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1.
INTRODUZIONE
In questo articolo sono esaminate le novita' delle Norme Tecniche per le
Costruzioni, NTC, (rispetto al D.M. del 14 Settembre 2005) approvate con
D.M. del 14 Gennaio 2008, pubblicato sulla G.U. del 29 Febbraio 2008 ed in
vigore dal 5 Marzo 2008.
In particolare verranno esaminate le responsabilita' delle seguenti figure
nel settore delle costruzioni in calcestruzzo: il Committente, il
Progettista, il Direttore dei Lavori, il Collaudatore, il Laboratorio
Ufficiale, l'Appaltatore ed il Produttore di calcestruzzo
preconfezionato.
2. VITA NOMINALE E CLASSI D'USO DELLA STRUTTURA
(PAR. 2.4.1 E 2.4.2 NTC)
Secondo le nuove NTC (paragrafo 2.4.1) il Committente ed il Progettista,
di concerto, sotto la loro responsabilita' nei riguardi della pubblica
incolumita', debbono dichiarare nel progetto la vita utile nominale della
struttura. La scelta di questa importante caratteristica – che
rappresenta un significativo cambiamento rispetto alle precedenti norme di
legge sulle costruzioni in c.a. – e' facilitata dalla Tabella 2.4.I nel
testo originale delle NTC unitamente alle indicazioni del paragrafo 2.4.2
sintetizzate nella seguente Tabella 1.
A parte le strutture provvisorie ed i componenti strutturali sostituibili
di immediata interpretazione, le costruzioni vengono suddivise nelle due
classi in base ai seguenti criteri:
- Classe d'uso I: edifici agricoli e costruzioni con
presenza solo occasionale di persone.
- Classe d'uso II:
include le normali costruzioni viarie o ferroviarie la cui eventuale
interruzione non provoca situazioni di emergenza, le costruzioni per
industrie con attivita' non pericolose, edifici e costruzioni con normali
affollamenti, costruzioni senza funzioni pubbliche e sociali di rilevante
importanza.
- Classe d'uso III:
include costruzioni con affollamenti significativi in esercizio, reti
ferroviarie e viarie le cui interruzioni possono provocare situazioni di
emergenza, industrie con attivita' pericolosa per l'ambiente.
- Classe d'uso IV: Costruzioni con funzioni pubbliche o
strategiche importanti, anche con riferimento alla gestione della
protezione civile in caso di calamita'; industrie con attivita'
particolarmente pericolose per l'ambiente; reti viarie, ponti e reti
ferroviarie di importanza critica per il mantenimento delle vie di
comunicazione, particolarmente dopo un evento sismico; dighe connesse al
funzionamento di acquedotti e a impianti di produzione di energia
elettrica; strutture di importanza strategica o pericolosita' eccezionale
(ad es. il MOSE a Venezia o il Ponte sullo Stretto di Messina o depositi
per rifiuti radioattivi).
Le NTC, pertanto, non escludono che in
casi straordinari possano essere previste costruzioni con una vita utile
maggiore di 100 anni, purche' si valutino le azioni con appositi studi
considerando periodi di riferimento (Vr) ai fini delle verifiche sismiche
riportati in Tabella 1 (Tab.2.4.II delle NTC).
Se il Committente e' una pubblica amministrazione, un ente pubblico o
un'industria non avra' certo problemi nell'indicare al Progettista con
quale Classe di costruzione debba essere identificata la struttura in
corso di progettazione. Se il Committente e', invece, un privato o
un'azienda non esperta nel settore delle costruzioni, si deve intendere
che sia il Progettista ad intervistare il Committente per interpretarne la
volonta' circa la vita attesa di servizio in base alle esigenze espresse
sull'attivita' destinata a queste costruzioni.
In ogni caso, alla scadenza della vita utile di servizio dichiarata in
progetto valutata a partire dalla fine della costruzione ovvero dalla data
del collaudo statico, la struttura dovra' essere sottoposta ad una nuova
valutazione della sicurezza cosi' come descritto dettagliatamente nel cap.
8 delle NTC “Costruzioni esistenti”.
Si puo' notare come da una parte sia fatto obbligo di
dichiarare nel progetto l'appartenenza ad una Classe e ad un Livello di
sicurezza, mentre dall'altra e' lasciato alla libera responsabilita'
del Progettista la interpretazione sulla scelta di suddette
caratteristiche.
3. VERIFICHE DI SICUREZZA E FUNZIONALITA' (STATI
LIMITI ULTIMI E DI ESERCIZIO) E DI ROBUSTEZZA E SCELTA DEI MODELLI DI
CALCOLO
Nel Capitolo 2 delle NTC sono descritte le strutture e gli elementi
strutturali che devono essere progettati, eseguiti, collaudati e soggetti
a manutenzione ordinaria affinche' la loro sicurezza e la prevista
funzionalita' siano garantite nei confronti dell'insieme degli stati
limite ed eventuali azioni eccezionali verosimili che si possano
manifestare durante le vita nominale della struttura (punto 2.1 e 2.3 NTC)
in funzione dell'uso e del tipo della struttura nonche' delle
conseguenze del danno o del collasso con riguardo a persone, beni e
possibili turbative sociali. Le verifiche delle strutture andranno
eseguite con il metodo degli stati limiti cosi' come definiti ai paragr.
