Calcestruzzo: la qualità nasce dal processo, non dalla ricetta

Il calcestruzzo oggi si gioca su un equilibrio molto più delicato rispetto al passato: mix design ottimizzati per prestazioni e sostenibilità, cementi e aggiunte con comportamenti diversi, materie prime più variabili, tempi di cantiere compressi.

In questo scenario, la qualità non dipende solo dalla “ricetta”, ma dalla filiera reale: controllo di produzione (FPC), trasporto, condizioni di getto, curing, catena di custodia dei campioni, competenza di chi preleva e di chi interpreta i risultati.

Per questo la revisione del Capitolo 11.2 delle NTC dovrebbe spostare il focus dal controllo solo “a posteriori” a un modello più completo: qualifica delle miscele e dei processi, controlli in cantiere realmente efficaci, qualificazione degli operatori, maggiore automazione e digitalizzazione degli impianti, sensori e telemetria delle autobetoniere. Un nodo pratico, spesso sottovalutato, è inoltre la gestione quotidiana del controllo quando la Direzione Lavori è assente o presente in modo discontinuo: chi decide, chi registra, chi ferma un getto, e con quali responsabilità e strumenti?

Ne parliamo con Ivan Dante Contiero, ingegnere, esperto di progettazione delle miscele di calcestruzzo e di controlli, con una lunga esperienza nel settore.

 

Dove nasce davvero la qualità: ricetta o processo?

Andrea Dari - Qual è l’equivoco più frequente quando si parla di controlli sul calcestruzzo: pensare che basti “azzeccare il mix design” oppure che basti “fare i provini”? Dove si rompe più spesso la catena tra progetto della miscela e prestazione reale in opera?

Ivan Contiero

La qualità nasce dal processo complessivo, non dalla sola ricetta. Il mix design definisce un potenziale, ma la prestazione reale dipende da come quel mix viene:

• prodotto,
• trasporto
• controllato,
• messo in opera,
• maturato.

La rottura più frequente di questa complessa catena che coinvolge tutte le figure (progettista, impresa esecutrice, direttore dei lavori, produttore di calcestruzzo, incaricato ai controlli), avviene tra progetto della miscela e condizioni reali di getto: consistenza non corretta (acqua efficace non corretta), tempi di trasporto non calcolati e non controllati, aggiunte non tracciate e maturazione lasciato alla buona pratica (quando effettuato).

 

Cementi e componenti che cambiano: come si progetta una miscela più robusta

Andrea Dari - Con cementi più fini e leganti più complessi, la miscela può diventare più sensibile a piccole variazioni (umidità aggregati, acqua efficace, temperatura, tempi). Quali scelte di mix design aiutano a costruire robustezza e ripetibilità, e quali controlli devono accompagnarle?

Ivan Contiero

Stiamo vivendo un’epoca in cui la “sperimentazione” di cementi “ecosostenibili” porta a continue variazioni non solo di prestazioni meccaniche, ma anche in termini di “acqua necessaria” e compatibilità con additivi (in primis superfluidificanti ed aeranti), con il risultato finale di miscele “sensibili”.

La robustezza si può cercare di ricostruirla:

• riduzione della sensibilità all’acqua (curve granulometriche più continue);
• utilizzo di additivi compatibili e anch’essi il più “robusti” possibile;
• uso controllato di filler;
• margini di lavorabilità progettati (mantenimento della lavorabilità non al limite);
• prove di sensibilità a variazione di:
• acqua (pulita o di riciclo),
• temperatura,
• tempo.

I controlli che devono accompagnare il mix sono:

• controllo reale dell’umidità degli aggregati;
• valutazione della qualità dell’acqua di riciclo;
• monitoraggio della lavorabilità nel tempo;
• verifica della ripetibilità su più produzioni.

