Sostenibilità e qualità del calcestruzzo: cosa possiamo imparare dall’Europa e dal mondo

Nell’industria del calcestruzzo stiamo vivendo una stagione di profonda trasformazione. La spinta verso la decarbonizzazione, l’evoluzione delle normative europee e la crescente attenzione alla qualità stanno ridisegnando priorità e modelli produttivi. Per capire che cosa sta accadendo fuori dai confini italiani e quali innovazioni potrebbero essere utili anche al nostro mercato, abbiamo incontrato Giuseppe Marchese, ingegnere con una lunga esperienza in Francia e oggi coinvolto in diversi mercati internazionali del cemento e del calcestruzzo.

Redazione INGENIO:
Dalla Francia ai mercati internazionali: come sta cambiando la sostenibilità del calcestruzzo nel mondo?

Giuseppe Marchese:

Negli ultimi dieci anni il tema della sostenibilità è uscito dai convegni ed è entrato nel cuore dei capitolati. Oggi, nei mercati che seguo – Francia, Italia, Balcani ma anche altri Paesi europei ed extraeuropei – la domanda non è più “se” decarbonizzare il calcestruzzo, ma “come farlo in modo industriale, affidabile e misurabile”.

Le strategie che vedo applicate con più successo si possono ricondurre a quattro grandi famiglie.

La prima riguarda la riduzione del clinker nel cemento. In molti Paesi europei l’uso di cementi compositi avanzati (CEM II/C-M, CEM VI, leganti ternari) è ormai la norma, non l’eccezione. A questo si affianca lo sviluppo di sistemi come il LC3 (Limestone Calcined Clay Cement), che combinano calcare e argilla calcinata e permettono riduzioni delle emissioni di CO₂ dell’ordine del 30–40% rispetto al Portland tradizionale, mantenendo prestazioni meccaniche e di durabilità comparabili. In alcuni grandi progetti infrastrutturali, anche extraeuropei, il LC3 non è più una sperimentazione di laboratorio ma un’opzione industriale concreta, e questo manda un messaggio forte all’intera filiera: i leganti low-clinker sono pronti per l’uso su larga scala.

La seconda famiglia di strategie è l’ottimizzazione del mix-design. Nei Paesi più avanzati non si parla più semplicemente di “dosaggio cemento”, ma di progettazione integrata della matrice: curva granulometrica degli aggregati ottimizzata, riduzione della pasta, impiego sistematico di superfluidificanti di ultima generazione, aggiunte minerali mirate (fillers calcarei, ceneri volanti dove ancora disponibili, loppa, fumi di silice, argille calcinante). L’obiettivo non è solo ridurre la CO₂ per metro cubo, ma ottenere calcestruzzi più robusti dal punto di vista reologico e prestazionale, meno sensibili alle variazioni di materia prima e di cantiere.

La terza riguarda i calcestruzzi “low carbon” come famiglia di prodotti riconosciuta dal mercato. In Francia, nei Paesi nordici e in parte nel Benelux è ormai normale trovare in listino classi di calcestruzzo con un contenuto massimo di CO₂ dichiarato, certificate tramite EPD o strumenti equivalenti. Il cliente sceglie non solo la resistenza o la classe di esposizione, ma anche un livello di impronta carbonica. Questo sembra un dettaglio di marketing, ma in realtà cambia profondamente il modo in cui i produttori progettano i loro portafogli prodotti.

La quarta famiglia è la circolarità: riuso di aggregati riciclati, valorizzazione di sottoprodotti industriali locali, ottimizzazione logistica per ridurre i trasporti, maggior ricorso alla prefabbricazione dove ha senso. In alcuni Paesi si stanno sperimentando anche sistemi di “passaporto dei materiali”, in cui ad ogni struttura è associata una tracciabilità digitale dei prodotti impiegati, pensata in funzione della futura demolizione e del riuso.