2.2 e 4.1.2. E' ammessa ancora la verifica con il metodo semplificato
alle tensioni ammissibili solo per edifici in classe d'uso 1 o 2
ricadenti in zona sismica 4 (§2.7) e di geometria semplice (§4.5.6.4).
In particolare, si definisce uno stato limite ultimo (§
2.2.1 e 4.1.2.1 NTC) lo stato al superamento del quale si abbia collasso
strutturale, perdita di equilibrio o comunque dissesti irreversibili con
gravi conseguenze. Correlato alle verifiche agli stati limite Ultimi e'
anche la valutazione della sicurezza della struttura (punto 2.3 NTC).
La scelta di una determinata vita nominale e classe d'uso con un
definito livello di sicurezza, comportera' da parte del progettista
l'adozione diverse combinazioni (fondamentale, frequente, rara, ecc.)
con diversi coefficienti sicurezza e diversi periodi di ritorno delle
azioni di calcolo nelle verifiche degli Stati Limite Ultimi.
Si definisce invece stato limite di esercizio (§ 2.2.2.
e 4.1.2.2 NTC) lo stato al superamento del quale corrisponde la perdita di
una particolare funzionalita' che condiziona o limita la prestazione di
progetto dell'opera. Ancora una volta il Progettista di concerto
con il Committente deve definire gli stati limite di esercizio al
superamento del quale corrisponde la perdita di un particolare requisito
ritenuti indispensabile per la funzionalita' e la durabilita' dell'opera
(es. formazione di fessure nel calcestruzzo di apertura superiore ad un
prefissato valore oppure deformazioni eccessive per l'efficienza della
struttura).
Le NTC introducono, inoltre, il concetto di Robustezza (paragr.
2.1 NTC) intendendo con essa la capacita' della struttura di sopportare
danneggiamenti locali provocati da singoli eventi eccezionali (es, urto,
scoppio, incendio per i quali vengono suggeriti al cap. 3 delle NTC dei
modelli non probabilistici) senza subire un collasso totale ovvero con un
degrado di prestazioni non sproporzionato alla causa che lo a provocato.
Un esempio di scarsa robustezza puo' essere rappresentato dalle Torri
Gemelle di New York che nel 2001 subirono un collasso di tutte le
strutture ancorche' esposte ad un evento straordinario ma non impossibile
da prevedere quale l'impatto di un aereo in una localizzata parte della
struttura.
E' responsabilita' del progettista individuare i
possibili scenari prevedibili, la eventuale concomitanza
con altre azioni variabili, la scelta degli strumenti per garantire la
robustezza ad esempio aumentando l'iperstaticita' e la duttilita' della
struttura, compartimentando la struttura oppure prevedendo delle barriere
alle azioni a protezione della struttura. Ovviamente e' sempre responsabilita'
del progettista effettuare la verifica
strutturale a tali azioni.
Per ogni stato limite da verificare, il progetto richiede che vengano
preliminarmente fissati dei modelli che schematizzino le
azioni, la geometria degli elementi costruttivi, i materiali ed i terreni
nonche' dei modelli di calcolo per la trasformazione
delle azioni (F) in sollecitazioni (E,
effetti delle azioni) e per le trasformazione delle proprieta' dei
materiali in capacita' portanti della struttura (R,
resistenza). Il Progettista ed il Committente di concerto sono
liberi di adottare i modelli suggeriti dalle NTC nei cap.
da 3 a 6, ovvero altri modelli ricavabili da altre normative o da
consolidata letteratura tecnica purche' si dimostri che vengano rispettati
i livelli di sicurezza e di prestazioni attese definiti nelle NTC.
Ancora una volta si deve intendere che se il Committente e' un privato o
un'azienda non esperta nel settore delle costruzioni, dovra' essere il
Progettista ad intervistare il Committente per interpretarne la volonta'
circa le prestazioni attese dalla struttura.
Ovviamente, la responsabilita' delle verifiche agli stati limiti
(paragr. 2.2.3, 2.5.3, 2.6.2, 4.1.2.1 e 4.1.2.2 delle NTC) con i modelli
definiti in fase di progetto e' poi tutta del progettista.
In particolare il progettista dovra' effettuare suddette verifiche agli
stati limite sia in fase di progetto sulla base delle
caratteristiche meccaniche dei materiali presunte da dati di letteratura,
sulle ipotesi delle varie fasi costruttive e sulla caratterizzazione del
terreno mediante indagini preliminari sia in fase di esecuzione
e collaudo sulla base delle caratteristiche meccaniche
dei materiali e dei terreni misurate durante la realizzazione
dell'opera.
