Tutti potranno fornire calcestruzzo Fibrorinforzato? No, cosa cambia con le Linee Guida del Consiglio Superiore

Una norma che cambia il settore del calcestruzzo: chi vuole produrre calcestruzzi fibrorinforzati dovrà certificarsi con il Consiglio Superiore LLPP

CONSIGLIO-SUPERIORE-LLPP.jpgIl Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici (Ufficio Tecnico Centrale) ha pubblicato un documento molto importante in materia di NTC 2018, le "Linee guida per l’identificazione, la qualificazione, la certificazione di valutazione tecnica ed il controllo di accettazione dei calcestruzzi fibrorinforzati FRC (Fiber Reinforced Concrete)".

Queste linee guida sono state approvate con con Decreto del Presidente del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici n. 208 del 9 aprile 2019 in quanto, come riporta il decreto stesso, si "è ritenuto necessario e urgente … onde consentire lo svolgimento delle attività del Servizio Tecnico Centrale relative al rilascio delle certificazioni di idoneità tecnica all’impiego dei materiali e prodotti da costruzione per uso strutturale e non soggetti a marcatura CE”.

Sono quindi già attuative, non occorre attendere altri provvedimenti o Gazzette. E sono obbligatorie.

INGENIO ne aveva data notizia da tempo della pubblicazione di queste Linee Guida sui Calcestruzzi Fibrorinforzati, grazie a un articolo del Prof. GIovanni Plizzari, e successivamente con altri rimandi in altri approfondimenti, come nell'articolo dell'Ing.  Pierini Christian in cui si evidenziava già una prima critica a questo documento che evidentemente stava circolando (Calcestruzzi fibrorinforzati (FRC) e Circolare: ancora troppo attaccati all'approccio prescrittivo.)

Linee guida qualificazione calcestruzzi fibrorinforzati FRC: scopo e campo di applicazione

Tutto nasce dalle vigenti Norme Tecniche per le Costruzioni - NTC 2018, che prescrivono, al punto 11.1, che tutti i materiali e prodotti da costruzione, quando impiegati per uso strutturale, debbano essere identificati e in possesso di specifica qualificazione all’uso previsto e debbano altresì essere oggetto di controlli in fase di accettazione da parte del Direttore dei lavori.

Non posso non sottolineare che le NTC usino il verbo “DEBBANO”, ecco perchè stiamo parlando di qualcosa di obbligatorio.

A tal fine le NTC prevedono che i materiali ed i prodotti da costruzione per uso strutturale, quando non marcati CE ai sensi del Regolamento UE n.305/2011 o non provvisti di ETA (European Technical Assessment) ai sensi dell’art. 26 del Regolamento (UE) n. 305/2011, debbano essere in possesso di un “Certificato di Valutazione Tecnica” (CVT) rilasciato dal Servizio Tecnico Centrale (nel seguito STC), sulla base di linee guida approvate dal Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici.

E ora le Linee Guida sono state pubblicate per il Calcestruzzo Fibro Rinforzato.

I Produttori di Calcestruzzo obbligati a Certificare le proprie ricette

Ma chi riguarda questo nuovo obbligo? riguarda tutto il settore del calcestruzzo, da chi prescrive a chi impiega, ma soprattutto chi produce il calcestruzzo fibrorinforzato. Ogni impianto che vuole fornire un conglomerato con fibre - calcestruzzo preconfezionato, malta premiscelate, … - dovrà ottenere questo tipo di certificazione.

Infatti le Linee Guida prevedono che per “fabbricante” si debbano intendere:

  • "gli impianti produttori di calcestruzzo e/o malta, che forniscono in cantiere il prodotto pronto per l’impiego;
  • le aziende che producono e commercializzano prodotti a secco premiscelati, ai quali va aggiunta l’acqua in cantiere;
  • imprese che per uno specifico cantiere intendono produrre autonomamente FRC, sotto la guida e la responsabilità del Direttore dei lavori.”

Cambia anche il ruolo della Direzione Lavori, in quanto le Linee Guida identificano tutti i controlli che la Direzione Lavori deve eseguire in fase di accettazione dei materiali.

Quali calcestruzzi fibrorinforzati devono essere certificati

Su questo punto c’è un elemento di non chiarezza. Il decreto di pubblicazione parla di "materiali e prodotti da costruzione per uso strutturale e non” da cui si potrebbe desumere che l’obbligo vale per qualsiasi tipo di calcestruzzo prodotto, mentre il testo delle Linee Guida al Capitolo "1. SCOPO E CAMPO DI APPLICAZIONE” riporta che "La presente Linea Guida fornisce le procedure per l’identificazione, la qualificazione ed il controllo di calcestruzzi fibrorinforzati, denominati FRC (Fiber Reinforced Concrete), impiegati per la realizzazione di nuovi elementi strutturali e per il consolidamento di strutture esistenti. I calcestruzzi fibrorinforzati FRC devono essere preparati nello stabilimento del Fabbricante e forniti in cantiere come prodotto pronto per l’impiego oppure come prodotto secco premiscelato al quale va aggiunta l’acqua in cantiere.”