Queste strategie comunque hanno un comune denominatore: l’integrazione tra normativa, produzione e committenza. A tale proposito i modelli particolarmente interessanti sono:

La Francia che con la RER2020 ha introdotto soglie di emissione di CO₂ sull’intero ciclo di vita dell’edificio, con progressivi irrigidimenti previsti negli anni. Questo ha costretto progettisti, imprese e fornitori di materiali a raionare in termini di LCA, non solo di costo iniziale. Nella pratica, oggi in Francia molti capitolati chiedono di dichiarare l’impronta carbonica dei calcestruzzi e di dimostrare, tramite studi di ciclo di vita, che la soluzione adottata rientra nei budget emissivi del progetto. Questo ha accelerato l’adozione di cementi a basso clinker, calcestruzzi low carbon e soluzioni ibride (calcestruzzo associato a materiali biosourced) senza penalizzare necessariamente il ruolo del calcestruzzo, che rimane spesso il sistema strutturale principale.

I Paesi Bassi dove la combinazione di requisiti normativi, committenza molto esigente (pubblica e privata) e forte cultura della durabilità ha portato a capitolati che definiscono, oltre alla resistenza, obiettivi su vita utile dell’opera, fessurazione, permeabilità, contenuto di clinker e spesso un “budget CO₂” per opera o per metro quadrato. I produttori hanno reagito strutturando gamme di prodotti specifiche per segmenti: infrastrutture, edilizia residenziale, prefabbricazione, pavimentazioni industriali low carbon, ecc.

Nei mercati che seguo direttamente, le soluzioni che oggi stanno facendo davvero la differenza sono tre.

La prima è l’introduzione di strumenti digitali che consentono di calcolare in tempo reale, al momento del preventivo o dell’ordine, l’impronta carbonica del mix proposto. Il produttore può simulare varianti di mix design e proporre al cliente alternative “equivalenti” dal punto di vista prestazionale ma con un risparmio di CO₂ e, in alcuni casi, anche economico. Questo tipo di strumento, integrato con il gestionale dell’impianto e con i database EPD, è uno dei veri game changer perché rende la sostenibilità un parametro operativo quotidiano, non un esercizio teorico.

La seconda è la diffusione di mix-design prestazionali specifici per la durabilità in condizioni aggressive: calcestruzzi ottimizzati per la resistenza alla penetrazione dei cloruri, per la carbonatazione lenta in strutture sottili, per il controllo del ritiro e della fessurazione in elementi massivi. In molti Paesi queste prestazioni sono già richieste esplicitamente a capitolato, e questo apre spazio a soluzioni con alto contenuto di aggiunte minerali e basso contenuto di clinker, perché la prestazione non è valutata solo in termini di Rck a 28 giorni, ma su indicatori più significativi per la vita in esercizio.

La terza, più “smart”, è l’integrazione tra progettazione e produzione tramite piattaforme collaborative: il progettista definisce requisiti prestazionali e ambientali, il produttore li traduce in mix-design concreti e li condivide in maniera trasparente, la direzione lavori dispone in tempo reale di tutti i dati di tracciabilità, compresi i parametri di produzione e, in prospettiva, anche quelli di maturazione in opera tramite sensori. Questo tipo di ecosistema, che oggi vediamo in forma più matura nei mercati più digitalizzati, è il vero passo avanti culturale che dovremo affrontare anche in Italia.

Redazione INGENIO:
Regolamentazione della produzione di calcestruzzo: cosa succede fuori dall’Italia?

Giuseppe Marchese:

Il quadro europeo è più articolato di quanto possa sembrare a prima vista. Da un lato abbiamo una base tecnica comune, rappresentata dalla norma EN 206 sul calcestruzzo e dai relativi annessi nazionali; dall’altro, ogni Paese ha sviluppato nel tempo sistemi propri di controllo della produzione, certificazione e responsabilità, con livelli di maturità e di rigore differenti.