4. DURABILITA' DELLE STRUTTURE IN CALCESTRUZZO
E' questo un altro aspetto molto innovativo, se non addirittura
rivoluzionario delle NTC (paragrafo 11.2.11 NTC), che coinvolge
direttamente il Progettista nel fissare le caratteristiche del
calcestruzzo da impiegare (composizione e resistenza meccanica), lo
spessore del copriferro e le regole di maturazione, per garantire la
durabilita' delle strutture per la vita attesa di servizio da lui stesso
individuata di concerto con il committente.
Come al solito, queste Norme Tecniche per le Costruzioni mentre
impongono al Progettista di stabilire i criteri di durabilita' in base
anche al sito dove sorgera' l'opera (classe di esposizione) ed alle
condizioni di impiego, sono molto permissive nella scelta delle norme
tecniche per controllare le specifiche di durabilita'. Per esempio il
Progettista puo' fare utile riferimento alle norme UNI EN
206-1 ed UNI 11104 per individuare la classe di resistenza capace di
garantire la durabilita' in funzione della classe di esposizione
ambientale. Oppure puo' determinare la impermeabilita' del calcestruzzo
all'acqua adottando la norma UNI EN 12390-8 come criterio aggiuntivo per
valutare la durabilita'.
Come specificato al paragrafo 12 delle NTC, il Progettista puo'
anche far riferimento alla letteratura tecnica consolidata o ad altre
normative (per esempio Eurocodici strutturali CEN, Norme UNI EN
armonizzate, Istruzioni del Cons. Sup. dei LL.PP. o del CNR, Linee guida
del Servizio Tecnico Centrale (STC) del Ministero LL.PP., altri codici
internazionali quali quelli dell' ACI, American Concrete Institute o
dell'ASCE, American Society of Civil Engineering) per la garanzia della
durabilita' delle struttura purche' ne faccia esplicita menzione nel
progetto.
5. SPECIFICHE DEL CALCESTRUZZO E CLASSI DI
RESISTENZA
Nei paragrafi 4.l e 11.2.1 le NTC precisano che il Progettista
(o il Direttore tecnico di stabilimento per elementi
prefabbricati in serie) deve indicare la resistenza
convenzionale a compressione caratteristica misurata su provini cubici (Rck)
nonche' altre indicazioni sulla composizione del calcestruzzo in funzione
delle classi di esposizione e del requisito di durabilita' delle opere.
Oltre alla resistenza a compressione caratteristica (riferita a provini
cubici maturati a 20°C per 28 giorni), il Progettista potra'
indicare anche altri tempi di maturazione a cui riferire la resistenza
cubica (ad es. la Rc necessaria al momento della precompressione di un
elemento in c.a.p.).
Un'interessante novita' di queste Norme Tecniche per le Costruzioni
in calcestruzzo (Tabella 4.1.II NTC) riguarda l'incremento della
resistenza meccanica a compressione (Rck)
consentita per le costruzioni in c.a. e/o c.a.p., rispetto al precedente
D.M. del Gennaio 1996. Nella Tabella 2 vengono mostrate le quattro classi
di resistenza in funzione della tipologia di costruzioni.
Le novita' rispetto alla precedente normativa nazionale
consiste nella possibilita' che il Progettista specifichi calcestruzzi ad
alta classe di resistenza (con Rck fino a 85 N/mm2)
purche' prima dell'inizio dei lavori si verifichino, con prove di
prequalifica, tutte le grandezze fisico-meccaniche che influenzano la
resistenza e la durabilita'.
6. REGOLE PER L'ESECUZIONE
DEL PROGETTO
Un altro compito importante affidato al Progettista
(paragrafo 4.1.7 – 11.2.1 NTC) riguarda le regole esecutive (cautele da
adottare per gli impasti, posa in opera, maturazione dei getti e disarmo
degli elementi strutturali). Queste regole debbono essere descritte nel
progetto tenendo conto della particolarita' dell'opera, del clima e
della tecnologia costruttiva.
Come e' consuetudine di queste NTC, mentre viene fatto esplicito obbligo
di descrivere nel progetto queste regole esecutive,
si lascia alla liberta' del progettista la possibilita'
di far riferimento a norme nazionali o internazionali per
i dettagli esecutivi: nel caso specifico il Progettista potra'
fare utile riferimento alla norma UNI EN 13670-1
“Esecuzione di strutture in calcestruzzo – Requisiti comuni”. Cio'
non esclude tuttavia che il Progettista possa far riferimento a
raccomandazioni estere collaudate come per esempio quelle dell'American
Concrete Institute.
7. CONTROLLO SUI MATERIALI PER IL CONFEZIONAMENTO
C.A. E C.A.P.
Una importante novita' (paragr. 11.1 NTC) relativamente ai controlli su
materiali e prodotti utilizzati e' che il Servizio Tecnico
Centrale attivera' un sistema di vigilanza
presso i cantieri ed i luoghi di lavorazione per
verificare la corretta applicazione delle disposizioni descritte al cap.
11 delle NTC.
