UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI ROMA “LA ... - Padis - Sapienza
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<strong>UNIVERSITÀ</strong> <strong>DEGLI</strong> <strong>STU<strong>DI</strong></strong> <strong>DI</strong> <strong>ROMA</strong><br />
<strong>“LA</strong> SAPIENZA”<br />
FACOLTÀ <strong>DI</strong> INGENGERIA<br />
DOTTORATO <strong>DI</strong> RICERCA IN INGEGNERIA<br />
E<strong>DI</strong>LE – XVIII CICLO<br />
<strong>“LA</strong> DEMOLIZIONE DELLE OPERE IN<br />
CALCESTRUZZO ARMATO:<br />
TEORIA, PROGETTO E CONTROLLO DEL RISCHIO”<br />
Dottorando: Ing. Daniel Raccah<br />
Docenti guida: Prof. Ing. Gabriele Novembri<br />
Prof. Ing. Ruggero Rondinella
a mia madre,<br />
con amore e gratitudine.
IN<strong>DI</strong>CE RAGIONATO<br />
Cap. 0 “INTRODUZIONE”<br />
• Oggetto della ricerca…………………………………………………………………..7<br />
• Individuazione del problema scientifico…………………...……………………8<br />
• Obiettivi della ricerca………………………………………………..…………………9<br />
• Ambito della ricerca e base di partenza scientifica………………………..10<br />
• Metodologia operativa e schema organizzazione ricerca…….............11<br />
Cap. 1 “I PRESUPPOSTI TEORICI DELLA DEMOLIZIONE”<br />
• Historia Demolitionis...................................................................13<br />
• Il problema culturale della demolizione.........................................16<br />
• La progettazione di un intervento di demolizione...........................24<br />
o il “suolo di demolizione”........................................................24<br />
o fattori subentranti nella scelta di una tecnologia.....................27<br />
- motivi ed obiettivi estrinseci............................................27<br />
- metodologie di Intervento................................................29<br />
- Demoliz. totale Vs Demoliz. Controllata...................29<br />
- Demoliz. indifferenziata Vs Demoliz. Selettiva...........30<br />
- vincoli contestuali...........................................................32<br />
- componente economica..................................................35<br />
- fattore ambientale..........................................................37<br />
- principi di sicurezza........................................................40<br />
• Considerazioni Strutturali..............................................................50<br />
Cap. 2 “LE TECNICHE <strong>DI</strong> DEMOLIZIONE” ..........................................69<br />
• Demolizione totale dell’apparato costruttivo...................................72<br />
o trazioni tramite cavi.............................................................73<br />
o scalzamento delle fondazioni................................................73<br />
o spinta diretta al ribaltamento................................................75<br />
o palla demolitrice..................................................................76<br />
o esplosivistica applicata alla demolizione.................................78<br />
o procedimento Cardox...........................................................85<br />
• Frantumazione parziale dell’apparato costruttivo............................89
o martello demolitore idraulico................................................89<br />
o escavatore meccanico........................................................101<br />
o spacca-roccia meccanici......................................................109<br />
o spacca-roccia chimici..........................................................114<br />
o spacca-roccia a sparo.........................................................120<br />
o pinze e cesoie idrauliche......................................................122<br />
o il Nibler.............................................................................124<br />
o procedimenti elettro-chimici................................................124<br />
o i Piloni...............................................................................124<br />
o riscaldamento armature per effetto Joule.............................125<br />
o generazione di microonde...................................................125<br />
o elettro-fratturazione...........................................................129<br />
• Eliminazione singolo elemento costruttivo funzionale....................130<br />
o Utensili diamantati.............................................................130<br />
- il disco diamantato.......................................................135<br />
- seghe da parete...........................................................137<br />
- troncatrici manuali........................................................138<br />
- seghe taglia-pavimento.................................................140<br />
- seghe a tuffo................................................................141<br />
- seghe a catena.............................................................143<br />
- filo diamantato.............................................................144<br />
- le corone diamantate....................................................147<br />
o Procedimenti termici...........................................................151<br />
- perforazione termica con lancia ad ossigeno...................152<br />
- cannello a polvere.........................................................155<br />
- cannello al plasma........................................................157<br />
- il laser..........................................................................160<br />
• Trattamento superficiale degli elementi costruttivi.......................163<br />
o Il degrado del calcestruzzo.................................................163<br />
- le cause del degrado.....................................................165<br />
- le fenomenologie...........................................................168<br />
- la diagnostica...............................................................169<br />
- dal progetto all’intervento..............................................175<br />
- modalità d’intervento....................................................177<br />
• Idrodemolizione ad alta pressione...............................................180
- idrodemolizione controllata............................................184<br />
- idrodemolizione selettiva...............................................184<br />
Cap. 3 “VERBA VOLANT, EXEMPLA MANENT” - CASI <strong>STU<strong>DI</strong></strong>O..........191<br />
• La demolizione delle “Vele” di Scampa.........................................195<br />
• La demolizione di un silos a Genova............................................216<br />
• La demolizione di un ponte ferroviario.........................................227<br />
• Lo smantellamento di una villa romana al Gianicolo......................233<br />
• L’abbattimento del “Kingdome” a Seattle.....................................241<br />
Cap. 4 “IL CONTROLLO DEL RISCHIO NELLA DEMOLIZIONE..........247<br />
• Premessa.................................................................................247<br />
• Il Project Management...............................................................248<br />
• Cos’è un Progetto……………………………………………………………………249<br />
• Motivi del Project Management…………………….…………………….……..251<br />
• Aree del Project Management………………………………………….……….252<br />
• Knowledge Based Decision Analysis………………………………….……….254<br />
• Il Risk Management………………………………………………………….……..255<br />
o Risk Identification……………………………………………………………256<br />
o Risk Quantification……………………………………………………….….257<br />
o Risk Response Development. …………………………………….…….257<br />
o Risk Response Control……………………………….…………………....259<br />
• La Progettazione Fault Tolerant...................................................260<br />
• La Reliability Engeneering - Metodi di Gestione del Rischio............262<br />
• Le Reti di Influenze....................................................................265<br />
• Applicazione su caso pratico.......................................................266<br />
o Descrizione generale tecniche.............................................269<br />
o Descrizione delle fasi esecutive...........................................270<br />
o Individuazione possibili rischi..............................................274<br />
o Creazione rete di Influenze..................................................275<br />
• Le Reti Bayesiane.......................................................................285<br />
o Rete Bayesiana del caso studio...........................................289<br />
• Conclusioni................................................................................293<br />
• Bibliografia................................................................................297
Capitolo 0 Introduzione<br />
CAPITOLO 0: Introduzione<br />
Uno dei primi e migliori libri di Ingegneria che abbia letto 1) , iniziava molto<br />
originalmente, con un misterioso Capitolo 0, al posto di una più ordinaria<br />
premessa. La motivazione che si presentava al lettore per questa scelta, era il<br />
fatto che è cosa nota che generalmente qualsiasi introduzione o premessa nei<br />
libri, viene puntualmente saltata per il desiderio di iniziare il testo vero e proprio.<br />
Purtroppo, nelle premesse spesso si celano strumenti importatati per la<br />
comprensione dell’intero testo. Assegnando quindi all’introduzione il titolo di<br />
Capitolo 0, si crea nel lettore l’illusione di essere già addentrato nel corpo<br />
dell’opera.<br />
L’aver sperimentato in prima persona la validità di tale motivazione, mi ha quindi<br />
spinto ad inserire al posto della premessa, questo famoso Capitolo 0.<br />
0.1 Oggetto della ricerca<br />
Oggetto della presente ricerca è l’approfondita analisi e conseguente<br />
ottimizzazione del processo progettuale che sta a monte di un’operazione di<br />
demolizione di un organismo complesso in calcestruzzo armato.<br />
Per organismo complesso, si intende un manufatto edilizio costituito da una<br />
molteplicità di parti, organizzate in modo tale da rendere non immediata la<br />
comprensione del proprio funzionamento e quindi una loro eventuale<br />
modificazione. Lo smantellamento di tale oggetto, nella piena considerazione di<br />
tutte le proprie caratteristiche, può presentare molte soluzioni progettuali, tanto<br />
ché non è sempre intuitivo capire quale sia quella dal rendimento più alto.<br />
Nella trattazione che segue, il momento operativo della demolizione viene<br />
presentato a pieno titolo come una delle varie fasi del ciclo vitale dell’organismo<br />
edilizio.<br />
Quindi, alla stregua di tutte le altre fasi, anche la demolizione deve<br />
necessariamente essere preceduta da un’attività progettuale che la razionalizzi e<br />
pianifichi a monte. L’assoluta necessità di tale attività pianificatoria è dimostrata<br />
nell’arco della ricerca.<br />
Verranno quindi in primo luogo distinti i due momenti principali della<br />
demolizione, ovvero: la progettazione dell’intervento, e la sua conseguente<br />
esecuzione pratica.<br />
Saranno quindi non solo analizzate nel dettaglio tutte le possibili metodologie e<br />
tecniche di abbattimento, ma verrà prestata particolare attenzione al rapporto tra<br />
la loro scelta e le condizioni contestuali, all’interno del processo progettuale.<br />
7
Capitolo 0 Introduzione<br />
0.2 Individuazione del problema scientifico<br />
La ricerca stessa è inizialmente partita studiando ed approfondendo quegli<br />
argomenti su cui si è trovata maggior abbondanza di informazioni: l’argomento<br />
più trattato nelle fonti utilizzate, è sicuramente costituito dalle tecniche di<br />
demolizione.<br />
In tutti i testi studiati, queste tecniche venivano semplicemente elencate senza<br />
alcun criterio apparente, per poi passare direttamente alla descrizione del loro<br />
funzionamento operativo.<br />
In nessun luogo era fatto riferimento ad un’attività di tipo intellettuale che regoli<br />
questo genere di operazioni. Eppure, sia nel mondo accademico che in quello<br />
professionale, la progettazione di un processo di costruzione è un argomento da<br />
tempo largamente analizzato, col costante obiettivo di ottimizzarne il<br />
rendimento.<br />
La motivazione di questa gap sta nel fatto che, nella cultura generale ed in<br />
particolare nel mondo lavorativo, la demolizione è sempre stata vista come un<br />
episodio isolato nell’universo dell’edilizia, sicuramente un momento conclusivo<br />
di un organismo edilizio, ma mai veramente legato alle sue precedenti fasi vitali.<br />
Questa totale mancanza di collegamento tra il momento dello smantellamento, e<br />
la vita passata dell’organismo edilizio in questione, lascia assolutamente scoperta<br />
qualsiasi gestione razionale di tale processo: in pratica un’attività di demolizione<br />
edilizia viene spesso affrontata senza alcun criterio, e quindi le scelte da<br />
effettuare restano così a totale discrezione degli operatori fisici dell’operazione,<br />
cioè l’impresa esecutrice.<br />
È evidente che, nella maggior parte dei casi, l’unico criterio che un’impresa possa<br />
considerare valido è la propria convenienza economica. Le scelte progettuali,<br />
fatte secondo questo criterio spesso trascurano molti fattori importanti che<br />
influenzano un intervento di demolizione.<br />
La mancanza di coscienza della necessità di un progetto che stia alla base di una<br />
serie di operazioni di smantellamento, comporta in realtà una effettiva<br />
diminuzione del livello di rendimento delle operazioni fisiche, per il semplice<br />
fatto che molte variabili vengono lasciate nascoste, finché non si manifestano<br />
(come errori) portando sempre a dannose conseguenze.<br />
Uno dei principali fattori le cui conseguenze sono particolarmente dannose, è il<br />
fattore rischio: come si vedrà nel corso dell’opera l’avveramento di un rischio<br />
(che può essere di vario genere e tipologia) rappresenta e comporta il<br />
malfunzionamento generale dell’intero sistema.<br />
Quindi il problema scientifico che sta alla base e motiva l’intera ricerca, può<br />
essere articolato nei seguenti sintomi:<br />
- totale mancanza del concetto di progetto di demolizione;<br />
- conoscenza insufficiente degli elementi costitutivi di un processo progettuale<br />
applicato ad una demolizione;<br />
8
Capitolo 0 Introduzione<br />
- carenza di una reale razionalizzazione ed ottimizzazione di tale processo<br />
progettuale;<br />
- scarsità del controllo del fattore rischio e delle sue conseguenze nei confronti<br />
dell’esecuzione delle operazioni di demolizione.<br />
Proprio a partire dai suddetti problemi di tipo scientifico, si sviluppano gli<br />
obiettivi della presente ricerca.<br />
0.3 Obiettivi della ricerca<br />
Le finalità programmatiche che hanno spinto a svolgere e motivato la ricerca,<br />
sono le seguenti:<br />
- fornire un’approfondita analisi e classificazione tipologica dei possibili<br />