Facendo riferimento quindi al solo testo delle Linee Guida dovrebbero essere certificate con il CVT solo le ricette per calcestruzzi ad uso strutturale (pilastri, platee, pavimentazioni industriali portanti, …) e non quei calcestruzzi per scopi non strutturali.

Inoltre, le Linee Guida ricordano che "Richiamando quanto previsto dalla Circolare esplicativa delle Norme tecniche (emanata nel 2019) al § C11.2.12, cui si rimanda per i dettagli, si precisa che un calcestruzzo fibrorinforzato ad uso strutturale, per essere definito tale, oltre ai requisiti minimi prestazionali descritti nel seguito, deve essere caratterizzato da un dosaggio minimo delle fibre al suo interno “non inferiore allo 0.3% in volume”.

Anche questo rappresenta un passaggio importante da tenere in considerazione.

Non è chiaro se le Linee Guida si applicano anche ai Calcestruzzi Proiettati.

Si possono usare qualsiasi tipo di fibra ?

No. Le Linee Guida precisano che "per la produzione delle fibre, devono essere utilizzati materiali e componenti qualificati secondo le procedure applicabili. In particolare le fibre devono essere marcate CE, in accordo con le norme europee armonizzate EN 14889-1 (per le fibre realizzate in acciaio) e EN 14889-2 (per le fibre in materiale polimerico).”.

Peraltro le Linee Guida danno alcune indicazioni prestazionali che non possono essere trascurate per la progettazione delle miscele di calcestruzzo fibrorinforzato. Per esempio è previsto che sia effettuata, per le fibre a matrice polimerica, la verifica del comportamento a lungo termine: "è necessario verificare il comportamento del filo costituente la fibra in presenza di carichi di lunga durata. In particolare, si dovrà sottoporre a trazione il filo costituente la fibra con un livello di sollecitazione costante e pari al 40% della resistenza a trazione dichiarata.” e in tal senso "Il filo risulta utilizzabile per la produzione di FRC per impieghi strutturali solo se, a seguito di 2000 ore di applicazione della sollecitazione, la fibra non giunge a collasso e la deformazione totale non supera il 1000% della deformazione elastica iniziale”.

Calcestruzzi Fibro Rinforzati: le caratteristiche che devono essere dimostrate

Ovviamente la prima caratteristica da dimostrare è quella del comportamento del NTC a trazione. L’aggiunta di fibre disperse in una matrice cementizia è finalizzata infatti sopratutto a modificare le proprietà meccaniche, per contrastare l’apertura progressiva delle fessure e per conferire al prodotto (calcestruzzo o malta), dopo la fessurazione, una significativa resistenza residua a trazione fino al raggiungimento di uno sforzo nullo a trazione per un valore significativo dell’apertura di fessura. Ed è chiamata Tenacità proprio l’energia specifica necessaria per rompere a trazione il conglomerato  o per giungere a valori di apertura di fessura predeterminati.

Sarà quindi la classe di tenacità, ovvero resistenza opposta dal materiale all’avanzamento del processo di frattura, la prima delle caratteristiche richieste al calcestruzzo. Oltre questa, le Linee Guida prevedono che siano definite  le seguenti Classi prestazionali: 

  • classe di resistenza a compressione;
  • classe di consistenza;
  • classe di esposizione.

Si chiede anche che sia definito il limite di proporzionalità (tensione corrispondente). Il limite di proporzionalità e la classe di tenacità sono determinabili sulla base di un test a flessione su un provino di dimensioni (b x h) 150´150 mm in sezione, lunghezza 550÷700 mm, intagliato centralmente, semplicemente appoggiato alle estremità e caricato con un carico centrale (EN 14651).

Caratteristiche Meccaniche dei Calcestruzzi Fibro Rinforzati

Al punto 2.3.3 le Linee Guida precisano quali siano le Caratteristiche meccaniche che per i calcestruzzi fibrorinforzati FRC, ai fini della qualificazione, devono essere determinate (dal produttore del calcestruzzo):