7.1 Il controllo della
qualita' dei componenti il conglomerato cementizio (paragrafo 11.2.9 NTC)
E' responsabilita' del produttore delle materie prime
distribuire materiali o prodotti che siano conformi alle specifiche
tecniche europee e/o nazionali in vigore. Nei casi in cui sia prevista la marcatura
CE (es. Cementi, Aggregati, Additivi) la relativa attestazione deve
essere consegnata alla Direzione Lavori. Anche se non
espressamente richiamato dalle NTC, per i prodotti soggetti a obbligo di marcatura
CE secondo norme europee armonizzate, tale obbligo deve essere
rispettato e, in caso di contrasto con alcune parti delle NTC, i requisiti
previsti dalla marcatura CE risulteranno prevalenti
su quelli delle NTC (paragr. 11.1 NTC). Il Direttore lavori
potra' comunque eseguire i controlli di
accettazione sulle caratteristiche indicate in Tab.
11.2.IV delle NTC. Si segnala come novita' la possibilita'
di utilizzare anche aggregati provenienti da processo di riciclo
conformi alla UNI EN 12620, nelle quantita' percentuali massime
indicate dalla stessa NTC in Tabella 11.2.IV. Il loro
utilizzo e' consentito purche' sia certificata la conformita' alla UNI EN
12620 con controlli di produzione giornalieri e ogni 100 ton, e comunque a
condizione che la miscela di conglomerato cementizio venga preliminarmente
qualificata e documentata attraverso idonee prove di laboratorio. Si
segnala a tale proposito che con la Circolare del 15 luglio 2005, n. 5205
il Ministero dell'Ambiente ha reso note le disposizioni per attuare nel
settore edile, stradale e ambientale il D.M. 203/2003, cioe' il Decreto
che impone alle Pubbliche Amministrazione di soddisfare il proprio
fabbisogno annuale di manufatti e beni con una quota non inferiore al 30%
di prodotti ottenuti da materiale riciclato i quali devono essere inseriti
in sede di formulazione dei capitolati d'appalto delle opere pubbliche.
7.2 Il controllo della qualita' del calcestruzzo
(paragrafi da 11.2.2 a 11.2.7 NTC)
Secondo le nuove NTC (paragrafo 11.2.2) il controllo della qualita' del
calcestruzzo si articola in tre fasi:
- Valutazione preliminare della resistenza (paragr.
11.2.3 NTC) da eseguire prima dell'inizio dei lavori a cura dell'Appaltatore,
sotto il controllo del Direttore dei Lavori, per identificare la
composizione della miscela conforme alla Rck del progetto;
l'Appaltatore rimane responsabile anche in caso in cui le prove di
prequalifica siano delegate a terzi e che il materiale sia fornito da un
produttore di calcestruzzo preconfezionato. A tale proposito le NTC
riservano uno specifico paragrafo (11.2.8) proprio alle prescrizioni
relative al calcestruzzo confezionato con processo industrializzato
(altrimenti detto preconfezionato). Gli impianti di
produzione di calcestruzzo preconfezionato dovranno
possedere un sistema di controllo di produzione di fabbrica
(in aggiunta o in integrazione al tradizionale sistema di gestione di
qualita' aziendale secondo UNI EN 9001) conforme alle Linee
Guida del calcestruzzo strutturale del Min. dei LL.PP. e certificato
da un terzo organismo indipendente accreditato secondo procedure analoghe
a quelle attualmente adottate per la marcatura CE di altri prodotti da
costruzione con sistema di attestazione 2+ . Prima dell'inizio della
fornitura il Direttore dei Lavori dovra' acquisire copia della
certificazione del controllo di processo produttivo.
Successivamente il Direttore dei Lavori e' tenuto a verificare
che ogni fornitura in cantiere di calcestruzzo
preconfezionato sia accompagnato da documenti che
indichino gli estremi della certificazione di controllo di produzione in
fabbrica e a rifiutare le eventuali forniture non conformi. Il DL dovra'
comunque poi eseguire le prove di accettazione.
- Controllo di accettazione (paragr. 11.2.5 delle NTC) da
effettuare a cura del Direttore dei Lavori in corso d'opera al momento
del getto del componente strutturale per verificare la cosiddetta; il Direttore
dei Lavori (o un suo tecnico di fiducia) deve
procedere al prelievo dei campioni indicando in apposito verbale
(novita' rispetto al precedente DM del ‘96) la data del
prelievo, la posizione e le date di getto delle strutture interessate da
ciascun prelievo, le sigle identificative dei provini e le rispettive
resistenza caratteristiche di progetto. Il Direttori dei Lavori deve
poi sottoscrivere la domanda di prove
(pena la non validita' del certificato) presso un Laboratorio
Ufficiale riconosciuto dal Ministero delle Infrastrutture e dei
Trasporti secondo art. 59 DPR n° 380/2001 (punto 11.2.5.3 NTC), facendo
nella esplicito riferimento ai dati riportati nel verbale di prelievo che
poi dovranno comparire anche nel certificato di prova. Le prove
di resistenza meccanica dovranno essere effettuate secondo
le norme UNI EN 121390-1 e UNI EN 12390-2 per la stagionatura dei
provini e secondo la UNI EN 12390-3 e 4 per la determinazione della
resistenza meccanica, adottando i controlli di tipo A
(punto 11.1.5.1 NTC) o B*
(punto 11.2.5.2 NTC) per il calcolo della resistenza caratteristica. Nel
caso di produzione di elementi prefabbricati la figura del Direttore
Lavori e' sostituita in questa fase dal Direttore tecnico di
Stabilimento. In caso di esito negativo dei controlli di
accettazione il DL deve procedere con una verifica della struttura in
opera come descritto al paragr. 11.2.6 delle NTC relativo ai controlli sul
calcestruzzo messo in opera.
