Prescrizioni per pavimentazioni industriali in calcestruzzo: sfida tra AI e know-how umano

Quanto è affidabile l’AI nella progettazione di pavimentazioni in calcestruzzo?

Nel contesto dell’evoluzione digitale applicata all’edilizia, Ingenio ha lanciato una sfida ambiziosa: chiedere all’Intelligenza Artificiale di elaborare un progetto completo per una pavimentazione in calcestruzzo, definendo il mix design, la programmazione dei getti, le procedure di posa e stagionatura, fino alla stesura di una voce di capitolato, con riferimento alle norme UNI EN 206, UNI 11104 e al Codice di Buona Pratica Conpaviper.

>>> La sfida è stata lanciata da Andrea Dari, Editore e Direttore responsabili di Ingenio con la pubblicazione dell'articolo dal titolo Quale calcestruzzo per una pavimentazione industriale estiva: l'abbiamo chiesto a ChatGPT, ecco cosa è emerso >>> Vai all'articolo

Abbiamo coinvolto un gruppo di esperti per analizzare e valutare criticamente l’output generato dall’Intelligenza Artificiale, confrontandolo con l’esperienza diretta di cantiere e con i requisiti delle buone pratiche consolidate.

L’obiettivo è duplice: da un lato, verificare il grado di affidabilità e conformità normativa dei contenuti prodotti; dall’altro, stimolare una riflessione più ampia sul ruolo che gli strumenti digitali possono avere nel supportare – e non sostituire – la progettazione e l’esecuzione di pavimentazioni in calcestruzzo ad alte prestazioni.

Di seguito la contro sfida tra AI (chatGPT 03 vs Copilot) di Roberto Cucitore, Head of Quality & Innovation Technologies & Quality Department di Heidelberg Materials Italia, e infine, il suo personale commento.

Dalila Cuoghi, Redazione Ingenio

La sfida sulle pavimentazioni industriali: esperienza e intelligenza umana contro Intelligenza Artificiale

Caro Andrea,
ho accettato con piacere la sfida, pensando anche a come poter rilanciare su questo interessantissimo tema.

Trovi di seguito il mio commento tecnico, che in realtà è il risultato del lavoro congiunto tra me e Copilot, basato sull’architettura GPT-4.

Copilot ha analizzato il capitolato proposto, concludendo che risulta generalmente ben strutturato e conforme alle normative UNI EN 206, UNI 11104 e alle linee guida Conpaviper.

Successivamente al primo esito dell’analisi, ho suggerito a Copilot di approfondire la valutazione degli aggregati rispetto alla reazione alcali-silice. Come potrai leggere nel documento, Copilot ha sviluppato il tema, riconoscendone la rilevanza come aspetto fondamentale per la durabilità del calcestruzzo.

Primo Prompt fornito a Copilot

Prompt #1 per Copilot: Considera di essere un consulente di pavimentazioni industriali in calcestruzzo fibrorinforzato che deve valutare progetto e prescrizioni per un pavimento con queste caratteristiche:

• Spessore piastra 20 cm
• Superficie 20 000 m²
• Assenza di giunti (solo quelli di costruzione)
• Planarità “superflat” per corsie VNA
• Getto estivo con 32 °C esterna, capannone aperto e ventilato
• Destinazione d’uso: scaffalature logistiche ad alto carico sulla base delle norme UNI EN 206, UNI 11104 e del codice di Buona Pratica Conpaviper.

Ora considera questa ipotesi di voce di capitolato e scrivi una breve relazione in cui siano evidenziati errori o incongruenze:

Premesse normative essenziali. Il progetto segue UNI EN 206, UNI 11104, le “Istruzioni CNR-DT 211”, il Codice di Buona Pratica Conpaviper, 4ª ed. 2024 e le tolleranze di planarità UNI 11146 (per requisiti “superflat” si adottano valori più restrittivi, es. TR34-FM1 o DIN 15185, da indicare in progetto) .

