Il calcestruzzo cambia pelle: perché il “28 giorni” non basta più

La rivoluzione dei leganti sostenibili e delle miscele “su misura” sta cambiando in profondità il modo di progettare e controllare il calcestruzzo. In questo scenario, l’ormai rituale verifica della resistenza a 28 giorni rischia di diventare un indicatore parziale, se non fuorviante, della reale qualità dell’opera. Pietro Cardone fotografa un sistema di controlli ancora troppo legato a procedure formali, poco rappresentative delle condizioni di cantiere e delle nuove cinetiche di idratazione. Tra digitalizzazione, catena di custodia, qualifica degli operatori e nuove prove prestazionali, emerge l’urgenza di aggiornare il Capitolo 11 delle NTC. L’obiettivo? Trasformare il controllo qualità da adempimento burocratico a vero strumento di governo tecnico del costruito.

Perché ripensare oggi i controlli sul calcestruzzo

La rapida evoluzione dei leganti e delle tecnologie di produzione del calcestruzzo sta mettendo in discussione alcuni pilastri storici dei controlli di accettazione. In questo contesto, abbiamo chiesto a Pietro Cardone (Vicepresidente di ALIG - l'Associazione dei Laboratori di Ingegneria e Geotecnica) di aiutarci a rileggere criticamente metodi, limiti e possibili aggiornamenti delle NTC alla luce delle pratiche di cantiere e delle nuove esigenze di sostenibilità e affidabilità prestazionale.

Andrea Dari:
Nuovi leganti e nuove cinetiche: impatto sui controlli di accettazione.
Con cementi/leganti più fini e più ricchi di aggiunte, cambiano sviluppo di resistenza e sensibilità a curing/temperatura. In quali casi il paradigma di accettazione centrato su Rc a 28 giorni rischia di essere poco rappresentativo? Che correttivi tecnici vede praticabili nel quadro NTC?

Pietro Cardone:

L'evoluzione dei leganti verso una maggiore sostenibilità e finezza sta rendendo il classico provino cubico a 28 giorni un indicatore sempre meno fedele della reale performance strutturale e della durabilità in opera. Il controllo di accettazione basato esclusivamente sulla resistenza a compressione R_ck a 28 giorni rischia di essere meno rappresentativo quando il processo di idratazione del legante devia sensibilmente dal comportamento dei cementi Portland tradizionali (CEM I). Tra i casi di maggiore criticità possiamo citare:

• Cementi ad alta sostituzione di clinker (CEM III, IV, V e nuovi cementi ternari): La reazione pozzolanica o l'idratazione della loppa sono più lente rispetto all'idratazione dei tradizionale clinker. In questi casi, la resistenza a 28 giorni è solo una frazione di quella finale, portando a una sottostima del potenziale del materiale;
• Leganti estremamente fini (Fillerizzati o Microcementi): Questi reagiscono molto velocemente. Se da un lato garantiscono resistenze precoci elevate, poi mostrano una "curva piatta" dopo i primi giorni, rendendo il controllo a 28 giorni un formalismo che non descrive la sensibilità del materiale al calore di idratazione o al rischio di fessurazione. Alla diffusione del loro utilizzo, potrebbe corrispondere una valutazione della resistenza della miscela impiegata per il cls ad un intervallo di tempo inferiore rispetto ai 28 gg, con i conseguenti vantaggi connessi ad un controllo anticipato delle caratteristiche di resistenza;
• Sensibilità estrema alle modalità di maturazione: I nuovi leganti con aggiunte minerali sono molto più suscettibili alle condizioni reali di stagionatura (evaporazione precoce). Un provino maturato in vasca a 20°C (condizione standard) darà risultati eccellenti, mentre la struttura in opera, se non correttamente protetta, potrebbe non raggiungere mai quelle prestazioni a causa della mancata idratazione dello strato corticale.