*Rispetto al precedente DM del 96 il controllo di
tipo B e' diventato “obbligatorio” e non piu' “possibile” per le
costruzioni con piu' di 1500m3.
- Prove complementari (parag. 11.2.7 delle NTC) possono
essere richieste dal Direttore dei Lavori a eventuale
completamento delle prove di accettazione per stimare la resistenza in
particolari fasi della costruzione (diverse dai 28gg) o in particolari
condizioni di utilizzo (temperature molto diverse da 20°C).
Nel caso di elementi prefabbricati in serie (controllata
o qualificata) le figure del Progettista e del Direttore lavori sono
sostituite fino alla fase di consegna a pie' d'opera dal Progettista
e dal Direttore tecnico di produzione secondo le responsabilita'
e attivita' descritte in dettaglio ai paragrafi 4.1.10.3 e 11.8 elle NTC.
E' poi responsabilita' del Direttore Lavori dell'opera
verificare la conformita' di tutti i documenti che il
prefabbricatore deve obbligatoriamente consegnare: attestato di
qualificazione del servizio tecnico centrale, certificazione d'origine
del prodotto, estratto del registro di produzione, certificati di prova
del laboratorio ufficiale, istruzioni per il trasporto e montaggio,
elaborati firmati con istruzioni per il corretto impiego e manutenzione
dei manufatti (paragr. 11.8.5 NTC).
7.3 Controllo della resistenza del
calcestruzzo delle struttura (paragrafo 11.2.6 NTC)
Nel caso in cui le resistenze meccaniche dei prelievi eseguiti in corso
d'opera (resistenza potenziale) non soddisfino i criteri di accettazione
per la Rck prevista in progetto, oppure nel caso in cui sorgano
dubbi sulla qualita' del calcestruzzo rispetto alle prove di prequalifica
oppure sulla validita' stessa dei controlli di accettazione qualita' del
calcestruzzo delle strutture il Direttore Lavori o il Collaudatore
devono procedere alla valutazione della resistenza del
calcestruzzo in opera (resistenza strutturale) attraverso prove non
distruttive (per esempio mediante sclerometria, misura della velocita'
delle onde ultrasoniche o estrazione di tasselli post inseriti secondo UNI
EN 12504-1, 2 e 3) o distruttive consistenti dell'estrazione dalla
struttura di provini cilindrici noti come “carote” . Per tali
valutazioni, le NTC indicano anche come documento di riferimento le “Linee
guida per la messa in opera del calcestruzzo strutturale e per la
valutazione delle caratteristiche meccaniche del calcestruzzo indurito
mediante prove non distruttive” emanate dal STC (paragr. 11.2.6
delle NTC).
Nel caso di esecuzione di misure di resistenza a compressione su carote (fc
strutt), la norma UNI EN 12504-2 (prelievo esame e prove di
compressione su carote) e la UNI EN 13 791 (valutazione della resistenza a
compressione su calcestruzzo messo in opera) raccomandano di eseguire
carote con altezza(h)/diametro(d)=1 nel caso in cui il risultato voglia
essere confrontato direttamente con un cubo di lato h, ovvero carote con
h/d=2 qualora si debba far riferimento a provini cilindrici di uguali
dimensioni. Diversamente, nel caso si utilizzi una carota con h/d =2, per
tener conto della diversa geometria (cilindrica nella carota e cubica nei
provini di accettazione), la corrispondente resistenza cubica (Rc)
su cubo di lato pari ad h andra' calcolata mediante l'equazione [1.1]
riportata al punto 11.2.10.1 delle NTC ripresa dalle Linee Guida sul
calcestruzzo strutturale:
Rck =fck/ 0.83
[1.1]
A causa del differente grado di compattazione e della
diversa stagionatura del calcestruzzo in opera rispetto a quelli
realizzabili per un provino, il valor medio della resistenza del
calcestruzzo in opera (definita come resistenza strutturale)
e' in genere inferiore al valor medio della resistenza dei prelievi in
fase di getto maturati in condizioni di laboratorio (definita come resistenza
potenziale). È accettabile un valore medio della resistenza
strutturale, misurata con tecniche opportune (distruttive e non
distruttive) e debitamente trasformata in resistenza cilindrica o cubica,
non inferiore all'85% del valore medio definito in fase di progetto (paragr.
