Il cemento armato precompresso come patrimonio strategico delle infrastrutture italiane

Il cemento armato precompresso costituisce una quota rilevantissima dei ponti della rete viaria italiana e, nonostante oltre 70 anni di impiego, resta spesso oggetto di letture semplificate o pregiudiziali. La relazione di Maria Rosaria Pecce, presentata al Convegno ReLUIS di Roma (19–21 novembre 2025) sulla sperimentazione delle Linee Guida per i ponti esistenti, propone invece un punto di vista fondato su ricerca applicata, sperimentazione e modellazione calibrata. Ne emerge un messaggio chiaro: molti “allarmi” dipendono da manutenzione, interpretazione dei difetti e scelte di verifica, più che da presunte fragilità intrinseche della tecnologia. Comprendere il precompresso richiede strumenti adeguati, diagnosi mirate e modelli coerenti con l’obiettivo.

Negli ultimi anni il c.a.p. è stato considerato come superato e associato a problemi di manutenzione e degrado

Il cemento armato precompresso rappresenta una parte preponderante del patrimonio infrastrutturale italiano, in particolare per i ponti delle reti stradali principali. Si tratta di una tecnologia con oltre settant’anni di storia nel nostro Paese, sviluppata da una scuola progettuale di altissimo livello che, a partire dagli anni Cinquanta, ha prodotto opere di grande complessità e audacia strutturale. Ponti a grande luce, schemi a stampella, telai con sbalzi e soluzioni fortemente innovative testimoniano come il precompresso non possa essere ridotto all’immagine semplificata della trave appoggiata di media luce.

Nonostante ciò, negli ultimi anni si è diffusa una certa tendenza a considerare il cemento armato precompresso come una tecnologia superata, spesso associando problemi di manutenzione e degrado a presunte carenze intrinseche del materiale e del sistema strutturale. La relazione presentata al Convegno ReLUIS sulla sperimentazione delle Linee Guida dei ponti esistenti ha ribadito con forza la necessità di distinguere tra difetti di manutenzione, carenze ispettive e reali vulnerabilità strutturali, evitando demonizzazioni che non trovano riscontro né nella storia né nei dati sperimentali.

La ricerca applicata come base delle Linee Guida sui ponti esistenti

Il lavoro svolto dal gruppo di ricerca dedicato al precompresso all’interno del progetto ReLUIS si caratterizza per un’impostazione fortemente applicativa. Le attività non si sono limitate a una rassegna teorica o normativa, ma hanno integrato analisi storiche, studi di letteratura, prove sperimentali in laboratorio, osservazioni su elementi reali e modellazioni numeriche calibrate sui risultati sperimentali. Questo approccio è particolarmente rilevante perché le Linee Guida sui ponti esistenti, come ogni norma tecnica che introduce innovazione, trovano il loro fondamento proprio nella ricerca.

Uno dei contributi più significativi riguarda lo stato dell’arte sul cemento armato precompresso e sugli acciai da precompressione. La difficoltà di eseguire prove in sito sui trefoli, a causa della loro inaccessibilità e della natura stessa del materiale, rende fondamentale il ricorso a dati storici e a grandi campagne sperimentali. In questo senso, l’analisi di centinaia di prove di laboratorio, integrate con certificazioni d’epoca e dati progettuali storici, consente di ridurre l’incertezza nella valutazione delle caratteristiche meccaniche, aprendo la possibilità di raggiungere livelli di conoscenza elevati anche in assenza di prove dirette.

Un altro tema centrale è quello degli ancoraggi, spesso trascurato nelle valutazioni ordinarie. La varietà di sistemi utilizzati nel tempo, ciascuno con specifiche modalità di funzionamento e diverse sensibilità al degrado, impone un’attenta identificazione in sito. In particolare, le zone di testata e di ancoraggio risultano critiche, non solo per il ruolo strutturale che svolgono, ma anche per la loro esposizione a infiltrazioni d’acqua e per la frequente carenza di manutenzione in corrispondenza dei giunti.

Diagnostica, precompressione residua e limiti delle prove dinamiche

Un aspetto di grande interesse affrontato nella relazione riguarda le tecniche di diagnostica applicabili ai ponti in cemento armato precompresso. Accanto ai metodi non distruttivi più noti, sono state discusse tecniche di valutazione indiretta della precompressione residua, come l’analisi della deformata e della controfreccia dell’impalcato. La misura accurata delle deformazioni in sito, se accompagnata da una modellazione semplificata ma coerente, può fornire indicazioni preziose sulla presenza e sull’efficacia della precompressione, a patto che i rilievi siano eseguiti con attenzione e consapevolezza.

Al contrario, le prove dinamiche, pur ampiamente utilizzate e spesso suggerite dalle Linee Guida, mostrano limiti significativi nella capacità di identificare lo stato di precompressione. I risultati sperimentali indicano che, finché la struttura rimane in campo elastico e le fessure si richiudono in assenza di carico, le variazioni di frequenza sono talmente ridotte da risultare indistinguibili dall’errore di misura. Questo vale in laboratorio e ancor più in sito, dove le incertezze sui vincoli e sulle condizioni al contorno sono inevitabilmente maggiori.

