La durabilità, intesa come conservazione delle caratteristiche fisiche e meccaniche dei materiali e delle strutture, è ormai riconosciuta dalle normative tecniche vigenti (NTC 2018) tra i principi fondamentali della progettazione ed esecuzione delle strutture in calcestruzzo armato.
Le NTC, sebbene indichino esplicitamente che la durabilità debba essere garantita attraverso una opportuna scelta dei materiali e un opportuno dimensionamento delle strutture, non propongono procedure di calcolo e possibili scelte progettuali finalizzate alla garanzia di questo requisito, non fornendo quindi di fatto al progettista, chiamato a garantire questo principio, strumenti adeguati allo scopo.
È vero che, da anni, sono disponibili degli approcci prescrittivi per il progetto della durabilità, come quelli presenti nelle normative tecniche vigenti (Eurocodice 2 e EN 206-2016), basati sul rispetto di valori limite di determinati parametri progettuali. Questi approcci, tuttavia, hanno dei limiti applicativi, in quanto i valori suggeriti si riferiscono solo a specifici ambienti e a determinati valori della vita nominale e non modellano le azioni dell’ambiente che agiscono sulla struttura. Per fare questo è necessario definire un opportuno modello matematico che valuti l’andamento nel tempo degli effetti dell’ambiente sui materiali e le loro conseguenze sulle prestazioni degli elementi strutturali.
Il codice modello del bollettino fib34 ha l’obiettivo di fornire le procedure di calcolo per il progetto della vita di servizio di strutture in calcestruzzo armato al fine di prevenire il degrado causato dalle azioni ambientali durante la loro vita di servizio.
I meccanismi di degrado trattati nel documento sono la corrosione indotta dalla carbonatazione, la corrosione indotta dalla penetrazione dei cloruri e l’attacco da gelo-disgelo con e senza sali disgelanti. Il modello propone quattro diversi approcci: quello probabilistico agli stati limite (“full probabilistic”), quello probabilistico agli stati limite a “coefficienti parziali” (“partial safety factor”), quello “prescrittivo” e, infine, propone una strategia basata sull’evitare l’insorgenza del degrado.
L’attuale contesto della progettazione secondo NTC 2018/EC 2 e EN 206-2016 pone ad oggi dei limiti evidenti alla possibilità di determinare in modo chiaro il raggiungimento degli obiettivi di durabilità.
Lo strumento del codice modello fib34 consente di guidare l’ingegnere civile nel valutare a priori i processi di degrado principali del calcestruzzo armato, un primo passo nella direzione di applicare un approccio quantitativo e non solo prescrittivo come nell’attuale riferimento delle vigenti norme tecniche.
Uno degli obiettivi sempre più importanti nella concezione e progettazione delle strutture (primarie e secondarie) è il soddisfacimento dello stato limite di esercizio con riferimento ad un ben definito arco di tempo associato alla vita utile. L’adozione pertanto di metodologie espresse nel bollettino fib34 consente all’ingegnere civile di poter ampliare le capacità di verifica nell’ambito della durabilità adottando approcci probabilistici del tutto simili a quelli già impiegati nelle verifiche di sicurezza geotecnica o strutturale.
Questo approccio è più complesso e risulta evidentemente meritevole per opere di valore strategico, come ad esempio sono le infrastrutture. L’applicazione del fib34 richiede una particolare sensibilità da parte del progettista nel valutare l’effettivo scenario ambientale/antropico in cui l’opera si dovrà collocare nonché implementare un numero più ampio di prove per la caratterizzazione del calcestruzzo (ad esempio la determinazione della resistenza alla carbonatazione con prova accelerata o la determinazione della resistenza alla penetrazione dei cloruri con metodo accelerato di migrazione).
L’applicazione del codice modello fib34 consente quindi implicitamente di implementare il “Progetto della durabilità” delle strutture in calcestruzzo armato, come è già una prassi in molti paesi stranieri (un riferimento ad esempio è l’Australia e gli Stati Uniti d’America).
