Casseforme per calcestruzzo: le istruzioni del Consiglio Superiore dei LLPP

Con Decreto dell'Ing. Massimo Sessa, Presidente del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici n. 361, erano stati approvati il 26 settembre 2017 gli aggiornamenti delle Linee Guida per la messa in opera e per la valutazione delle caratteristiche meccaniche del calcestruzzo indurito. All'interno del documento si trova il Capitolo 5.1 interamente dedicato al tema delle casseforme per calcestruzzo. Si tratta di un approfondimento molto importante con informazioni e disposizioni utili per progettista, tecnico e fornitore di calcestruzzo. Il tema è stato peraltro trattato di recente dal Quaderno INAIL con una la guida per usarle in sicurezza nei cantieri edili.

Per favorirne un'ampia diffusione ne riprendiamo integralmente i contenuti.

5.1 Casseforme

Le casseforme e le relative opere provvisionali di supporto, di sostegno e/o puntellamento devono essere progettate e realizzate in modo da contenere e/o sopportare le azioni e le sollecitazioni alle quali sono sottoposte nel corso della messa in opera del calcestruzzo ed essere idonee a garantire il rispetto delle dimensioni geometriche, delle tolleranze e dei requisiti di finitura della superficie del calcestruzzo previsti dalle specifiche del Capitolato tecnico.

In base alla loro configurazione le casseforme possono essere classificate per campo d’applicazione in:

• casseforme verticali, modulari, componibili e non, corredate o non da componenti per le fasi del ciclo di costruzione per il corretto impiego in sicurezza delle stesse attrezzature provvisionali e da sistemi o componenti di puntellamento per la realizzazione fondazioni superficiali, muri, pareti, pilastri pile, spalle, pulvini, ecc.;
• casseforme orizzontali e/o inclinate, modulari o non, corredate o non da sistemi o componenti di puntellazione e/o di impalcature di sostegno e da componenti per il corretto impiego in sicurezza per la realizzazione di elementi edilizi orizzontali e/o inclinati;
• casseforme «dedicate» a specifiche realizzazioni, componibili o non, costituite da attrezzature provvisionali atte a contenere ed a sostenere il calcestruzzo durante il getto e la maturazione del calcestruzzo;
• casseforme a tunnel, idonee a realizzare contemporaneamente elementi edilizi orizzontali e verticali;
• casseforme a ripresa (dette anche rampanti), i cui dispositivi di sospensione sono ancorati al calcestruzzo precedentemente messo in opera, atte a realizzare strutture verticali, mediante il loro progressivo innalzamento tramite la movimentazione e il sollevamento delle stesse attrezzature provvisionali con apparecchi di sollevamento (gru, autogru, ecc.) o auto- sollevanti con meccanismi idraulici;
• casseforme scorrevoli, per realizzare opere che si sviluppino in altezza con continuità del ciclo di costruzione e produttivo;
• casseforme per manufatti prefabbricati in calcestruzzo;
• casseforme per gallerie e condotte;
• casseforme per specifiche metodologie costruttive per realizzare ponti, viadotti, infrastrutture, ecc. (attrezzature provvisionali per costruire archi in c.a. e strutture a travata reticolare composta acciaio-calcestruzzo collaborante, attrezzature provvisionali dette «carri varo» per singole travi o conci di travata, attrezzature provvisionali traslabili per la costruzione di impalcati composti in acciaio e c.a. collaborante, attrezzature provvisionali per la costruzione di impalcati a sbalzi successivi per getto in opera, attrezzature provvisionali per la costruzione di impalcati a sbalzi successivi per assemblaggio di conci prefabbricati, casseforme supportate da centine auto-varanti e carri varo per travature prefabbricate o conci di travata in c.a., costruzioni per estrusione di impalcati con tronconi prefabbricati di calcestruzzo o gettato in opera, tramite spinta di traslazione longitudinale degli stessi conci);
• casseforme per opere portuali;
• casseforme per opere idrauliche (dighe, canali, ecc.).