  1. resistenza a compressione (fck, valore caratteristico), determinata con la stessa procedura di prova prevista per il calcestruzzo senza fibre;
  2. modulo elastico (Efm, valore medio); al riguardo si accetta la correlazione con la resistenza a compressione, come previsto dalle Norme Tecniche per le Costruzioni per il calcestruzzo senza fibre;
  3. resistenza a trazione uniassiale (fftm, valore medio e fftk, valore caratteristico). Per i materiali non incrudenti si può utilizzare la correlazione con la resistenza a compressione, come previsto dalle Norme Tecniche per le Costruzioni per il calcestruzzo senza fibre;
  4. resistenza a flessione al limite di proporzionalità (ff ct,Lm; valore medio e ff ct,Lk valore caratteristico); si determinano mediante prova a flessione su provino intagliato secondo la UNI EN 14651;
  5. resistenza a flessione in fase fessurata (fR,1k e fR,3k; valori caratteristici); si determinano mediante prova a flessione su provino intagliato secondo la EN 14651;
  6. modulo di Poisson (nfm, valore medio): si assume corrispondente a quello previsto dalle Norme Tecniche per le Costruzioni per il calcestruzzo privo di fibre;
  7. coefficiente di dilatazione termica lineare (aT): si assume corrispondente a quello previsto dalle Norme Tecniche per le Costruzioni per il calcestruzzo privo di fibre.
  8. Richiesto un sistema di controllo interno della produzione - FPC

Le Linee Guida Al fine di assicurare la costanza delle prestazioni, il materiale FRC deve essere prodotto con un sistema di controllo interno della produzione predisposto in coerenza con la norma UNI EN ISO 9001 certificato da organismi terzi indipendenti che operano in coerenza con la norma UNI CEI EN ISO/IEC 17021 ai sensi del Capitolo 11.2.8 delle NTC.

Quindi chi vuole produrre i calcestruzzi fibrorinforzati deve ottenere il CVT dal Servizio Tecnico Centrale del Consiglio Superiore dei LLPP, ma per ottenerlo, deve avere anche un FPC certificato secondo la norma UNI EN ISO 9001. Però, al punto "4.1 Documenti da allegare all’istanza” si da una precisazione utile su questo punto: si richiede la "Certificazione FPC ai sensi del Capitolo 11.2.8 delle NTC, nel caso di FRC prodotto da impianto industrializzato” mentre la "Certificazione del sistema di gestione per la qualità del costruttore nel caso in cui l'impianto di produzione industrializzata appartenga al costruttore nell'ambito di uno specifico cantiere. In tal caso la certificazione deve prevedere l'esistenza e l'applicazione di un sistema di controllo della produzione dell'impianto ai sensi del par. 11.2.8 delle NTC”. Quindi, per i produttori di calcestruzzo preconfezionato dovrebbe bastare l’FPC certificato.

Basta? no, non basta. A tal fine, sia durante il processo di produzione in stabilimento, sia ai fini del rilascio del CVT, devono essere eseguite le prove descritte nei successivi paragrafi, con le modalità ivi precisate. Le prove devono riguardare tutti i diversi FRC oggetto di richiesta di rilascio del CVT, intendendo come tali i prodotti che siano realizzati con matrici (tipo e dosaggi di leganti e aggregati) e/o fibre di natura differente e/o con differenti dosaggi.

Quindi per ogni ricetta un controllo, e una singola certificazione. D’altronde, le Linee Guida prevedono che la "Scheda tecnica di un prodotto deve indicare obbligatoriamente, fra l’altro la composizione della matrice e tipo di fibra.

Certificazione della singola ricetta: questo è un vero problema

Eh sì, sembra di tornare ai tempi della qualifica delle ricette del calcestruzzo per l’alta velocità. Si qualifica una ricetta, ma se poi sulla base delle prove continue di controllo si deve cambiare il dosaggio di fini ? o l'additivo ? o il dosaggio di cemento ? cosa si dovrà fare, ricertificare la Ricetta.

Credo che sia opportuno che nell’applicazione della presente CVT il Servizio Tecnico Centrale adotti un approccio moderno, in cui per il ragionamento non avviene più per singola ricetta ma per famiglia di ricette, e in cui almeno sia dato un criterio prestazionale che consenta al produttore di variare i mix design in base ai risultati dei controlli senza dover rifare la procedura di certificazione.

Altrimenti sarà molto difficile applicare queste Linee Guida. Ricordiamoci che l'aggiornamento di una ricetta è indice di qualità del processo e non il contrario.

Quali prove, chi fa le prove

Anche perchè le Linee Guida prevedono che le numerose prove iniziali siano fatte presso un laboratorio ufficiale e che si attui poi un controllo continuo - anche interno - delle ricette.

E questo controllo continuo - se non lo si può impostare per famiglie - può essere un problema. Perchè ? faccio un esempio. Mettiamo che un produttore per poter essere in grado di fornire calcestruzzi a diverse prestazioni qualifiche più ricette, anche alcune con prestazioni raramente richieste. Per questi calcestruzzi come può avviare un controllo continuo se poi non ne ha una produzione continua ?