Particolare attenzione è stata dedicata anche all’interpretazione dei difetti di iniezione della malta nei cavi post-tesi. I dati sperimentali e le statistiche internazionali mostrano come la presenza di vuoti di malta, se localizzata e non associata a infiltrazioni d’acqua, abbia un impatto spesso trascurabile sul comportamento globale della struttura e non sia automaticamente correlata a fenomeni di corrosione. Ne deriva la necessità di una valutazione critica e non allarmistica di tali difetti, che devono essere inquadrati in termini di estensione, distribuzione e reale influenza strutturale.

Le prove sperimentali: comportamento reale oltre le semplificazioni

Il cuore del lavoro presentato è rappresentato dalle estese campagne sperimentali condotte da numerose unità di ricerca. Le prove hanno riguardato travi in scala e travi reali estratte da ponti esistenti, con l’introduzione controllata di difetti di aderenza, mancanza di iniezione, corrosione simulata e perdita di sezione dei cavi. Questo approccio ha consentito di distinguere in modo chiaro tra effetti locali e risposta globale della struttura.

I risultati mostrano che la precompressione incide in modo limitato sulla resistenza ultima a flessione, governata principalmente dalla quantità di armatura, mentre gioca un ruolo fondamentale nel comportamento post-fessurativo e nelle condizioni di esercizio, favorendo la chiusura delle fessure e il recupero elastico. L’assenza di aderenza su tratti limitati dei cavi post-tesi, pur influenzando il comportamento locale, risulta spesso poco significativa ai fini del momento ultimo globale.

Ben più rilevante è invece il ruolo della precompressione nella resistenza a taglio, soprattutto per i ponti progettati secondo criteri a tensioni ammissibili, con sezioni interamente compresse. Le prove sperimentali hanno evidenziato come il contributo della precompressione possa risultare decisivo, mentre l’applicazione acritica di verifiche basate esclusivamente sulle staffe, secondo impostazioni moderne pensate per il cemento armato ordinario, rischia di condurre a valutazioni eccessivamente penalizzanti.

Accanto all’analisi del degrado, grande spazio è stato dedicato anche agli interventi di rinforzo, in particolare mediante cavi esterni. Le prove hanno dimostrato come tali soluzioni possano incrementare in modo significativo la capacità portante e migliorare il comportamento in esercizio, a condizione che siano progettate con attenzione alla geometria, ai deviatori e ai punti di ancoraggio.

Modellazione e valutazione: semplicità, calibrazione e consapevolezza

Un messaggio chiave emerso dalla relazione riguarda l’uso della modellazione numerica nella valutazione dei ponti esistenti. Non esiste un modello “migliore” in assoluto: esistono modelli adeguati allo scopo. I modelli più semplici, se correttamente impostati, consentono spesso di individuare con maggiore chiarezza i meccanismi resistenti e le criticità, mentre i modelli complessi agli elementi finiti, se non calibrati su dati sperimentali, rischiano di fornire risultati apparentemente precisi ma concettualmente fuorvianti.

La ricerca ha mostrato come la modellazione debba essere supportata da confronti con prove reali e utilizzata come strumento di comprensione del comportamento strutturale, più che come generatore automatico di numeri. In questo senso, anche l’analisi del danno, della fessurazione e della distribuzione delle sollecitazioni può risultare estremamente utile, purché interpretata con spirito critico.

Una ricerca che apre prospettive, non conclusioni

Il lavoro sul cemento armato precompresso presentato al Convegno ReLUIS non rappresenta un punto di arrivo, ma un inizio. La quantità e la qualità delle attività svolte mettono in evidenza quanto ampio sia ancora il margine di conoscenza da colmare e quanto sia necessario continuare a investire nella ricerca, coinvolgendo non solo il mondo accademico e i gestori delle infrastrutture, ma anche l’industria, oggi troppo spesso assente dai tavoli tecnici e normativi.

DI SEGUITO LA VIDEOREGISTRAZIONE DELL'INTERVENTO DI MARIA ROSARIA PECCE.

Il testo è stato elaborato tramite la videoregistrazione dell'intervento, mediante l'uso dell'IA.

IN SINTESI
-Il precompresso è un patrimonio infrastrutturale maggioritario e non va confuso con i soli schemi a travata semplice: in Italia esistono tipologie e luci complesse (scuola anni ’50).
-La ricerca ReLUIS è applicata: integra stato dell’arte, dati storici sugli acciai, analisi degli ancoraggi, diagnostica e sperimentazione per supportare indicazioni tecniche “non generiche”.
-Difetti di iniezione/malta e mancanza di aderenza, se localizzati e senza presenza d’acqua, possono avere impatti limitati sul comportamento globale e non implicano automaticamente corrosione.
-Le prove dinamiche “a ponte scarico” risultano spesso poco efficaci per stimare la precompressione residua; più promettente l’uso consapevole della deformata/controfreccia con modellazione semplificata.
-La precompressione pesa poco sul momento ultimo a flessione ma è determinante nel post-fessurativo e soprattutto nella resistenza a taglio, dove verifiche impostate “come c.a. ordinario” possono essere penalizzanti.
-La modellazione deve essere calibrata e commisurata allo scopo: i FEM non sono una panacea e l’accuratezza va dimostrata; spesso il modello più semplice è più controllabile e robusto nelle decisioni.