1. Mix-design di riferimento (piastra 20 cm jointless) Voce Valore/provino Riferimento Classe di resistenza C40/50 (≥ C35/45 ammessa) UNI EN 206 Classe di esposizione XC1 (magazzino interno asciutto) + optional XA0 UNI EN 206 w/c eff. ≤ 0,45 (target 0,40) Conpaviper §7.2.7 Contenuto cemento 350 ± 20 kg/m³ (CEM II/A-L 42,5 R o CEM III A 42,5 N-LH per ridurre calore) Pasta totale < 310 L/m³ (pompato con fibre < 325 L/m³) Aggregato max 20 mm, modulo finezza sabbia ≥ 2,65 Consistenza S4 (160–210 mm) con ritenzione ≥ 90 min (laser screed) Conpaviper Admixtures HRWR PCE, ritardante, VMA, SRA e/o espansivo CaO 8 kg/m³ (controllo ritiro), agenti riduzione temperatura (ghiaccio, acqua refrigerata) UNI 11104 §8 + Conpaviper Rinforzo Acciaio fibro-rinforzato: 35–40 kg/m³ fibre d’acciaio 50/60 mm > 1100 N/mm²; fR,3 ≥ 5 MPa (UNI EN 14651) oppure post-tensione 1,5–2,0 MPa compressione media (se scelta la soluzione PT) Conpaviper §4.5.3 Aria intrappolata ≤ 2,5 % allo stato fresco Temp. calcestruzzo in getto ≤ 30 °C; raffreddamento ingredienti 2–5 °C Nota hot-weather – Se Ta ≥ 32 °C o vento > 5 km/h, attuare getti notturni, barriere frangivento, protezione immediata antievaporante, controllo tasso E < 1 kg/m²h .

2. Organizzazione dei getti (20 000 m²) Sequenza: lotti quotidiani 1 000–1 500 m² contigui, forma rettangolare ≤ 1 : 1,2 per minimizzare restrizioni (Conpaviper §4.6.2) . Costruzione joint only: bordi sagomati con corpi di trasferimento carico (dowel-plates Ø 22 mm L 450 mm @ 300 mm). Superfici bagnate + emulsione epossidica antescarificata. Laser screed su guide ad altezza fissa con controllo automatico; verifica altimetrica ogni 3 m. Turno notturno/serale per T ≤ 28 °C, luci diffuse, personale addetto min 15 unità (Conpaviper §19.2). Monitoraggio: termometri sonda + anemometro; soglia vento sospensione > 5 km/h se non protetto .

3. Posa, finitura, planarità “superflat” Bleeding controllato: attesa primo luccichio; bull-float in magnesio; nessuna evaporazione < 0,5 kg/m²h prima di power-trowel. Finitura meccanica: 2–3 passate elicottero ⌀ 120 cm a pale piatte → angolo progressivo; applicare dry-shake quarzo/corindone 4–5 kg/m² quando impronta scarpa 3–4 mm. Obiettivo planarità: UNI 11146: ±4 mm su 1 m; ±5 mm su 2 m Per corsie VNA: TR34-FM1 (FF ≥ 65, FL ≥ 45) o DIN 18202 riga 0; obbligo di collaudo entro 72 h con profilografo o regolo UNI (metodo §13.1.1.1) . Controllo curling: differenziale temp. superficie ≤ 10 °C; misurazioni agli spigoli.

4. Stagionatura protetta (curing) Finestra critica: < 15 min dalla finitura finale. Metodo combinato: Curing-compound all’acqua, efficienza ≥ 85 % (0,15 L/m²) Copertura con telo polietilene bianco + geotessile umido per 7 giorni minimo, mantenuto saturo In caso di vento/t° elevate: nebulizzazione fine + barriere laterali; controllo differenza T < 1 °C/h nella prima giornata (tab. 2 Conpaviper) . Messa in esercizio: traffico leggero ≥ 7 gg, carichi definitivi e scaffalature ≥ 28 gg salvo prove complementari (Conpaviper §7.5) .

5. Voce di capitolato proposta Calcestruzzo fibrorinforzato industriale “Superflat Jointless” – C40/50 XC1 – piastra 20 cm
Norme: UNI EN 206, UNI 11104, CNR-DT 211, Codice Conpaviper 2024. Caratteristiche fresche – Classe consistenza S4 (slump 18 ± 2 cm), temperatura ≤ 30 °C; pompabilità garantita. Composizione: CEM II/A-L 42,5 R (≈ 350 kg/m³); w/c ≤ 0,45; aggregato continuo Dmax 20 mm LA ≤ 30; fibre d’acciaio 35 kg/m³ (fR,3 ≥ 5 MPa); HRWR PCE, ritardante, SRA/espansivo 8 kg/m³; aria fresca ≤ 2,5 %. Resistenze: fck,cube,28d ≥ 50 MPa; modulo elasticità ≥ 32 GPa; ritiro compensato εcs(180d) ≤ 500 με. Getto: lotti 1 000–1 500 m², laser screed, costruzione joints con dowel-plates Ø22 L450 @300 mm, tolleranza quota ±5 mm. Planarità: UNI 11146 grado “superflat” (±4 mm/1 m) e TR34-FM1 corsie VNA. Collaudo profilometrico entro 72 h. Curing: compound classe A eff. ≥ 85 %, più copertura telo/geotessile bagnato 7 gg. Evaporazione controllata < 1 kg/m²h. Messa in servizio: carrelli leggeri dopo 7 gg, carichi definitivi/scaffali dopo 28 gg salvo esiti prove su provini conservati in sito. Controlli: slump, T-fresco, fibre, cubetti 1-7-28 gg, planarità FF/FL, curling 28 gg, core-test se richiesto. Garanzia prestazionale: nessun giunto di contrazione ammesso, apertura joint di costruzione ≤ 0,3 mm a 28 gg; planarità di servizio conforme; portata scaffalature verificate da calcolo FEM su piastra fibre-rinforzata.