interventi di demolizione e delle tecniche utilizzabili: saranno perciò indagate le<br />
caratteristiche, le proprietà e le limitazioni di tutti i procedimenti di demolizione<br />
esistenti, partendo da quelli sperimentali, sino a quelli oramai più consolidati;<br />
- analisi delle correlazioni tra il contesto operativo, e le caratteristiche<br />
intrinseche delle tecniche esistenti: creazione di una matrice di interrelazioni che<br />
permetta lo studio delle diverse compatibilità, sotto i possibili aspetti, tra le scelte<br />
progettuali (ovvero i procedimenti utilizzabili) ed i vincoli contestuali presentati<br />
dall’ambiente e dall’oggetto su cui si interviene;<br />
- fornire un quadro di proposte, che serva da via preferenziale per la scelta delle<br />
possibili tecniche di demolizione, in funzione delle condizioni esterne nelle quali<br />
ci si trova ad intervenire; il tutto, al fine di una generale razionalizzazione ed<br />
ottimizzazione di questo specifico processo.<br />
Queste finalità generali, motivate dalle problematiche individuate e sopra<br />
illustrate, si sono poi concretizzate all’interno della ricerca in argomenti<br />
dettagliati: il corpo stesso del testo si propone come uno strumento formativo, il<br />
cui obiettivo è di introdurre il progettista nel mondo della demolizione attraverso<br />
uno specifico percorso.<br />
Nel concreto gli obiettivi si sono tradotti nei seguenti argomenti:<br />
1. approfondita analisi delle tipologie di interventi di demolizione, delle possibili<br />
problematiche all’interno di un tale intervento e studio dei fattori costitutivi della<br />
progettazione di un’attività esecutiva;<br />
2. enucleazione di tutte le tecniche della demolizione, in funzione delle loro<br />
caratteristiche, ma in particolare in funzione delle loro limitazioni operative; la<br />
finalità di questa sezione, come anche della precedente, resta quella di formare i<br />
bagaglio culturale del progettista e fornire gli strumenti necessari per la effettuare<br />
la scelta progettuale migliore, in funzione dei vincoli esterni;<br />
9
Capitolo 0 Introduzione<br />
3. ottimizzazione del momento decisionale all’interno di un iter progettuale:<br />
gestione e controllo del fattore rischio, ovvero il fattore che si ritiene più<br />
vincolanti tra tutti quelli subentranti all’interno di un processo progettuale.<br />
Lo schema di organizzazione della ricerca, sarà costituito in funzione degli<br />
obiettivi appena trattati.<br />
0.4 Ambito della ricerca e base di partenza scientifica<br />
La ricerca si pone all’interno dell’indagine del processo della produzione edilizia<br />
e della sua razionalizzazione. All’interno di questo ambito si è scelto di studiare<br />
una particolare fase del ciclo vitale edilizio, solitamente trascurata o trattata in<br />
maniera parziale: la dismissione dell’organismo edilizio.<br />
Come già accennato, la demolizione non è mai stato un argomento molto<br />
studiato: in Italia, a causa del particolarissimo background storico, un vero e<br />
proprio blocco culturale ne ha da sempre limitato il campo d’azione, rilegando la<br />
demolizione ad un tipo di intervento da utilizzare solo in casi limite.<br />
Questa chiusura mentale, rendendo difficile la vita della demolizione, ne ha<br />
d’altra parte raffinato i mezzi: esiste infatti in Italia discreto mercato afferente<br />
alla cosiddetta demolizione controllata: questa tipologia di approccio verrà<br />
illustrata in seguito, presentandone il campo d’azione e le limitazioni.<br />
Nei paesi anglosassoni invece, essendo la demolizione una pratica più corrente,<br />
sono state ottimizzate quelle tipologie di tecniche più invasive, ed è stato quindi<br />
possibile trovarne in letteratura, alcuni testi che ne illustrano le modalità<br />
operative.<br />
In ambito nazionale esiste una base di partenza scientifica a proposito<br />
dell’argomento, ma questa era essenzialmente orientata a sottolineare aspetti ben<br />
diversi dagli obiettivi che si prefigge la presente ricerca: la maggior parte degli<br />
studi condotti analizzavano la demolizione ad una scala molto vasta, quella<br />
urbanistica, indagando le conseguenze socio-urbane dei grandi “sventramenti”;<br />
un’analisi condotta ad una scala minore rispetto a quella urbanistica è stata<br />
trovata in una ricerca di dottorato di poco precedente: in essa venivano<br />
essenzialmente trattate le conseguenze di un intervento di demolizione, inteso<br />
come modificazione di uno spazio architettonico.<br />
Quindi il presente testo, si presta ad essere anche inteso come un<br />
approfondimento ed un’ulteriore scesa nel dettaglio rispetto alla base di ricerche<br />
preesistenti: partendo da un’analisi a scala urbana degli effetti di una<br />
demolizione, si continua studiandone le ripercussioni sulla singola architettura,<br />
fino ad arrivare all’approfondito studio del progetto che ne regola le attività, ed al<br />
controllo dei suoi fattori cardine ai fini della ottimizzazione del rendimento<br />
finale.<br />
10
Capitolo 0 Introduzione<br />
0.5 Metodologia operativa e schema organizzazione<br />
ricerca<br />
Si è scelto di organizzare la ricerca come un percorso, il cui obiettivo è guidare il<br />
progettista all’interno dell’iter progettuale che regola un intervento di<br />
demolizione.<br />
Il testo si sviluppa in quattro parti.<br />
Nel primo capitolo, si introdurrà il lettore-progettista ai concetti fondamentali ed<br />
ai presupposti teorici su cui si basa un progetto di demolizione; in questa fase si<br />
eseguirà un’approfondita analisi e scomposizione del progetto nei suoi<br />
componenti costitutivi, classificando tutti quei fattori che possono entrare in<br />
gioco in un momento decisionale, all’interno di un iter progettuale: di ognuno di<br />
essi sono state studiati i rapporti e le relative correlazioni; è stato così assegnato<br />
ad ognuno un peso relativo, nei confronti dell’intero processo.<br />
Attraverso questo studio, si introdurrà progressivamente il concetto di momento<br />
decisionale dentro un processo progettuale: nel caso specifico della<br />
pianificazione di un’operazione di abbattimento, il momento decisionale è<br />
rappresentato dalla scelta, in primo luogo della metodologia di intervento<br />
(demolizione totale o parziale, indifferenziata o selettiva), ed in secondo luogo<br />
della specifica tecnica da utilizzare.<br />
Alla conclusione del primo capitolo, il lettore avrà acquisito non solo un certo<br />
bagaglio culturale sui possibili fattori costitutivi, ma avrà sviluppato mentalmente<br />
una vera e propria rete virtuale che collega e relaziona tra loro tutte queste<br />
variabili; la risoluzione di questa rete nella maniera ottimale, cioè prendendo in<br />
giusto conto il peso relativo di ogni fattore, fornisce l’indicazione della tipologia<br />
di intervento e di relativa tecnica da utilizzare: in sintesi è possibile dire che, così<br />
facendo si è esplicitato ed approfondito il percorso mentale di un progettista in un<br />
momento di scelta progettuale.<br />
Nel secondo capitolo si continuerà ad arricchire il back-ground culturale del<br />
progettista, entrando nel dettaglio delle singole tecniche, studiandone le<br />
caratteristiche ed i limiti, in base ad una serie di criteri prefissati, ed in particolare<br />
sottolineando il livello di compatibilità della singola tecnica col contesto<br />
operativo. Tutte le tecniche, esistenti o in fase di sperimentazione, saranno<br />
preventivamente inquadrate e classificate all’interno della relativa tipologia di<br />
approccio, in modo tale da fornire una prima indicazione al progettista sulla<br />
scelta da effettuare in funzione dei possibili vincoli di progetto, già studiati nel<br />
primo capitolo.<br />
Il terzo capitolo ha la funzione di costituire un momento di sintesi di tutto quanto<br />
è stato detto nei capitoli precedenti: attraverso l’illustrazione e l’analisi critica di<br />
alcuni casi studio strategici, si presenteranno alcuni esempi concreti di<br />
progettazione di demolizioni complesse: si avrà così l’opportunità di mettere in<br />
11
Capitolo 0 Introduzione<br />
luce le possibili interazioni tra le suddette variabili della progettazione, e di<br />
scoprire come le varie problematiche sono state di volta in volta risolte dai<br />
progettisti.<br />
Oltre a fornire una esemplificazione di funzionamento delle principali tecniche di<br />
abbattimento e dal loro rapporto con i vincoli progettuali, i suddetti casi studio<br />
sono stati selezionati poiché rappresentano casi mediamente rari di integrazione<br />
di tecniche molto diverse tra loro, la quale integrazione ha garantito altissimi<br />
risultati prestazionali.<br />
Una volta acquisito il bagaglio culturale attraverso i primi capitoli, il lettore<br />
giunge infine al quarto capitolo: a questo punto risulta chiaro, tra le altre cose,<br />
che tra i vari aspetti da considerare in un momento di scelta progettuale, il fattore<br />
rischio rappresenta mediamente l’input più caratterizzante.<br />
Quindi interpretando il concetto di progetto in base alla semantica ed alle<br />
definizioni della disciplina del Project Management, se ne approfondirà un<br />
aspetto in particolare: il rischio progettuale e della sua gestione, altrimenti detto il<br />
Project Risk Management.<br />
Si evidenzia così l’importanza di una progettazione di tipo Fault Tolerant, ossia<br />
un’attività pianificatoria flessibile, in cui, già nella sua genesi siano contemplate<br />
le possibili cause di insuccesso, e quindi siano state prese le dovute misure,<br />
preventive o mitigatrici del danno.<br />
Si arriverà infine al momento della Decision Taking, che, nel caso della<br />
demolizione è rappresentato dalla scelta della metodologia e della relativa tecnica<br />
di intervento: questo momento decisionale sarà supportato, in funzione della<br />
limitazione del rischio, dall’uso dei metodi della Reliability Engeneering<br />
(gestione del rischio).<br />
Fra le varie tecniche analizzate, si è scelto di utilizzarne una in particolare, e di<br />
fornirne un esempio pratico di applicazione: trattasi della tecnica delle Reti<br />
Bayesiana, uno degli strumenti più all’avanguardia di simulazione probabilistica<br />
di modelli di processi produttivi.<br />
1) “Edilizia 1” – Enrico Mandolesi - UTET<br />
12
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
CAPITOLO 1: DEMOLITIONIS HISTORIA<br />
I primi casi tecnicamente documentati, di interventi di demolizione veri e propri,<br />
si possono trovare nella storia, sotto forma di estesi lavori di scavo su roccia,<br />
finalizzati alla costruzione di grandi opere infrastrutturali (in particolare romane),<br />
quali strade, canali e simili.<br />
Sicuramente la descrizione più antica del primo intervento di demolizione è<br />
descritta nella Bibbia (Giosuè 6:1-27) e riguarda la distruzione delle mura della<br />
città di Gerico da parte dell’esercito Ebraico sotto la guida di Joshùa Bin-Nun<br />
(Giosuè figlio di Nun). Obbedendo alle indicazione divine, il comandante Giosuè<br />
fece marciare una volta al giorno, per sei giorni, tutto l’esercito d’Israele intorno<br />
alle mura della città: l’esercito marciante doveva essere preceduto da sei<br />
sacerdoti che dovevano suonare altrettanti corni di montone; anche l’Arca<br />
dell’Alleanza doveva essere trasportata durante l’accerchiamento. Il settimo<br />
giorno si dovevano compiere sette giri, sempre accompagnati dal suono dei corni,<br />
ed al compimento del settimo giro tutto l’esercito doveva urlare con tutte le<br />
proprie forze; al suono di questo urlo le mura della città collassarono e la città fu<br />
conquistata.<br />
Ricostruzione artistica dei fianco<br />
settentrionale dell’antica Gerico, basata sugli<br />
scavi tedeschi effettuati tra il 1907ed il 1909.<br />
13<br />
Sezione schematica del sistema di<br />
fortificazione della città di Gerico<br />
È proprio nelle demolizioni finalizzate ad uso militare, che le tecniche di<br />
abbattimento trovarono la loro massima fioritura: infatti senza nessuna barriera<br />
geografica o etnica, svariati sono i testi di strategia militare in cui molto spazio è<br />
dedicato alla spiegazione di tecniche d’assalto di fortificazioni, di mura, di torri, e<br />
più in generale di distruzione di qualsiasi manufatto edile adibito alla difesa.
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
Tra i testi principali che furono profondo argomento di studio dei più grandi<br />
condottieri della storia, da Alessandro Magno a Napoleone Bonaparte, da<br />
Federico II di Prussia a William I di Orange-Nassau (conosciuto come William<br />
the Silent), si riportano i più noti:<br />
- Parangelmata Poliorcetica, di<br />
Heron di Bisanzio;<br />
- De obsidione toleranda, anonimo;<br />
- Strategicon di Kekaumenos;<br />
- Taktika di Nikephoros Ouranos.<br />
La poliorcetica (Poliorceticon) è l’arte<br />
dell'attacco delle fortificazioni.ed<br />
tradizione nobilissima e vanto speciale<br />
dell’ingegneria italiana, naturalmente<br />
ereditata dalla ricca tradizione bellica<br />
romana. Prima dell’introduzione<br />
dell’uso dell’esplosivo, era assai<br />
frequente in Italia la demolizione di<br />
torri, ottenuta per ribaltamento: si<br />
incideva profondamente la base,<br />
avendola preventivamente puntellata<br />
14<br />
Torre di assalto illustrata nel testo, di<br />
Heron di Bisanzio<br />
durante il lavoro con delle aste di legno, da bruciare poi nella fase finale.Un tale<br />
procedimento fu applicato come una novità in America, per le demolizioni<br />
eseguite dopo il terremoto di S. Francisco di California, ma fu di uso corrente in<br />
Italia per tutto il Medioevo e i tempi moderni, e deriva nientemeno che dai<br />
sistemi romani di attacco delle fortificazioni. Secondo Vegezio (celebre autore di<br />
“De re militari”) lo scavo si poteva effettuare talvolta nel muro, altre volte nel<br />
terreno. I puntelli erano chiamati ligneae columnae o sublices e la loro<br />
carbonizzazione avveniva dopo l’aspersione di pece e nafta.<br />
Secondo altri autori, i puntelli, invece di essere bruciati, potevano essere strappati<br />
via dal loro posto con un argano (il verrochium). Tutte le tecniche appena<br />
descritte, come anche lo sfaldamento delle fondazioni dell’opera da demolire,<br />
trovano applicazione ancora al giorno d’oggi, ed il loro funzionamento è spiegato<br />
nel II capitolo del presente testo.<br />
È anche documentato un procedimento secondo il quale un foro di demolizione,<br />
iniziato a mano, si faceva allargare formandovi dentro e alimentandovi un fuoco<br />
in un fornello (le cosiddette “mine di Erone”) oppure attraverso mezzi chimici<br />
oggi non ben noti ma conosciuti dai Greci, e dai Romani chiamati acetum 1).<br />
A volte il distacco di grossi frammenti di pietra o muratura mista poteva avvenire<br />
attraverso l’introduzione una serie di cunei, infissi a colpi di mazza nella linea di<br />
distacco prefissata, e battuti tutti progressivamente, come si fa tutt’oggi nella<br />
cavatura delle pietre.
