cemento cemento & calcestruzzo & Le nuove frontiere del settore La Termografia Maurizio Agostino Tecnologo del calcestruzzo maurizio@korasrl.com Una breve riflessione sul regolamento per l attuazione dei Contratti Pubblici e poi una panoramica su una nuova tecnologia si sta affacciando al nostro settore: l indagine termografica, vale a dire l acquisizione di dati nel campo dell infrarosso Nei giorni scorsi è, finalmente, entrato in vigore il regolamento per l attuazione dei Contratti Pubblici. Non avendo validità retro attiva, il nuovo disciplinare non si applicherà né agli appalti in corso di esecuzione né a quelli sprovvisti di bando. Fra gli aspetti introdotti, quello più interessante è rappresentato dal fatto che l aggiudicazione non passerà solo attraverso l analisi dell offerta più vantaggiosa dal punto di vista economico. Fino ad oggi il soggetto aggiudicatore dell appalto coincideva, spesso, con l impresa capace di assicurare l esecuzione dell opera con il costo più basso fra tutte le offerte presentate. Dopo l approvazione del nuovo regolamento il prezzo diverrà solo uno dei fattori presi in esame per l assegnazione dei lavori. I soggetti appaltanti, infatti, po- tranno avvalersi di numerosi altri fattori discriminanti quali i tempi garantiti per il completamento e la qualità finale dell opera consegnata. Fino ad oggi l argomento più dibattuto fra gli addetti ai lavori consiste nei ribassi, quasi irreali rispetto ai prezzi di mercato, presentati in tali aste d assegnazione. Garantire il completamento di un opera su costi di gara risalenti a qualche anno prima, scontati del 20-30%, lascia immaginare quale potesse essere il ventaglio di soluzioni finali: il fallimento dell impresa aggiudicatrice o la rinuncia ai lavori in corso d opera, l infinita richiesta di varianti al committente, la consegna di un opera viziata da gravissimi difetti costruttivi. Per questi motivi è stata introdotta un arma in più per il soggetto appaltante: la possibilità di fissare un tetto al massimo ribasso consentito oltre alla validazione e la verifica cominciando dalla progettazione fino all esecuzione vera e propria. L idea è valida, almeno sulla carta. Chi sarà a ricoprire il ruolo del controllore? Soggetti imparziali che non potranno essere né il progettista, né figure coinvolte con l assegnatario dei lavori. Via libera quindi ai professionisti che potranno essere dipendenti assunti dall appaltatore oppure liberi professionisti esterni purché riconosciuti da enti accreditati o, da ultimo, società specializzate nel ruolo. Insomma un ottima dichiarazione d intenti. Personalmente nutro parecchie perplessità in merito proprio ai nuovi elementi introdotti, in virtù del fatto che essi quarry & construction 115
gravitano e dipendono da un solo aspetto: la valutazione della conoscenza o competenza tecnica. In base alle frequentazioni che, nel mio ruolo di consulente e di tecnico mi trovo a vivere, posso testimoniare sull esistenza di numerose società, dedite al controllo, molto capaci ed estremamente competenti. Purtroppo, nutro qualche dubbio in più sulla competenza di taluni professionisti, e sugli enti accreditati. Non essendo tuttavia un disfattista ma, sinceramente un entusiasta delle innovazioni e delle buone intenzioni, attendo che i fatti smentiscano il mio vissuto. Da ultimo esterno una mia considerazione rivolta nei confronti del calcestruzzo e dei suoi produttori i quali, a prescindere dalle affermazioni di Confindustria, continuano a vivere un momento durissimo sia per una ripresa economica che stenta ad arrivare, sia per le difficoltà derivanti dall incasso dei crediti. L introduzione del nuovo regolamento e delle procedure relative al massimo ribasso potranno essere una chiave efficace in mano al produttore di calcestruzzo? Siamo di fronte ad una norma che aiuterà a limitare l incessante richiesta di sconto sulla fornitura in betoniera? Oppure fissato il limite al massimo ribasso le società in gara d appalto ricercheranno, nuove risorse economiche per le migliorie tecniche risparmiando ancor di più sul calcestruzzo? Personalmente non credo che alcuna norma possa aiutare i produttori su tale aspetto. In altre occasioni ho prospettato l ipotesi di equiparare i costi sul calcestruzzo a quelli della sicurezza, in virtù del fatto che una struttura edificata con materiale di scarsa qualità sia prima pericolosa a livello statico piuttosto che in termini di