 

Qualifica della miscela: cosa andrebbe reso obbligatorio (e cosa no)

Andrea Dari - Se il Cap.11.2 delle NTC dovesse rafforzare la qualifica, quali prove/verifiche considera davvero utili prima di andare in produzione su un’opera (tenuta della lavorabilità, ritiro, compatibilità additivi–legante, indicatori di durabilità, ecc.)? E quali controlli rischiano invece di essere teorici o applicati male?

Ivan Contiero

Ritengo necessario che le prove siano eseguite da personale realmente competente e adeguatamente formato, in grado non solo di applicare correttamente il metodo di prova, ma anche di interpretare criticamente e tempestivamente i risultati ottenuti.

È altrettanto fondamentale che, prima dell’avvio delle attività di qualifica, vengano definiti in modo chiaro e univoco i criteri di accettazione per ciascuna prova prevista.

Le Norme Tecniche indicano diverse prestazioni, ma in diversi casi non indicano i criteri di accettazioni dei risultati che emergono dalle relative prove. Ne deriva una fase di verifica preliminare spesso ambigua, in cui si misura senza sapere con precisione quale sia l’obiettivo prestazionale da raggiungere.

Alcuni esempi significativi:

• Resistenza media a compressione
  Non è esplicitato quale debba essere il valore minimo da conseguire in fase di verifica preliminare, con il rischio di considerare accettabili livelli prestazionali non coerenti con l’opera da realizzare.

• Mantenimento della lavorabilità
  Limitarsi a verificare che la consistenza rimanga nella stessa classe può risultare fuorviante.
  Un calcestruzzo con abbassamento al cono di 160 mm è sostanzialmente diverso da uno con 210 mm, pur ricadendo nella medesima classe di consistenza: le implicazioni in termini di pompabilità, compattazione e finitura non sono equivalenti.

• Ritiro idraulico
  Si prescrive un valore massimo per un metodo di prova che non riporta né indice di ripetibilità né indice di riproducibilità, senza definire un intervallo di accettabilità. Questo rende il giudizio tecnico estremamente delicato e potenzialmente arbitrario.

• Resistenza ai cicli di gelo–disgelo
  La norma definisce il metodo di prova ma non stabilisce alcun criterio di accettazione. Nella pratica si fa sempre più spesso riferimento a normative estere, in particolare a quella austriaca, per colmare questa lacuna.

Aspetti che dovrebbero essere resi obbligatori.

A mio avviso, dovrebbero essere quantomeno obbligatori:

• la verifica dell’effettiva lavorabilità dopo un intervallo di tempo rappresentativo dei reali tempi di trasporto e posa in opera;
• la verifica della resistenza a compressione attraverso la costruzione della curva tempo–resistenza: scoprire una non conformità solo a 28 giorni può comportare rischi tecnici ed economici difficilmente gestibili;
• l’introduzione di almeno un indicatore prestazionale di durabilità, coerente con la classe di esposizione prevista.

Per quanto riguarda la qualifica delle miscele e gestione delle varianti, ritengo inadeguato - per non dire inutile - qualificare delle miscele con il solo obiettivo di “blindarle”.

Al contrario, qualsiasi variazione del mix design dovrebbe essere:

• preventivamente condivisa;
• adeguatamente motivata;
• supportata dai risultati sperimentali maturati fino a quel momento.

In definitiva, sia nel ruolo di tecnologo, sia in quello di progettista, sia in quello di Direttore dei Lavori, il compito non è quello di fidarsi, ma di verificare.

 

Controlli in cantiere: le 5 cose che fanno la differenza

Andrea Dari - Quali sono i controlli “di cantiere” che incidono di più sulla qualità reale del getto (e quindi anche sulla durabilità)? E quali sono oggi quelli più trascurati o fatti “troppo tardi”, quando ormai il problema è già nato?

Ivan Contiero

Per i controlli in cantiere, le 5 verifiche che fanno davvero la differenza sono:

1. Verifica dell’identità del calcestruzzo consegnato. Il DDT viene molto spesso consegnato solo a fine scarico: a quel punto la verifica è ancora realmente efficace?
2. Controllo dei tempi reali di trasporto e di attesa in cantiere. Dal carico in impianto all’effettiva messa in opera.
3. Verifica e annotazione di eventuali e reali aggiunte di acqua in autobetoniera.
4. Controllo della lavorabilità al reale momento della posa
5. Controllo delle modalità di maturazione e dei tempi di scassero.