Le casseforme, corredate o meno da sistemi di supporto, componenti di puntellamento e/o di impalcature di sostegno, devono essere atte a consentire la realizzazione delle opere in conformità alle specifiche del Capitolato tecnico. Le casseforme e le relative opere provvisionali correlate devono mantenere la geometria degli elementi strutturali in calcestruzzo fino a quando il grado di maturazione del getto sia tale da consentire al calcestruzzo di raggiungere una resistenza sufficiente ad autoportarsi, prima che le casseforme possano essere rimosse. La geometria del calcestruzzo indurito deve essere conforme ai particolari costruttivi della documentazione progettuale e delle relative specifiche tecniche.

Le casseforme e le attrezzature provvisionali di sostegno/puntellamento devono essere progettate e realizzate in modo da:

• sopportare effettivamente le sollecitazioni applicate durante l’esecuzione delle opere;
• lasciare alle opere la libertà di deformazione eventualmente necessaria in corso di esecuzione;
• rispettare le tolleranze dimensionali e geometriche prescritte per le strutture;
• rispettare i requisiti richiesti in relazione alle tipologie ed alle classi di finitura delle superfici dei paramenti e/o degli intradossi di solai e di impalcati in calcestruzzo in conformità alle specifiche progettuali e del Capitolato tecnico;
• consentire corrette modalità operative d’impiego in sicurezza delle casseforme e delle attrezzature provvisionali di sostegno/puntellamento.

Le casseforme e le attrezzature provvisionali di sostegno/puntellamento devono essere oggetto di specifico progetto, riferito alle specifiche configurazioni d’impiego previste per la realizzazione di elementi costruttivi in c.a.

È a cura dell’impresa esecutrice la scelta delle attrezzature provvisionali in grado di soddisfare le prescrizioni e i requisiti richiesti dalla specifiche progettuali e del capitolato tecnico, nonché la redazione dello specifico progetto delle casseforme e delle attrezzature provvisionali di sostegno/puntellamento.

La resistenza e la stabilità delle casseforme e delle attrezzature provvisionali di sostegno/puntellamento, sotto le azioni e le sollecitazioni che queste possono sopportare in esercizio, devono essere verificate in accordo ai metodi di calcolo previsti dalle norme tecniche in relazione alla relativa tipologia delle attrezzature provvisionali. Si devono applicare metodi di calcolo comprovati, con coefficienti di sicurezza adeguati all’effettiva conoscenza dei parametri in gioco come pure al loro grado d’indeterminatezza.

La redazione del progetto delle casseforme e delle attrezzature provvisionali di sostegno/puntellamento deve essere corredata dalla seguente documentazione tecnica:

• programma dettagliato dei cicli d’impiego delle attrezzature provvisionali, in relazione ai procedimenti e alle modalità di costruzione;
• pianificazione operativa delle casseforme e delle attrezzature provvisionali di sostegno/puntellamento;
• relazione tecnica corredata dalla redazione di calcolo delle casseforme e delle attrezzature provvisionali di sostegno/puntellamento;
• disegni esecutivi d’impiego delle casseforme e delle attrezzature provvisionali di sostegno/puntellamento;
• procedure operative specifiche ed istruzioni d’uso delle possibili configurazione d’impiego delle casseforme e delle attrezzature provvisionali di sostegno/puntellamento per la corretta messa in opera, impiego, trasformazione, smontaggio e le istruzioni di impiego pertinenti alle differenti specifiche configurazioni di allestimento e di installazione delle stesse attrezzature provvisionali.

I disegni esecutivi d’impiego delle casseforme, componibili e non, verticali e/o inclinate, così come delle casseforme dedicate a specifiche realizzazioni di elementi strutturali e delle relative attrezzature provvisionali di sostegno/puntellamento, devono riportare:

• le condizioni d’appoggio delle casseforme e delle attrezzature provvisionali di sostegno/puntellamento, che devono essere compatibili con la stabilità delle attrezzature provvisionali stesse, con le necessarie caratteristiche di resistenza del calcestruzzo e con quella del piano d’appoggio;
• le disposizioni che assicurano la stabilità delle attrezzature provvisionali nelle tre dimensioni dello spazio;
• le disposizioni da rispettare per il sollevamento, la movimentazione, la messa in opera e il disarmo delle attrezzature provvisionali;
• le tolleranze d’esecuzione delle casseforme e delle relative attrezzature provvisionali di sostegno.

