Gli obblighi generali in fase esecutiva di posa in opera

La durabilità è un requsito dipendente anche dalla modalità di confezionamento, trasporto e posa in opera del calcestruzzo.

Nella posa in opera, come evidenziato nel proseguo, assume particolare importanza la stagionatura-maturazione del conglomerato cementizio.

In termini generali il testo unico sulle costruzioni prescrive che:

"Tutti i progetti devono contenere la descrizione delle regole di esecuzione in funzione della particolarità dell’opera, del clima, della tecnologia costruttiva."

"In particolare il documento progettuale deve contenere la descrizione dettagliata delle cautele da adottare per gli impasti, per la maturazione dei getti, per il disarmo e per la messa in opera degli elementi strutturali."

"Il progettista ovvero il Direttore Tecnico di stabilimento nel caso di elementi prefabbricati di serie, al fine di ottenere la resistenza caratteristica di identificazione del conglomerato di progetto, dovrà dare indicazioni in merito alla composizione della miscela, ai processi di maturazione ed alle procedure di posa in opera."

"...A tal fine il progettista, valutate opportunamente le condizioni ambientali del sito ove sorgerà la costruzione o quelle di impiego, deve fissare le caratteristiche del calcestruzzo da impiegare (composizione e resistenza meccanica), i valori del copriferro e le regole di maturazione."

Gli obblighi del direttore dei lavori

In fase esecutiva il direttore dei lavori è obbligato:

- accettare i componenti prefabbricati di una produzione industriale, attraverso la verifica che attesti una esecuzione secondo procedure di garanzia e controllo di qualità risultanti dai certificati che devono accompagnare il prodotto in serie;

- verificare il componente, insieme al progettista, durante il montaggio, la messa in opera e l'uso dell'insieme strutturale realizzato;

- accettare tutti i materiali e prodotti per uso strutturale (quindi ghiaie, cementi, acqua, ecc..) mediante controllo delle certificazioni ove prescritte o con prove sperimentali di accettazione;

- controllare la qualità del conglomerato secondo le procedure prescritte nella normativa tecnica;

- assistere o far assiste a persona di sua fiducia (tecnico) al prelievo necessario per la confezione di un gruppo di due provini necessario per eseguire le prove preliminari alll'inizio della costruzione di un'opera;

- prescrivere ulteriori prelievi rispetto al numero minimo tutte le volte che le variazioni di qualità dei costituenti dell'impasto possono far presumere una variazione di qualità del conglomerato, tale da non poter essere considerato omogeneo;

- eseguire controlli sistematici in corso d'opera per verificare la conformità tra le caratteristiche del conglomerato messo in opera a quello stabilito dal progetto e garantito in sede di valutazione preliminare (controlli di tipo A e di tipo B);

- procedere direttamente al prelievo dei campioni necessari per le prove di accettazione che devono essere effettuate da un laboratorio autorizzato nel tempo previsto dallo stesso dd.ll. secondo quanto previsto dalla EN 12390, presenziando al prelievo (o incaricando un tecnico di sua fiducia); dell'adempimento deve essere redatto apposito verbale di prelievo disponendo l'identificazione dei provini mediante sigle, eticchettature indelebili, ecc..;

- sottoscrivere la domanda di prove al laboratorio;

- rimuovere definitivamente l'eventuale non conformità ai controlli di accettazione attraverso una verifica delle caratteristiche del cls messo in opera mediante l'impiego di altri mezzi d'indagine;

- rifiutare le forniture di calcestruzzo confezionato con processo industrializzato attraverso la verifica dei documenti che devono accompagnare ogni fornitura e dai quali accerta che vi siano indicati gli estremi della certificazione di controllo di produzione in fabbrica;

- verificare che tutte le forniture di acciaio siano accompagnate dall'attestato di qualificazione del Servizio Tecnico Centrale, rifiutando le eventuali forniture non conformi.

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La stagionatura (maturazione)

Le linee guida sul calcestruzzo strutturale la defnisce come " l'insieme di precauzioni che, durante il processo di indurimento, permette di trasformare l'impasto fresco in un materiale resistente, privo di fessure e durevole."

Al fine di comprenderne l'importanza si ritiene riportare le seguenti ulteriori indicazioni del Servizio Tecnico Centrale:

"Con un adeguato periodo di stagionatura protetta, iniziato immediatamente dopo aver concluso le operazioni di posa in opera, il calcestruzzo può raggiungere le sue proprietà potenziali nella massa ed in particolare nella zona superficiale.

La protezione consiste nell'impedire durante la fase iniziale del processo di indurimento:

a) l'essiccazione della superficie del calcestruzzo in primo luogo perchè l'acqua è necessaria per l'idratazione del cemento e per il progredire delle reazioni pozzolaniche, nel caso in cui si impieghino cementi di miscela, ed in secondo luogo per evitare che gli strati superficiali del manufatto indurito risultino porosi. L'essiccazione prematura rende il copriferro permeabile e quindi scarsamente resistente alla penetrazione delle sostanze aggressive presenti nell'ambiente di esposizione. Nei manufatti a sviluppo orizzontale, in particolare lastre e pavimentazioni, la perdita di umidità nella fase in cui l'impasto è ancora plastico può dar luogo alla fessurazione da ritiro plastico. In generale, impedendo l'essiccazione superficiale (stagionatura protetta), ed ottenendo di conseguenza un manufatto dotato di un copriferro pressoche impermeabile e privo di fessure, si garantisce anche il raggiungimento della resistenza meccanica desiderata per il calcestruzzo.

b) il congelamento dell'acqua di impasto prima che il calcestruzzo abbia raggiunto un grado
adeguato di indurimento.

c) che i movimenti differenziali, dovuti a differenze di temperatura attraverso la sezione del
manufatto, siano di entità tale da generare fessure.