Ad oggi, i controlli più frequentemente trascurati risultano essere:

• i tempi effettivi di trasporto e di posa in opera;
• le aggiunte d’acqua non registrate in autobetoniera;
• la corretta maturazione del calcestruzzo.

  

Prelievo e provini: il punto debole che falsifica tutto

Andrea Dari - Quanto pesa, nella sua esperienza, la variabilità introdotta da prelievo, confezionamento e stagionatura dei provini? Serve una qualifica/abilitazione obbligatoria per chi esegue queste operazioni? Con quali requisiti minimi e responsabilità sulla catena di custodia?

Ivan Contiero

In termini di ordine di grandezza, la variabilità introdotta dalle modalità di prelievo, confezionamento e stagionatura dei provini può arrivare a essere paragonabile a quella imputabile alle materie prime e al ciclo di produzione del calcestruzzo.

Questo significa che il momento del prelievo può trasformarsi nel punto debole dell’intero sistema di controllo, compromettendo la rappresentatività dei risultati ottenuti.

Affinché ciò non accada, il prelievo dovrebbe essere eseguito da personale altamente qualificato, tecnicamente preparato e direttamente in carico alla Direzione dei Lavori, così da garantire indipendenza, competenza e coerenza operativa.

In un’impostazione corretta, la parcella della Direzione dei Lavori dovrebbe comprendere anche i costi relativi al controllo della qualità dei materiali e delle materie prime, quale parte integrante dell’attività di verifica e non come elemento accessorio o delegato ad altri soggetti della filiera.

Nella mia esperienza professionale, maturata in oltre trent’anni di attività, ho riscontrato un solo caso in cui la Direzione dei Lavori si è effettivamente fatta carico di tutti i costi relativi al controllo delle materie prime: un’eccezione che conferma quanto l’attuale assetto sia ancora distante da un modello pienamente coerente con i principi di indipendenza e terzietà del controllo.

  

Assenza della Direzione Lavori: chi governa il controllo “quando non c’è nessuno”

Andrea Dari - In molti cantieri la DL non è presente in modo continuativo durante getti importanti: chi controlla davvero in quel momento? Che cosa dovrebbe prevedere il Cap.11.2 per rendere gestibile questa realtà: figure delegate qualificate, procedure di “stop/hold”, registrazioni obbligatorie, soglie automatiche, responsabilità chiare tra DL, impresa e fornitore? E quali sono gli errori tipici che nascono proprio dall’assenza di presidio?

Ivan Contiero

In un contesto ideale, in cui l’intera filiera fosse composta da operatori realmente competenti, la Direzione dei Lavori potrebbe essere considerata un valore aggiunto.

Nella pratica, tuttavia, ci si trova sempre più spesso a partire da:

• progetti che prevedono calcestruzzi non adeguati al tipo di opera da realizzare;
• fasi esecutive al limite della reale fattibilità, con ricadute potenzialmente molto rilevanti sulla sicurezza;
• cronoprogrammi di esecuzione talvolta incompatibili con le corrette modalità costruttive, quando non addirittura irrealistici;
• una crescente difficoltà nel reperire personale realmente qualificato per esperienza operativa e non soltanto “sulla carta”.

In questo scenario, anche il ruolo della Direzione dei Lavori rischia, in alcuni casi, di risultare insufficiente, trovandosi a dover operare in condizioni che impongono scelte tecniche estremamente complesse e spesso fortemente condizionate da vincoli esterni al corretto processo costruttivo.