manutenzione. Tuttavia se da un lato i clienti continuano a richiedere lo sconto sul prezzo di listino è pur vero che, alla luce dei prezzi di mercato che circolano, qualcuno lo concede. Ecco perché non si potrà mai porre fine nella gara al ribasso se non da parte dei produttori stessi. Fintanto che i titolari delle centrali non capiranno che la produzione del calcestruzzo è una vera e propria industria con capitali investiti e, quindi, con legittima aspettativa di utile economico, la situazione non cambierà. Situazione analoga vivono i produttori di solai prefabbricati i quali si trovano nello stesso difficile momento. I clienti pretendono sconti che portano le forniture a prezzi al di sotto di quello di mercato e, talora, a quello di produzione. Si aggiunga la lunghezza dei pagamenti ben oltre i novanta giorni, spesso, disattesi alla scadenza della ricevuta bancaria. Oltre al danno c è anche la beffa quando il cliente una volta ritirati i solai necessari alle prime elevazioni sospende i pagamenti, con qualche scusa, e cambia fornitore per i piani successivi. Anche per questo settore la gara al ribasso viaggia di pari passo con quella del calcestruzzo in betoniera e, solo in questo periodo, si sono accorti della grave situazione da essi creata negli anni scorsi per la corsa ad accaparrarsi i clienti sottratti al concorrente. Per passare ai temi più prettamente tecnici che preferisco vorrei informare il lettore di una tecnologia, più nuova nell applicazione edile che nella sua natura, che si sta affacciando al nostro settore: l indagine termografica. L indagine termografica, o termografia, consiste nell acquisizione di dati nel campo dell infrarosso. Prestata al campo Figura 1 Spettro elettromagnetico (fonte wikipedia) civile trae le proprie origini d impiego dal settore militare, essendo in grado di visualizzare oggetti invisibili ad occhio nudo e permettere di vedere nel pieno della notte. Essa è ritenuta a tutti gli effetti una prova non distruttiva quali l ultrasonica e la sclerometria, per esempio. Prima di addentrarsi è necessario rinfrescare gli studi di fisica universitaria oppure fornire due semplicissimi concetti a chi non ne abbia mai masticato in merito al campo visivo dell occhio umano ed alla fisica dei corpi. Rassicuro sul fatto che, come sempre, il mio intento non è quello di stendere trattazioni universitarie ma solo di fornire il minimo degli aspetti di base utili a chiarire quanto seguirà. Il primo concetto riguarda lo spettro elettromagnetico, detto spettro EM, rappresentato dall insieme di tutte le possibili frequenze delle radiazioni elettromagnetiche. Tali radiazioni sono onde caratterizzate da una frequenza ed una lunghezza (l) propria. Semplicemente teniamo presente che minore è la lunghezza d onda, misurata in nanometri nm, maggiore è la frequenza e, quindi, l energia liberata. Sebbene le varie lunghezze d onda originino uno spettro continuo esso risulta suddiviso in vari intervalli o bande (Fig. 1). L occhio umano è in grado di percepire solo una piccola porzione, detta spettro del visibile, in particolare compresa fra i 116 quarry & construction
cemento & calcestruzzo Figura 2 Intervallo dello spettro elettromagnetico percepito dall occhio umano (fonte wikipedia) colori rosso ed ultravioletto nella lunghezza d onda che, circa, va da l=400 a l=700 nm. Al di fuori di questo intervallo, ciò che comunque esiste, è per l occhio umano totalmente invisibile (Fig.2). Il campo dell infrarosso comprende un campo con l variabile fra i 700 nm ed il millimetro, completamente invisibile all occhio umano. La termografia trova applicazione in questo campo. Il secondo ed ultimo concetto di fisica da ricordare è che qualunque corpo, con temperatura superiore allo zero assoluto (0 K=-273,15 C), emette radiazioni nel campo dell infrarosso. A questo punto, armati intellettualmente, abbiamo tutto ciò che serve per comprendere meglio l acquisizione di immagini nel campo dell infrarosso. Lo strumento necessario è una macchina fotografica il cui costo varia fra poche centinaia e molte migliaia di euro, in funzione della definizione e della quantità d informazioni che la macchina è in grado di immagazzinare. L acquisizione avviene scattando delle vere e proprie fotografie che riprenderanno l energia che il soggetto diffonde nel campo dell infrarosso in quel preciso momento. Come si diceva questa tecnologia viene mutuata dal campo militare ad progredire dell