Le casseforme verticali devono assicurare la corretta forma geometrica definitiva delle opere, tenendo conto della deformazione delle casseforme, delle deformazioni istantanee e ritardate dell’elemento strutturale, dovute a cause differenti. I disegni esecutivi d’impiego delle casseforme orizzontali e/o inclinate, così come delle casseforme dedicate a specifiche realizzazioni di elementi strutturali e delle relative attrezzature provvisionali di sostegno/puntellamento devono riportare:

• le condizioni d’appoggio dei montanti strutturali del puntellamento/impalcatura di sostegno che devono essere compatibili con la propria stabilità e con quella del piano d’appoggio;
• le disposizioni che assicurano la controventatura nelle tre dimensioni dello spazio;
• le disposizioni da rispettare per il sollevamento, la movimentazione, la messa in opera e il disarmo degli impalcati;
• le contro-frecce, eventualmente necessarie definite dal progetto strutturale per assicurarsi la corretta forma geometrica definitiva delle opere;
• le tolleranze d’esecuzione delle casseforme e del puntellamento/impalcatura di sostegno che costituiscono la carpenteria degli impalcati.

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SAIE In Calcestruzzo: l'evento nazionale dedicato al progettare e costruire in calcestruzzo

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Le deformazioni delle casseforme orizzontali e/o inclinate e del relativo puntellamento/impalcatura di sostegno delle carpenterie devono essere compatibili con le tolleranze ammesse per l’esecuzione e non comprometterne il comportamento in esercizio.

Le deformazioni ammissibili devono essere giustificate tramite la relazione di calcolo da prodursi unitamente alla relazione tecnica.

Nella relazione tecnica e di calcolo devono essere messe in evidenza le disposizioni per il controllo delle deformazioni e dei cedimenti in funzione delle fasi di applicazione dei carichi sulle attrezzature provvisionali.

Le attrezzature provvisionali devono essere compatibili con le modalità dei cicli di costruzione, delle fasi di getto del calcestruzzo, della messa in opera delle stesse attrezzature e delle differenti metodologie di compattazione del calcestruzzo.

Le casseforme e le correlate opere provvisionali devono essere realizzate affinché agiscano in modo ammissibile sulle strutture alla quali sono ancorate o appoggiate in modo da permettere il ritiro del calcestruzzo ed un facile disarmo.

Le casseforme e le correlate opere provvisionali devono essere progettate in relazione alle procedure operative di disarmo ed effettuate in sicurezza per gli addetti alle differenti attività con metodi operativi conformemente alle fasi previste dal ciclo di costruzione delle opere ed alle fasi del ciclo d’impiego delle stesse attrezzature provvisionali senza scosse e con forze puramente statiche al fine di non recare alcun danno per il calcestruzzo. I puntellamenti/le impalcature di sostegno delle casseforme orizzontali e/o inclinate dovranno essere realizzate affinché agiscano in maniera ammissibile per le opere che esse sostengono e per quelle sulle strutture sottostanti sulle quali prendono appoggio.

I tiranti di collegamento delle casseforme contrapposte e i dispositivi di ancoraggio delle casseforme, qualora attraversino o siano inglobati nel calcestruzzo, non devono causare a quest’ultimo alcun danno. L’ammissibilità delle eventuali azioni trasmesse dagli ancoraggi annegati nel calcestruzzo dovrà essere verificata a cura del progettista che ha condotto lo studio della struttura in c.a. 

La progettazione e la messa in opera delle casseforme deve tener conto della necessità di evitare durante la fase di getto perdite dannose di matrice cementizia. Generalmente la cassaforma è infatti ottenuta mediante l’accostamento di più unità o moduli di attrezzatura provvisionale; se tale operazione non è eseguita correttamente e/o i giunti non sono a tenuta, la matrice, o boiacca cementizia, fuoriesce provocando difetti sulla superficie del calcestruzzo, eterogeneità nella tessitura e nella colorazione, nonché nidi di ghiaia. L’impermeabilità dei giunti fra le unità di cassaforma deve essere assicurata dal contatto diretto dei bordi del rivestimento della cassaforma. La tenuta dei giunti delle casseforme deve essere curata in modo particolare nelle strutture con finitura superficiale del calcestruzzo a vista; può essere migliorata utilizzando giunti preformati riutilizzabili o guarnizioni monouso.