Partiamo da un punto chiave: oggi il calcestruzzo preconfezionato, come materiale, non è coperto da una norma armonizzata ai sensi del Regolamento Prodotti da Costruzione, quindi non è soggetto a marcatura CE obbligatoria. Sono invece marcati CE i componenti (cemento, aggiunte, aggregati, additivi) e molti prodotti prefabbricati. In parallelo, però, quasi tutti i Paesi hanno introdotto sistemi di Factory Production Control (FPC) molto simili concettualmente a quello italiano, che discendono proprio dai requisiti di EN 206.

In Italia il sistema è noto: le Norme Tecniche per le Costruzioni e i decreti applicativi hanno reso obbligatoria l’adozione di un FPC certificato da organismi terzi autorizzati dal Servizio Tecnico Centrale. Questo comporta audit periodici, controlli di processo, verifiche statistiche sulla conformità del prodotto, gestione documentale strutturata. È un sistema che, pur con margini di miglioramento nella sua applicazione pratica, ha alzato in modo significativo l’asticella del settore.

Mentre all’estero la situazione è diversa da Paese a Paese

In Francia, la produzione di calcestruzzo è inquadrata da EN 206 con annesso nazionale e da norme strutturali specifiche. Gran parte degli impianti aderisce a schemi di certificazione volontaria che, di fatto, funzionano come un FPC rafforzato: audit esterni, controlli ispettivi, verifiche di laboratorio indipendenti. La certificazione è un requisito implicito nei capitolati delle grandi commesse pubbliche e private, quindi la pressione del mercato è molto forte.

In Spagna, con il nuovo Código Estructural che ha sostituito la precedente EHE, troviamo anch’esso un sistema strutturato di controllo di produzione e di responsabilità tra produttore e direzione lavori, con controlli sia interni sia esterni.

In Germania il quadro è storicamente molto rigoroso: la EN 206 è integrata con norme nazionali (come la DIN 1045) e il calcestruzzo strutturale rientra spesso in classi di controllo che prevedono sorveglianza da parte di organismi indipendenti, con verifiche frequenti dei laboratori interni e dei risultati di prova.

Nei Paesi nordici, pur con differenze tra uno Stato e l’altro, è molto diffusa la combinazione tra FPC interno certificato e sistemi di qualificazione esterna legati anche agli aspetti ambientali (EPD, certificazioni di sostenibilità, ecc.). In generale, nel Nord Europa la tracciabilità dei dati di produzione è molto curata e fortemente digitalizzata, e questo facilita il controllo da parte di committenti e verificatori.

Possiamo quindi dire che sistemi equivalenti al nostro FPC esistono praticamente in tutti i principali Paesi europei, ma con alcune differenze importanti:

• il peso relativo dell’autocontrollo del produttore rispetto al controllo esterno;
• il livello di dettaglio richiesto per la tracciabilità dei dati (produzione, prove, non conformità);
• il grado con cui questi sistemi sono effettivamente richiesti a capitolato dalle stazioni appaltanti e dai grandi committenti privati.

Per quanto riguarda l’armonizzazione futura, il mandato europeo per la possibile marcatura CE del calcestruzzo preconfezionato va nella direzione di definire in modo più uniforme i criteri di prestazione e le responsabilità lungo la filiera. In teoria, un quadro armonizzato potrebbe ridurre le sovrapposizioni tra schemi nazionali e dare maggiore chiarezza ai progettisti. Tuttavia, ci sono due rischi da evitare:

• che la marcatura CE si limiti ad un “minimo comune denominatore” molto basso, poco utile per differenziare la qualità;
• che si aggiungano strati di burocrazia senza una reale semplificazione dei sistemi già in essere.

Il vero valore aggiunto di un futuro quadro europeo sarà, a mio avviso, la possibilità di integrare in modo coerente requisiti di sicurezza, durabilità e sostenibilità, collegando gli obblighi di controllo di produzione con gli obiettivi di riduzione della CO₂ e di tracciabilità ambientale.