11.2.6 NTC).
Rcm strutt ≥ 0.85 Rcm
prog. [1.2]
A tale proposito, l'ultima versione delle NTC
contiene ancora delle incertezze che, almeno in parte, sembra verranno
chiarite nella circolare esplicativa di imminente pubblicazione:
1) Nel testo delle NTC non viene esplicitamente
indicato il numero minimo di carote o di equivalenti prove non distruttive
da effettuare nella zona della struttura oggetto di indagine per ricavare
un valore di resistenza meccanica a compressione rappresentativo. Nella
circolare esplicativa, riprendendo quando indicato al punto 10.3 delle “Linee
guida per la messa in opera del calcestruzzo strutturale e per la
valutazione delle caratteristiche meccaniche del calcestruzzo indurito
mediante prove non distruttive”, si parla di almeno 3 carote per
ricavare un semplice valor medio (fcm opera). Nel caso si
voglia calcolare anche un valore caratteristico in opera, le Linee Guida
riprendono quanto indicato nella UNI EN 13791:2008 “Valutazione
della resistenza a compressione in sito nelle strutture e nei componenti
prefabbricati di calcestruzzo” e cioe':
Se il numero di carote e' maggiore o eguale a 15, la resistenza
caratteristica in opera fck opera e' il valore inferiore tra:
fck opera = fcm opera -1,48s (con s= scarto
quadratico medio)
fck opera = = fcmin opera + 4
Se il la numerosita' e' compresa tra 4 e 14, la resistenza caratteristica
fck opera e' il valore inferiore tra:
fck opera = fcm opera –k
fck opera = fcmin opera + 4
con k pari a:
5 per n° di carote da 10 a 14
6 per n° di carote da 7 a 9
7 per n° di carote da 3 a 6
2) L'unico riferimento rintracciabile nelle NTC
relativamente alla resistenza media di progetto necessaria per il
confronto dell'equazione [1.2] e' al punto 11.2.10.1. delle NTC dove,
riferendosi a provini cilindrici, si parla di fcm prog = fck
prog.+ 8 N/mm2 (mutuato dall'Eurocodice 2). Pertanto,
utilizzando la correlazione di cui in [1.1], si ottiene Rcm prog
= Rck prog.+ 9,64 N/mm2.
Se cosi' e', si puo' facilmente dimostrare con un esempio che, in alcuni
casi, la resistenza media richiesta alla struttura diviene per assurdo
uguale o superiore a quella dei provini dello stesso calcestruzzo
prelevati per i controlli di accettazione.
Esempio:
Sia in fase di progetto Rck prog.=30 N/mm2
e quindi Rcm prog=30+9,64≈40 N/mm2;
In fase di controllo di accettazione, per i provini
prelevati al momento del getto (“resistenza potenziale” ) dovra'
essere:
Rcm pot > 30+3,5=33,5 N/mm2 se si adotta un
controllo di tipo A, oppure
Rcm pot > 30+1,4*s N/mm2 se si adotta un
controllo di tipo B, ad es. per s=4 si avra' Rcm pot >
35,6N/mm2
La resistenza media in opera determinata mediante la
rottura di carote con h/d=1 (fcm strut h/d=1) e' accettabile,
invece, se raggiunge il valore di 0,85*40= 34 N/mm2, che per
assurdo e' maggiore di quella richiesta ai provini compattati a rifiuto e
stagionati in condizioni standard nel caso di controllo di tipo A o
comunque di poco inferiore (circa il 5%) a quanto previsto per i provini
nel caso di controllo di tipo B.
Tutto cio' e' in contrasto con quanto detto nello stesso paragrafo 11.2.6
delle NTC: “…Il valor medio della resistenza del calcestruzzo in opera
(definita come resistenza strutturale) e' in genere inferiore al valor
medio della resistenza dei prelievi in fase di getto maturati in
condizioni di laboratorio….”.
Piu' corretta sembra allora l'indicazione riportata nella UNI EN
13791:2008, e ripresa anche nella prossima circolare esplicativa, di
confrontare l'Rck ricavata dalle carote con l'85% della Rck
di progetto.
Al di la' delle incertezze sopra illustrate, rimane il
fatto che, nel caso in cui la resistenza della struttura (media o
caratteristica) risulti inferiore all'85% di quella di progetto (media o
caratteristica), possono sorgere problemi circa la responsabilita' di
questa non conformita' al dato progettuale. Le possibili
situazioni possono essere cosi' riassunte:
- se la Rcm misurata attraverso il controllo di accettazione su
provini cubici risulta maggiore o eguale al valore di progetto deve
ovviamente escludersi che la qualita' del materiale sia la causa della non
conformita' del calcestruzzo in opera; conseguentemente, in caso di
fornitura del conglomerato cementizio da parte di terzi (preconfezionatore)
questi non sono responsabili della eventuale non conformita'; in questo
caso solo l'Appaltatore puo' essere coinvolto come responsabile della
non conformita' dovendosi attribuire questa ad una non corretta messa in
opera o inadeguata stagionatura;
- se la Rcm misurata attraverso il controllo di accettazione,
risulta inferiore a quella di progetto, il fornitore di calcestruzzo viene
coinvolto nella non conformita' e conseguentemente nelle eventuali
operazioni di consolidamento o anche di demolizione e rifacimento
stabilite dal Direttore dei Lavori. Se nonostante la Rcm dei provini
risulti inferiore al valore di progetto, ma la fcm strutt (h/d=1) risulta
maggiore di 0.85 Rcm prog, il Direttore dei Lavori puo' non eseguire alcun
consolidamento; occorre tuttavia stabilire la dequalificazione commerciale
della fornitura di calcestruzzo.