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
Tutti questi procedimenti, altro non sono che i predecessori della moderna tecnica<br />
che utilizza i cosiddetti spaccaroccia meccanici e chimici, descritti in seguito nel<br />
capitolo relativo alle tecniche.<br />
1) Vedere anche in Dione Cassio il racconto dell'assedio di Eleuteria da parte di Quinto Cecilio<br />
Metello, 148 a. C.; oppure le notizie dell’impiego di tali materiali per il traforo del Furlo sulla via<br />
Flaminia, nell'epigrafe appostavi; e confrontare con la “Poliorcetica” di Apollodoro, con la<br />
descrizione di un fornello speciale per demolizioni.<br />
15
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
Il problema culturale della demolizione:<br />
Il concetto di demolizione secondo la visione tradizionale ed alla<br />
luce dei nuovi principi dello sviluppo sostenibile<br />
Negli ultimi decenni si è andata pian piano maturando nella società e nella<br />
mentalità comune, una nuova sensibilità ed attenzione nei confronti<br />
dell’ambiente.<br />
Tra i concetti principali che caratterizzano questo nuovo approccio nei confronti<br />
dell’ambiente, troviamo: una limitazione del consumo delle fonti di energia non<br />
rinnovabili, un concezione dello sviluppo non indiscriminato e fagocitante, ma<br />
che si curi di riprodurre in parte, i beni che vengono consumati; infine<br />
l’importantissimo concetto del riciclaggio applicato in tutti i campi.<br />
Naturalmente questa nuova mentalità ed i suoi principi, si sono trasferiti anche<br />
nell’architettura e nel mondo dell’edilizia portando alla nascita del concetto di<br />
architettura sostenibile.<br />
Quest’ultima prevede tra i suoi punti cardine: una urbanizzazione ordinata e<br />
controllata, bassi consumi energetici realizzati attraverso l’integrazione delle<br />
fonti energetiche ordinarie, con fonti energetiche naturali rinnovabili (principio<br />
base della bioarchitettura), il riciclaggio della maggiore quantità possibile di<br />
materiale.<br />
Prima di analizzare le conseguenze dell’applicazione dello sviluppo sostenibile in<br />
architettura, andiamo a conoscere l’evoluzione di questo concetto negli ultimi<br />
anni, fissando due definizioni di architettura sostenibile: quella cosiddetta<br />
tradizionale ed una più innovativa.<br />
Secondo la concezione che è possibile definire “tradizionale” lo sviluppo<br />
sostenibile si ritiene possa essere perseguito costruendo edifici che durino il più a<br />
lungo possibile, con materiali ecocompatibili di elevata affidabilità, intervenendo<br />
con periodiche manutenzioni per prolungare la sopravvivenza, la cui fine non può<br />
essere sancita aprioristicamente.<br />
All’opposto, la concezione che si può definire “innovativa” prevede la<br />
demolizione dell’edificio ed il riciclaggio dei prodotti residui una volta che esso<br />
non si dimostri più idoneo sotto il profilo funzionale e tecnologico, il che ai nostri<br />
giorni avviene entro periodi temporali molto brevi poiché i processi di<br />
obsolescenza fisica sono molto più rapidi rispetto al passato.<br />
Come è stato possibile dedurre dalle due definizioni poc’anzi espresse, i fattore<br />
tempo e la sua limitazione, sono ciò che definisce la differenza tra le due<br />
concezioni: limitare a monte la durata dell’opera o tentare di prolungarla il più<br />
possibile.<br />
A questo punto, una volta focalizzato questo fattore cardine, cioè il tempo e la<br />
sua limitazione, è impossibile evitare una profonda riflessione sul significato che<br />
16
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
l’architettura ed il progetto architettonico assumono in rapporto ad una sua<br />
durabilità predefinita.<br />
Come qualunque oggetto nato da un impulso creativo artistico, anche un’opera di<br />
architettura è leggibile sotto due istanze, quella fisica, che si manifesta<br />
nell’aspetto costruttivo di un edificio, ed quella spirituale, relativa alla valenza<br />
simbolica che un’opera di architettonica assume, quando viene progettata; viene<br />
dunque naturale porsi alcune domande di tipo esistenziale: come è possibile<br />
progettare un’opera architettonica, sapendo che la durata di quest’ultima è<br />
limitata nel tempo? Quale ruolo di rappresentanza può assumere un’opera così<br />
destinata a non durare? Sapendo che la durevolezza non è più un requisito<br />
richiesto, non seguirà forse automaticamente, da parte del progettista, un<br />
abbassamento qualitativo generale del progetto? Di conseguenza è proprio<br />
necessario demolire, o meglio, progettare di demolire tutto? A questo ed altri<br />
dubbi proverò a dare risposta in questa breve introduzione, in primo luogo<br />
analizzando quali possono essere i motivi cardine che, in base ai principi dello<br />
sviluppo sostenibile, portano a limitare a priori la durata della vita media di un<br />
edificio.<br />
Si può assumere che l’utilità di un edificio venga meno a causa di tre motivi<br />
basilari:<br />
- perdita dei requisiti puramente tecnici di efficienza funzionale<br />
(deterioramento dello stabile, non rispondenza dello stesso a nuove norme di<br />
sicurezza);<br />
- incapacità dell’organismo di rispondere alla mutazione delle esigenze dei<br />
fruitori;<br />
- valenze semantiche e simboliche dell’opera architettonica non più corrisposte<br />
dal contesto sociale.<br />
Si noti che sussiste un parallelismo tra i suddetti tre motivi, e la triade vitruviana<br />
di firmitas - utilitas – venustas: quando si parla di perdita di efficienza funzionale<br />
altro non si tratta che di firmitas, in senso più vasto; l’utilitas è rappresentata<br />
dalle esigenze dei fruitori, mentre invece la venustas si potrebbe associare alle<br />
valenze simboliche di un’opera di architettura, cioè l’aspetto più astratto e meno<br />
legato a fattori materiali. In pratica quando viene meno uno degli elementi della<br />
triade, e gli eventuali costi per risarcirlo sono troppo elevati, si può profilare<br />
l’ipotesi della dismissione e dunque della demolizione.<br />
I primi due motivi si possono ricondurre a puri parametri di natura economica: è<br />
facile comprendere che la perdita di efficienza funzionale potrebbe essere ovviata<br />
con la semplice manutenzione dello stabile, ma spesso la convenienza economica<br />
diventa un vincolo che si oppone a queste operazioni di mantenimento in<br />
efficienza.<br />
Questa situazione si riscontra nei casi della cosiddetta architettura hi-tech:<br />
essendo l’alto contenuto tecnologico la caratteristica principale di questa<br />
tendenza architettonica, è facile immaginare che, non solo la costruzione, ma<br />
17
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
anche la manutenzione e gestione di questi edifici risulta economicamente molto<br />
gravosa.<br />
Un esempio lampante di questo caso è quello<br />
dell’illustre Hong Kong & Shanghai Banking<br />
Corporation progettato da Norman Foster: il<br />
contratto di progettazione e costruzione<br />
prevede infatti una vita di esercizio di soli 50<br />
anni, questo perché nel programma di gestione<br />
si è verificato che allo scadere di questo<br />
periodo il costo per la manutenzione ordinaria<br />
sarà talmente elevato da non rendere più<br />
conveniente il suo utilizzo. Si prevede quindi<br />
che allo scadere del suo ciclo vitale l’edificio<br />
verrà smontato 1) .<br />
Così come il primo, anche il secondo motivo è<br />
riconducibile a parametri di scelta puramente<br />
18<br />
Hong Kong & Shanghai<br />
Banking Corporation<br />
economici: il cambio di destinazione d’uso per mutate esigenze dei fruitori, a<br />
volte comporta dei costi che non sempre possono essere coperti dai guadagni che<br />
la mutata funzione potrebbe portare.<br />
Ne abbiamo un esempio italiano con le “Vele di Scampìa” nel quartiere di<br />
Secondigliano a Napoli (il progetto delle Vele e la demolizione di alcune di esse<br />
sarà ampiamente trattato nel resto del testo): questo ardito progetto appartiene e<br />
documenta storicamente quel filone del pensiero architettonico conosciuto come<br />
tendenza megastrutturista che, nel secondo dopoguerra e fino agli anni ’60, si<br />
sviluppo in quasi tutti i paesi occidentali. Purtroppo subito dopo la costruzione<br />
dell’opera (e in verità anche durante), questa divenne un luogo dove abbandono,<br />
degrado, emarginazione sociale e microcriminalità regnavano indisturbate, anche<br />
partendo dal fatto che non solo il lavoro fu realizzato difformemente rispetto al<br />
progetto originale, ma fu anche lasciato incompleto, privo di ascensori e misure<br />
sanitarie e di igiene pubblica.<br />
Dopo anni di discussioni e polemiche, si è<br />
deciso di intervenire in maniera ibrida, tentando<br />
di soddisfare sia l’esigenza economica, sia<br />
quella sociale: nonostante l’intervento più<br />
economicamente conveniente sarebbe stato una<br />
demolizione totale, rispetto ad una<br />
ristrutturazione completa degli edifici, si è<br />
deciso di demolire soltanto due vele e<br />
ristrutturare il resto adibendolo a funzioni<br />
diverse.<br />
Le “Vele” di Scampìa<br />
Tornando al nostro discorso, si comprende che solo il terzo motivo, (valenze<br />
simboliche dell’opera non più corrisposte dal contesto sociale), può essere<br />
ricondotto a parametri di scelta culturali e non economici: un teorico esempio<br />
potrebbe essere costituito dal Complesso del Vittoriano (Monumento al Milite
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
Ignoto) sito in piazza Venezia a Roma, da decenni oggetto di ardenti discussioni<br />
sulla sua ubicazione e contestualizzazione all’interno del centro storico romano.<br />
Comunque, qualunque sia il motivo, si sta oramai assistendo alla progressiva<br />
sistematizzazione e istituzionalizzazione all’interno del processo edilizio<br />
convenzionale dell’operazione di dismissione e demolizione: laddove il processo<br />
edilizio tradizionalmente inteso si concludeva con le attività di gestione<br />
dell’edificio lasciando indeterminato (o perlomeno subordinato agli interventi di<br />
manutenzione) il ciclo di vita, si sono aggiunte le attività che delimitano<br />
l’orizzonte temporale della costruzione.<br />
Appare perciò evidente la necessità di uno studio ed di un approfondimento<br />
dell’argomento “demolizione” nei suoi vari aspetti, quali possono essere: le<br />
tecniche, l’aspetto economico, organizzazione e dei procedimenti costruttivi e<br />
dell’iter progettuale, il quadro normativo vigente etc.; ovviamente ognuno di<br />
questi aspetti si differenzia a seconda dell’oggetto e della tipologia su cui ci si<br />
trova a dover intervenire.<br />
Come è trasparso dalle definizioni iniziali, l’importanza che la fase della<br />
demolizione può assume re all’interno della vita di un’opera architettonica, varia<br />
in funzione di quanto ci si avvicini ad una visione moderna di sviluppo ed<br />
architettura sostenibile, od allo stesso tempo ci si allontani dalla visione più<br />
tradizionale: in pratica conta molto il fattore culturale per un approccio alla<br />
demolizione.<br />
Vediamo infatti che da sempre la concezione tradizionale del costruire bene, pone<br />
come attributo, qualità imprescindibile del costruito, quella della sua durevolezza<br />
nel tempo, cioè la capacità dell’organismo di resistere all’usura che deriva dalla<br />
sua fruizione ed in generale dallo scorrere del tempo.<br />
All’idea di durata, è senza dubbio affiancato il concetto di conservazione, di<br />
manutenzione, in quanto operazioni finalizzate a prolungare la vita dell’edificio<br />
per riaffermare il suo valore artistico e simbolico, e ripristinare i suoi requisiti<br />
tecnici e funzionali; ovviamente, il suddetto modus agendi contrasta con forza la<br />
filosofia “dell’usa e getta” basato su parametri esclusivamente di convenienza<br />
economica.<br />
Come abbiamo accennato in precedenza, sul significato di permanenza si fonda<br />
da sempre il desiderio dell’uomo di rappresentare con l’opera architettonica<br />
valori trasmissibili nel tempo, che non siano solo quelli di natura funzionale e<br />
tecnica ma siano portatori anche di connotati simbolici, culturali, storici:<br />
un’opera di elevato contenuto qualitativo da custodire e consegnare ai posteri,<br />
non come ingombrante fardello ma come prezioso patrimonio.<br />
Con l’avvento della rivoluzione industriale, nuove concezioni si presentarono<br />
all’orizzonte: la produzione seriale che l’industria era capace di fornire, influenzò<br />
19
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
anche la visione della casa e dell’architettura in genere: il Crystal Palace di<br />
Joseph Paxton ci fornisce la rappresentazione perfetta di questo concetto.<br />
Crystal Palace di Joseph Paxton<br />
Il Crystal Palace 2) , edificato per l’Esposizione Universale di Londra nel 1851, e<br />
totalmente realizzato dall’assemblaggio in opera di una piccola gamma di<br />
elementi costruttivi prefabbricati in officina (la colonna in ghisa, la trave<br />
reticolare, la lastra in vetro, l’arcata in legno), determina una svolta percettiva e<br />
progettuale decisiva dalla quale non si potrà più prescindere. Non potendo<br />
dilungarmi troppo in questa sede, ed analizzare gli svariati aspetti di quest’opera,<br />
mi limiterò a sottolineare solo ciò che può essere utile al nostro discorso: è<br />
interessante notare come, poiché il Crystal Palace è stato concepito come un<br />
prodotto industriale, ne possiede anche tutte le qualità e gli attributi, compresa la<br />
possibilità di demolizione concepita come smontabilità. Innanzitutto<br />
l’accelerazione dei procedimenti costruttivo: sarà infatti costruito in poco più di<br />
quattro mesi; la trasportabilità :solo un anno dopo sarà smontato da Hyde Park,<br />
spostato e rimontato a Sydeham con qualche piccola modifica; la semplificazione:<br />
la modularità degli elementi non lascia spazio ad errori in fase esecutiva; la<br />
grande dimensione: sarà ampio come tre volte San Petro ed ingloberà al suo<br />
interno gli alti alberi del parco; il record produttivo: il materiale impiegato è<br />