Il Capitolo 11.2 delle Norme tecniche dovrebbe prevedere:

• Validazione formale preventiva della fattibilità del progetto, sotto i profili tecnico, esecutivo, logistico, temporale e di sicurezza, da parte della Direzione dei Lavori, da effettuarsi prima dell’avvio delle attività di cantiere.
• Incarichi formali di persone (formate e competenti) autorizzate al controllo.
• Adozione di procedure di hold point, ossia punti obbligatori di arresto del processo esecutivo, oltre i quali non è consentito procedere senza la preventiva verifica e formale autorizzazione da parte della Direzione dei Lavori.
• Soglie automatiche di accettazione/rifiuto.

Gli errori tipici nascono da:

• mancanza di autorità decisionale sul posto,
• mancanza di controllo.

  

FPC e automazione di impianto: cosa deve essere “non negoziabile”

Andrea Dari - In impianto, quali requisiti tecnici introdurrebbe come standard minimo per un FPC moderno: misura dell’umidità aggregati e correzione dell’acqua efficace, tracciabilità di pesature e ricette, gestione delle sostituzioni, blocchi su scostamenti, report automatici, audit interni? Dove vede oggi i principali “punti ciechi”?

Ivan Contiero

Il vero punto cieco del sistema è, in realtà, il sistema stesso.

Un sistema che consente ancora, in modo difficilmente giustificabile, la presenza di impianti di produzione dotati di sistemi di dosaggio manuale e che, per dirla in termini istituzionali, non appare pienamente coerente con i principi di indipendenza e terzietà del controllo.

In altri termini, per garantire l’imparzialità delle verifiche è essenziale che il soggetto incaricato del controllo non dipenda in alcun modo, nemmeno sotto il profilo economico, dal soggetto controllato.

Detto questo, esistono sul mercato sistemi di automazioni e sistemi di controllo che permettono di tutto e molto di più del minimo necessario per garantire la tracciabilità del materiale che entra nel tamburo dell’autobetoniera.

Lo standard minimo:

• formazione di tutto il personale: senza ciò tutto il resto acquista un valore molto aleatorio;
• impianto verificato dal punto di vista meccanico e della sicurezza. Senza sicurezza non è possibile fare qualità;
• impianto automatizzato;
• misura automatica dell’umidità degli aggregati e correzione dell’acqua efficace;
• possibilità dell’operatore preposto al carico di verificare la consistenza del calcestruzzo;
• tracciabilità completa delle pesature;
• gestione delle sostituzioni di materiali con blocco automatico;
• report automatici di produzione;
• sistema satellitare per la gestione logistica dei mezzi.

Il tallone di Achille è invece la scarsa tracciabilità delle modifiche in cantiere, anche se esistono sistemi che permettono un monitoraggio abbastanza accurato (ma ancora molto migliorabile) per il monitoraggio di questa fase.

  

Autobetoniere: sensori, telemetria e tracciabilità del trasporto

Andrea Dari - Quanto incide il trasporto (tempi, rotazioni, soste, temperatura, eventuali aggiunte) sulla qualità finale? Quali sensori/dati dell’autobetoniera dovrebbero essere tracciati in modo standard (tempo, rotazioni, GPS, temperatura, aggiunte, indicatori di consistenza) e con quali regole d’uso?

Ivan Contiero

Anche in questo caso, in un contesto ideale in cui:

• il calcestruzzo prescritto sia realmente idoneo all’opera da realizzare;
• il mix design sia correttamente impostato per garantire la classe di consistenza richiesta e per assicurare il mantenimento della lavorabilità per l’intera durata del trasporto e della posa in opera;
• l’impianto sia completamente dotato di sistemi automatici e controllati per il corretto dosaggio di tutti i componenti previsti dal mix design

la fase di trasporto del calcestruzzo costituirebbe una parte del processo relativamente semplice e sostanzialmente priva di criticità strutturali.

La realtà operativa, tuttavia, è spesso più complessa, e il trasporto diventa così una fase delicata, in cui eventuali scostamenti progettuali o produttivi tendono ad amplificarsi anziché attenuarsi, e questi scostamenti purtroppo ricadono nelle competenze dell’autista.

