Premessa La turbata sensibilità nazionale scaturita dalle recenti tragedie verificatesi in concomitanza di eventi naturali, ha di fatto posto all ordine del giorno in modo drammatico il tema della sicurezza delle costruzioni ad uso abitativo e strategico in area sismica. In particolare gli eventi calamitosi insegnano che anche le strutture in calcestruzzo armato possono essere vulnerabili se mal progettate o realizzate con materiali di scarsa qualità e con una non corretta disposizione delle armature, sia principali che secondarie (staffe di confinamento). Strutture che se non correttamente realizzate non possiedono l adeguata duttilità e tanto meno soddisfano i principi di gerarchia delle resistenze. 1. Prove non Distruttive Le Prove non Distruttive (PnD) hanno assunto negli ultimi anni una sempre maggiore rilevanza per la diagnosi ed il controllo delle costruzioni civili anche in virtù delle mutate e sopravvenute disposizioni normative. In particolare si rileva lo straordinario contributo che tali esami e metodologie di prova sono in grado di fornire riguardo agli obiettivi primari di Prevenzione e Sicurezza delle strutture. Infatti, l attualità di tali controlli e la crescente attenzione di tutti gli attori della filiera di processo del settore costruzioni, è riconducibile ad una serie di motivazioni precise e tra di loro strettamente connesse, in particolare: obsolescenza delle costruzioni; recente evoluzione normativa; incremento degli standard di qualità nelle costruzioni. 1.1 Obsolescenza delle costruzioni Lo studio e l osservazione scientifica sui meccanismi d invecchiamento delle costruzioni e delle opere civili ha evidenziato che esse sono soggette, durante la loro vita, ad una serie di azioni esterne in grado di determinare un progressivo degrado, che può compromettere anche le capacità statiche. Tale fenomeno può essere tanto più rapido quanto più la costruzione risente di difetti originari (di progettazione, di esecuzione, di cattiva qualità dei materiali adoperati) o è stata soggetta a traumi (per esempio: azione sismica, azione franosa, ecc.). Una caratteristica di tali fenomeni, che è anche tra la più insidiose, è che spesso sono silenti, ossia non manifestano alcun segnale evidente di allerta che, invece, mediante adeguata indagine strumentale potrebbero essere riscontrati. Le tecniche, le metodologie e le strumentazioni (tecnologicamente affidabili), per controllare e monitorare tali fenomeni, sono oggi sviluppate e conosciute sebbene non sempre utilizzate o, peggio, utilizzate non correttamente. 1.2 Recente evoluzione normativa In materia di riferimenti normativi concernenti le costruzioni ed opere civili, come anche in altri settori (impianti, ingegneria dell incendio, ecc), si assiste al passaggio da un sistema normativo di tipo prescrittivo, ad un sistema di tipo prestazionale, ovvero basato non sull'obbligo di adozione di misure tecniche ma sul raggiungimento dei risultati.
Tale approccio correlando gli obiettivi prefissati, di sicurezza e prestazione delle opere strutturali ai rischi specifici reali della struttura, obbliga il progettista ad eseguire verifiche più attente ed accurate su quello che sarà il comportamento finale della struttura una volta completata, consentendo comunque una maggiore flessibilità nella scelta delle soluzioni progettuali a condizione di assicurare uguali livelli di sicurezza e di prestazione. L applicazione di norme prestazionali impone un maggiore sforzo e maggiori responsabilità per il committente ed il collaudatore in fase sia di collaudo che di esercizio dell opera per verificare, secondo periodicità definite, la rispondenza ai requisiti e livelli di funzionalità e prestazioni di progetto. Con l avvento delle nuove Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC), approvate con D.M. del 14 Gennaio 2008, si sono confermate, evidenziate e spesso innovate le responsabilità dei vari organi competenti nel settore delle costruzioni. Nel NTC hanno, inoltre, un impostazione coerente con gli Eurocodici. Nelle Norme Tecniche per le Costruzioni, al capitolo 11 Materiali e prodotti per uso strutturale paragrafo 11.2.6 Controllo della resistenza del calcestruzzo in opera, si indica che per la modalità di determinazione della resistenza definita strutturale si potrà fare riferimento alle norme: UNI EN 12504-1 Prove sul calcestruzzo nelle strutture - Carote - Prelievo, esame e prova di compressione ; UNI EN 12504-2 Prove sul calcestruzzo nelle strutture - Prove non distruttive - Determinazione dell indice sclerometrico ; UNI EN 12504-3 Prove sul calcestruzzo nelle strutture - Determinazione della forza di estrazione ; UNI EN 12504-4 Prove sul calcestruzzo nelle strutture - Determinazione della velocità di propagazione degli impulsi ultrasonici, nonché alle: Linee guida per la messa in opera del calcestruzzo strutturale e per la valutazione delle caratteristiche meccaniche del calcestruzzo indurito mediante prove non distruttive, pubblicate dal Servizio Tecnico Centrale del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici (febbraio 2008). Nelle Norme Tecniche per le Costruzioni, al capitolo 9 Collaudo statico si indica che, nell ambito della propria discrezionalità, il Collaudatore potrà richiedere: di effettuare tutti quegli accertamenti, studi, indagini, sperimentazioni e ricerche utili per formarsi il convincimento della sicurezza, della durabilità e della collaudabilità dell opera, quali in particolare: prove di carico; prove sui materiali messi in opera, anche mediante metodi non distruttivi; monitoraggio programmato di grandezze significative del comportamento dell opera da proseguire, eventualmente, anche dopo il collaudo della stessa. In tale contesto, le tecniche diagnostiche e gli esami di tipo non distruttivo, adeguatamente applicati, consentono l implementazione di sistemi di monitoraggio e di controllo, al fine di verificare l effettivo conseguimento dei prefissati obiettivi di sicurezza e funzionalità ed il loro andamento nel tempo. Nelle norme sopra richiamate un ulteriore elemento che le accomuna è l attenzione che tutte riservano alle strutture esistenti e all importanza di controllarne lo stato di salute, anche mediante il ricorso a campagne di verifica e accertamenti in sito, mediante prove di tipo non distruttivo, nei casi in cui il supporto documentale sia scarso e/o non attendibile. 