uguale ad un terzo della produzione del vetro in un anno di tutta l’Inghilterra.<br />
Il Crystal Palace rappresenta anche il primo esempio di ciò che viene definita<br />
“architettura temporanea”: ossia quello stile architettonico tipico di opera<br />
concepite per funzioni non permanenti quali ad esempio manifestazioni e fiere;<br />
non sempre però al giorno d’oggi questo stile corrisponde una reale smontabilità<br />
od intenzione di permettere il trasferimento l’opera da una locazione ad un’altra.<br />
20
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
Nell’ambito della concezione di temporaneità dell’architettura, visione meno<br />
tradizionale e più moderna, abbiamo sinora trattato opere la cui limitata durata<br />
nel tempo era stata già decisa in fase progettuale; come è naturale pensare il caso<br />
più semplice di impiego della demolizione è invece costituito da edifici la cui<br />
necessaria dismissione è dovuta ad un avanzato stato di degrado: a differenza del<br />
passato in cui il degrado poteva solo essere dovuto all’usura del tempo, oggi, con<br />
l’introduzione di tecnologie e materiali non ancora sperimentati nella loro<br />
affidabilità e durabilità, si è avuto una rapida obsolescenza di alcune opere di<br />
architettura moderna; se queste, per la maggior parte hanno superato il periodo di<br />
sopravvivenza ipotizzato dai loro autori lo si deve al fatto che ad esse i posteri<br />
hanno riconosciuto un valore architettonico e simbolico prima che documentario,<br />
rimediando ad una consistenza tecnica insufficiente nei confronti dell’azione del<br />
tempo, attraverso complessi, numerosi e costosi interventi di restauro e<br />
conservazione.<br />
Basti per tutti il celebre esempio di Ville Savoye di Le Corbusier, che, in quasi<br />
settant’anni di vita, è giunta oramai al terzo intervento di rifacimento,<br />
prevalentemente a causa del forte degrado per carbonatazione del calcestruzzo.<br />
Lo stesso discorso dell’ Hong Kong & Shanghai Bank vale per il centro<br />
Pompidou di Renzo Piano e Richard Rogers a Parigi: le immani spese di<br />
manutenzione altamente tecnologica e specializzata hanno difficoltà ad essere<br />
coperte dai guadagni.<br />
Se è possibile dare una definizione della tendenza odierna nei confronti della<br />
demolizione in rapporto all’architettura, si potrebbe dire che il manufatto oggi è<br />
visto più come un bene non permanente e non trasmissibile integralmente nel<br />
tempo, ma piuttosto temporaneo, e ciò non per una pre-limitazione della durata a<br />
monte, ma piuttosto per coscienza della naturale limitatezza temporale del<br />
prodotto. Si sottende così il concetto di reversibilità del processo di costruzione,<br />
che riporta al ripristino delle condizioni ambientali originali.<br />
E’ una visione più attenta agli aspetti ambientalistici, in cui la natura e l’ambiente<br />
sono visti come l’unica risorsa permanente, mentre tutto ciò che è prodotto<br />
dall’attività umana è soggetto a deperire e disintegrarsi.<br />
21
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
E’ immediato comprendere come quest’ultima visione e quest’atteggiamento<br />
culturale nei confronti della demolizione, risultino i più equilibrati, i più<br />
bilanciati, i più auspicabili.<br />
A seguito delle analisi compiute in questa breve introduzione, sul problema<br />
dell’approccio culturale nei confronti della demolizione, mi appare ora più chiaro<br />
come rispondere ai quesiti che ci siamo posti all’inizio di questo paragrafo: a mio<br />
parere, la giusta mentalità dovrebbe essere quella secondo la quale il limite<br />
ultimo della vita di un’opera di architettura non dovrebbe essere deciso a priori,<br />
bensì dovrebbe essere data la possibilità di dismettere e demolire l’edificio; cioè<br />
fin dalla fase progettuale, ciò che dovrebbe essere premeditato, non è l’ultima ora<br />
dell’organismo, bensì la potenzialità che quest’ultimo deve contenere in se stesso<br />
di essere demolibile, o meglio smontabile, e permettere ovviamente una forte<br />
riciclabilità di tutti i suoi componenti.<br />
La riciclabilità (ampiamente trattata nel seguito dell’opera) e la possibilità di<br />
smontare un organismo edilizio, sono fattori che possono e devono essere decisi<br />
in fase progettuale, lasciando così ai posteri la scelta e non l’obbligo di demolire,<br />
considerando anche il fatto che ciò che a noi oggi può sembrare di poca<br />
importanza e la cui gestione e manutenzione poco conveniente, in futuro potrebbe<br />
assumere altri significati e valenze che oggi non siamo in grado di vedere.<br />
Naturalmente la possibilità di smontare un organismo edilizio, piuttosto che<br />
demolirlo, è fortemente influenzata da aspetti tecnico-costruttivi: il procedimento<br />
costruttivo, che caratterizza un’opera, ed in particolare il tipo di unione tra gli<br />
elementi, sono i fattori che, dal punto di vista pratico, permettono uno<br />
smantellamento facile e veloce dell’edificio, ed una conseguente riciclabilità dei<br />
suoi componenti.<br />
Per quanto riguarda lo scheletro, un’ossatura portante realizzata in acciaio con<br />
unioni bullonate manifesta immediatamente la sua potenzialità di essere<br />
smontata; la stessa operazione diventa già più complicata per una struttura in<br />
muratura portante, ed anche per riciclare i mattoni si necessita di particolari<br />
operazioni di pulitura.<br />
Un’interessante soluzione progettuale ci è fornita da alcune opere di Renzo<br />
Piano, che, per il complesso residenziale di Rue de Meaux (Parigi 1991) propone,<br />
attraverso la tecnica dell’assemblaggio a secco, dei componenti di facciata in<br />
laterizio montati su telai metallici.<br />
22<br />
Complesso<br />
residenziale Rue<br />
de Meaux (Parigi<br />
1991) di Renzo<br />
Piano
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
Particolari di facciata<br />
Situazione ben diversa è quella rappresentata dalle costruzioni con ossatura in<br />
cemento armato: il calcestruzzo, per sua caratteristica intrinseca permette solo<br />
unioni di tipo “bagnato”, senza soluzioni di continuità; è per questo che in genere<br />
non si può parlare di smontabilità di un edificio in calcestruzzo armato, ma solo<br />
di demolizione vera e propria, che richiede mezzi e tecniche ad hoc, e che<br />
necessariamente impone la rottura dell’elemento costruttivo funzionale (e.c.f.);<br />
un caso a parte è costituito da quelle costruzioni in c.a.o. oppure c.a.p., in cui può<br />
capitare che gli e.c.f. stessi siano elementi prefabbricati da assemblare in opera.<br />
Ma di questo avremo tutto il tempo di parlare, essendo la demolizione delle opere<br />
in calcestruzzo il tema di questa ricerca.<br />
1) Per ulteriori approfondimenti vedere “Innovazione tecnologica ed architettura” – Laura<br />
Angeletti – Gangemi Editore.<br />
2) Vedi anche “Architettura del ferro” - Roisecco<br />
23
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
LA PROGETTAZIONE <strong>DI</strong> UN INTERVENTO <strong>DI</strong><br />
DEMOLIZIONE<br />
Il presente paragrafo si prefigge l’obiettivo di spiegare nel dettaglio quali siano le<br />
fasi di un processo progettuale di un intervento di demolizione, analizzando tutti<br />
quei fattori che interagiscono in tale iter e risultano essere poi determinanti al fine<br />
della scelta della tecnologia da utilizzare.<br />
La presente relazione, si riferisce essenzialmente ad un intervento di demolizione<br />
cosiddetto complesso, cioè che interessa un organismo articolato, comprensivo di<br />
un rapporto col contesto che non può essere ignorato. Di conseguenza la<br />
trattazione dovrà necessariamente partire, in primo luogo dagli aspetti più<br />
generali, per poi arrivare alle conseguenza tecniche più specifiche.<br />
In generale si può dire che, un attività di progettazione applicata ad una<br />
demolizione, sia essa totale o parziale, indifferenziata o selettiva, è un atto<br />
pianificatorio che ha come scopo finale quello di arrivare alla scelta di un<br />
tecnica (con annesso procedimento) di demolizione, che parta da un insieme di<br />
vincoli progettuali di vario tipo, mirando alla minimizzazione dell’impatto<br />
economico (in primo luogo), ed ambientale sul contesto circostante.<br />
È stata già illustrata in precedenza, l’importanza del concetto di riciclo applicato<br />
all’industria delle demolizioni, in particolare dal punto di vista dell’impatto<br />
ambientale che tale intervento comporta specie se è di grande scala.<br />
Il fatto interessante da notare è che, al contrario della mentalità comune, il<br />
rispetto ambientale e la convenienza economica di un intervento (di qualsiasi<br />
genere esso sia, non solamente finalizzato ad uno smantellamento), non sono<br />
necessariamente in contrasto tra di loro: cioè un progetto di abbattimento ben<br />
pensato, potrà facilmente risultare economicamente conveniente, se fin dall’inizio<br />
sarà data sufficiente rilevanza al discorso del riciclo.<br />
Quindi un intervento di demolizione ben progettato non solo non potrà<br />
prescindere dalle conseguenze apportate dal riuso, ma anzi dovrà essere pensato<br />
in modo tale da facilitare ed ottimizzare tali procedure.<br />
Il “suolo di demolizione”<br />
Come premesso, si è deciso di esaminare il caso di smantellamento di un<br />
organismo complesso, in modo da avere l’occasione di trattare tutti i possibili<br />
fattori che possono influenzare il relativo processo di progettazione. Di<br />
conseguenza non è possibile limitare l’analisi al solo lotto occupato<br />
dall’organismo dismesso, ma è necessario allargare lo sguardo ad un concetto più<br />
vasto di “suolo di demolizione”; l’estensione di questo lotto virtuale non è<br />
definibile a priori, ma può variare di volta in volta, a seconda della tipologia di<br />
24
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
edificio considerato, in particolare della sua destinazione d’uso, ed anche in<br />
funzione della tecnologia che si decide di adoperare.<br />
La destinazione d’uso di un edificio, ricopre un ruolo fondamentale per la<br />
definizione del suolo di demolizione, è infatti necessario conoscere il tipo di<br />
attività che si svolgeva nell’edificio durante il suo periodo di servizio, con<br />
particolare riguardo alla possibilità di riscontrare attività di tipo industriale, dalle<br />
caratteristiche particolarmente inquinanti nei confronti del contesto: il rischio è<br />
che eventuali sostanze tossiche presenti nel corpo dell’edificio stesso (all’interno<br />
delle varie reti impiantistiche, ad esempio), oppure semplicemente contenute in<br />
esso (vedi esempio serbatoi industriali anche se già svuotati), possano, in seguito<br />
alla demolizione, essere liberati nell’ambiente e, permeando il terreno sottostante,<br />
inquinarlo irrimediabilmente.<br />
Si comprende come la tecnica di demolizione che si decida di utilizzare, sia<br />
fortemente legata al questo discorso: è evidente che un organismo edilizio<br />
costituito da elevato tasso di componenti dannosi per l’ambiente, richieda un tipo<br />
di demolizione selettiva, che dia l’occasione di attuare preventivamente una<br />
selezione tra i vari componenti edilizi, allontanando quelli pericolosi prima di<br />
eseguire l’abbattimento vero e proprio dell’ossatura.<br />
È quindi possibile definire una specie di raggio d’azione dell’eventuale<br />
danneggiamento delle adiacenze, che allarga automaticamente le dimensioni del<br />
sito interessato, comprendendo anche i lotti di pertinenza di edifici adiacenti che<br />
potrebbero risentire di detto processo demolitivo; più in generale, questa<br />
possibile interazione (enucleata in seguito) tra l’organismo interessato dallo<br />
smantellamento, e le adiacenze potrà variare in funzione dei seguenti fattori:<br />
a. possibili danni per inquinamento;<br />
b. possibili danni dovuti ad azioni meccaniche relative alle fasi della<br />
demolizione;<br />
c. possibili fastidi arrecati agli abitanti delle adiacenze, causati dalla presenza<br />
del cantiere stesso.<br />
a) Al fine di evitare eventuali nocivi e difficilmente-recuperabili, danni per<br />
inquinamento, è necessario prevedere a monte (ancor prima della fase<br />
progettuale, bensì durante quella programmatica) una serie di analisi del sito<br />
interessato, atte a definire le caratteristiche geologiche, per comprendere quanto<br />
lontano si possa estendere un eventuale inquinamento del terreno.<br />
Tra le principali analisi da eseguire, si segnalano le seguenti:<br />
- accurato rilievo topografico dell’area interessata;<br />
- analisi geologiche e litologiche, finalizzate alla valutazione della permeabilità<br />
del terreno nel caso di contaminazione del suolo;<br />
- studi idrogeologici: fondamentali per conoscere la circolazione idrica<br />
sotterranea, sempre in vista di un suo possibile inquinamento, (con ulteriore<br />
estensione del danno)<br />
25
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
- studi dell’idrologia superficiale: per valutare i corsi d’acqua potenzialmente<br />
inquinabili durante i lavori di demolizione;<br />
- studio dell’uso del suolo, al fine di valutare l’eventuale presenza di cave o<br />
aree di escavazione sotterranee;<br />
- situazione archeologica: per evitare ritrovamenti archeologici improvvisi che<br />
allungherebbero asintoticamente (se non addirittura bloccherebbero) i lavori in<br />
corso;<br />
- presenza di reti impiantistiche sotterranee, con eventuali serbatoi annessi;<br />
b) La tipologia di danni dovuti ad azioni meccaniche, relative alle varie fasi della<br />
demolizione, sono generalmente funzione del tipo di tecnica utilizzata. In primo<br />
luogo bisogna distinguere tra i danni apportati al contesto e quei danni<br />
indesiderati, apportati all’edificio stesso in questione: è evidente che quest’ultima<br />
situazione si può verificare solo nel caso in cui si stia eseguendo una demolizione<br />
parziale (che interessa perciò solo parte dell’organismo edilizio), con l’intenzione<br />
di lasciare intatto il resto della struttura.<br />
