione e tracciabilità del dato, più che il singolo pezzo di tecnologia.

Acque di recupero nel calcestruzzo: come l’automazione controlla qualità, densità e fini sospesi

Nel caso delle acque di ritorno e delle acque di riciclo, il problema non è solo quantitativo ma anche qualitativo: densità, fini sospesi, variabilità della composizione. Come può oggi l’automazione aiutare a governare questa complessità?

Il primo passaggio è soprattutto culturale: bisogna iniziare a considerare l’acqua di ritorno come un ingrediente vero, non come uno scarto da smaltire o da gestire alla meglio. Da lì in poi diventa quasi naturale, perché si comincia a misurarne in continuo le caratteristiche, a inserirne il contributo nel calcolo dell’acqua netta e a confrontare quei dati con quanto vede il laboratorio.

L’automazione moderna permette di chiudere questo cerchio senza scaricare tutto sull’operatore, che già ha mille cose da seguire. La complessità non sparisce, ovviamente, ma diventa governabile: il processo si rende trasparente, ripetibile, e soprattutto si toglie dall’ambito delle decisioni a sensazione, che è poi dove storicamente nascono i problemi.

Intelligenza artificiale negli impianti di betonaggio: manutenzione predittiva e ottimizzazione del mix design

Negli ultimi anni si parla molto di intelligenza artificiale applicata all’industria. Nel settore del calcestruzzo, quali sono secondo lei le applicazioni realmente concrete e già utilizzabili?

Ritengo che le applicazioni davvero mature oggi sono ancora poche, ma sono molto utili. Penso anzitutto alla manutenzione predittiva sui sensori e sugli organi di dosaggio: deriva delle sonde di umidità, scostamenti delle celle di carico, assorbimenti anomali. Sono fenomeni che un algoritmo riesce a riconoscere con largo anticipo, prima che si traducano in calcestruzzo fuori specifica. C’è poi tutta la parte di analisi correlata fra dosaggi storici e prestazioni a maturazione, che serve a ottimizzare il mix design e in molti casi a ridurre il contenuto di legante a parità di classe. E infine si comincia a usare l’AI come secondo livello di lettura sull’allarmistica, perché individua pattern che a occhio umano sfuggono. Tutte cose, sottolineo, già operative; non parliamo di prototipi da laboratorio.

Impianti di betonaggio che apprendono dai dati

Possiamo immaginare impianti capaci di “apprendere” progressivamente il comportamento degli aggregati riciclati e ottimizzare automaticamente ricette e compensazioni?

Sì, ci possiamo arrivare, ed è una direzione su cui è naturale muoversi. Un impianto che produce decine di migliaia di metri cubi all’anno accumula una quantità enorme di informazioni su come un certo riciclato si comporta in funzione della stagione, dell’umidità ambientale, della provenienza.

Il senso dell’apprendimento progressivo sta proprio qui: trasformare quel patrimonio storico in modelli locali di compensazione, taglio sartoriale sul singolo impianto.

La tecnologia, va detto, è disponibile e accessibile.

Il collo di bottiglia che vediamo oggi è prevalentemente culturale, non tecnologico: servono aziende disposte a strutturare il dato in modo sistematico e a fidarsi anche del suggerimento di un modello, non soltanto dell’esperienza del operatore di impianto , che ovviamente resta preziosa.

Controllo della produzione del calcestruzzo: il valore della gestione integrata dei dati

Quanto conta oggi l’integrazione tra automazione dell’impianto, laboratorio prove, gestione delle ricette, tracciabilità dei materiali e logistica del calcestruzzo?

Conta tantissimo, perché ognuna di queste funzioni, presa da sola, finisce per essere autoreferenziale. Un impianto che dosa bene ma non dialoga con il laboratorio non sa che cosa sta producendo davvero; un laboratorio che ottimizza ricette senza vedere la realtà di campo lavora su un’idealizzazione; una logistica che non riceve riscontri di consistenza dal cantiere viaggia di fatto al buio. La vera industrializzazione del settore, per come la vedo io, sta nel chiudere questo anello, in modo che ogni metro cubo che esce abbia una storia documentata, dalla ricetta usata all’acqua reale, fino al trasporto. È il passaggio da una cultura di mestiere, dove ogni reparto fa la sua parte, a una cultura di processo, dove conta come questi pezzi si tengono insieme.

Digitalizzazione e automazione degli impianti di betonaggio esistenti

Molti impianti italiani non sono di nuova generazione. Quanto è possibile introdurre sensoristica avanzata, controllo digitale e strumenti AI anche attraverso interventi graduali di revamping?

