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Un'azienda
che investe per l'innovazione può ricevere delle agevolazioni
economiche da parte dello Stato in seguito alla presentazione di un
progetto di ricerca che vede coinvolti, oltre all'azienda stessa,
l'Università e/o laboratori autorizzati dal Ministero dell'Università
e della Ricerca Scientifica e Tecnologica (MURST).
Il connubio tra azienda e centri di ricerca è una conditio
sine qua non per accedere ai finanziamenti, soprattutto per quelle
aziende che al loro interno non hanno una propria struttura di ricerca.
Un'esperienza molto positiva in tal senso si è realizzata tra
la Manini Prefabbricati SpA, la Enco Srl e l'Università di
Ancona che stanno cooperando nell'esecuzione di un progetto di ricerca
finalizzato al miglioramento dei prodotti e che è stato approvato
dal MURST.
La Manini Prefabbricati SpA, che è un'azienda leader nella
progettazione e produzione di componenti strutturali prefabbricati
in calcestruzzo, infatti, è stata ammessa alle agevolazioni
economiche a valere sul Fondo speciale per la Ricerca Applicata (FRA)
ai sensi degli art. 2 e 7 della legge 46/82 per lo sviluppo di un
progetto di ricerca, della durata di tre anni, dal titolo "Durabilità
a lungo termine di strutture prefabbricate in C.A e C.A.P."
Il riconoscimento della validità del progetto da parte del
MURST conferma l'impegno autentico che l'azienda, da tempo, pone nella
ricerca per il miglioramento dei propri prodotti e verso l'innovazione
che ne consegue.
Partner principali della Manini Prefabbricati, in questo progetto,
sono:
- la
Enco, che è una Società di Ingegneria che opera nel
settore dei materiali da costruzione nell'area dell'ingegneria edile
ed infrastrutturale, e che è inserita nell'Albo delle Strutture
di Ricerca ad Alta Qualificazione di cui all'Art. 4 della Legge
46/82 del MURST
- l'Università
degli Studi di Ancona dove esistono le competenze e le attrezzature
specifiche per le valutazioni del comportamento corrosionistico
delle armature nel calcestruzzo armato.
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Laboratorio della Manini per lo studio della corrosione dei
ferri di armatura.
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Il progetto
di ricerca ha lo scopo di sviluppare un sistema per l'ottenimento
di strutture prefabbricate destinate ad opere in C.A. e in C.A.P.
dell'edilizia industriale, commerciale ed infrastrutturale caratterizzate
da una durabilità a lungo termine. Purtroppo, ancor oggi, nonostante
i grandi passi fatti nella tecnologia del calcestruzzo, si può
affermare che la principale fonte dei problemi di durabilità
delle strutture in calcestruzzo armato è rappresentata dalla
corrosione delle armature con conseguente riduzione dei tempi di vita
in servizio a meno di 50 anni, qualora non vengano adottate idonee
misure preventive. Questa soglia tende ulteriormente a ridursi in
condizioni ambientali di elevata aggressività, in genere collegate
alla presenza di cloruri o sostanze acide, dove il calcestruzzo perde
le sue caratteristiche protettive nei confronti dell'armatura metallica.
Le Linee Guida del Ministero dei LL. PP. sul calcestruzzo strutturale
del dicembre 96 si ispirano alla bozza della nuova norma UNI EN 206
per quanto attiene l'approccio alla durabilità delle opere
in C.A e C.A.P. Questa normativa stabilisce che per conseguire una
durabilità ordinaria (fino a 50 anni) è sufficiente
un calcestruzzo di buona qualità (rapporto acqua/cemento, a/c
= 0.45-0.50) ed un copriferro di adeguato spessore (20-50 mm) per
proteggere i ferri di armatura dalla corrosione promossa dalla carbonatazione
e/o dalla presenza di cloruro (mare o sali disgelanti). La scelta
di a/c e dello spessore di copriferro avviene in relazione al grado
di aggressività ambientale in accordo alle normative europee
(ENV 206 - EN 206): più l'ambiente è ostile, più
basso deve essere a/c, e maggiore deve essere il copriferro (Consultare
Enco Journal N° 9, 1998 - N° 14, 2000: Durabilità
del Calcestruzzo secondo le Linee Guida del Ministero LL. PP.).