Le casseforme devono essere classificate e dimensionate – a cura dell’impresa esecutrice – in funzione della massima pressione caratteristica ammissibile che il calcestruzzo fresco esercita sulle casseforme, tenendo presente che la resistenza caratteristica della cassaforma alla pressione del calcestruzzo fresco può variare da 20 a 150 kN/m . Il responsabile o il progettista della progettazione delle casseforme, incaricato dall’impresa esecutrice delle opere, determina la massima pressione caratteristica ammissibile che il calcestruzzo fresco esercita sulla cassaforma, tenendo conto particolarmente delle tipologie e delle caratteristiche del calcestruzzo fresco, delle modalità di getto e della velocità di innalzamento del calcestruzzo nelle casseforme. Le casseforme devono essere dimensionate in modo da minimizzare le deformazioni delle stesse per sopportare correttamente le sollecitazioni ipotizzate in base al tipo di calcestruzzo utilizzato.

È opportuno che eventuali prescrizioni relative alla qualità geometrica, al tipo di finitura, diretta o indiretta, della superficie del calcestruzzo e delle quattro classi di caratterizzazione dell’aspetto dello stesso calcestruzzo, in modo particolare del calcestruzzo a vista siano riportate nelle specifiche progettuali e del Capitolato tecnico.

Tutti i rivestimenti delle casseforme (con la sola esclusione di quelle che rimangono inglobate nell’opera finita), prima della messa in opera del calcestruzzo, richiedono il trattamento con un agente (prodotto) disarmante. I prodotti disarmanti devono essere scelti sulla base delle tipologie del rivestimento delle casseforme, delle quattro classi di caratterizzazione dell’aspetto delle superfici dei paramenti e/o degli intradossi e/o dei trattamenti ulteriori della superficie del calcestruzzo disarmata richieste dalle specifiche del Capitolato tecnico e dei trattamenti ulteriori della superficie del calcestruzzo disarmata. I prodotti disarmanti vengono applicati ai rivestimenti delle casseforme per agevolare il distacco del calcestruzzo, ma svolgono anche altre funzioni quali la protezione del rivestimento delle casseforme stesse (rivestimento metallico dall’ossidazione e della corrosione, l’impermeabilizzazione dei pannelli multistrati di legno) ed il miglioramento della qualità della superficie del calcestruzzo. La scelta del prodotto e la sua corretta applicazione influenzano la qualità delle superfici del calcestruzzo indurito, in particolare l’omogeneità di colore e l’assenza di bolle. L’impiego dei disarmanti è subordinato a prove preliminari atte a dimostrare che il distaccante non macchi e/o alteri il colore e la finitura superficiale del calcestruzzo; a tal fine, prima di procedere al getto è sempre opportuno eseguire prove preliminari di compatibilità tra il calcestruzzo, il rivestimento della cassaforma e il disarmante.

È necessario contenere il tempo che intercorre fra l’applicazione del disarmante e l’esecuzione del getto, in funzione della struttura da realizzare, della tipologia e delle caratteristiche del disarmante e delle condizioni atmosferiche del cantiere, garantendo la piena efficacia del prodotto. L’applicazione del disarmante deve essere effettuata con cura, in strati sottili e regolari, prima del posizionamento delle gabbie di armatura. Il disarmante in eccesso è causa dell’apparizione di macchie e deve pertanto essere rimosso mediante dei panni o spugne.

In fase d’applicazione i prodotti disarmanti non devono mai venire a contatto con i ferri d’armatura, con il calcestruzzo indurito o con altri materiali che non costituiscono il rivestimento della cassaforma.

Le casseforme con rivestimenti assorbenti, costituite da tavole o pannelli di legno non trattato od altri materiali assorbenti, calcestruzzo compreso, prima della messa in opera del calcestruzzo richiedono la saturazione effettiva con acqua. Si deve altresì aver cura di eliminare ogni traccia di ruggine sulle casseforme con paramento/superfici di rivestimenti metallici.

Nel caso in cui i ferri d’armatura non siano vincolati alle casseforme, per rispettare le tolleranze dello spessore del copriferro, si dovranno predisporre opportuni distanziatori che contrastino l’effetto della pressione esercitata dal calcestruzzo.