innovazione tecnologica. Ragionando in termini di generazioni ciò che i tecnici, come il sottoscritto, impiegano sono le generazioni termografiche ormai sorpassate ad uso militare. Un ulteriore precisazione è che l impiego delle termocamere trova spazio nel settore edile, ma anche in quello elettrico, meccanico, sa- nitario secondo un fronte d impiego che è in buona parte da scoprire. Negli ultimi anni, con il diffondersi del risparmio energetico, tale indagine ha subito un vero incremento essendo in gradi di rivelare i ponti termici, le dispersioni di calore, l isolamento delle murature e l affidabilità reale dei materiali isolanti. In definitiva è lo strumento principe per verificare, in situ, la capacità isolante di un materiale, ad esempio alle spalle di un radiatore del riscaldamento (fig.3). Un successivo campo d impiego è rappresentato dall individuazione delle infiltrazioni siano esse rappresentante da consistenti corpi d acqua o, più semplicemente, umidità di risalita nelle murature. Figura 3 Muro esterno di un abitazione: nel campo infrarosso è visibile la dissipazione di calore da parte del radiatore posto sotto la finestra all interno Un caso tipico d impiego riguarda i fenomeni infiltrativi nei solai predalles, tipicamente le coperture delle autorimesse interrate, i quali per loro stessa natura possono immagazzinare acqua nelle fasi cantieristiche o in quelle successive, ad esempio per scarsa tenuta dell impermeabilizzazione. Durante il getto possono crearsi piccole sacche derivanti dal parziale riempimento delle nervature in polistirolo ad opera del calcestruzzo. Queste, per vari motivi, finiscono per raccogliere l acqua con la quale viene a contatto l elemento creando gocciolamenti ed infiltrazioni nei periodi successivi alla consegna degli immobili. L opportunità offerta dalla termografia è quella di individuare con precisione la provenienza dell infiltrazione, che può essere molto lontano rispetto al punto nel quale si manifesta, fisicamente, la perdita. Nel caso di umidità di risalita l impiego delle indagini infrarosse è davvero utilissimo, poiché capace di rivelare l esatta consistenza della patologia. Solitamente, ad occhio nudo, è possibile accorgersi della presenza dell umidità dal distacco dell intonaco facendo coincidere il livello di saturazione, in maniera molto approssimativa, con la linea più alta al di sotto della quale si ha il rigonfiamento dello stesso. Con questo tipo d indagine è invece possibile diagnosticare con esattezza la diffusione della risalita, il livello di saturazione e la vera entità del problema. Un esempio è dato dalla diagnostica dei muri affetti da umidità di risalita o derivate dalla porzione di giardino che contengono. Se ad occhio nudo il fenomeno risulta essere poco esteso, nel campo dell infrarosso è perfettamente visibile la situazione nella sua interezza rendendo molto più agevole e completo l intervento di risanamento. Esso può quindi essere condotto asportando l intera area in fase di degrado, riuscendo a fornire una certezza maggiore sulla risoluzione del problema. Si consideri poi la grande utilità nel campo del distacco degli intonaci sulle facciate quarry & construction 117
dei condomini, la cui sola diagnostica effettuata a mano, laddove possibile, comporta costi onerosi per il solo noleggio dei cestelli necessari ad arrivare in quota unitamente ad un rischio per la sicurezza. Con l impiego della termografia la diagnostica è eseguita in pochissimi minuti direttamente dal fronte strada. Al lettore potrà sembrare strana, questa divagazione su una materia che poco ha a che fare con il calcestruzzo prodotto in centrale. In realtà applicandomi con un po di metodo ho cominciato ad essere incuriosito da alcuni aspetti legati più alla centrale che alla produzione in senso stretto. Figura 4 Muro con umidità di risalita la cui entità è molto chiara nel campo infrarosso clee le quali spesso si trovano ad operare con una portata inferiore a causa del classico intasamento causato da un grumo di cemento. L indagine rivelerebbe una differente emanazione di energia termica. L aspetto più interessante è quello dei sili di stoccaggio dei cementi e degli additivi. Il dubbio che più spesso mi sorgeva riguardava la situazione interna ai sili del cemento era sull effettivo stato nascosto. Spesso dopo anni di esercizio, all interno dei sili del cemento possono formarsi incrostazioni permanenti, che ne alterano