Fatta questa differenziazione, si puntualizza che i rischi di seguito trattati saranno<br />
solo quelli nei confronti del contesto circostante.<br />
In particolare, la relazione tra la tecnica di demolizione utilizzata e la possibilità<br />
di danneggiamento, si manifesta col fatto che la magnitudine stessa del danno,<br />
cresce in funzione del livello di distruzione apportabile dalla tecnica scelta: è<br />
chiaro che l’uso dell’esplosivo, ad esempio, se non accuratamente progettato,<br />
potrebbe comportare diversi “effetti” collaterali, quali ad esempio, la proiezione<br />
di macerie, le sovrappressioni nell’aria causate dall’esplosione, l’impatto al suolo<br />
di parti del corpo di fabbrica, non adeguatamente frazionate, etc.; quest’ultimo<br />
dannoso effetto secondario, è comune anche all’uso del martello demolitore<br />
idraulico, con l’aggiunta di forti vibrazioni indotte, per intervalli di tempo<br />
prolungati.<br />
Per contro, una demolizione eseguita attraverso una graduale rimozione degli<br />
elementi costruttivi, tramite, ad esempio il taglio del calcestruzzo con utensili<br />
diamantati, comporta un livello di rischio di danneggiamento sensibilmente<br />
minore.<br />
Nel capitolo relativo alle tecnologie sono illustrati, tra l’altro, gli eventuali<br />
svantaggi di ciascuna tecnologia.<br />
c) Anche l’ultimo punto, cioè quello relativo ai disagi causati dalla presenza del<br />
cantiere stesso, nei confronti della popolazione abitante nelle adiacenze, concorre<br />
ad allargare sensibilmente l’estensione di ciò che abbiamo definito “suolo di<br />
demolizione”. Una buona organizzazione del cantiere sarà tale da minimizzare il<br />
contributo apportato da questo fattore, all’estensione dell’area in soggetto,<br />
diminuendo quindi il più possibile i possibili intralci che un cantiere comporta<br />
alle vicinanze.<br />
26
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
Detto ciò, si può comprendere come la progettazione stessa dovrà svolgersi su<br />
due diverse scale di grandezza: in un primo tempo sarà valutato su una scala più<br />
vasta, per poi arrivare ad una scala locale, più circoscritta.<br />
Fattori subentranti nella scelta di una tecnologia<br />
La scelta della tecnologia da utilizzare in un interevento di demolizione,<br />
rappresenta l’obiettivo finale di un processo progettuale, il quale, per fornire dei<br />
risultati convenienti sotto vari punti di vista, dovrà prendere in considerazione<br />
tutti quei fattori che possono influenzare tale iter progettuale.<br />
Col presente paragrafo, si intende effettuare un’approfondita enucleazione delle<br />
possibili variabili in gioco durante un atto pianificatorio di un’attività di<br />
smantellamento, fornendo alla fine un quadro di interrelazioni tra i diversi<br />
fattori ed i possibili risultati progettuali.<br />
In generale, si può iniziare classificando tali fattori principali che subentrano<br />
durante la fase decisionale, influendo fortemente sulla scelta finale della<br />
tecnologia:<br />
1. Motivi ed obiettivi estrinseci;<br />
2. Vincoli contestuali;<br />
3. Componente economica;<br />
4. Fattore ambientale;<br />
5. Principi di sicurezza.<br />
In verità il quarto fattore, ossia quello ambientale, potrebbe rientrare all’interno<br />
dei discorsi relativi alla sicurezza, ma vista la grande importanza che riveste, si è<br />
deciso di trattarlo separatamente.<br />
Motivi ed obiettivi estrinseci<br />
Tra le cinque categorie, quella indicata come prima, risulta essere la più generica,<br />
cioè quella che, senza entrare nella specificità, è capace di influenzare la<br />
decisione della tecnica da adoperare.<br />
In generale, si può iniziare dicendo che lo smantellamento di un organismo<br />
edilizio, può avvenire essenzialmente in due casi: quando siano presenti dei<br />
motivi impellenti che “spingano da monte” ad eliminare un immobile, oppure<br />
quando ci siano degli obiettivi particolari che “attirino da valle” questa drastica<br />
decisione; può anche accadere che motivi ed obiettivi coesistano nello stesso<br />
momento decisionale, motivando maggiormente la suddetta decisione.<br />
Nel caso in cui non ci siano vincoli particolari che caratterizzino la scelta<br />
progettuale, spesso può accadere che il fattore principale che la influenzi, sia<br />
27
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
proprio il motivo stesso che spinge alla demolizione; le principali cause in<br />
questione, possono essere classificate come segue:<br />
a) disagibilità dell’immobile, causata da a1) motivi di sicurezza;<br />
b) perdita di utilità dell’immobile, causata da b1) inefficienza funzionale;<br />
Entrambe le motivazioni possono valere sia globalmente su tutto l’immobile, che<br />
in maniera locale solo su parte di esso; a seconda che la disagibilità / inutilità sia<br />
globale o locale, il tipo di demolizione potrà essere totale, parziale, o addirittura<br />
solamente superficiale (nel caso ad esempio di degrado superficiale di un<br />
elemento costruttivo).<br />
Similmente anche gli obiettivi che portano a decidere di smantellare un immobile,<br />
possono interessare tutto l’organismo, parte degli spazi che esso comprende, od<br />
anche solamente alcuni degli elementi costruttivi che lo costituiscono: quindi nel<br />
caso si voglia liberare totalmente il suolo occupato, si opterà per una tecnica che<br />
porti alla demolizione totale, oppure si utilizzerà una delle varie tecniche di<br />
demolizione controllata, nel caso si voglia limitare l’intervento ad un numero<br />
limitato di componenti del corpo di fabbrica.<br />
Approfondendo le due categorie di cause che possono motivare una demolizione,<br />
si può ulteriormente suddividere la classe a) (relativa alla sicurezza<br />
dell’immobile) nelle seguenti sottocategorie:<br />
- sicurezza statica dell’organismo: perturbata (in maniera irrecuperabile) da<br />
eventi eccezionali naturali e non (sisma, esplosioni…), o da semplice degrado<br />
avanzato delle strutture portanti;<br />
- sicurezza delle reti impiantistiche: fondamentale nel caso di edifici di tipo<br />
industriale, causata da una mancata manutenzione che ha portato nel tempo ad un<br />
degrado irrecuperabile, oppure da una difformità rispetto alle direttive normative<br />
vigenti.<br />
La categoria b) - relativa alla perdita di utilità dell’immobile – è totalmente libera<br />
da qualsiasi fattore di pericolo per gli utenti, e si presenta spesso nel caso di<br />
edifici “ad alto tasso di specificità”: per quegli edifici, solitamente adibiti a<br />
produzioni industriali altamente tecnologiche, le cui funzioni interne risultino<br />
essere fortemente specifiche, può accadere che, con l'ammodernamento degli<br />
impianti produttivi interni, gli spazi non risultino più funzionali alle attività che si<br />
svolgevano al loro interno. Si può quindi sintetizzare la situazione illustrata con<br />
una generica inadattabilità dell’immobile a soddisfare le mutate esigenze<br />
funzionali interne.<br />
Un celebre esempio di totale inefficienza funzionale, che però non ha portato alla<br />
demolizione, ma ad un più semplice e conveniente cambio di destinazione d’uso,<br />
è rappresentato dal “Lingotto” di Torino: ex stabilimento di produzione della<br />
FIAT, progettato dall'ing. Mattè Trucco, il Lingotto viene ristrutturato su progetto<br />
dell'Arch. Renzo Piano negli anni ottanta.<br />
28
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
Il Centro polifunzionale del<br />
Lingotto ora comprende: centro<br />
congressi, hotel, centro fiere,<br />
business center, gallerie<br />
commerciali e parcheggi. Sulla<br />
sommità della torre sud si trova la<br />
“Bolla”: sala Vip panoramica da 25<br />
posti costruita in cristallo e acciaio.<br />
Al suo fianco si può vedere<br />
l'eliporto sospeso che permette un<br />
rapido collegamento con l'Aeroporto<br />
di Torino - Caselle.<br />
Quest’approfondimento sulle tipologie di possibili motivazioni che stanno alle<br />
spalle di un progetto di abbattimento, è necessario poiché sono proprio queste<br />
generiche necessità che spesso orientano sulla scelta della tipologia di<br />
demolizione da eseguire. Si faccia attenzione che non si sta ancora affrontando il<br />
tipo di tecnica, ma semplicemente la tipologia di approccio all’intervento: in<br />
pratica si sta decidendo quanto invasivo dovrà essere l’intervento, e di<br />
conseguenza, che grado di distruzione apporterà all’organismo edilizio in<br />
questione.<br />
Di seguito vengono classificati ed analizzante i possibili approcci ad un intervento<br />
di demolizione.<br />
Metodologie di intervento<br />
La prima distinzione che è possibile fare, è quella tra una demolizione totale, ed<br />
una cosiddetta demolizione controllata.<br />
Per demolizione totale si intende un operazione fortemente distruttiva, finalizzata<br />
all’eliminazione totale dell’oggetto, nei tempi più brevi possibili e, generalmente,<br />
con la minima considerazione al contesto circostante. All’interno di questa<br />
tipologia di approccio, rientrano ovviamente le tecniche più distruttive, che sono<br />
poi anche quelle più note: l’esplosivistica civile, la palla demolitrice, il martello<br />
demolitore, l’abbattimento per spinta o trazione tramite benna, etc. L’alto<br />
potenziale distruttivo di queste tecniche, ed in generale della tipologia<br />
d’approccio in questione, necessita solitamente di spazi liberi e di ridotti vincoli<br />
contestuali (di vario genere, non solo volumetrico – vedi par. seguente “Vincoli<br />
Contesutali”).<br />
29
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
È altresì necessario puntualizzare che<br />
negli ultimi anni, l’uso dell’esplosivo<br />
si raffinato molto: se all’inizio del<br />
secolo, il suo uso comportava<br />
abbattimento totali e mediamente<br />
incontrollabili, recentemente, con<br />
l’introduzione delle micro-cariche<br />
ritardate e tramite competenze<br />
strutturali specifiche, è possibile<br />
controllare perfettamente la<br />
traiettoria di caduta del manufatto da<br />
demolire, ed anche tutti quei dannosi<br />
effetti secondari (proiezione di<br />
frammenti, nubi di polveri, sovra -<br />
Demolizione totale del villaggio Coppola -Siag<br />
pressioni in aria, shock dinamici su terreno, trasmissione di vibrazioni sul<br />
terreno), di cui si tratterà in seguito, nel paragrafo relativo.<br />
La demolizione controllata, pur essendo leggermente meno nota, è comunque<br />
fondamentale nella vita di un edificio: in questa definizione rientrano tutte quelle<br />
operazione di parziale smantellamento di un organismo edilizio; questa rimozione<br />
controllata può essere pensata ed applicata a diversi oggetti: dall’eliminazione di<br />
una trancia di edificio, a quella di una solo elemento funzionale (sia esso<br />
costruttivo o strutturale), fino ad arrivare alla rimozione della singole<br />
stratificazioni di un elemento funzionale. La forte versatilità di questo genere di<br />
operazioni, le rende utili non solo nella fase finale del ciclo di vita di un edificio,<br />
ma anche durante le fasi intermedie, qualora risultasse necessaria una modifica<br />
all’impostazione iniziale.<br />
Quindi in questa categoria rientra qualsiasi operazione tipica di un intervento di<br />
ristrutturazione o consolidamento.<br />
Si ricorda che in questa ricerca si è ritenuto opportuno<br />
trattare la sola demolizione di opere in calcestruzzo<br />
armato, quindi la trattazione di rimozione di elementi<br />
costruttivi non strutturali, attraverso interventi di<br />
demolizione controllata, non rientra nelle finalità di<br />
questo testo. In questo genere di operazioni rientrano<br />
un vasta gamma di tecniche: la maggior parte di esse<br />
si basa sul principio del taglio vero e proprio<br />
dell’elemento strutturale, tramite particolari strumenti<br />
rotanti dagli spigoli diamantati, oppure tramite<br />
tecniche basate sull’antico principio del scalpello<br />
(inserimento cuneo e sua battitura sino all’ottenimento del distacco tra due parti).<br />
Tutte le tecniche accennate saranno approfondite nel relativo capitolo sulle<br />
Tecniche di Demolizione.<br />
30
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
La seconda classificazione tra le tipologie di approccio alla demolizione è quella<br />
tra una demolizione indifferenziata ed una demolizione selettiva.<br />
Una demolizione indifferenziata è un genere di intervento che non permette<br />
nessuna cernita delle componenti edilizie o dei materiali appartenenti<br />
nell’organismo da abbattere. La suddetta cernita potrebbe essere fatta<br />
immediatamente prima dell’intervento o subito dopo, ma la particolare tecnica<br />
scelta ed il suo potenziale distruttivo, la renderebbero troppo laboriosa.<br />
Si comprende quindi che questa selezione, da fare a monte o a valle<br />
dell’intervento, è essenzialmente finalizzata ad un riutilizzo delle componenti o<br />
dei materiali ottenuti dalla demolizione.<br />
Per quanto riguarda la selezione eseguita prima della demolizione, è oramai<br />
diventata una pratica corrente, e consiste in uno smontaggio di tutti quegli<br />
elementi costruttivi costituiti da materiale riciclabile, altresì pericoloso, ovvero<br />
inquinante ai fini dell’ambiente; è così che vengono preventivamente smontati<br />
tutti i serramenti interni e esterni, i rivestimenti orizzontali pregiati, gli apparecchi<br />
sanitari e le componenti impiantistiche riutilizzabili, come anche le stratificazioni<br />
di impermeabilizzazione e di isolamento, controsoffitti, serbatoi e componenti<br />
impiantistiche pericolose.<br />
Una demolizione selettiva consiste quindi in un approccio ancora più delicato:<br />
oltre allo smontaggio ed alla cernita iniziale, si prevede anche una selezione, più o<br />
meno rigorosa, che segua la fase dell’abbattimento vero e proprio. In questa<br />
seconda selezione, si classificano e si esegue lo stoccaggio separato dei cosiddetti<br />
rifiuti C. & D. (Construction & Demolition). Se è stata effettuata la prima<br />
separazione, il cumulo di macerie che resta dopo un abbattimento è per lo più<br />