Le Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC 2018) e la Circolare esplicativa offrono già alcuni margini di manovra, sebbene l'impianto resti ancorato alla prestazione a 28 giorni. In aggiunta potrebbe valutarsi la possibilità di considerare ai fini delle verifiche di resistenza della miscela ulteriori modalità di valutazione:

• Estensione del tempo di stagionatura per il controllo. Le NTC permettono di definire la classe di resistenza su scadenze diverse dai 28 giorni in casi specifici (es. dighe o strutture massive), previa specifica di progetto. Per calcestruzzi "green" a lenta idratazione, il Progettista può prescrivere il controllo di accettazione a 56 giorni o più. Questo consente che il produttore non debba sovradimensionare inutilmente il dosaggio di cemento (aumentando costo e impatto ambientale) solo per "centrare" il valore a 28 giorni;
• Integrazione con prove non distruttive e semi-distruttive. Il controllo di accettazione "di tipo A" o "di tipo B" può essere affiancato da valutazioni anticipate sulla struttura per verificare la sensibilità alle concrete modalità di maturazione, con conseguenti aggiunte di termini temporali per lo schiacciamento dei campioni.

Utilizzo di sensori annegati nel getto, per monitorare l'evoluzione della resistenza in tempo reale basandosi sulla storia termica. Come per il punto precedente, ciò potrebbe permettere di validare la maturazione in opera in anticipo rispetto ai provini standard.

In proposito sarebbe necessario considerare le possibilità che le stesse NTC prevedano la ammissibilità e possibilità di utilizzo di tali criteri di controllo: Alcuni fattori finora non hanno consentito un differente approccio da un punto di vista normativo:

• Rigidità delle attuali Norme Tecniche, per le quali Il controllo di accettazione deve passare unicamente per il provino cubico maturato in vasca a 20°C. Il sensore annegato non ha, ad oggi, valore legale per le verifiche di resistenza, rimanendo uno strumento "extra" sostanzialmente privo di affidabilità normativa;
• Costo percepito senza un reale beneficio: L'impresa fatica a vedere il risparmio derivante dall'ottimizzazione dei tempi di cantiere, preferendo metodi tradizionali (e più lenti);
• Mancanza di digitalizzazione (BIM): In altri paesi i dati dei sensori sono frequentemente utilizzati per essere caricati direttamente nel modello BIM della struttura (Digital Twin). In Italia la digitalizzazione del cantiere "fisico" è ancora agli inizi, nonostante sull’argomento ci sia un dibattito molto attivo ed importanti passi avanti siano stati fatti.

Specifiche riferite alla Performance in Capitolato. Per rendere un capitolato "orientato alla prestazione", sarebbero da aggiungere parametri che vadano oltre la semplice rottura del cubetto:

A. Requisiti di Durabilità (Oltre la classe di esposizione)

Analogamente, passando dalle verifiche di resistenza a quelle di durabilità, Invece di affidarsi unicamente al rapporto acqua/cemento, si potrebbero richiedere prove specifiche in merito a:
Coefficiente di diffusione dei cloruri: Fondamentale per ponti e strutture marine. Si testa quanto velocemente lo ione cloro penetra all’internon della struttura;
Resistenza alla carbonatazione accelerata: Per capire quanto tempo impiegherà l'aria a raggiungere i ferri d'armatura.
Assorbimento capillare: Per misurare la porosità reale della matrice cementizia.

B. Tempi di controllo personalizzati

Come accennato, per i nuovi cementi il capitolato potrebbe specificare che l'accettazione non avviene a 28 giorni, ma a scadenze coerenti con il legante scelto:
"In relazione al tipo di cemento impiegato, il controllo di accettazione ai sensi del §11.2.5 delle NTC 2018 verrà effettuato a 56 giorni (o 90) anziché 28". Ciò permetterebbe di usare cementi a basso calore di idratazione senza penalizzare il cantiere.

C. Obbligo di monitoraggio in opera

Anche in questo caso risulta utile l'uso di sensori annegati come ulteriore criterio di verifica:
"L'impresa è tenuta a installare sensori di temperatura e maturità nei getti critici. Il disarmo delle strutture è subordinato al raggiungimento del 70% della resistenza di progetto rilevata dai sensori, validata dalla curva di maturità preventiva".

Andrea Dari:
Riproducibilità dei risultati: quanto pesa la “qualità del provino” rispetto alla “qualità del calcestruzzo”
Quanto incidono preparazione dei provini (compattazione, finitura), condizioni di stagionatura e tempi/condizioni di trasporto sulla dispersione dei risultati? Quali aspetti andrebbero resi più prescrittivi nel Cap.11 per ridurre la variabilità “indotta” dal processo di controllo?