Di seguito sono indicate le possibili precauzioni per evitare o almeno contenere i principali difetti delle casseforme e le relative conseguenze sulle strutture:

• utilizzare casseforme poco deformabili, casseforme non deformate, pannelli di rivestimento di spessore omogeneo;
• connettere correttamente le casseforme; sigillare i giunti con materiali idonei o guarnizioni, per evitare perdite di boiacca e/o fuoriuscita d’acqua d’impasto, formazione di nidi di ghiaia;
• saturare con acqua il rivestimento delle casseforme, costituito da tavole in legno;
• usare un idoneo prodotto disarmante e/o impermeabilizzante, nel caso di rivestimenti delle casseforme con superficie troppo assorbente. In caso invece di superficie non assorbente, applicare correttamente il disarmante ed immettere il calcestruzzo dal fondo, per evitare la presenza di bolle superficiali. Infine pulire accuratamente le casseforme con rivestimento metallico, utilizzando un prodotto disarmante anticorrosivo, per evitare che la loro superficie si ossidi arrecando macchie di ruggine al calcestruzzo. Nell’applicare i prodotti disarmanti utilizzare idoneo metodo di applicazione di un film sottile di disarmante distribuendolo in modo omogeneo. Pulire accuratamente le casseforme dai residui dei precedenti impieghi, al fine di evitare macchie sul calcestruzzo e presenza di bolle d’aria. Curare l’applicazione del prodotto disarmante, in modo che non sia insufficiente, per evitare disomogeneità nel distacco.

Per realizzare strutture ed opere che si sviluppano in altezza sono frequentemente utilizzate le casseforme a ripresa mediante il loro progressivo innalzamento, ancorate nella sezione di getto del calcestruzzo precedentemente messo in opera e le casseforme scorrevoli. Le casseforme a ripresa si sorreggono sulla sezione di calcestruzzo indurito dei getti sottostanti, precedentemente messi in opera. Il loro ancoraggio del dispositivo di sospensione è realizzato mediante bulloni o piastre con barre inserite nel calcestruzzo. L’avanzamento nei getti è vincolato al raggiungimento, da parte del calcestruzzo, di una resistenza sufficiente a sostenere il carico delle armature del calcestruzzo del successivo getto, degli uomini e delle attrezzature provvisionali a ripresa.

Questa tecnologia è finalizzata alla realizzazione di elementi strutturali a sviluppo verticale quali: pareti di costruzioni edilizie, pile di ponte, ciminiere, pareti di sbarramento (dighe), strutture industriali.

La tecnologia delle casseforme scorrevoli verticali consente di mettere in opera il calcestruzzo in modo continuo. La velocità di avanzamento della cassaforma è regolata in modo che il calcestruzzo messo in opera sia sufficientemente rigido da mantenere la propria forma, sostenere il proprio peso e le eventuali sollecitazioni indotte dalle attrezzature e, nel caso delle casseforme scorrevoli verticali, anche il calcestruzzo del getto successivo.

Le casseforme scorrevoli orizzontali, scivolano conferendo al calcestruzzo la sezione voluta. Sono utilizzate ad esempio per rivestimenti di gallerie, condotte d’acqua, rivestimenti di canali, pavimentazioni stradali e barriere spartitraffico.

L’utilizzo delle casseforme scorrevoli comporta dei vincoli per le proprietà del calcestruzzo fresco. Nel caso delle casseforme scorrevoli orizzontali è richiesta una consistenza quasi asciutta (S1-S2); il calcestruzzo deve rendersi plastico sotto l’effetto dei vibratori, ma al rilascio della cassaforma deve essere sufficientemente rigido da autosostenersi. Con le casseforme scorrevoli verticali, invece, il tempo d’indurimento e la scorrevolezza del calcestruzzo sono parametri vincolanti e devono essere costantemente controllati.

Gli eventuali fori e/o nicchie formate nel calcestruzzo dalle attrezzature di supporto delle casseforme e/o dalle stesse casseforme devono essere riempiti e trattati in superficie con un materiale di qualità simile a quella del calcestruzzo circostante.