costituito da materiale lapideo (muratura di vario genere, appartenente alle<br />
partizione verticali esterne ed interne, e calcestruzzo dello scheletro portante): ciò<br />
che solitamente può risultare utile separare, anche in base alla relativa richiesta<br />
del mercato, è il calcestruzzo ed i ferri d’armatura.<br />
Il calcestruzzo può essere trattato<br />
e lavorato (processi di<br />
frantumazione in loco, o in siti<br />
specializzati) per poter poi essere<br />
riutilizzato in altre opere di<br />
importanza strutturale minore<br />
(sottofondi stradali, elementi di<br />
fondazione), mentre il ferro delle<br />
armature può essere fuso<br />
completamente riutilizzato per<br />
qualsiasi applicazione.<br />
In sintesi, è possibile elencare le seguenti fasi relative ad una demolizione<br />
selettiva:<br />
- smontaggio e separazione degli impianti;<br />
- rimozione di componenti inquinanti dal punto di vista ambientale o tecnico;<br />
31
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
- separazione degli elementi non strutturali;<br />
- demolizione elementi strutturali, partendo dall’alto fino alle fondamenta;<br />
- stoccaggio delle diverse frazioni in contenitori separati;<br />
- invio delle frazioni omogenee agli impianti di trattamento;<br />
- lavorazione dei rifiuti per ottenere prodotti commerciabili o energia;<br />
- smaltimento dei rifiuti non recuperabili in discarica.<br />
Quindi l’intera distinzione tra demolizione indifferenziata e demolizione selettiva,<br />
è funzione del concetto e della input progettuale del riutilizzo dei materiali: il<br />
riciclo di per sé è diventato un campo abbastanza vasto, nel seguito dl testo gli<br />
sarà dedicato un paragrafo sintetico, poiché la trattazione approfondita di questo<br />
tema, non rientra tra gli obiettivi di questa opera.<br />
Vincoli contestuali<br />
Con ciò che è stato indicato come secondo punto, e cioè i cosiddetti “vincoli<br />
contestuali”, si intendono tutte quelle condizioni, essenzialmente esterne<br />
all’oggetto stesso della demolizione. In questa categoria rientrano in particolare<br />
tutti quei vincoli che sono funzione dell’ubicazione dell’edificio. Il fattore<br />
ubicazione diventa vincolante quando comporta una limitazione degli spazi<br />
utilizzabili per il cantiere della demolizione e per tutte le manovre ad esso<br />
annesse, in particolare le seguenti:<br />
- spazio direttamente necessario per lo svolgimento dell’attività demolitiva:<br />
quindi nel caso di uno smantellamento effettuato con mezzi meccanici, sarà<br />
necessario disporre di uno spazio adeguato per un agevole passaggio dei<br />
macchinari; questo fattore ha una forte influenza sui tempi e di conseguenza sui<br />
costi dell’intera operazione;<br />
32
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
- spazi per lo stoccaggio del materiale di risulta: ancora prima di eseguire la<br />
demolizione, è fondamentale considerare l’eventuale necessità di disporre di<br />
spazi per il provvisorio stoccaggio di tutti i cosiddetti rifiuti C. & D. (costruzione<br />
e demolizione).<br />
La scelta stessa della tecnologia da utilizzare può essere fatta in funzione proprio<br />
di questo fattore: ossia a seconda dello spazio di cui si disponga nel cantiere in<br />
questione, si può optare per una tecnica che al momento stesso della demolizione,<br />
permetta anche una forte frammentazione delle macerie (e quindi uno spazio<br />
d’ingombro minore), a dispetto invece di un’altra tecnica che porti invece alla<br />
semplice disarticolazione della struttura per singoli elementi costruttivi.<br />
Infatti la diversa pezzatura delle macerie, a seconda dei casi, più o meno<br />
conveniente ai fini dell’ingombro e del successivo smaltimento, può essere decisa<br />
a monte, in funzione della tecnologia utilizzata: l’uso dell’esplosivo può<br />
indifferentemente comportare frammenti di piccola o grossa pezzatura, a seconda<br />
che si utilizzino relativamente poche cariche concentrate sui nodi strategici,<br />
oppure delle microcariche distribuite sullo sviluppo dell’elemento costruttivo;<br />
questa seconda opzione calibrata nel tempo con micro-ritardi, comporta in primo<br />
luogo il distacco dell’elemento dallo scheletro, e immediatamente dopo, ancora<br />
prima che tocchi il suolo, la sua frammentazione.<br />
La demolizione con mezzi meccanici ordinari, quali escavatori o martello<br />
demolitore idraulico, produce solitamente macerie di grosse dimensioni, come<br />
anche tutti quei procedimenti basati sul taglio del calcestruzzo con utensili<br />
diamantati, (tecniche da utilizzare nel caso si desideri ottenere solamente un netto<br />
distacco di un elemento dal resto del corpo). La demolizione di un elemento<br />
costruttivo, quali i plinti di fondazione ad esempio, eseguita con degli spaccaroccia<br />
(chimici o meccanici) può identicamente creare a frammenti più o meno<br />
grandi, a seconda di quando fittamente si dispongano gli elementi dirompenti.<br />
Rientrano nella categoria di vincoli contestuali, anche se in maniera più virtuale,<br />
le normative vigenti nel luogo dove si esegue l’intervento: ad esempio non è<br />
possibile ignorare come il background culturale-normativo italiano si ponga in<br />
una posizione assolutamente sfavorevole nei confronti dell’uso degli esplosivi in<br />
ambito civile, normalmente utilizzati invece nei paesi anglosassoni. In questa sede<br />
si è comunque scelto di non approfondire i discorsi relativi al quadro normativo in<br />
materia, poiché costituendo un campo a se stante ed estremamente vario, potrebbe<br />
fuorviare dagli obiettivi della presente ricerca.<br />
33
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
Una tipologia lievemente diversa di<br />
vincoli, è quella costituita da<br />
condizioni intrinseche<br />
all’organismo stesso. Un esempio<br />
chiarificatore di vincolo intrinseco,<br />
è rappresentato dalla tipologia<br />
strutturale dell’organismo in<br />
questione: a seconda della rigidezza<br />
(globale o locale) dello scheletro<br />
portante si può essere obbligati a<br />
dover optare per una tecnologia più<br />
devastante, rispetto ad un’altra.<br />
34<br />
Le “Vele” di Scampìa atterrate<br />
Un caso simile si è presentato nella demolizione delle “Vele” di Scampìa -<br />
intervento descritto dettagliatamente nella sezione “casi studio”- in cui ci si è<br />
trovato davanti ad una struttura estremamente rigida e fortemente interconnessa in<br />
tutte le sue componenti (parte della struttura era realizzata addirittura a “tunnel” in<br />
c.a.): come è spiegato in seguito, prima di agire con forti dosi di esplosivo, che<br />
avrebbero portato ad una cernierizzazione alla base, si è dovuto indebolire<br />
fortemente la struttura, modificandone addirittura lo schema statico, e passando da<br />
un comportamento di lastre e piastre in c.a., a dei più attaccabili portali.<br />
Per completezza si contempla in questa sede anche la possibilità che la scelta<br />
della tecnica sia fatta in funzione del prodotto che si vuole ottenere dalle macerie<br />
a demolizione avvenuta. Questa eventualità è resa possibile in quei casi in cui il<br />
processo di demolizione sia pensato con un’altissima considerazione del fattore<br />
riciclo, nell’ambito di una progettazione sensibile all’impatto ambientale.<br />
Il discorso del riclico dei rifuiti C. & D. e di tutte le possibili applicazioni,<br />
costituisce un oggetto di studio di grande interesse: ciononostante non sono<br />
ancora definite delle prescrizioni di normativa adeguate che regolino l’uso dei<br />
suddetti materiali di risulta. A causa della complicatezza (normativa) del tema,<br />
nella presente ricerca si eviterà di entrarne nel merito, potendo costiituire questa<br />
stessa, un argomento di ricerca a se stante; si intende comunque sottolienarne i<br />
possibili vantaggi economici.<br />
A questo punto rusulta<br />
chiaro come la promessa di<br />
un futuro risparmio nei<br />
costi di smaltimento, o<br />
addirittura di un guadagno<br />
nella rivendita di materiale<br />
riutilizzabile, potrebbe<br />
rivestire un ruolo<br />
decisionale notevole in un<br />
intervento di demolizione<br />
di una certa importanza.<br />
Centrale di trattamento mobile
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
Una metologia di intervento che preveda una demolizione selettiva è infatti<br />
totalmente finalizzata al successivo riciclo e riutilizzo dei materiali di risulta.<br />
Nonostante la legittimità e validità teorica di un intervento di demolizione pensato<br />
in quest’ottica, tuttora i costi di lavorazione ai fini del riciclo restano ancora<br />
considerevoli, normalmente non giustificati dall’attuale valore attribuito ad alcuni<br />
dei materiali di risulta (gli aggregati, nel caso del calcestruzzo).<br />
La soluzione ottimale è quindi saper valutare con accuratezza fino a che punto<br />
spingere il grado di selezione in fase di demolizione per cercare di ottenere dei<br />
prodotti, che sufficiente affidabili dal punto di vista tecnico, presentino dei costi<br />
di produzione concorrenziali con il mercato dei prodotti naturali di riferimento.<br />
In un secondo tempo si illustrerà come elaborare l’intero processo di abbattimento<br />
in funzione di un successivo riuso.<br />
Componente economica<br />
Il terzo fattore elencato, tra quelli che maggiormente influiscono sulla decisione<br />
del procedimento da adoperare , è sicuramente il “fattore economico”. A monte<br />
di tutto, sta la qualificazione dell’impresa appaltatrice che dovrà fisicamente<br />
eseguire i lavori: è evidente che, a seconda delle risorse, sia tecnologiche che<br />
economiche a propria disposizione, l’impresa proporrà una soluzione invece che<br />
un’altra.<br />
Non è detto quindi che la tecnica di demolizione<br />
scelta alla fine, rispecchi la soluzione ottimale dal<br />
punto di vista tecnico, ma tale compromesso è<br />
comprensibile. Il problema nasce quando una scelta<br />
effettuata per motivi puramente economici, pur<br />
ottenendo i risultati progettati (targets), comporta<br />
un forte impatto ambientale, conseguenza spesso<br />
trascurata.<br />
È proprio per evitare ciò, che si è provveduto negli anni a creare un mercato che<br />
riutilizzi in rifiuti C. & D. (Construction & Demolition), adeguatamente trattati e<br />
selezionati. All’interno di un organismo edilizio di qualsivoglia tipologia, alcuni<br />
elementi costruttivi permettono un loro immediato riutilizzo, senza la necessità di<br />
un pre-trattamento, mentre molti altri elementi costituenti devono subire<br />
preventivamente alcune rielaborazioni. Queste lavorazioni preparatorie possono<br />
essere svolte in loco, ovvero in stabilimenti specializzati. Il calcestruzzo in<br />
particolare, necessita di una serie di trattamenti (illustrati nel capitolo relativo alle<br />
tecnologie) prima di poter essere riciclato: questo trattamento è costituito<br />
essenzialmente da un’azione di cernita e ulteriore frammentazione, fino ad<br />
arrivare alla pezzatura desiderata.<br />
Tornando a trattare i fattori che subentrano nel processo progettuale per<br />
individuare una tecnica di demolizione, è possibile effettuare una elencazione<br />
delle possibili spese (in fase esecutiva) considerando la possibilità di uno parziale<br />
riciclaggio dei materiali:<br />
35
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
- spese relative alla tecnologia stessa;<br />
- spese relative alle misure di sicurezza (nei confronti degli operatori e del<br />
contesto);<br />
- spese relative allo smaltimento rifiuti C.& D., fase costituita dalle seguenti<br />
sottofasi:<br />
o eventuale pre-trattamento in sito;<br />
o imballaggio;<br />
o trasporto allo stabilimento di riciclaggio più vicino;<br />
o controllo qualità post-trattamento;<br />
- spese relative al trasporto ed al deposito dei rifiuti residui inutilizzabili, nelle<br />
discariche più vicine.<br />
Al fine di ridurre il più possibile le spese da sostenere, aumentando di<br />
conseguenza l’utile dell’impresa, è conveniente quindi l’inserimento del concetto<br />
del riciclo: l’unico modo per ammortizzare, in una certa misura, le spese succitate,<br />
diventa la rivendita di detti prodotti riciclati.<br />
Come viene spiegato in seguito (nel capitolo relativo alle tecnologie), quello del<br />
riciclaggio è un mercato ancora giovane, in particolare in Italia: alcuni prodotti<br />
dello smantellamento di un edificio, possono essere rivenduti senza dover subire<br />
lavorazioni particolarmente impegnative ed onerose (prodotti in acciaio,<br />
serramenti interni ed esterni), mentre altri, ed il calcestruzzo tra questi,<br />
necessitano di laboriosi trattamenti, oltre a controlli qualitativi, prima di potere<br />
essere rimesso sul mercato.<br />
Quindi solo una valutazione di mercato ragionata ed approfondita può consentire<br />
di ottenere considerevoli risparmi si in termini economici che in termini di<br />
utilizzo di risorse: visto in quest’ottica, il riciclaggio diventa realmente una<br />
componente cardine del progetto esecutivo.<br />
Per valutare effettivamente il grado di convenienza di un possibile riutilizzo di un<br />
materiale, è però necessario prescindere dalle considerazioni a carattere generale,<br />
ed immergersi in una serie di valutazioni economiche molto più concrete; si<br />
riportano in questa sede le linee guida su quali siano i fattori da indagare, per<br />
poter redigere alla fine un documento, che abbia come risultato finale delle cifre<br />
che rappresentino la convenienza o meno, il risparmio od addirittura il possibile<br />
utile, di un riciclaggio all’interno di un intervento di demolizione.<br />
In primo luogo bisogna valutare il mercato esistente relativo al sottoprodotto<br />
ottenuto e stimarne l’effettivo valore mercato: la relazione che se ne redige, dovrà<br />
contenere quindi un prezzo medio del suddetto sottoprodotto, preventivamente già<br />
quantificato (in mc o kg). Questa valutazione economica risulterebbe più<br />
completa, se corredata di un cronoprogramma che definisca i tempi necessari per<br />