La risposta del calcestruzzo al processo di stagionatura dipende:

- dalla sua composizione: rapporto a/c, tipo e classe di cemento come pure tipo e qualità delle aggiunte. Un calcestruzzo di basso rapporto a/c prodotto con un cemento a rapido indurimento raggiunge più rapidamente la resistenza superficiale che assicura un ridotto grado di permeabilità , e perciò necessita di una minore stagionatura rispetto ai calcestruzzi con cemento che si idrata più lentamente od ai calcestruzzi contenenti un quantitativo elevato di aggiunte di natura pozzolanica.Con quest'ultimo tipo di calcestruzzo si può raggiungere il grado di durabilità atteso senza prolungare il periodo di stagionatura protetta, scegliendo un rapporto a/c più basso rispetto a quanto necessario in relazione alla sola normativa sulla durabilità;

- dalla sua temperatura. Questa può aumentare a causa delle reazioni esotermiche tra il cemento e l'acqua. La velocità di indurimento è in larga misura determinata dalla temperatura del calcestruzzo. Ad esempio a 35 °C la velocità di indurimento è doppia che a 20 °C, ed a 10 °C tale velocità è circa metà che a 20 °C.
La temperatura del calcestruzzo in opera dipende dalle condizioni ambientali (temperatura, umidità relativa, presenza/assenza di vento), dalla temperatura dei costituenti il calcestruzzo, dal dosaggio, tipo e classe di cemento, dalle dimensioni dell'elemento strutturale e dal sistema di isolamento delle casseforme.
Elementi a sezione sottile, in casseforme senza isolamento termico, esposti sin dall'inizio a basse temperature ambientali e gettati con cementi a basso calore di idratazione necessitano di una attenta e sorvegliata stagionatura.
Se nel calcestruzzo avvengono fenomeni di congelamento prima che esso abbia raggiunto una sufficiente resistenza a compressione (>5 N/mm2 ), il materiale riceve un danno permanente. Il valore di soglia >5 N/mm2 corrisponde ad un grado di idratazione sufficiente a produrre una autoessiccazione accompagnata dalla formazione di un volume di pori che permette all'acqua che gela di espandere senza danno per il calcestruzzo. Il tempo necessario perchè il calcestruzzo raggiunga la resistenza a compressione voluta dovrebbe essere determinato sperimentalmente.

- dalle condizioni ambientali durante e dopo la stagionatura. Una bassa umidità relativa, l'insolazione e l'alta ventosità accelerano l'essiccazione del calcestruzzo non adeguatamente protetto nei primi stadi dell'idratazione.
Finchè la idratazione del cemento non abbia progredito per almeno 10-20 h, l'evaporazione dell'acqua dalle superfici esposte del calcestruzzo avviene come da una superficie bagnata purchè acqua sufficiente essudi in superficie. E' perciò di notevole importanza impedire che durante le prime 24 h dopo il getto la essiccazione sia eccessiva, se si vuole prevenire la fessurazione da ritiro plastico.

Si definisce «ordinaria» la stagionatura che avviene alla temperatura ambiente, nell'intervallo 5-35 °C, con esclusione di qualsiasi intervento esterno di riscaldamento o di raffreddamento.

La presa e l'indurimento dell'impasto cementizio dipendono dalla continua presenza di acqua. Il calcestruzzo all'atto del getto, contiene una quantitaÁ di acqua libera che assicura l'idratazione del cemento. E' necessario fare in modo che quest'acqua resti disponibile o comunque possa essere rapidamente ripristinata sino a quando lo spazio riempito da acqua e cemento non sia in gran parte sostituito da prodotti di idratazione. Il processo di idratazione (e quindi l'indurimento) può infatti progredire significativamente quando la tensione di vapore nei pori della pasta cementizia è prossima al valore di saturazione (UR > 90%).

Una buona stagionatura è necessaria per conseguire un risultato ottimale da un buon calce-
struzzo. Una stagionatura non corretta rende mediocre un calcestruzzo altrimenti buono, ma una stagionatura corretta non può compensare le deficienze di composizione e di scelta dei componenti del calcestruzzo. Tutti gli sforzi tesi a migliorare le condizioni di stagionatura risultano vani se la qualità del calcestruzzo è inadeguata.

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Gli ulteriori obblighi

Al direttore dei lavori, oltre agli adempimenti prescritti dalle norme tecniche, competono controlli ed azioni relativamente a:

- condizioni di getto in relazione al tipo di calcestruzzo da mettere in opera: sono le condizioni ambientali (metereologiche e climatiche);

- altre condizioni di getto: altezza eccessiva che porta alla segregazione degli aggregati, ovvero inadeguatezza della compattazione;

- condizioni di stagionatura umida del calcestruzzo.

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Bibliografia: in costruzione

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AVVERTENZA

Questo dossier ha come finalità l'emersione degli obblighi posti a carico dei vari soggetti, in particolare al professionista nella sua funzione di progettista e direttore dei lavori.

E' un lavoro working in progress in quanto sarà oggetto di aggiornamenti e sviluppi sia nell'mabito tecnico che giuridico.

In particolare in proseguo si cercherà di collegare questi adempimenti con le conoscenze tecniche e con gli orientamenti giurisprudenziali