1.3 Incremento degli standard di qualità nelle costruzioni Nell affrontare la problematica di nuovi lavori, delle manutenzioni e delle verifiche in strutture di interesse dell ingegneria civile, si dovrà indubbiamente tenere conto di ciò che stabilisce il Decreto del Presidente della Repubblica n. 246 del 21 aprile 1993 Regolamento di attuazione della Direttiva Europea 89/106/CE relativa ai prodotti da costruzione (in G.U. n. 170 del 22 luglio 1993). Il Decreto 246/93 puntualizza, attraverso i relativi documenti interpretativi, le procedure per il conseguimento, nelle costruzioni civili, di uno o più requisiti definiti essenziali, tra cui resistenza meccanica alla stabilità e la sicurezza in caso d incendio. I requisiti richiesti dal D.P.R. 246/93 possono ovviamente essere raggiunti solo con un opportuna progettazione delle strutture, degli ambienti e degli impianti, contestualmente all impiego di materiali idonei a tale scopo. Da qui l importanza sempre crescente dei controlli sui prodotti da costruzione, controlli che debbono avvenire negli stabilimenti, in fase di produzione, sia in cantiere che nella successiva fase di impiego. La Direttiva 89/106/CEE - CPD, che ci ha accompagnato per vent'anni, è stata sostituita dal Regolamento dei Prodotti da Costruzione (Construction Products Regulation). Il regolamento, approvato il 18 Gennaio 2011, adottato nella seduta del 28 Febbraio 2011 del Consiglio
Europeo e pubblicato il 4 Aprile 2011 (L88), è stato direttamente recepito da tutti gli Stati membri, in quanto il Regolamento Europeo non necessita di decreti nazionale (l'implementazione avviene 20 giorni dopo la pubblicazione sulla Gazzetta Ufficiale Europea). 1.4 Importanza della qualificazione del personale addetto alle Prove non Distruttive Il fattore umano è una componente fondamentale nelle Prove non distruttive, pertanto la conduzione delle stesse deve essere affidata a personale adeguatamente qualificato, di provata capacità, serietà professionale e che abbia maturato una notevole esperienza nel settore specifico. Il riconoscimento della qualificazione e della competenza garantito da un soggetto terzo, tecnicamente competente, che opera in modo trasparente ed obiettivo, in contatto diretto con i settori scientifici e tecnologici interessati, costituisce una credenziale tecnica oggettiva, riconosciuta sul mercato. Esso rappresenta uno strumento di valorizzazione delle specificità, capacità, preparazione professionale, attestato dal superamento di un controllo esterno, secondo un meccanismo di certificazione delle competenze, affermato e sostenuto a livello internazionale, europeo e nazionale. In un prossimo futuro i tecnici che potranno eseguire questo tipo di controlli dovranno essere, in termini di legge, qualificati e certificati da appositi Organismi secondo le prescrizioni impartite dalla UNI EN ISO 9712 "Prove non distruttive - Qualificazione e certificazione del personale addetto alle prove non distruttive. Si fa presente che il Consiglio Nazionale delle Ricerche nella CNR-DT 200 R1/2012 Istruzioni per la progettazione, l esecuzione ed il controllo di interventi di consolidamento statico mediante utilizzo di compositi fibrorinforzati (Materiali, strutture di c.a. e di c.a.p. e strutture murarie) indica espressamente nel paragrafo 6.3 Qualifica degli operatori per l esecuzione delle prove che i profili professionali preposti alle prove devono corrispondere ai tre livelli di qualifica (livello 1, 2 e 3) in conformità alla UNI EN 473 e UNI 45013. Prova sclerometrica Prova ultrasonora Prova magnetometrica Prova chimica in sito (rilievo della carbonatazione)
Monitoraggi strutturali (deformometro rimovibile) Monitoraggi strutturali (stazione robotizzata) Martinetto piatto in configurazione singola Martinetti piatti in configurazione doppia Prova di carico statica (vasche di carico) Prova di carico statica (strumentazione) Prova termografica (strumentazione) Prova termografica (osservazione struttura)
2. Schema certificativo PnD Strutture Civili Gli O.d.g. riconosciuti da ACCREDIA certificano (secondo la UNI EN ISO 9712), attraverso corsi di istruzione preliminari e successivi esami di profitto, la qualificazione del personale di livello 1 e 2 e dell'esperto di livello 3 nelle varie metodologie di prova non distruttive applicabili alle strutture civili. La classificazione in livelli è legata al graduale perfezionamento nell uso dell attrezzatura che dal semplice utilizzo dell apparecchio cresce e si completa con l esame critico della norma ed, infine, con l interpretazione del dato. Metodologie di prova certificabili Ultrasonore Sonore Sclerometriche Magnetometriche Chimiche in sito Di permeabilità Del potenziale di corrosione delle armature Di estrazione Delle Tensioni residue Di penetrazione Monitoraggi strutturali di quadri fessurativi Esame visivo delle opere Georadar Termografia Prove con martinetti piatti Prove di carico Simbolo UT SO SC MG CH PB PZ ES TR PE MO VT GR TG MP PC