il piazzamento del prodotto nel relativo mercato e quindi del conseguente<br />
ammortamento. Una volta calcolati gli eventuali utili si può passare a computare<br />
le spese dovute alle varie fasi di quest’attività di riciclaggio.<br />
36
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
Si riportano le principali fasi relative ad un processo di riciclaggio, focalizzando<br />
l’attenzione sui componenti in calcestruzzo, avvisando però che l’utile dovuto al<br />
concetto di riuso inizia ad assumere una certa rilevanza, quando viene applicato<br />
al maggior numero possibile di materiali derivanti in uno smantellamento di un<br />
organismo edilizio; quindi, una volta abbattuto l’edificio si avrà:<br />
- primo stoccaggio provvisorio in cantiere;<br />
- pre-trattamenti in cantiere:<br />
o prima cernita del materiale di interesse, dalle componenti inutilizzabili<br />
o dannose;<br />
o frammentazione finalizzata ad un trasporto più conveniente;<br />
- imballaggio del materiale ottenuto, per suo invio verso il relativo depositi di<br />
trattamento;<br />
- recupero ambientale (ritorno alle condizioni iniziali) degli spazi di stoccaggio<br />
provvisorio;<br />
- trasporto dal cantiere al deposito per eventuali ulteriori trattamenti;<br />
- trattamento definitivo in deposito per l’ottenimento del prodotto finale;<br />
- prove di controllo qualitativo per ottenimento dei permessi di immissione sul<br />
mercato;<br />
- trasporto e collocazione del prodotto presso relativo rivenditore;<br />
- trasporto in discarica del restante materiale inutilizzabile.<br />
Ciascuna delle fasi elencata dovrebbe essere ulteriormente suddivisa nelle sue<br />
eventuali sottofasi, per poter valutare, di ognuna di esse, i relativi costi e tempi,<br />
prevedendo anche l’incidenza economica di eventuali ritardi nella tabella di<br />
marcia. Più a fondo verrà eseguita questa ricerca, tanto maggiore sarà il livello di<br />
dettaglio della conoscenza del risparmio acquisita: ad esempio per ottimizzare la<br />
sola voce relativa ai trasporti, sarebbe utile valutare anche in flusso medio di<br />
automezzi necessari al trasferimento del materiale da una sede ad un’altra,<br />
scegliendo quindi uno stabilimento per il trattamento che contemporaneamente,<br />
minimizzi il percorso, facendo riferimento ad un bacino di utenza più vasto<br />
possibile.<br />
Fattore ambientale<br />
Ciò che è stato definito come quarto fattore, ossia il “fattore ambientale”,<br />
rientrerebbe in verità in ugual misura sia all’interno della categoria dei “vincoli<br />
contestuali”, che in quella dei “principi di sicurezza”: in effetti i discorsi relativi a<br />
questo fattore altro non sono che delle prescrizioni, atte a garantire vari tipi di<br />
sicurezza nei confronti del contesto ambientale circostante. Data però la<br />
fondamentale importanza di questo elemento, si è preferito analizzarlo in maniera<br />
separata da tutti gli altri fattori.<br />
37
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
Le categorie generiche di possibile danneggiamento ambientale, causato da un<br />
processo di demolizione, sono (in ordine crescente di gravità):<br />
- inquinamento acustico nei confronti degli abitanti adiacenti: forte nel caso di<br />
uso di esplosivo, o qualsiasi altro mezzo meccanico classico; più limitato nel<br />
caso di utilizzo di utensili diamantati per il taglio, spacca-roccia, od<br />
idrodemolizione;<br />
- inquinamento dovuto a polveri generiche: conseguenza tipica di procedimenti<br />
di abbattimento per impatti meccanici (di vario genere, esplosivi e mezzi<br />
meccanici), ma limitabile attraverso l’affiancamento di getti d’acqua ad<br />
ampio raggio;<br />
- inquinamento a carattere tossico: possibile a causa di alcuni materiali<br />
fortemente inquinanti, che nel momento dell’abbattimento potrebbero essere<br />
liberati nell’ambiente ( aria, acqua, terreno), mettendo a rischio direttamente<br />
gli operatori ed il contesto (tipico il caso degli elementi in amianto in matrice<br />
stabile o friabile); per questi la normativa vigente prevede tassativamente<br />
severe procedure di rimozione e smaltimento.<br />
Rientrano particolarmente in questa categoria i rischi conseguenti ad una<br />
demolizione di un fabbricato adibito ad uso industriale (in particolare di<br />
produzione chimica), il quale potrebbe, se non preventivamente bonificato<br />
inquinare, al momento dell’abbattimento, l’ambiente circostante, ed ancor peggio<br />
contaminare, con liquami tossici, presenti nei propri impianti, eventuali falde<br />
acquifere nascoste nel sottosuolo.<br />
In generale, come si può notare valutando le diverse tipologie di inquinamento<br />
succitate, i rischi relativi al discorso ambientale, possono coinvolgere il contesto<br />
su una scala molto più allargata rispetto al suolo su cui insiste l’edificio da<br />
demolire, basti pensare al caso di contaminazione di una falda acquifera.<br />
Il fattore di rischio ambientale, può coinvolgere altresì anche ciò che si desidera<br />
siano i materiali di risulta di un intervento di demolizione, ai fini di un successivo<br />
riciclo, rendendoli quindi inutilizzabili.<br />
Senza disturbare il già citato caso di demolizione di stabilimento chimico, basti<br />
pensare che in alcuni casi, anche macerie provenienti da costruzioni localizzate in<br />
aree prossime al mare possono dare problemi di rilascio di solfati e cloruri alcalini<br />
(tanto dannosi anche per il calcestruzzo in fase di esercizio, se non protetto da<br />
adeguato copriferro, contro il noto processo della carbonatazione).<br />
Le principali cause di un possibile danneggiamento di rifiuti C. & D. possono<br />
essere le seguenti:<br />
- tipologia ed ubicazione dell’edificio da demolire l’ambiente stesso rende<br />
inutilizzabili i futuri materiali da riciclare;<br />
- materiali impiegati durante l’esercizio dell’organismo edilizio la<br />
destinazione d’uso dell’edificio danneggia, tramite i materiali in esso trattati, i<br />
futuri materiali da riciclare;<br />
38
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
- materiali costitutivi il corpo di fabbrica e tipologie di impianti tecnici presenti<br />
il corpo di fabbrica stesso, tramite alcuni suoi elementi costruttivi può<br />
inquinare i futuri materiali da riciclare.<br />
Si elencano in seguito alcuni materiali che possono alterare in maniera sensibile<br />
l’impatto ambientale dei residui da demolizione ottenibili: rivestimenti e giunti<br />
catramati, materiale ligneo impregnato, pannelli di isolamento termo-acustico di<br />
vario genere costituiti di lana di vetro o di roccia.<br />
È quindi doveroso smontare ed eliminare preventivamente, ed in maniera separata<br />
tutta la componente impiantistica, partendo dai tradizionali componenti di<br />
impianti tecnici (quali quadri e cavi elettrici, tubazioni e scarichi, centraline di<br />
riscaldamento e di condizionamento, canne fumarie), fino, ovviamente, ai grandi<br />
trasformatori, motori elettrici, gruppi elettrogeni etc.<br />
Pinza frantumatrice montata su robot tele-comandato<br />
39
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
Principi di sicurezza<br />
Per affrontare il discorso relativo al quinto punto, cioè i “principi di sicurezza”, è<br />
necessario in primo luogo, classificare le diverse tipologie di rischio che un<br />
intervento di abbattimento comporta, distinguendole anche in funzione<br />
dell’oggetto sul quale grava il rischio.<br />
Le possibili macro-categorie sono le seguenti:<br />
- I sicurezza relativa alla statica;<br />
- II sicurezza relativa all’impiantistica;<br />
- III sicurezza relativa al procedimento stesso di abbattimento;<br />
Prima di passare ad enucleare le caratteristiche ed i sottoinsiemi di ogni tipologia<br />
di rischio, si preferisce riportare una tabella, illustrativa di tutte le categorie e<br />
sotto-categorie dei possibili protagonisti che possono essere oggetto di un qualche<br />
genere di rischio.<br />
Nella tabella sono anche riportate le immaginabili correlazione e mutue influenze<br />
tra i suddetti protagonisti, cioè le varie possibilità che il rischio agente su un<br />
elemento influenzi indirettamente altri oggetti.<br />
L’oggetto più importante esposto al rischio, è naturalmente l’essere umano, infatti<br />
si può notare come tutti gli elementi, direttamente o meno, possano influenzare la<br />
risultante di rischio a cui può essere soggetto: quindi lo studio dei possibili rischi<br />
e tutto finalizzato alla protezione di questo protagonista.<br />
Per fattore umano, si intendono due categorie, distinguibili per ubicazione: gli<br />
operatori dell’intervento di demolizione, presenti direttamente sul sito, e gli<br />
abitanti circostanti il sito interessato.<br />
Entrambe le categorie possono essere soggette a rischi, in maniera diretta o<br />
indiretta per tramite dell’organismo edilizio interessato (globalmente o localmente<br />
per mezzo di una sua componente), ovvero per tramite dell’ambiente circostante.<br />
Bisogna ricordare che l’attenzione nei confronti della sicurezza delle maestranze<br />
operanti in un intervento di demolizione, è relativamente moderna, come del resto<br />
quella nei confronti di qualsiasi categoria di operatore di cantiere. A questo<br />
proposito si possono consultare molti filmati (in particolare della nota società<br />
americana di macchina da cantiere “Caterpillar”) e documentazioni in genere,<br />
relative a demolizioni avvenute all’inizio del secolo scorso, per vedere in quali<br />
condizioni di scarsa sicurezza si lavorava fino a non molto tempo fa.<br />
Ad ogni modo l’evoluzione del concetto generale di sicurezza in cantiere,<br />
(culminato in Italia con la nota legge 494 del 1996) è un discorso estremamente<br />
vasto, ed esula dagli obiettivi del presente testo.<br />
40
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
Tabella illustrativa interrelazioni tra i protagonisti del rischio<br />
Per chiarire e fornire un esempio pratico di tutte le possibili interrelazioni studiate<br />
nella tabella, si riporta qui di seguito, un caso esemplificativo, in cui, a partire da<br />
poche esempi pericolosi, si illustrano tutte le possibili non-auspicabili<br />
conseguenze.<br />
• S<br />
e durante la fase di programmazione e progettazione di un intervento di<br />
demolizione, non sono state prese adeguatamente in considerazione le<br />
conseguenze strutturali sull’edificio, di una sua progressiva manomissione,<br />
potrebbe verificarsi un suo danneggiamento strutturale imprevisto, quale un<br />
crollo parziale precoce, che risulterebbe naturalmente molto rischioso, in<br />
primo luogo direttamente per le maestranza in cantiere; potrebbe risultare<br />
altrettanto dannoso anche per l’ambiente del sito della demolizione, se esso<br />
comportasse un danneggiamento di eventuali impianti non adeguatamente<br />
svuotati, e la dispersione dei materiali (accidentalmente tossici) al loro<br />
interno; se il liquame versato permeasse nel terreno, il danno potrebbe<br />
estendersi anche nell’ambiente circostante, attraverso la contaminazione di<br />
una falda sottostante e mettendo quindi a rischio anche una popolazione<br />
residente non immediatamente nelle vicinanze.<br />
Senza dover ricorrere al liquame tossico assorbito dal terreno, basti<br />
considerare che il crollo parziale precoce avverrebbe molto probabilmente<br />
lungo una direzione non auspicata, danneggiando quindi gli edifici adiacenti, e<br />
di conseguenza mettendo nuovamente e gravemente a rischio i loro residenti.<br />
Un altro esempio di danneggiamento che l’edificio in fase di demolizione, può<br />
comportare nei confronti del contesto, in particolare sugli altri edifici, è<br />
rappresentato dal rischio della proiezione incontrollata di macerie durante la<br />
disarticolazione dello scheletro portante, per effetto dell’esplosivo.<br />
41
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
Fortunatamente anche questo effetto è controllabile in vario modo: in primo<br />
luogo, calibrando il quantitativo di esplosivo usato in base al calcolo della<br />
massima gittata (con un moto parabolica) di un detrito proiettato; così facendo<br />
si previene l’evento pericoloso a monte, altrimenti è possibile comunque<br />
prevedere una fasciatura dell’elemento in cui sono state inserite le cariche, con<br />
del materiale tessile particolare: la fasciatura, che pur venendo distrutta<br />
durante l’esplosione, riuscirà comunque a ridurre l’accelerazione<br />
dell’elemento proiettato.<br />
Non è raro il caso in cui, demolendo parzialmente un corpo di fabbrica, si<br />
vadano a rompere delle tubazioni interrate ancora in funzione, facendo<br />
disperdere nel terreno dei forti quantitativi d’acqua; questa dispersione può<br />
portare ad una locale liquefazione del terreno (annullando la resistenza del<br />
terreno a sforzi taglianti, cioè rendendo nulle le componenti t ij del tensore<br />
degli sforzi).<br />
La conseguenze, come spesso accade, sono cedimenti differenziali delle<br />
fondazione gravanti su quella fetta di terreno, che comportano danneggiamenti<br />
della struttura in elevazione, quali la nascita di diffusi e profondi quadri<br />
fessurativi. È d’altronde improbabile che tale danneggiamento, dovuto a<br />
cedimenti differenziali in fondazione, comporti un crollo dell’edificio stesso,<br />
mettendo a rischio la vita degli alloggianti.<br />
Stiamo quindi trattando delle conseguenze di tipo geotecnico dovute ad un<br />
intervento di abbattimento, e quello analizzato, non è l’unico caso<br />
immaginabile.<br />
Basti considerare la semplice espressione elaborata da Karl Terzaghi (padre<br />
della geotecnica), con contributi di Prandtl e Caquot, per la valutazione del<br />
carico limite a rottura di un terreno, su cui grava una fondazione nastriforme:<br />
1<br />
qlim = cN c + γD f N q + γBN<br />
γ , come si può notare facendo una<br />
2<br />
piccola applicazione numerica, la componente dovuta al sovraccarico laterale<br />
è quantitativamente molto importante per garantire la portanza del terreno: nel<br />