Pietro Cardone:

La qualità del calcestruzzo viene oggi valutata attraverso un processo tracciabile solo parzialmente. Se da un lato il laboratorio garantisce precisione dal momento in cui il provino fa il suo ingresso nella struttura, dall’altro l'assenza di evidenze documentali sulle prime fasi di maturazione rende l’esito incerto. Spesso, infatti, la dispersione dei risultati deriva da una cattiva custodia del campione e non da una reale carenza del materiale. In caso di contenzioso dovuto a risultati negativi, diventa quasi impossibile accertare le responsabilità, rendendo inevitabile il ricorso a costose prove complementari.

Le norme vigenti sono estremamente rigorose nel fissare i parametri di temperatura e umidità per le prime 16-72 ore; tuttavia, verificare che tali valori siano stati realmente rispettati è spesso impossibile. Analogo discorso vale per le attrezzature e le modalità di prelievo: in cantiere si riscontra una preoccupante eterogeneità di situazioni, spesso ai limiti del decoro professionale.

Non sono rari i casi in cui il prelievo avviene in palese violazione delle norme (riempimento delle cubiere direttamente dal canale dell’autobetoniera, mancata costipazione o assenza di miscelazione).
Al di fuori del personale dei laboratori autorizzati — che si ha ragione di considerare come qualificato — nei cantieri operano numerosi soggetti che necessiterebbero di una formazione specifica. È fondamentale, dunque, rimettere al centro il tema della qualifica degli operatori, i quali, se non adeguatamente preparati, rischiano di vanificare la rappresentatività dei campioni trasmessi al laboratorio rispetto al materiale effettivo e, quindi, innescare contenziosi legati a provini non conformi piuttosto che a effettive carenze nelle forniture di calcestruzzo.

Andrea Dari:
Catena di custodia: requisiti minimi non derogabili.
Quali prescrizioni tecniche renderebbe non derogabili su: identificazione univoca del campione (lotto/getto/elemento), tempi massimi, condizioni di conservazione, sigilli, registrazione di anomalie e responsabilità dei passaggi (cantiere–laboratorio)?

Pietro Cardone:

È importante premettere che le attuali NTC 2018 e la Circolare Esplicativa del 2019 hanno già compiuto passi significativi, sensibilizzando il settore sull'importanza della catena di prelievo e custodia dei campioni per assicurare che i test di laboratorio siano realmente rappresentativi del materiale in opera. Tuttavia, guardando al futuro, credo sia auspicabile che la normativa continui e completi questo percorso dando piena rappresentatività dei campioni sottoposti a prova rispetto a ciò che dicono di rappresentare.

In tal senso delegare al laboratorio autorizzato l’intera attività di verifica: dal prelievo dei campioni, alla loro conservazione e successivo schiacciamento, consentirebbe di dare rigore alla intera procedura con la individuazione di un unico soggetto responsabile della rappresentatività dei campioni per il controllo.
Un valore aggiunto sarebbe comunque costituito dalla adozione di tecnologie digitali per seguire l’intero processo. La digitalizzazione non è un semplice "aggiornamento tecnologico", ma soluzione tecnica capace di rendere la catena di custodia oggettiva e verificabile.

La digitalizzazione rappresenta un'opportunità per rendere i processi più trasparenti e verificabili, aiutando a ridurre i margini di incertezza o le involontarie sviste che possono talvolta caratterizzare le procedure esclusivamente cartacee.
L’ausilio tecnologico sarebbe ancor più da considerarsi essenziale laddove il Normatore continuasse ad individuare il Direttore dei Lavori come responsabile del prelievo. In tal caso, sarebbe ancor più necessario promuovere sistemi di identificazione univoca (Qrcode, tag, ecc.) che garantiscano l'anonimato e l'integrità del campione fin dal momento del prelievo. L'obiettivo, qui come prima, è creare un legame sempre più solido e tracciabile tra il provino e la struttura di riferimento.

Il Direttore dei Lavori (o un suo delegato) dovrebbe redigere il verbale di prelievo direttamente in cantiere tramite tablet o smartphone. Questo sistema potrebbe così associare immediatamente in modo univoco ed anonimo il codice del provino ai dati del getto (ora, posizione, WBS, betoniera) creando un timestamp (marca temporale) non retrodatabile.
Un approccio digitale faciliterebbe il rispetto delle prescrizioni tecniche riguardanti i tempi di consegna e le modalità di conservazione, offrendo a tutti gli attori coinvolti — dal cantiere al laboratorio — una maggiore serenità sulla tracciabilità dell'intero processo, assicurando così la massima rappresentatività statistica e l'integrità dei controlli a vantaggio della qualità del costruito.

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