Sul piano culturale, le differenze tra Paesi restano marcate. Nei contesti germanici e nordici c’è una forte cultura della conformità documentata: se una prestazione è dichiarata, deve essere tracciata e verificabile, e la non conformità viene gestita con grande rigore. Nei Paesi mediterranei, Italia compresa, la sensibilità è in crescita ma permane talvolta una maggiore tolleranza alle “eccezioni”, soprattutto su opere minori e in assenza di grandi committenti strutturati.

Un altro aspetto è il ruolo del produttore nella catena delle responsabilità: in molti Paesi il produttore di calcestruzzo è coinvolto molto presto nella progettazione delle soluzioni tecniche, e questo rende più naturale la condivisione delle responsabilità; in altri, il produttore è visto principalmente come fornitore di una “commodity” ed è chiamato in causa solo quando qualcosa non funziona. Elevare la qualità significa anche modificare questo schema, spostando il produttore da semplice esecutore a partner tecnico del progetto.

Redazione INGENIO:
Quali sono le priorità per elevare la qualità del calcestruzzo in Italia?

Giuseppe Marchese:

Se guardo all’esperienza internazionale e alle lezioni che possiamo importare in Italia, vedo alcune priorità molto chiare.

La prima è spostare il baricentro dalle prescrizioni “di ricetta” alle prestazioni. Oggi nei capitolati italiani c’è ancora una forte prevalenza di indicazioni del tipo: minimo dosaggio di cemento, rapporto a/c massimo, classe di resistenza. Sono parametri importanti, ma non sufficienti. Dovremmo arrivare a definire in modo sistematico:

• la vita utile di progetto dell’opera;
• le condizioni di esposizione reale (cloruri, cicli gelo-disgelo, ambienti chimicamente aggressivi, rischio di carbonatazione accelerata, ecc.);
• gli obiettivi in termini di durabilità misurabile (profondità di penetrazione dei cloruri, velocità di carbonatazione, resistenza alla penetrazione d’acqua, ritiro, fessurazione, modulo elastico, ecc.).

Su questa base, il mix-design diventa lo strumento per soddisfare i requisiti, non un elenco di divieti o di dosaggi minimi. Questo approccio è già realtà in molti Paesi europei ed è perfettamente compatibile con il quadro normativo italiano; richiede però un salto di competenze e di dialogo tra progettisti e produttori.

La seconda priorità è proprio la formazione sul mix-design orientato alle prestazioni. In Italia abbiamo ottime competenze accademiche e tecniche, ma spesso restano confinate in cerchie ristrette. Servirebbero percorsi formativi condivisi tra ordini professionali, associazioni dei produttori, università e organismi di certificazione, focalizzati su temi molto concreti: come progettare un calcestruzzo durevole in ambiente marino, come valutare la compatibilità tra nuovi leganti low-clinker e gli aggregati locali, come interpretare correttamente le classi di esposizione, come utilizzare i risultati delle prove su calcestruzzo fresco e indurito per migliorare i mix.

Terza priorità: migliorare il rapporto tra produttori, progettisti e direzione lavori. Nei mercati più evoluti, prima dell’avvio di grandi opere è normale organizzare veri e propri “workshop del calcestruzzo”, in cui si discutono insieme capitolato, mix-design proposti, logistica, metodi di controllo e gestione delle non conformità. Io credo molto in strumenti semplici ma efficaci come:

• una “carta del calcestruzzo di progetto”, condivisa e firmata da tutti gli attori, che riassuma requisiti prestazionali, criteri ambientali e modalità di controllo;
• piattaforme digitali comuni in cui caricare i dati di produzione, le prove di laboratorio, le eventuali non conformità e le relative azioni correttive;
• momenti di verifica in corso d’opera per aggiornare i mix in funzione dei riscontri di cantiere, mantenendo l’obiettivo prestazionale e di sostenibilità.

