Realizzato in Canada in calcestruzzo privo di armature
UN PONTE VERSO IL 2000
La prima opera al mondo in Reactive Powder Concrete
Luigi Coppola

     



La "Passerelle" di Sherbrooke.

E’ stata ultimata in Canada la realizzazione del primo ponte al mondo in calcestruzzo ad altissima resistenza meccanica a compressione (200 N/mm2) privo di armature metalliche. Si tratta di una "passerelle" pedonabile a campata unica di 60 m. di luce che collega, attraversando il fiume Magog, Rue Frontenac con il sentiero pedonale Charmes nella città di Sherbrooke in Canada.
La passerella è costituita da sei elementi prefabbricati assemblati in opera mediante post-tensione. In particolare, gli elementi prefabbricati sono costituiti da una struttura reticolare spaziale la cui suola superiore, realizzata in Calcestruzzo a Polvere Reattiva, ha uno spessore di soli 30 mm ed è priva di armatura. La suola superiore è collegata a due travi gemelle disposte sulla parte inferiore dell’elemento prefabbricato - anch’esse realizzate in Reactive Powder Concrete (RPC) - da elementi tubolari in acciaio (diametro 150 mm, spessore 3 mm, lunghezza 4.5 mm) riempiti con RPC privo di fibre.
La realizzazione di questi elementi in RPC è avvenuta in un normale stabilimento di produzione di manufatti prefabbricati in c.a. e c.a.p. Sia il mescolamento dell’impasto che il getto all’interno degli stampi è stato realizzato, quindi, con un normale impianto di betonaggio e con i sistemi classici di posa in opera e compattazione del calcestruzzo ordinario. Anche gli ingredienti utilizzati per il confezionamento dell’ RPC sono quelli usualmente impiegati nella tecnologia del calcestruzzo. Il cemento (705 Kg/m3) è caratterizzato da un basso calore d’idratazione; l’additivo superfluidificante è di tipo naftalinico (42 Kg/m3) e gli aggregati (1220 Kg/m3) sono costituiti da comuni sabbie. Anche il fumo di silice (230 Kg/m3) e le fibre d’acciaio (200 Kg/m3) sono prodotti facilmente reperibili sul mercato.
Il costo unitario dell’ RPC privo di fibre è risultato pari a circa 330 dollari statunitensi (circa 600.000 £/m3). Il costo del Reactive Powder Concrete fibrorinforzato, invece, è risultato pari a 900 dollari statunitensi (circa 1.600.000 £/m3). Come si può notare il costo unitario di questi calcestruzzi speciali è molto più elevato rispetto a quello di un normale conglomerato cementizio. Tuttavia, occorre sottolineare come questi conglomerati ad altissime prestazioni offrano garanzie di durabilità decisamente più elevate di quelle offerte da un calcestruzzo anche di elevata resistenza meccanica (Rck = 100 N/mm2). Ad esempio, l’ RPC sottoposto a 50 cicli di gelo-disgelo in presenza di sali disgelanti è caratterizzato da una perdita di massa appena di 8 g/m2, valore decisamente inferiore al limite di accettabilità imposto dalla norma canadese pari a 600 g/m2. La velocità di penetrazione del cloruro, inoltre, è inferiore di due ordini di grandezza a quella di un calcestruzzo con Rck = 100 MPa.

Oltre a questi vantaggi sulla durabilità delle opere, l’impiego dell’ RPC consente di conseguire notevoli vantaggi anche dal punto di vista statico. Grazie all’elevata resistenza a compressione (200 N/mm2) e flessione (40 N/mm2) si sono potute adottare per gli elementi prefabbricati della "passerelle" delle aste di diametro pari a 150 m in luogo dei 400 mm richiesti qualora fosse stato impiegato un calcestruzzo ad alta resistenza (60 N/mm2). L’impiego dell’ RPC ha consentito, quindi, di ridurre il volume totale delle strutture di circa il 70%, rispetto a quello richiesto per la stessa "passerelle" costruita in calcestruzzo ad alta resistenza.



Elemento prefabbricato in RPC.

Stante la notevole diminuzione del volume delle strutture, si è potuto conseguire un considerevole risparmio nel consumo di cemento (circa il 35% in meno), e di aggregati (il 65% circa in meno), rispetto ai quantitativi richiesti per la struttura realizzata in calcestruzzo ad alta resistenza. In sostanza, l’impiego dell’RPC sembra rappresentare un’interessante soluzione - per il futuro - ai problemi di carattere ambientale, grazie alla diminuzione del consumo di cemento (e conseguentemente alla diminuzione di anidride carbonica emessa nell’atmosfera) e di aggregati che rappresentano delle fonti di energia non rinnovabili.
Sarà possibile utilizzare il Reactive Powder Concrete per la realizzazione di strutture anche in Italia? Probabilmente bisognerà aspettare ancora qualche tempo. Infatti, la normativa italiana (Legge 1086/71 e D.M. 9 Gennaio 1996 "Norme Tecniche per il calcolo, l’esecuzione ed il collaudo delle strutture in cemento armato, normale e precompresso e per le strutture metalliche"), sebbene permetta l’impiego di calcestruzzo ad alta resistenza meccanica, non consente di assumere nei calcoli statici valori della resistenza caratteristica, misurata su provini cubici, superiori a 55 N/mm2 (punto 5.2.1 e 5.2.2 del D.M. 9 Gennaio 1996 sopramenzionato). Il limite del valore della Rck da assumere nella progettazione strutturale ha ostacolato e rappresenta tuttora un limite alla diffusione nel nostro Paese di strutture realizzate con calcestruzzi aventi Rck maggiori di 55 N/mm2.
L’attuale situazione italiana, tuttavia, potrebbe in un prossimo futuro cambiare radicalmente alla luce del fatto che nelle "Linee Guida sul calcestruzzo strutturale" emanate nel Dicembre ’96 dal Servizio Tecnico Centrale del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici, e sulla base anche delle disposizioni di cui al punto 5 della Parte Generale e dei punti 1 e 2 della Parte I del D.M. 9 Gennaio 1996 si ritiene che l’impiego dei calcestruzzi con Rck 55 N/mm2 possa essere ammesso per la realizzazione di strutture in c.a. e c.a.p. In particolare, nelle sopramenzionate Linee Guida viene chiarito che l’impiego di calcestruzzi con Rck 55 N/mm2 (definiti calcestruzzi ad Alte Prestazioni: A.P.) potrà essere ammesso previo esame e valutazione del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici al quale dovranno essere sottoposte, caso per caso, le documentazioni di progetto. Per i calcestruzzi con Rck > 75 N/mm2 (definiti calcestruzzi ad Alta Resistenza: A.R.), la documentazione da sottoporre all’analisi del Consiglio Superiore dei LL. PP. dovrà comprendere una modellazione teorico-sperimentale del legame costitutivo del materiale oltre ad una giustificazione delle regole di calcolo adottate.
Infine, è opportuno segnalare - sempre nell’ottica di una imminente possibilità di utilizzare estesamente i calcestruzzi ad alta resistenza - che il Ministero dei LL. PP. ha insediato una Commissione che ha il compito di definire i modelli di calcolo delle strutture realizzate con calcestruzzi ad alta resistenza da inserire in una delle prossime edizioni del decreto ministeriale attuattivo della legge 1086/71. Quindi, è lecito sognare in Italia un prossimo futuro con strutture in calcestruzzo high-tech.