Molto più di quanto comunemente si pensi, e questa è una buona notizia soprattutto per il mercato italiano, che ha una base installata storica importante. Sulla maggioranza degli impianti esistenti si può fare un salto tecnologico significativo con interventi prevalentemente di natura software, mantenendo quadri, PLC e cablaggi che già funzionano.

Il revamping graduale, in quest’ottica, è la strada realistica: chiedere a un produttore di rifare l’impianto da zero non è credibile nella stragrande maggioranza dei casi, mentre proporgli un percorso a tappe, con un ritorno misurabile a ogni tappa, è una conversazione che si può fare davvero. È questo, in fondo, il modello che permette di portare innovazione anche su un parco macchine eterogeneo e maturo come quello che abbiamo nel nostro Paese.

Il futuro del calcestruzzo sostenibile: controllo di processo, dati e conformità metro cubo per metro cubo

Guardando ai prossimi anni, quale sarà secondo lei il vero salto tecnologico nella produzione del calcestruzzo sostenibile e circolare?

La mia opinione è che il vero salto non sarà tecnologico nel senso stretto del termine. Non sarà un sensore nuovo o un algoritmo più sofisticato a cambiare le carte in tavola. Il salto sarà soprattutto culturale, cioè il passaggio dall’idea del calcestruzzo come prodotto a quella del calcestruzzo come processo costruito sui dati, dove la conformità non si dimostra più a campione ma metro cubo per metro cubo, dalla cava al getto.

L’intelligenza artificiale, in questo scenario, è semplicemente l’infrastruttura che rende il tutto sostenibile anche sul piano economico, perché libera le persone dalle decisioni ripetitive e gli restituisce quelle a maggior valore, come capire fino a che punto si può spingere l’utilizzo di un riciclato senza perdere prestazioni, o di quanto si può ridurre il clinker mantenendo la durabilità. Il settore non ha bisogno di rivoluzioni, lo dico chiaramente. Ha bisogno di disciplina industriale. La tecnologia per farla, ormai, è qui.

Calcestruzzo sostenibile: norme e riferimenti tecnici
L'impiego di aggregati riciclati e acque di recupero richiede un approccio sempre più rigoroso alla produzione del calcestruzzo. Sebbene l'automazione, la sensoristica e l'intelligenza artificiale rappresentino strumenti fondamentali per governare la variabilità dei materiali, il quadro di riferimento resta definito dalle norme tecniche che disciplinano la produzione, il controllo e la qualificazione delle prestazioni del calcestruzzo.
La norma UNI EN 206 "Calcestruzzo - Specificazione, prestazione, produzione e conformità" è il principale riferimento normativo europeo per la produzione del calcestruzzo. Definisce i requisiti prestazionali del materiale, i criteri di conformità, le modalità di controllo della produzione e le prescrizioni relative ai materiali costituenti.
La norma UNI 11104 "Calcestruzzo - Specificazione, prestazione, produzione e conformità - Specificazioni complementari per l'applicazione della EN 206". Integra la UNI EN 206 con prescrizioni specifiche per il contesto italiano, fornendo indicazioni operative per produttori, laboratori e tecnici responsabili del controllo di produzione.
La UNI/PdR 176 "Profili di sostenibilità del calcestruzzo preconfezionato" introduce una matrice di classi di efficienza che mette in relazione le prestazioni meccaniche del calcestruzzo con le emissioni associate alla sua produzione. L'obiettivo è fornire un criterio oggettivo per valutare e comunicare la sostenibilità ambientale del calcestruzzo preconfezionato, supportando progettisti e stazioni appaltanti nelle scelte progettuali e nelle valutazioni LCA delle opere.
La norma UNI EN 12620 "Aggregati Calcestruzzo" specifica le proprietà degli aggregati e dei filler ottenuti dalla lavorazione di materiali naturali, artificiali o riciclati miscelati per essere utilizzati nella confezione di calcestruzzi che soddisfano i requisiti della UNI EN 206- 1 compresi i calcestruzzi destinati alle pavimentazioni stradali e alla produzione di prefabbricati.
Infine, la UNI EN 1008 "Acqua d'impasto per il calcestruzzo – Specifiche per il campionamento, le prove e la valutazione di idoneità dell'acqua, comprese le acque di recupero dai processi dell'industria del calcestruzzo" stabilisce i requisiti e i metodi di verifica per valutare l'idoneità delle acque utilizzate nella produzione del calcestruzzo.