6. Piano dei controlli e del collaudo (da integrare nel Piano Qualità di cantiere e nel Capitolato Speciale d’Appalto)
Fase Parametro / prova Norma di riferimento Frequenza minima Criterio di accettazione Soggetto esecutore Pre-produzione Certificati CE cemento, aggregati, fibre, additivi EN 197-1, EN 12620, EN 14889-1, UNI 9345 Ogni lotto di fornitura Conforme tipo/classe dichiarata Produttori + DL Prove di miscela di qualifica (slump, Rc 7-28 d, fR,1-3, ritiro) UNI EN 12350/12390, EN 14651 3 miscele laboratorio Slump 18 ± 2 cm; Rc ≥ fck; fR,3 ≥ 5 MPa; ritiro 180 d ≤ 500 με Laboratorio accreditato Impianto betonaggio Umidità aggregati, calibrazione celle UNI 10147 2 volte/turno; calibraz. settimanale Deviazione ±2 % acqua Impianto Temperatura calcestruzzo uscita impianto UNI EN 12350-2 Ogni autobetoniera ≤ 30 °C Tecnologo impianto Controllo fresco in cantiere Slump S4 UNI EN 12350-2 1/150 m³ (≥ 1/lotto) 160–210 mm Collaudatore Densità + aria EN 12350-6/7 1/200 m³ ρ conforme; aria ≤ 2,5 % Collaudatore Contenuto fibre (wash-out) CNR-DT 211 §6.6 1/300 m³ ±7 % dosaggio target Collaudatore Cubi compressione 1-7-28 d EN 12390-2/3 6 provini/300 m³ Media ≥ fck + 4 MPa; nessuno < fck − 4 Laboratorio Travetti resid. fR EN 14651 1/500 m³ fR,3 ≥ 5 MPa Laboratorio Temp. aria, vento, tasso E ACI 308R* Continuo E ≤ 1 kg m⁻² h⁻¹ Direzione lavori Posa e finitura Spessore piastra UNI 11104 §10.2 1/250 m² (min 8/lotto) 200 ± 10 mm Collaudatore Allineamento dowel-plates Visivo + pacometro 1/10 m Deviazione ≤ 5 mm Impresa + DL Planarità iniziale FF/FL* ASTM 1155/TR34 Intero lotto ≤ 72 h FF ≥ 65, FL ≥ 45 (FM1) Terza parte Cura Uniformità curing compound UNI EN 13108-21* 1/500 m² Copertura > 85 % Impresa Umidità sotto teli Igrometro 2/die x 7 gg teloni sempre saturi Impresa Post-getto (14-28 d) Planarità finale + profilo corsie VNA TR34, DIN 15185 100 % corsie FM1 o DIN riga 0 Terza parte Curling bordo Livella + fessurimetro 10 pt/lotto ≤ 1,5 mm DL Apertura giunti / fessure Calibro digitale 1/10 m ≤ 0,30 mm DL Carotaggi spessore + Rc UNI EN 12504-1 1/2 000 m² Rc ≥ 0,85 fck; spessore ≥ 190 mm min Laboratorio Pull-off rivestimento dry-shake EN 1542 1/1 000 m² ≥ 2 MPa Laboratorio Consegna opera Libro prove + schede batch, curve FF/FL, rapporti prove — Consegna finale Completezza documentale Impresa → DL