Per quanto riguarda gli indicatori da utilizzare, è evidente che in Italia storicamente l’attenzione si è concentrata sulla resistenza caratteristica (Rck). È un parametro fondamentale, ma insufficiente per descrivere la qualità reale del calcestruzzo. Dovremmo integrare in modo sistematico almeno tre famiglie di indicatori:

1. Indicatori di durabilità: classe di esposizione, rapporto a/c efficace, tipo e contenuto di legante, contenuto e qualità delle aggiunte minerali, profondità di carbonatazione, resistenza alla penetrazione dei cloruri, resistenza al gelo-disgelo, comportamento al ritiro e alla fessurazione;
2. Indicatori funzionali: lavorabilità e sua ritenzione nel tempo, modulo elastico, sviluppo delle resistenze nel tempo (utile per la fase di disarmo e di messa in servizio), proprietà termiche per getti massivi;
3. Indicatori ambientali: impronta di CO₂ per metro cubo e per metro quadrato di elemento finito, contenuto di clinker, percentuale di materiali riciclati o di sottoprodotti valorizzati, distanza media di trasporto dei materiali.

Gli indicatori ambientali, in particolare, possono essere agganciati ai CAM edilizia e alle politiche di Green Public Procurement, che in Italia sono ormai un obbligo normativo per la pubblica amministrazione. Se le stazioni appaltanti cominciassero a richiedere in maniera sistematica la dichiarazione dell’impronta carbonica dei calcestruzzi e ad attribuire punteggi premiali alle soluzioni più performanti in termini di CO₂ e di durabilità, il mercato si orienterebbe molto rapidamente verso prodotti di qualità superiore.

Il ruolo delle stazioni appaltanti è quindi centrale. Non si tratta solo di “fare i controllori”, ma di guidare il cambiamento attraverso capitolati intelligenti. Questo significa:

• definire requisiti prestazionali chiari e misurabili, evitando prescrizioni rigide che limitano l’innovazione;
• prevedere criteri di aggiudicazione che valorizzino non solo il prezzo, ma anche la durabilità e l’impatto ambientale lungo il ciclo di vita;
• favorire il dialogo tecnico già in fase di gara, ad esempio attraverso incontri chiarificatori sui capitolati o fasi di “prequalifica tecnica” dei mix proposti;
• pretendere una reale tracciabilità dei dati, anche mediante strumenti digitali.

Tutto questo potrebbe essere possibile adottando strumenti tecnici e normativi che potrebbero agire da acceleratori nei prossimi anni. Io ne vedo diversi:

• l’evoluzione della EN 206 e dei relativi annessi nazionali, con un maggiore allineamento alle esigenze di decarbonizzazione e alle nuove famiglie di leganti low-clinker;
• l’integrazione strutturale tra requisiti di qualità del calcestruzzo e criteri ambientali minimi nei capitolati pubblici;
• la diffusione di strumenti digitali di calcolo LCA integrati con i gestionali degli impianti di betonaggio e con i modelli BIM;
• l’introduzione di “passaporti digitali del calcestruzzo” per le opere più importanti, in cui per ogni elemento strutturale siano registrati mix-design, parametri di produzione, risultati delle prove e indicatori ambientali, accessibili tramite QR code;
• schemi di certificazione volontaria che premino non solo il rispetto dei requisiti minimi, ma il raggiungimento di livelli superiori di qualità e sostenibilità (ad esempio classi di calcestruzzo “low carbon” con soglie di CO₂ via via più stringenti).

Se sapremo combinare questi strumenti con una vera alleanza tra progettisti, produttori, imprese e stazioni appaltanti, il calcestruzzo potrà continuare a essere il materiale strutturale centrale dell’edilizia italiana, ma con un profilo ambientale e qualitativo allineato ai migliori standard europei. Non si tratta di stravolgere ciò che sappiamo fare, ma di fare meglio, in modo più consapevole e misurabile.