Passando dal piano teorico a quello reale, si torna inevitabilmente al principio già richiamato: la qualità non è un evento, ma il risultato di un processo complessivo.

Di conseguenza, il rischio di degrado delle prestazioni del calcestruzzo nella fase di trasporto e di consegna non è un fattore isolato, bensì è direttamente proporzionale alla qualità dell’intero processo che lo precede.

Se progettazione, prescrizioni, mix design, produzione e controlli sono coerenti e correttamente gestiti, il trasporto rappresenta una variabile governabile.

Al contrario, quando a monte esistono criticità o approssimazioni, la fase di trasporto tende a diventare il punto in cui tali debolezze emergono e si amplificano e quasi sempre devono essere gestite in “emergenza” dall’autista.

Un’ulteriore questione centrale riguarda la possibilità di monitorare in modo oggettivo e continuo la fase di trasporto, attraverso sistemi automatici di acquisizione e tracciamento dei dati.

I parametri che oggi è già tecnicamente possibile rilevare in modo standardizzato sono, ad esempio:

• tempi reali del ciclo logistico (carico – arrivo in cantiere – inizio e fine scarico);
• velocità di rotazione del tamburo durante trasporto e scarico;
• indicatore indiretto della consistenza, rilevabile tramite lettura del manometro;
• quantità di acqua eventualmente aggiunta, qualora l’immissione avvenga attraverso la linea dotata di contalitri.

Si tratta di informazioni che potrebbero - e dovrebbero - essere utilizzate non soltanto come strumento di controllo interno del produttore, ma anche come elemento oggettivo a supporto del controllo di accettazione, contribuendo a rendere il processo più trasparente, tracciabile e verificabile.

   

Dati e banca dati dei controlli

Andrea Dari - Ha senso introdurre una banca dati obbligatoria dei controlli (lotto/getto, DDT digitali, dati impianto, dati trasporto, prelievi, esiti laboratorio, non conformità) e, nel pubblico, renderla consultabile alle parti con accessi profilati? Quali vantaggi vede e quali rischi (burocrazia, contenzioso, riservatezza)?

Ivan Contiero

Chi dovrebbe essere l’incaricato all’inserimento del dato? Chi l’incaricato a verificare la veridicità del dato?

    

Tre proposte concrete per riscrivere il Cap.11.2 delle NTC

Andrea Dari - Se dovesse indicare tre modifiche pratiche e immediatamente applicabili per aggiornare il Cap.11.2 delle NTC alle condizioni reali di oggi (materiali nuovi, sostenibilità, variabilità, digitalizzazione): quali sceglierebbe? E qual è la misura non negoziabile per far funzionare tutto il resto?

Ivan Contiero

• Revisione dei criteri di accettazione
  Introdurre criteri di accettazione specifici per le diverse prestazioni richieste al calcestruzzo e procedere a una revisione organica di quelli relativi alla resistenza a compressione, oggi in larga parte superati, frammentari e non sempre coerenti con l’evoluzione tecnologica dei materiali e dei processi produttivi.

• Valorizzazione delle prestazioni a 56 giorni
  Prevedere una più chiara considerazione delle prestazioni a 56 giorni, in particolare per calcestruzzi a basso rapporto a/c, con aggiunte minerali o con esigenze di durabilità elevate, dove il dato a 28 giorni non sempre rappresenta in modo esaustivo il comportamento reale del materiale.

• Rafforzamento del sistema di certificazione e controllo
  Rendere più credibile, trasparente e indipendente il sistema di rilascio e verifica delle certificazioni. Nell’assetto attuale permane infatti una criticità strutturale: il soggetto controllato sostiene economicamente il sistema di controllo, con evidenti rischi di compromissione della terzietà.

Misura non negoziabile

Attribuzione dei costi dei controlli alla Direzione dei Lavori, quale soggetto terzo rispetto alla filiera produttiva, al fine di garantire reale indipendenza, coerenza e imparzialità dell’attività di verifica.