Nella successive Tabelle 1 e 2 si riportano alcuni esempi di non conformita'
rilevabili dai controlli di accettazione e/o dai controlli in opera.
Tra le novita' relative alle altre proprieta'
fisico-meccaniche (paragr. 11.2.10.2 e 11.2.10.3 NTC) stimabili,
in assenza di diretta sperimentazione secondo le procedure normalizzate in
vigore, mediante formule sperimentali si segnalano le seguenti variazioni
rispetto al precedente DM del '96:
- Resistenza a trazione diretta:
per classi di resistenza < C50/60: fctm (N/mm2)=
0.30 3√fck2 =0,26 3√Rck2
anziche' 0.27 3√Rck2
per classi di resistenza > C50/60: fctm (N/mm2)=
2.12 ln [1+fcm/10]
- Modulo elastico statico secante Ec (N/mm2)= 22000
[fcm/10]0.3 = 20803 [Rcm/10]0.3
anziche' 5700√Rck
- Ritiro igrometrico e deformazione viscosa calcolati con le nuove formule
riportate ai punti 11.2.10.6 e 11.2.10.7 molto simili a quelle presenti
nell'Eurocodice. 2 UNI ENV 1992-1-1
7.4 Il controllo della qualita'
dell'acciaio per c.a. (paragrafo 11.3.2 NTC) e c.a.p. (paragrafo 11.3.3
NTC)
Secondo le nuove NTC il controllo della qualita' dell' acciaio per c.a.
e c.a p. si articola in tre fasi:
- Controllo di produzione di fabbrica e relativa procedura di
qualifica, da parte del Servizio Tecnico Centrale (paragr. NTC
11.3.1 in generale, 11.3.2.1 per c.a, 11.3.3.5.2 per c.a.p.). In questa
fase le prove di qualifica sono condotte sia internamente all'impianto
di produzione sotto il controllo di una laboratorio ufficiale, sia presso
il laboratorio ufficiale stesso e sono soggette ad una procedura di
qualificazione con revisione semestrale da parte del Servizio Tecnico
Centrale. La qualifica comporta l'emissione di un attestato di
qualificazione in cui vengono dichiarati i valori caratteristici dei vari
requisiti geometrici e prestazionali richiesti dalle NTC per le
diverse tipologie di prodotto (paragr. NTC da 11.3.2.1 a 11.3.2.5 per c.a.,
11.3.3.2 e 11.3.3.5.2 per c.a.p.). A tal proposito la principale
variazione rispetto al precedente DM e' costituita dalla nuova
classificazione e definizione dei limiti di accettazione per gli acciai
da c.a. (solo acciaio a.m. nei 2 tipi B450C e B450A). Ad
ogni fornitura, identificata dal N° del documento di trasporto, il
Ricevente (Direttore di stabilimento di un impianto di
prefabbricazione o il Responsabile di un Centro di trasformazione o
assemblaggio o il Direttore Lavori per forniture direttamente in cantiere)
prima della messa in opera dovra' verificare suddetta
documentazione di qualifica.
- Controllo di accettazione da effettuare, entro 30 gg
dalla data di consegna del materiale, a cura del Direttore di
Stabilimento nel caso di forniture ad un impianto di
prefabbricazione (paragr. 1.3.3.5.4 NTC) o del Responsabile di un
Centro di trasformazione o assemblaggio (paragr. NTC 11.3.2.6, e
11.3.2.10.3 per c.a. e 11.3.3.5.3 per c.a.p. ) o del Direttore
Lavori per forniture direttamente in cantiere (paragr. NTC
11.3.2.10.4 per c.a. e 11.2.3.5.4 per c.a.p.) presso un Laboratorio
Ufficiale. Le modalita' di richiesta prova ed emissione dei
certificati da parte del laboratorio ufficiale sono identiche a quelle gia'
descritte per il calcestruzzo. Nel caso di certificazione effettuata
dall'impianto di prefabbricazione o da un centro di trasformazione,
questi saranno tenuti a fornire al Direttore dei Lavori dell'opera i
certificati delle prove eseguite, copia della propria obbligatoria
certificazione qualita', copia della autorizzazione alla propria
produzione da parte del Servizio Tecnico Centrale nonche' eventuale
marcatura aggiuntiva che identifichi anche il centro di trasformazione.
Nel caso di armatura per c.a. (paragr. NTC 11.3.2.10.3),
come nel vecchio DM, per ogni fornitura dovranno essere prelevati 3
spezzoni marcati di uno stesso diametro scelto all'interno di un gruppo
di diametri di produzione omogenea. La novita' e' che i
valori minimi ottenuti dalle prove di resistenza ed allungamento dovranno
superare i valori limite riportati nelle NTC nella
tabella del paragrafo 11.2.2.10.3 che si ammettono inferiori a quelli
caratteristici richiesti dalle stesse NTC per le verifiche in produzione
(analogamente a come la Rc in sito deve essere > 0.85 Rck).