Tuttavia, per le opere in c.a. prefabbricate l'adozione di
copriferri oltre un certo limite (10 mm) comporta un appesantimento
delle strutture, una penalizzazione del trasporto, un aggravio del
costo, un vincolo alla progettazione di strutture snelle: in ambienti
molto aggressivi (per es: strutture in c.a.p. per viadotti in alta
montagna) il copriferro non deve essere inferiore a 50 mm e pertanto
sulla sezione della struttura graverebbero 10 cm di copriferro (5
cm su ciascun lato).
Per una durabilità a lungo termine (> 50 anni) la
scelta di un basso rapporto a/c (<0.45) e di un elevato
spessore di copriferro (> 50 mm) non è più sufficiente.
Diventa predominante l'aspetto microfessurativo: a causa delle escursioni
igro-termiche protratte per un lungo arco della vita di servizio (>
50 anni), unitamente alle sollecitazione statiche e dinamiche in servizio,
il calcestruzzo (materiale relativamente rigido e dotato di scarsa
resistenza a trazione) si microfessura (ampiezza delle fessure <
100 mm). Successivamente, a causa della
diffusione degli agenti aggressivi (aria, umidità e/o sali
a base di cloruro) attraverso le microfessure, si innesca il processo
di corrosione delle armature metalliche con conseguente trasformazione
delle microfessure in macrofessure del copriferro per
l'aumento di volume dei ferri che accompagnano il processo di corrosione.
Il conseguimento della durabilità a lungo termine è
un problema anche per le strutture dotate di un elevato copriferro
(> 50 mm). Il problema si aggrava per le opere in c.a. prefabbricate
dove - per ragioni di "snellezza" strutturale - il copriferro
deve essere necessariamente ridotto. In questi casi è necessario
aumentare la durabilità della struttura al di là di
quella che è possibile ottenere intervenendo sulla qualità
del calcestruzzo facendo ricorso a specifiche misure di protezione
aggiuntiva che possono interessare sia le armature sia il calcestruzzo.
Primo tra gli obiettivi realizzativi del progetto di ricerca è
stato, infatti, lo sviluppo di sistemi di protezione aggiuntiva, riguardanti
sia il calcestruzzo che le armature metalliche per proporre sistemi
sinergici di protezione delle armature contro la corrosione. Diverse
sono state le opzioni e le modalità nella realizzazione di
oltre 200 lastre di calcestruzzo (50x40x15 cm), variamente armate,
da sottoporre a test nella prima parte del progetto, mentre sostanzialmente
due sono stati gli ambienti aggressivi di riferimento: atmosfera carbonatante
ad umidità controllata e condizioni di bagnasciuga con soluzione
acquosa contenente cloruri.
All'interno degli stabilimenti Manini è stato realizzato un
apposito laboratorio per questo tipo di prove dotato di una camera
climatica e di carbonatazione, mentre il monitoraggio dei parametri
caratteristici dello stato di corrosione delle armature è stato
effettuato mediante prove elettrochimiche ed esame autoptico delle
barre dopo la rottura delle lastre di calcestruzzo alla fine dei test.
I risultati conseguiti nella prima fase della sperimentazione, in
fase di conclusione, sono molto soddisfacenti sia dal punto di vista
scientifico che applicativo poiché hanno permesso di individuare
tra le varie ipotesi di intervento quelle più realistiche sia
dal punto di vista dell'efficacia che della realizzazione pratica
nella prefabbricazione dei manufatti. Infatti, una particolarità
molto importante per il costruttore, nell'adottare l'innovazione proposta,
è quello di evitare modifiche penalizzanti degli impianti di
produzione.
La ricerca di questo progetto prevede sia l'acquisizione di competenze
scientifiche sia la messa a punto di tecnologie specifiche su scala
di laboratorio, da trasferire direttamente su prototipi semi-industriali;
la seconda fase del progetto, in fase di realizzazione, è indirizzata
a testare su manufatti prefabbricati di dimensioni reali la validità
delle soluzioni proposte in seguito alla scelta del sistema protettivo
frutto della prima parte della ricerca.
Se anche sui prototipi reali i risultati saranno confermati soddisfacenti,
sarà possibile introdurre importanti innovazioni e l'industrializzazione
riguarderà diverse linee di produzione presenti in azienda.
In generale comunque si può ritenere che, quali che siano gli
aumenti dei costi derivanti da miglioramento nella durabilità
delle strutture, essi possano essere valutati con molto interesse
dal mercato in considerazione dei notevoli vantaggi che derivano all'utente
finale in rapporto ai minori costi di manutenzione ed alla maggiore
qualità del prodotto commercializzato.
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