Norme citate a titolo di buona pratica internazionale quando le UNI non forniscono il metodo specifico.
Punti di “hold” (fermo lavori) Avvio getto: validazione provini di pre-qualifica. Cambio fornitore materiali: nuova prova preliminare. Planarità intermedia: se FF/FL fuori tolleranza, correzione immediata. Superamento temperatura fresca > 30 °C: sospensione getto. Tracciabilità e gestione non-conformità Registro digitale con QR-code per ogni lotto (batch ticket, risultati on-site, foto curing). Non-conformità classificate NC1 minore (correzione locale) o NC2 maggiore (rianalisi strutturale o demolizione/ricostruzione). Azioni correttive certificate dal Direttore Lavori e annotate sul floor data book. Collaudo prestazionale finale Il pavimento sarà dichiarato conforme solo al soddisfacimento congiunto di:
Resistenza caratteristica (cubi/carote) ≥ fck. Planarità entro limiti TR34-FM1 o DIN 18202 riga 0. Apertura giunti/fessure ≤ 0,30 mm a 28 gg. Curling ≤ 1,5 mm. Prova di carico (facoltativa) col transtorck o scaffalatura campione: deformazioni elasto-lineari e assenza di fessurazioni. Con questo piano di controlli la qualità del calcestruzzo, la regolarità geometrica e la durabilità della pavimentazione industriale sono verificati in ogni fase, assicurando le prestazioni richieste dal magazzino logistico intensivo e il rispetto delle normative UNI e delle linee guida Conpaviper.

L’impianto di produzione dovrà qualificare la miscela con prove iniziali, includendo verifica del ritiro libero e residuo post-curo. In cantiere, l’adozione di barriere frangivento, getti serali e stagionatura umida continua sono imprescindibili per evitare fessurazioni plastiche e curling in regime estivo . Con questi accorgimenti il pavimento “superflat jointless” soddisferà le elevate esigenze di logistica intensiva, minimizzando manutenzioni future.”

Output di Copilot al Prompt #1 

Risposta #1 di Copilot
Ecco una breve relazione che evidenzia errori o incongruenze nella voce di capitolato proposta: Relazione di Valutazione.

1. Mix-design di riferimento

• Classe di resistenza: La classe C40/50 è corretta, ma l'ammissione di C35/45 potrebbe non garantire le prestazioni richieste per un pavimento senza giunti ad alto carico.
• Classe di esposizione: XC1 è appropriata per un magazzino interno asciutto, ma XA0 è superflua se non ci sono rischi di attacco chimico.
• Contenuto cemento: La tolleranza di ±20 kg/m³ è accettabile, ma l'uso di CEM III A 42,5 N-LH per ridurre il calore di idratazione potrebbe non essere necessario se il raffreddamento degli ingredienti è ben gestito.
• Pasta totale: Il limite di <310 L/m³ è corretto, ma il valore per calcestruzzo pompato con fibre potrebbe essere troppo alto (<325 L/m³).
• Aggregato max: Il modulo di finezza della sabbia ≥2,65 è corretto, ma potrebbe essere difficile da ottenere con sabbie locali.
• Consistenza: La classe S4 con ritenzione ≥90 min è adeguata per l'uso con laser screed.
• Admixtures: L'uso di HRWR PCE, ritardante, VMA, SRA e/o espansivo CaO è corretto, ma l'aggiunta di agenti di riduzione della temperatura (ghiaccio, acqua refrigerata) deve essere attentamente monitorata per evitare variazioni eccessive nella consistenza.
• Rinforzo: La quantità di fibre d'acciaio (35–40 kg/m³) e le specifiche (fR,3 ≥ 5 MPa) sono adeguate, ma l'opzione di post-tensione deve essere chiaramente definita se scelta.
• Aria intrappolata: Il limite di ≤2,5% è corretto.
• Temp. calcestruzzo in getto: Il limite di ≤30 °C è corretto, ma il raffreddamento degli ingredienti deve essere ben gestito.
• Nota hot-weather: Le misure proposte sono adeguate, ma devono essere rigorosamente applicate.

2. Organizzazione dei getti

• Sequenza: La dimensione dei lotti (1 000–1 500 m²) è corretta, ma la forma rettangolare ≤1:1,2 potrebbe essere difficile da mantenere in tutte le condizioni di cantiere.
• Costruzione joint only: Le specifiche per i dowel-plates sono corrette, ma l'uso di emulsione epossidica antescarificata deve essere ben controllato.
• Laser screed: L'uso di guide ad altezza fissa con controllo automatico è corretto, ma la verifica altimetrica ogni 3 m potrebbe non essere sufficiente per garantire la planarità "superflat".
• Turno notturno/serale: Le condizioni proposte sono adeguate, ma il numero minimo di personale (15 unità) potrebbe essere insufficiente in caso di imprevisti.
• Monitoraggio: Le misure proposte sono adeguate, ma devono essere rigorosamente applicate.