Ecco perchè sarà necessaria la definizione formale di alcuni criteri sui controlli, che peraltro sarebbe stato meglio inserire direttamente nelle Linee Guida.

Un cambiamento epocale: quanti impianti saranno in grado di certificarsi ?

La complessità dell’ottenimento della certificazione suddetta la si comprende già dall’elenco della documentazione che dovrà essere trasmessa al STC - Servizio Tecnico Centrale del Consiglio Superiore dei LLPP. E’ previsto infatti che “A supporto dell’istanza dovrà essere prodotta almeno la seguente documentazione, sottoscritta dal legale rappresentante:

  • Relazione illustrativa/descrittiva concernente il FRC oggetto dell’istanza, che specifichi i materiali e i componenti di base utilizzati e le caratteristiche prestazionali, che devono essere valutate dal Servizio Tecnico Centrale; a tal fine devono essere esplicitamente indicate le fonti di approvvigionamento dei componenti;
  • Scheda tecnica di prodotto (rif. Allegato 2 delle Linee Guida) relativa al FRC oggetto dell’istanza ed ai materiali e componenti impiegati (non devono essere inseriti riferimenti ad altri prodotti che non sono oggetto dell’istanza stessa);
  • Relazione riguardante gli aspetti della durabilità e della compatibilità del prodotto con le condizioni ambientali che possono verificarsi nell’impiego del prodotto stesso.
  • Manuale di preparazione ed installazione del FRC, dove sono fornite le Istruzioni operative per la corretta preparazione e posa in opera con riferimento ai prodotti pre-miscelati e preconfezionati. Per i materiali pre-miscelati, devono essere fornite anche le modalità di preparazione in cantiere e di stoccaggio del prodotto.
  • Indicazione del Laboratorio incaricato presso il quale verranno eseguite le prove di qualificazione; il Laboratorio dovrà essere compreso fra quelli di cui all’art. 59 del DPR 380/200, ed ottenere il nulla-osta del STC;
  • Eventuali Certificati/Rapporti di prove rilasciati dal Laboratorio incaricato. I predetti Certificati/Rapporti di prova devono essere recenti (eseguite nei cinque anni precedenti) e riguardare il prodotto oggetto dell’istanza. Il STC in fase di esame dell’istanza valuterà se prendere in considerazione o meno tale documentazione ai fini dell’istruttoria;
  • Certificazione FPC ai sensi del § 11.2.8 delle NTC, nel caso di FRC prodotto da impianto industrializzato;
  • Certificazione del sistema di gestione per la qualità del costruttore nel caso in cui l'impianto di produzione industrializzata appartenga al costruttore nell'ambito di uno specifico cantiere. In tal caso la certificazione deve prevedere l'esistenza e l'applicazione di un sistema di controllo della produzione dell'impianto ai sensi del par. 11.2.8 delle NTC;
  • Documentazione relativa ai criteri ed alle prove che hanno portato alla determinazione delle prestazioni di ciascuna miscela omogenea di conglomerato, così come indicato al par. 11.2.3 delle NTC, nel caso di produzioni di calcestruzzo fino a 1500 m3 di miscela omogenea, effettuate direttamente in cantiere, mediante processi di produzione temporanei e non industrializzati;
  • Piani dei controlli interni, dall’approvvigionamento al prodotto finito, comprese le relative procedure e/o Istruzioni operative adottate, nonché la modulistica utilizzata, comprese le procedure relative alla marchiatura e alla rintracciabilità del prodotto;
  • Modello del registro del Fabbricante;
  • Modelli di dichiarazione della prestazione del prodotto resa dal Fabbricante, da allegare alla documentazione di accompagnamento del prodotto stesso.
  • Queste Linee Guida portano l’intero settore a un cambiamento radicale. Per la prima volta si introduce un meccanismo - costoso e selettivo - all’interno del mercato. Ad oggi ogni soluzione basata solo sul sistema organizzativo (v. ISO 9001 e FPC) non erano stato in grado di poter creare una vera selezione nel mercato. Con questa novità la produzione di calcestruzzo fibrorinforzato è subordinata all’ottenimento di un CVT, e non è un passaggio semplice. Prove iniziali, prove continue, schede tecniche ben delineate, insomma non tutti potranno permettersi questo passaggio che peraltro non può neppure essere soddisfatto alla bisogna, ovvero solo quando c’è una fornitura particolare.

Si tratta quindi della prima prova del fuoco per il settore: come reagirà a questa prima prova di qualificazione e selezione ?

Per essere coerente con quanto finora scritto in questi anni mi auguro che il settore reagisca non cercando di addolcire o eliminare questa opportunità normativa, ma la faccia propria per avviare quel percorso virtuoso di qualifica e riorganizzazione del mercato che la crisi ha reso ancor più necessario.