Nel caso di esito negativo si dovra' procedere con ulteriori prove su 10
provini i cui risultati medi dovranno in questo caso superare i valori
caratteristici.
Nel caso di armatura per c.a.p. (paragr. NTC 11.3.3.5.3 e
11.3.3.5.4) dovranno essere prelevati 3 saggi (nel vecchio DM erano 10) da
ogni fornitura di massimo 90t (30 t nel caso di lotto di spedizione
diretta in cantiere). I corrispondenti valori medi di fpt, fpy,
fp(1) e fp(0.1) (e non piu' fp(0.2) del
DM ‘96) non dovranno risultare inferiori a quelli caratteristici
garantiti dal produttore. Nel caso di esito negativo si dovra' procedere
con prove supplementari su almeno 10 saggi con limiti di accettazione piu'
severi.
Prove complementari (paragr. NTC 11.3.2.6, 11.3.2.10.3,
1.3.3.5.4) possono essere richieste dal Direttore
Lavori in aggiunta a quelle gia' eseguite dal centro di
trasformazione o dall'impianto di prefabbricazione nel caso di fornitura
indiretta.
8. COMPITI DEL
COLLAUDATORE
Nel paragrafo 4.1.10 e nel Capitolo 9 sono descritte le responsabilita'
del Collaudatore. Egli e' addetto al controllo dei documenti
attestanti il possesso delle necessarie autorizzazioni,
la denuncia di inizio lavori, eventuali variazioni in corso d'opera
nonche' alla verifica della relazione del DL a fine lavori.
Il Collaudatore deve esaminare il progetto dell'opera
ed in particolare i livelli di sicurezza e di durabilita' adottati in
relazione alla vita utile di progetto dichiarata, i modelli geologico, dei
materiali, delle azioni e di calcolo adottati, nonche' le verifiche
numeriche condotte nei calcoli strutturali dal progettista ed i piani di
manutenzione previsti. Nelle varie fasi costruttive dell'opera e
degli elementi strutturali principali, sia costruiti in opera che
prefabbricati, il Collaudatore deve ispezionare l'opera
alla presenza del Direttore dei Lavori e dell'Appaltatore confrontando
il progetto con la costruzione realizzata. Egli deve controllare
le certificazioni dei controlli di accettazione su materiali e
prodotti, i risultati delle indagini geotecniche, eventuali prove
aggiuntive richieste dal DL, il registro delle non conformita' curandosi
che ognuna di queste ultime sia stata risolta. In caso contrario, o
comunque in caso di dubbio sulla sicurezza o sulla durabilita'
dell'opera, il collaudatore potra' richiedere di
effettuare tutti quegli accertamenti, studi, indagini
supplementari (es. prove di carico, prove in sito, monitoraggio
della struttura) che lo convincano sulla sicurezza, durabilita' e
collaudabilita' della struttura.
Il Collaudatore puo' predisporre un programma di prove
di carico da sottoporre all'accettazione del Progettista, del
Direttore Lavori e del Costruttore. Le prove di carico, della cui
attuazione e' responsabile il Direttore Lavori, dovranno essere condotte
con azioni pari ai valori massimi di progetto solo quando i materiali
abbiano raggiunto le resistenze attese e la struttura la configurazione
finale. Il Collaudatore deve successivamente
esaminare i risultati di suddette prove di collaudo. Il giudizio
sull'esito delle prove e' completa responsabilita' del
Collaudatore.
9. CONCLUSIONI
Nelle nuove Norme Tecniche per le Costruzioni emanate con D.M. del
14.01.2008 ci sono molte e significative novita' circa le responsabilita'
attribuite ai vari attori nel campo delle costruzioni in calcestruzzo.
Le piu' importanti e le piu' innovative riguardano gli obblighi del
Progettista che, oltre al calcolo strutturale degli elementi, deve dare
indicazioni sulla posa in opera,sulla stagionatura e sulle caratteristiche
del calcestruzzo; in particolare, deve indicare il valore della Rck
che tenga conto anche della durabilita' della struttura in relazione
all'ambiente dove sorge l'opera e la vita di servizio precisata nel
progetto.
Accanto a questi obblighi le Norme
Tecniche per le Costruzioni lasciano al Progettista la responsabilita' di
scegliere se far riferimento anche ad altra letteratura tecnica
consolidata o ad altre normative internazionali.
Insomma le nuove NTC dichiarano chi deve fare che cosa,
ma lasciano aperta la scelta sul come fare, ovvero
sostituiscono una impostazione essenzialmente prestazionale
a quella prevalentemente prescrittiva delle precedenti
normative.
Silvia Collepardi, Francesca Simonelli e Roberto Troli
info@encosrl.it
Enco srl - Ponzano Veneto (TV)
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