INTRODUZIONE

Le contestazioni prese in esame in questo articolo sono certamente tra le più diffuse e nascono per una incredibile impreparazione da parte di molti tecnici delle costruzioni sul significato della resistenza del calcestruzzo fornito in cantiere, valutata mediante la R_ck misurata su provini cubici al momento del getto, e la resistenza (R_ca) del calcestruzzo in opera determinata su carote (cilindriche) estratte dalla struttura. Di seguito sono descritte in dettaglio le correlazioni tra le due determinazioni (R_ck e R_ca) e le responsabilità del fornitore di calcestruzzo e dell’impresa.


CASISTICA DELLE CONTESTAZIONI

In questa sede ci si limita ad osservare che:

A) la resistenza caratteristica del calcestruzzo fornito in cantiere, secondo il controllo di accettazione che deve essere eseguito a cura del direttore dei lavori (DL), è misurato su provini cubici (R_ck) e più raramente su provini cilindrici (f_ck) con rapporto altezza diametro h/D = 2; tra questi due valori, entrambi riferiti ai prelievi del calcestruzzo al momento del getto, esiste la seguente correlazione in funzione della diversa “snellezza” dei due provini:

f_ck =0.83 • R_ck

Per esempio, un calcestruzzo con R_ck = 30 MPa presenta una f_ck = 25 MPa. Questa prestazione meccanica viene sintetizzata con il simbolo C 25/30 nota come classe di resistenza che riporta i valori della resistenza caratteristica “cubica” e “cilindrica”. Se però i provini cilindrici presentano un rapporto h/D = 1 la resistenza “cilindrica” coincide con quella cubica per effetto della stessa “snellezza”.

B) la resistenza meccanica del calcestruzzo in opera, che è ben diversa da quella misurata sul calcestruzzo al momento del getto, si misura su carote (necessariamente cilindriche per la loro estrazione dalla struttura) e la si indica con R_ca; la resistenza media delle carote estratte da una struttura (R_ca) può essere comparata direttamente con la resistenza media a 28 giorni (R_cm) dei provini cubici se le carote estratta presentano la stessa “snellezza” e cioè un rapporto h/D = 1:

per carote con h/D = 1
R_ca ==> confronto con R_cm

Se invece le carote estratte dalla struttura presentano un rapporto h/D = 2 la R_ca può essere comparata direttamente con la resistenza dei provini cilindrici (R_cil) o con la resistenza cubica penalizzata per la diversa “snellezza”:

per carote con h/D = 2
R_ca ==> confronto con R_cil = 0.83 • R_cm

C) la resistenza meccanica media della struttura misurata su carote risulta quasi sempre inferiore a quella misurata sui provini di calcestruzzo (destinato al getto della stessa struttura) secondo il controllo di accettazione eseguito del calcestruzzo al momento del getto. A causa della diversa compattazione con la quale si può più agevolmente trattare il calcestruzzo per confezionare i provini rispetto a quello gettato nelle strutture in opera, soprattutto se queste sono molto armate e la classe di consistenza del calcestruzzo fresco (lavorabilità) è troppo bassa, si verifica inevitabilmente un diminuzione della resistenza meccanica del calcestruzzo in opera (R_ca) rispetto al valor medio della resistenza misurata sui provini cubici (R_cm). Questa diminuzione è ammessa dalle Norme Tecniche delle Costruzioni (paragrafo 11.2.6) emanate in conformità del DM del 14 Settembre 2005 del Ministero dei Lavori Pubblici purché non superiore al 15% della resistenza cubica dei provini. Deve quindi valere la seguente disequazione:

per carote con h/D = 1
R_ca ≥ 0.85 • R_cm

Nelle Tabelle 1 e 2 sono riportate alcune tipiche casistiche che frequentemente sfociano in contestazioni della fornitura di calcestruzzo; in queste Tabelle i simboli adottati per rappresentare le resistenze meccaniche sono:

- R_ca: resistenza meccanica media del calcestruzzo in opera delle carote con h/D = 1;
- R_cm: resistenza meccanica media a 28 giorni effettivamente ottenuta su provini cubici;
- R_ck: resistenza caratteristica effettivamente ottenuta su provini cubici.
- R_cmpr: resistenza meccanica media di progetto da verificare a 28 giorni su provini cubici;
- R_ckpr: resistenza caratteristica di progetto da verificare a 28 giorni su provini cubici.

Tra i valori caratteristici e quelli medi esistono le seguenti correlazioni:

R_cm ≥ R_ck – 1.4 • s
R_cmpr ≥ R_ckpr – 1.4 • s

dove s è lo scarto quadratico medio determinato sulla fornitura del calcestruzzo messo in opera in una determinata struttura. Per forniture di calcestruzzo omogeneo inferiori a 1500 m³, si può adottare il controllo di tipo A che comporta per 1.4 • s un valore di 3.5 MPa.

La valutazione di queste grandezze ricade sotto la responsabilità di tre figure:

- il direttore dei lavori (DL) che deve far prelevare il calcestruzzo con una frequenza che è in relazione al volume della fornitura;

- il produttore di calcestruzzo che deve fornire un conglomerato che nei controlli di accettazione sia conforme alla resistenza caratteristica di progetto (R_ckpr);

- l’impresa che deve eseguire la messa in opera compattando adeguatamente il calcestruzzo fresco in modo tale che R_ca ≥ 0.85 • R_cmpr e stagionando la superficie del calcestruzzo appena scasserato.