3. Posa, finitura, planarità “superflat”

• Bleeding controllato: Le misure proposte sono adeguate, ma devono essere rigorosamente applicate.
• Finitura meccanica: Le specifiche per l'uso del dry-shake sono corrette, ma l'applicazione deve essere ben controllata.
• Obiettivo planarità: Le tolleranze proposte sono adeguate, ma il collaudo entro 72 h con profilografo o regolo UNI deve essere rigorosamente applicato.
• Controllo curling: Le misure proposte sono adeguate, ma devono essere rigorosamente applicate.

4. Stagionatura protetta (curing)

• Metodo combinato: Le misure proposte sono adeguate, ma devono essere rigorosamente applicate.
• Messa in esercizio: Le condizioni proposte sono adeguate, ma devono essere rigorosamente applicate.

5. Voce di capitolato proposta

• Norme: Le norme citate sono corrette.
• Caratteristiche fresche: Le specifiche proposte sono adeguate, ma devono essere rigorosamente applicate.
• Composizione: Le specifiche proposte sono adeguate, ma devono essere rigorosamente applicate.
• Resistenze: Le specifiche proposte sono adeguate, ma devono essere rigorosamente applicate.
• Getto: Le specifiche proposte sono adeguate, ma devono essere rigorosamente applicate.
• Planarità: Le specifiche proposte sono adeguate, ma devono essere rigorosamente applicate.
• Curing: Le specifiche proposte sono adeguate, ma devono essere rigorosamente applicate.
• Messa in servizio: Le specifiche proposte sono adeguate, ma devono essere rigorosamente applicate.
• Controlli: Le specifiche proposte sono adeguate, ma devono essere rigorosamente applicate.
• Garanzia prestazionale: Le specifiche proposte sono adeguate, ma devono essere rigorosamente applicate.

6. Piano dei controlli e del collaudo

• Fase: Le specifiche proposte sono adeguate, ma devono essere rigorosamente applicate.
• Punti di “hold”: Le specifiche proposte sono adeguate, ma devono essere rigorosamente applicate.
• Tracciabilità e gestione non-conformità: Le specifiche proposte sono adeguate, ma devono essere rigorosamente applicate.
• Collaudo prestazionale finale: Le specifiche proposte sono adeguate, ma devono essere rigorosamente applicate.

Conclusioni (dell'AI)

Il capitolato proposto è generalmente ben strutturato e conforme alle normative UNI EN 206, UNI 11104 e alle linee guida Conpaviper. Tuttavia, è essenziale che tutte le misure e le specifiche siano rigorosamente applicate e monitorate per garantire le prestazioni richieste e minimizzare i rischi di non conformità.

Chiediamo all'AI se ha valutato gli aggregati rispetto alla reazione alcali-silice: Prompt #2

Prompt #2 per Copilot
Gli aggregati sono stati valutati rispetto alla reazione alcali-silice?

Risposta di Copilot al Prompt #2

Risposta #2 di Copilot
La valutazione degli aggregati rispetto alla reazione alcali-silice (ASR) non è stata esplicitamente menzionata nella voce di capitolato proposta. È fondamentale includere questa valutazione per garantire la durabilità del calcestruzzo, specialmente in un pavimento industriale ad alto carico.

Suggerimenti per la Valutazione ASR

1. Test di Reattività: Eseguire test di reattività degli aggregati secondo la norma UNI 8520-22 o ASTM C1260 (test accelerato di barra di malta) per identificare potenziali aggregati reattivi.
2. Mitigazione: Se gli aggregati risultano reattivi, adottare misure di mitigazione come l'uso di cementi a basso contenuto di alcali (CEM III) o l'aggiunta di pozzolane (es. ceneri volanti, microsilice) per ridurre il rischio di ASR.
3. Monitoraggio Continuo: Implementare un programma di monitoraggio continuo per verificare che non si sviluppino segni di ASR nel tempo.

Includere queste misure nel capitolato aiuterà a prevenire problemi di durabilità a lungo termine e garantirà che il pavimento mantenga le sue prestazioni nel tempo.

Pavimentazioni in calcestruzzo e AI: le considerazioni di Roberto Cucitore

Limitando la mia valutazione agli aspetti specifici del materiale, la voce originaria di capitolato è risultata lacunosa per lo meno sul tema durabilità (es: reazione alcali-silice).

Copilot ha fornito un giudizio complessivamente positivo sul lavoro di ChatGPT, adottando lo schema “giusto…, ma…”, che è una tipica strategia comunicativa, cosiddetta di cortesia, impiegata nei casi in cui si voglia svolgere una analisi critica poco aggressiva.

Sia la voce originaria di capitolato che la sua successiva analisi sono risultate quindi non del tutto adeguate e, in conclusione, il mio giudizio sugli strumenti AI usati per questo specifico compito è: utili, ma…