la capacità di stoccaggio. Non è inusuale che, in situazioni gravi, tali concrezioni possano cadere all interno del silo specialmente nei momenti in cui il livello di riempimento è tendenzialmente basso. Il secondo grattacapo, più che altro una scocciatura, stava nella necessità di verificarne il livello, argomento sul quale nelle centrali si apre un mondo. Alcuni, come nel mio caso, procedono battendo fisicamente con un martello di gomma ad ogni carico in arrivo per verificare lo spazio libero disponibile. Arrampicandosi lungo la scala verticale e fermandosi in prossimità dei ballatoi. Questa era per me una scocciatura senza fine: caldo in estate, freddo in inverno e pioggia in autunno. Altri procedono posizionando una piccola carrucola sulla parte sommitale che lascia scorrere una corda alla quale è legata una pallina da golf. Operando da terra è possibile fare scorrere verticalmente la pallina che battuta sul silo ne rivela lo stato di livello grazie al suono pieno. Invece l utilizzo di questa tecnologia offre spunti di riflessione davvero interessanti come ben visibile in Fig. 5. L immagine acquisita nel rigido periodo invernale, a giustificazione della temperatura riportata, mostra il livello del cemento all interno dei sili quasi trasparenti nel campo infrarosso. Da ultimo ho fatto alcuni esperimenti nella Uno degli aspetti che maggiormente assilla il responsabile di centrale è il campo della manutenzione. Sappiamo bene come la produzione, specie nei periodi di punta, sia subordinata al buon funzionamento dell impianto. E certo nei periodi di calma, come quello attuale, il rischio d interruzione di un getto per la rottura impianto, non depone comunque a favore del fornitore. In centrale la manutenzione comprende l ingrassaggio o la sostituzione dei rulli, la verifica dello stato d usura dei cuscinetti, senza parlare delle problematiche legate all intasamento delle coclee, la pulizia interna delle autobetoniere e chissà quali altri aspetti. L impiego di una diagnostica infrarosso permette di intervenire prima del fermo produzione. Un cuscinetto di rotolamento, tipico nei rulli sui quali scorre il nastro di trasporto inerti, d abitudine viene sostituito dopo un fissato periodo di tempo o una soglia di produzione. Ma una considerazione più vasta potrebbe prendere in esame il fatto che taluni organi di rotolamento potessero restare in servizio per un periodo più lungo, con un ottimizzazione in termini di risparmio di costi e resa. L indagine con la termocamera permette di rivelare gli organi compromessi poiché nelle fasi d esercizio il maggior attrito sviluppato rivela una maggiore temperatura e quindi una differente dissipazione di energia. Discorso analogo con la manutenzione delle co- Figura 5 Sili ripresi nel campo dell infrarosso dove si evidenziano i livelli dei cementi 118 quarry & construction
manutenzione delle autobetoniere, con particolare attenzione alla presenza del calcestruzzo indurito all interno del tamburo. Nella foto è ritratto il tamburo nel campo sconosciuto all occhio umano (Fig. 6). Tralasciando idati di temperatura riportati a fianco è possibile vedere l andamento delle pale all interno del mezzo. Con opportuni accorgimenti e tarando meglio lo strumento d indagine, operazione che si esegue in pochissimi istanti, possono risultare visibili gli ispessimenti dovuti alla presenza di calcestruzzo indurito a seguito della scarsa manutenzione o di eventi casuali. Un indagine di questo tipo permette di Figura 6 - Tamburo nel campo infrarosso dove sono visibili le spire delle pale interne operare all interno del mezzo solo se effettivamente ce ne sia bisogno, quantificando a priori la durata dell intervento in funzione dell entità del materiale indurito. La trattazione così semplice non vorrei cemento & calcestruzzo facesse identificare il campo dell infrarosso con i raggi X. Non si parla di vista attraverso gli oggetti ma della cattura di energia irradiata da un corpo. In questo senso, proporre queste applicazioni senza la dovuta preparazione tecnica ed esperienza, rischia di produrre fenomenali figuracce. Ecco perché raccomando la massima cautela nel suo impiego, ma soprattutto nell interpretazione dei dati forniti. Come dicevo all inizio la termografia sebbene molto usata non ha ancora limiti al proprio impiego ed i campi d indagine sono, per molti versi, tutti da scoprire ma soprattutto da inventarsi. n quarry & construction 119