Quando una o più di queste figure è inadempiente si verificano inevitabilmente contestazioni sulla qualità del calcestruzzo fornito o sulla efficienza della messa in opera o sulla carente verifica da parte del DL.

La Tabella 1 riassume i risultati di quattro esempi, tutti con resistenza caratteristica di progetto (R_ckpr) eguale a 30 MPa e con controllo di tipo A, indicando di volta in volta le responsabilità del fornitore di calcestruzzo e/o dell’impresa.

1. Resistenza media effettivamente ottenuta (R_cm = 36 MPa) è maggiore di quella di progetto (R_cmpr = 33.5 MPa); la resistenza media del calcestruzzo in opera misurata su carote con h/D = 1 (R_ca = 30 MPa) è maggiore di quella accettabile (0.85 • R_cmpr = 0.85 • 33.5 = 28.5 MPa) secondo il paragrafo 11.2.6 delle NTC → nessuna infrazione.

2. Resistenza media effettivamente ottenuta (R_cm = 36 MPa) è maggiore di quella di progetto (R_cmpr = 33.5 MPa); la resistenza media del calcestruzzo in opera misurata su carote con h/D = 1 (R_ca = 27 MPa) è inferiore a quella accettabile (0.85 • R_cmpr = 0.85 • 33.5 = 28.5 MPa) secondo il paragrafo 11.2.6 delle NTC → nuova verifica della sicurezza della struttura se si adotta il valore di R_ck (desunto dalla R_ca)* inferiore a quello di progetto (R_ckpr = 30 MPa) → responsabilità dell’impresa.

3. Resistenza media effettivamente ottenuta (R_cm = 30 MPa) è inferiore a quella di progetto (R_cmpr = 33.5 MPa); la resistenza media del calcestruzzo in opera misurata su carote con h/D = 1 (R_ca = 27 MPa) è inferiore a quella accettabile (0.85 • R_cmpr = 0.85 • 33.5 = 28.5 MPa) secondo il paragrafo 11.2.6 delle NTC → nuova verifica della sicurezza della struttura se si adotta il valore di R_ck (desunto dalla Rcm - 3.5 = 30 - 3.5 = 26.5 MPa) → responsabilità del produttore di calcestruzzo.

4. Resistenza media effettivamente ottenuta (R_cm = 30 MPa) è inferiore a quella di progetto (R_cmpr = 33.5 MPa); la resistenza media del calcestruzzo in opera misurata su carote con h/D = 1 (R_ca = 24 MPa) è inferiore a quella accettabile (0.85 • R_cmpr) = 0.85 • 33.5 = 28.5 MPa) secondo il paragrafo 11.2.6 delle NTC → nuova verifica della sicurezza della struttura se si adotta il valore di R_ck (desunto dalla R_ca = 24 MPa*) inferiore a quello di progetto R_ckpr) → responsabilità del fornitore di cls e dell’impresa.

*Il calcolo della R_ck desunto dalla R_ca può essere eseguito utilizzando le correlazioni tra R_ck e R_ca indicate nella norma EN 13791.

La Tabella 2 mostra due esempi che si riferiscono a casistiche per le quali i valori di R_ck non sono disponibili per la inadempienza del DL nel prelievo dei provini:

1. Resistenza media R_cm non disponibile per assenza di prelievi; la resistenza media del calcestruzzo in opera (R_ca) superiore o eguale a quella accettabile (0.85• R_cmpr) in base alla resistenza media di progetto secondo il paragrafo 11.2.6 delle NTC → DL inadempiente → nessuna ulteriore verifica.

2. Resistenza media R_cm non disponibile per assenza di prelievi; la resistenza media del cls in opera (R_ca) inferiore a quella accettabile (0.85• R_cmpr) in base alla resistenza media di progetto secondo il paragrafo 11.2.6 delle NTC → DL inadempiente → impossibile attribuire la responsabilità al fornitore del calcestruzzo o all’impresa in mancanza della R_cm.

CONCLUSIONI

Sono state esaminate alcune casistiche di contestazioni che potrebbero essere facilmente risolte individuando la responsabilità del fornitore di calcestruzzo, dell’impresa o di entrambi, se il DL, o un suo rappresentante, in ottemperanza alle Norme Tecniche per le Costruzioni (DM 14-09-05) emanate dal Ministero dei Lavori Pubblici, adempisse alle sue responsabilità nel prelievo del calcestruzzo, nella corretta preparazione dei “cubetti” da compattare a rifiuto, e nella spedizione ad un Laboratorio Ufficiale che provvederà alla determinazione della resistenza meccanica del prelievo di calcestruzzo. Queste casistiche sono riassunte nella Tabella 1 e consentono un accertamento delle responsabilità mediante:

- la verifica della resistenza caratteristica effettiva (R_ck) che deve essere almeno eguale a quella di progetto (R_ckpr);

- il confronto della resistenza meccanica media di progetto (R_cmpr) con quella della carota (R_ca) che deve essere almeno eguale all’85% di R_cmpr in ottemperanza alle summenzionate Norme Tecniche per le Costruzioni.

In caso di inadempienze del DL (Tabella 2) per il mancato controllo di accettazione del calcestruzzo fornito (che deve possedere una effettiva R_ck almeno eguale a quella di progetto R_ckpr), diventa impossibile accertare le responsabilità del produttore di calcestruzzo o dell’impresa. Si può solo stabilire se si debba o meno procedere ad una nuova verifica della sicurezza della struttura in caso di un inadeguata resistenza del calcestruzzo in opera, quando cioè si verifica che R_ca < 0.85 •R_cmpr.