Gli inserti destinati a mantenere le armature in posizione, quali: distanziali, tiranti, barre o altri elementi incorporati o annegati nella sezione come placche e perni di ancoraggio, devono:

• essere fissati solidamente in modo tale che la loro posizione rimanga quella prescritta anche dopo la messa in opera e la compattazione del calcestruzzo;
• non indebolire la struttura;
• non indurre effetti dannosi al calcestruzzo, agli acciai di armatura e ai tiranti di precompressione;
• non provocare macchie inaccettabili;
• non nuocere alla funzionalità o alla durabilità dell’elemento strutturale;
• non collegare le armature con altri elementi metallici a contatto con l’ambiente;
• non ostacolare la messa in opera e la compattazione del calcestruzzo.

Ogni elemento annegato deve avere una rigidità tale da mantenere la sua forma durante le operazioni di messa in opera del calcestruzzo.

5.2 Strutture delle attrezzature provvisionali di sostegno e di supporto delle casseforme

Il progetto delle strutture delle attrezzature provvisionali di sostegno e di supporto delle casseforme deve prendere in considerazione l’effetto combinato:

• del peso proprio delle casseforme, dei ferri d’armatura e del calcestruzzo;
• della pressione esercitata sulle casseforme dal calcestruzzo in relazione ai suoi gradi di consistenza più elevati, in particolare nel caso di calcestruzzo autocompattante (SCC);
• delle sollecitazioni esercitate da: personale, materiali, attrezzature, ecc., compresi gli effetti statici e dinamici provocati dalla messa in opera del calcestruzzo, dai suoi eventuali accumuli in fase di getto e dalla sua compattazione;
• dei possibili sovraccarichi dovuti al vento e alla neve.

Salvo che per specifiche previsioni progettuali, alle casseforme non devono essere connessi carichi e/o azioni dinamiche dovute a fattori esterni quali, ad esempio, le tubazioni delle pompe per calcestruzzo. La deformazione totale delle casseforme, ovvero la somma di quelle relative alle unità di cassaforma e alle strutture di supporto/sostegno, non deve superare le tolleranze geometriche previste e specificate per le strutture edilizie e opere di ingegneria civile completate.

Qualora apposite istruzioni al riguardo non siano espressamente contenute nel Capitolato tecnico, è opportuno che sia predisposto un documento in cui raccogliere le indicazioni necessarie al montaggio ed allo smontaggio delle strutture di supporto/di sostegno, ecc., alla loro movimentazione e regolazione, nonché le informazioni circa il comportamento sotto carico ed i carichi massimi sopportabili.

Per evitare la deformazione del calcestruzzo non ancora completamente indurito e le possibili fessurazioni, lo studio progettuale delle strutture di supporto deve prevedere l’effetto della spinta verticale ed orizzontale del calcestruzzo durante la messa in opera e, nel caso in cui la struttura di supporto poggi, anche parzialmente, al suolo, occorrerà assumere i provvedimenti necessari per compensare gli eventuali assestamenti.

Le sollecitazioni verticali relative alle attrezzature provvisionali sono provocate da carichi statici e da carichi accidentali di servizio. I carichi statici sono rappresentati dal peso delle casseforme, delle armature metalliche e del calcestruzzo mentre i carichi dinamici (verticali) sono quelli provocati dal transito degli operatori, delle attrezzature, dei materiali, dei loro eventuali accumuli, ed eventuali attrezzature di cantiere.

La pressione laterale è esercitata sulle casseforme dal calcestruzzo fresco.

La massima pressione possibile che il calcestruzzo fresco esercita sulle casseforme, risulta in genere p = w * h, dove:

• p = pressione laterale (kN/m2)
• w = peso per unità di volume (kN/m3)
• h = altezza del calcestruzzo, allo stato fresco o plastico, misurato dalla sommità del getto (m).

Condizioni di getto del calcestruzzo particolari possono dare origine ad andamenti più sfavorevoli delle pressioni esercitate dal calcestruzzo fresco sulle casseforme. 

La pressione del calcestruzzo fresco è da tener conto quale carico statico per la progettazione strutturale delle casseforme verticali.

Ecco il LINK per leggere le Linee guida per la messa in opera del calcestruzzo strutturale