caso in cui si dovesse eliminare un corpo di fabbrica preesistente ad un altro<br />
edificio adiacente ad esso, e qualora la fondazione di quest’ultimo risultasse<br />
calcolata considerando il sovraccarico degli edifici circostanti, si andrebbe<br />
incontro a non pochi problemi di cedimenti differenziali del corpo che si<br />
voleva mantenere.<br />
meccanismo di collasso<br />
Questo avverrebbe perché, eliminando<br />
questo sovraccarico laterale, si renderebbero<br />
più liberi di risalire i cunei superficiali di<br />
rottura del terreno, favorendo quindi il<br />
meccanismo di collasso, e di conseguenza<br />
un cedimento della fetta di terreno<br />
sottostante la fondazione.<br />
42
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
Sempre il terreno, potrebbe diventare un ottimo mezzo di trasmissione di onde<br />
di vibrazione, generate in vario modo, e dirette verso gli edifici adiacenti;<br />
esistono tanti procedimenti di demolizione, che, in maniera indesiderata<br />
comportano come effetto secondario, la creazione di onde di sovra-pressione:<br />
basti pensare all’uso dell’esplosivo, o del martello demolitore ed di tutte le<br />
altre tecniche il cui procedimento si abbattimento si basa sul principio degli<br />
impatti ripetuti (tutto ciò sarà ampiamente trattato in seguito). Attenzione a<br />
non dimenticare la possibilità di forti vibrazioni indotte da un impatto al suolo<br />
non adeguatamente considerato, generato da una caduta di una maceria troppo<br />
massiva. Questo genere di vibrazioni può portare alla rottura di eventuali<br />
vetrate di edifici adiacenti, con conseguente ferimento dei dimoranti.<br />
Infine per avere un esempio di interrelazione tra l’ambiente del sito della<br />
demolizione, e gli abitanti delle zone circostanti, basti pensare a quel tipo di<br />
inquinamenti generati nel cantiere, e capaci di diffondersi direttamente senza<br />
l’ausilio di un mezzo fisico (quale il terreno o le falde acquifere): ne sono un<br />
esempio l’inquinamento acustico generato durante il processo di demolizione,<br />
il cui livello è variabile in funzione della tecnica adoperata, e l’inquinamento<br />
generato dalle polveri, che vengono prodotte più o meno sempre, a<br />
prescindere dal procedimento utilizzata.<br />
Entrambe le tipologie di inquinamento, agiscono indifferentemente sia sulle<br />
maestranze in cantiere (in misura maggiore), sia sui residenti delle zone<br />
circostanti (in misura minore).<br />
Esistono comunque diverse metodologie per ridurre gli effetti dei suddetti<br />
fenomeni, quali l’abbattimento delle polveri con getti d’acqua, o l’uso di<br />
semplici d.s.p. (dispositivi di sicurezza personale, nel nostro caso cuffie da<br />
cantiere) da parte degli operatori.<br />
Con questi semplici esempi si è mostrato come fenomeni apparentemente<br />
sconnessi tra loro possono influenzarsi anche indirettamente ed a lungo<br />
raggio, il tutto finalizzato ad una valutazione dei possibili rischi agenti sugli<br />
esseri umani coinvolti (direttamente o meno).<br />
Riassumendo, nell’esempio illustrato:<br />
l’edificio analizzato danneggia<br />
gli operatori<br />
l’edificio analizzato danneggia<br />
l’ambiente<br />
l’ambiente danneggia i<br />
residenti confinanti<br />
l’edificio analizzato danneggia<br />
edifici contigui<br />
gli edifici contigui<br />
danneggiano i residenti<br />
43<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
tramite eventuali crolli<br />
imprevisti;<br />
inquinamento terreno;<br />
tramite inquinamento falde<br />
acquifere;<br />
tramite eventuali crolli<br />
imprevisti;<br />
tramite conseguenze crolli<br />
imprevisti / proiezione<br />
incontrollata di detriti;
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
l’ambiente danneggia gli<br />
edifici contigui<br />
l’ambiente danneggia gli<br />
operatori<br />
l’ambiente danneggia i<br />
residenti confinanti<br />
44<br />
<br />
<br />
incontrollata di detriti;<br />
tramite liquefaz. terreno per<br />
perdite H20;<br />
tramite diminuzione portanza<br />
terreno (vd. espressione di<br />
Terzaghi);<br />
tramite trasmissione vibrazioni;<br />
<br />
<br />
tramite inquinamento polveri o<br />
acustico;<br />
tramite inquinamento polveri o<br />
acustico;<br />
Tornando alla prima classificazione, quella relativa alle tipologie di rischi che un<br />
processo di demolizione può comportare, come si può notare, nella Ia categoria si<br />
sono raccolti tutti quei possibili eventi comportanti una componente di rischio di<br />
tipo strutturale. I protagonisti che possono essere oggetto di questa tipologia di<br />
rischio, possono essere sia entità fisiche che persone: per definizione, il rischio di<br />
tipo statico agisce, in primo luogo, direttamente sulla struttura, globalmente o<br />
localmente, ed in seguito, per tramite di essa o di un suo componente, può mettere<br />
in pericolo le persone.<br />
I possibili rischi, già accennati nel caso esemplificativo, e le dovute precauzioni<br />
da prendere (sia in fase progettuale, che esecutiva), per evitare dissesti strutturali<br />
indesiderati, saranno ampiamente discussi in seguito, nel paragrafo relativo alle<br />
considerazioni strutturali: ciononostante si premette che, per motivi chiarificati<br />
successivamente , il rischio relativo agli aspetti strutturali è quello maggiormente<br />
influente nel momento decisionale di un iter progettuale relativo ad un intervento<br />
di abbattimento.<br />
I rischi derivanti dalle componenti impiantistiche di un organismo edilizio da<br />
demolire, possono agire essenzialmente su tre soggetti: sul personale addetto alla<br />
demolizione, sull’organismo edilizio stesso e sulle sue componenti fisiche, od<br />
infine sul contesto ambientale.<br />
Le tipologie di reti impiantistiche possono essere le più svariate, basti considerare<br />
per esempio, la grande varietà presente all’interno di un edificio a destinazione<br />
ospedaliera, oppure in uno stabilimento per produzioni industriali: in questo caso<br />
infatti, le tipologie di impianti di produzione, e le relative reti impiantistiche,<br />
variano sostanzialmente, in funzione dello oggetto finale della produzione ed a<br />
seconda del tipo di lavorazioni previste per il suo ottenimento; la medesima forte<br />
variabilità vale anche per i materiali trattati all’interno di queste reti<br />
impiantistiche.<br />
Nella categoria dei rischi impiantistici si è deciso di trattare solamente quelli<br />
gravanti direttamente sull’uomo (nel nostro caso sulle maestranze del cantiere) e
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
non quelli agenti per tramite di un inquinamento di un mezzo convettivo (aria,<br />
acqua, terreno), i quali saranno contemplati nella terza categoria.<br />
Quindi, nonostante la grande varietà delle possibili reti impiantistiche, le più<br />
comuni sono quelle relative agli impianti elettrici, termici, del gas e di<br />
condizionamento. Tornando all’obiettivo del discorso, cioè la valutazione di quali<br />
fattori possano influire sulla scelta di una tecnica di demolizione all’interno di un<br />
processo decisionale, non si può affermare che un progetto possa essere a tal<br />
punto influenzato dai “principi di sicurezza” (in particolare da quelli legati alla<br />
componente impiantistica) tanto da esserne vanificato, ma sicuramente esso dovrà<br />
interagire con detti principi e tenerli in massima considerazione: questo attento<br />
riguardo nei loro confronti, si manifesterà in pratica in alcune prescrizioni di<br />
sicurezza, che affiancheranno le varie fasi del progetto ed eventualmente<br />
modificheranno quest’ultime, sempre in funzione dell’incolumità degli operatori.<br />
Anche il fattore di sicurezza relativo all’inquinamento, come del resto la quello<br />
della sicurezza nei confronti degli operatori di cantiere, rientra in un discorso<br />
relativamente nuovo e moderno, poiché l’intero concetto della sensibilità<br />
ambientale è stato acquisito solo negli ultimi.<br />
L’ultima tipologia di rischio che subentra nel momento decisionale è quello che<br />
dipende dal procedimento di abbattimento utilizzato: ogni tecnica di demolizione,<br />
comporta intrinsecamente delle componenti di rischio.<br />
Solitamente, le persone maggiormente esposte a questa tipologia di rischi sono gli<br />
addetti stessi alla demolizione, ma bisogna specificare che, a seconda del livelli di<br />
devastazione al quale la tecnica può arrivare, le componenti di rischio che essa<br />
contiene possono allargare il proprio raggio d’azione, fino a raggiungere oggetti e<br />
persone ben al di fuori del cantiere della demolizione.<br />
Suddividendo le tipologie di tecniche in tre grandi categorie, si avranno:<br />
- tecniche basate sull’uso di esplosivo;<br />
- tecniche basate sull’uso di mezzi meccanici (a grande e piccola scala);<br />
- tecniche basate sull’uso di procedimenti chimici o termici.<br />
Come è noto, i procedimenti basati sull’uso dell’esplosivistica risultano essere<br />
quelli più devastanti, e la loro potenza può accidentalmente investire, sia il<br />
personale di cantiere che i civili, residenti o passanti nelle vicinanze; nel caso non<br />
siano state prese le dovute precauzioni, il personale di cantiere potrebbe essere<br />
colpito (in maniera sicuramente fatale) sia direttamente dalla deflagrazione, che<br />
indirettamente dall’edificio in questione, tramite un suo inaspettato collasso<br />
(anche parziale); le persone esterne al cantiere invece, possono eventualmente<br />
essere danneggiate in maniera più indiretta: solitamente la momento<br />
dell’esplosione il cantiere viene severamente interdetto ai non addetti ai lavori,<br />
creando una zona cuscinetto sufficientemente estesa da evitare qualsiasi rischio<br />
diretto dell’esplosione sui passanti. Possono però essere colpiti sia gli edifici che i<br />
relativi residenti da eventuali conseguenze trasversali, quali: proiezione<br />
incontrollata di detriti, sovrappressioni nell’aria (tali da portare alla rottura di<br />
45
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
vetri), e tutte quelle possibili conseguenze di secondo ordine, di natura geotecnica<br />
contemplate nel paragrafo precedente.<br />
I procedimenti che vedono impegnati mezzi meccanici di demolizione, possono<br />
essere a loro volta ulteriormente suddivisi in due sottocategorie: mezzi meccanici<br />
pesanti ed attrezzature meccaniche portabili a mano. Nella prima classe rientrano<br />
tutti quei macchinari pesanti azionati dall’uomo, che fanno essenzialmente capo<br />
alla benna, e sulla quale è possibile montare attrezzature secondarie di vario<br />
genere (martelli demolitori, wrecking ball, pinze, cesoie e frantumatori idraulici,<br />
fresatrici e bocciardatrici, scarnificatici, etc.): le loro prescrizioni di sicurezza<br />
sono essenzialmente quelle relative a qualsiasi altra macchina da cantiere.<br />
Nella seconda sottocategoria rientrano invece tutte quelle attrezzature mobili,<br />
manovrabili a mano, che permettono perciò un minor livello di distruzione,<br />
essenzialmente finalizzate all’eliminazione di un solo elemento costruttivo: ne<br />
fanno parte quindi, tutti gli utensili per il taglio del calcestruzzo, basati sulla<br />
tecnologia del diamante, i vari spacca-roccia (chimici, meccanici, a sparo), frollini<br />
e martelli pneumatici manuali, attrezzature per il taglio termico e per<br />
l’idrodemolizione (finalizzata al taglio od alla sola scarnificazione superficiale);<br />
per le prescrizioni di sicurezza delle suddette tecnologie, è sufficiente far<br />
riferimento alle istruzioni per l’uso che le varie ditte fabbricanti forniscono col<br />
prodotto.<br />
Sinora sono stati illustrati ed approfonditamente analizzati, i principali fattori<br />
che si ritiene subentrino all’interno di un processo decisionale relativo ad<br />
un’attività di demolizione di un organismo edilizio, influenzando direttamente la<br />
scelta finale della tecnologia da utilizzare.<br />
Si è tentato di rendere la loro esposizione più immediata alla comprensione,<br />
tramite alcuni casi pratici, finalizzati più che altro alla chiarificazione delle<br />
interrelazioni esistenti tra i vari fattori in gioco ed i protagonisti, fisici ed umani,<br />
del processo di demolizione.<br />
La enucleazione fatta sinora può essere sintetizzata tramite lo schema che segue.<br />
46
CONTROLLO di un PROGETTO di DEMOLIZIONE<br />
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
Fattori che influenzano la scelta di una tecnologia<br />
eventi eccezionali<br />
(naturali e non)<br />
perturbata<br />
da<br />
sicurezza statica<br />
dell'organismo<br />
degrado strutture portanti;<br />
degrado avanzato;<br />
alterata<br />
da<br />
motivi di sicurezza; sicurezza reti<br />
impiantistiche<br />
1.1 disagibilità dell'immobile,<br />
causata da<br />
difformità con le norme vigenti;<br />
1. Motivi ed obiettivi estrinseci;<br />
inadattabilità a mutate<br />
esigenze funzionali;<br />
inefficienza funzionale<br />
1.2 perdita di utilità dell'immobile,<br />
causata da<br />
ingombro della strumentazione;<br />
2.1 vincoli volumetrici e di ingombro;<br />
2. Vincoli contestuali;<br />
ingombro del materiale di risulta;<br />
2.2 vincoli normativi<br />
2.3 interazione fattore riciclo<br />
47<br />
3.1 spese da sostenere<br />
VS<br />
3.2 recupero con rivendita materiale riciclato<br />
3. Componente economica;<br />
ambiente / persone;<br />
4.1 inquinamento acustico;<br />
ambiente / persone;<br />
4.2 inquinamento per polveri;<br />
4. Fattore ambientale;<br />
ambiente / persone;<br />
4.3 inquinamento a carattere tossico;<br />
materiali da riciclare;<br />
4.4 danneggiamento prestazioni;<br />
5.1 rischi di natura strutturale-geotecnica;<br />
5. Principi di sicurezza.<br />
5.2 rischi di natura impiantistica;<br />
5.3 rischi intrinseci alla tecnica utilizzata;
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
Tutta l’analisi condotta finora in maniera specifica sul caso della progettazione e<br />
del decision taking di un’attività demolitiva, ha in verità un disciplina<br />
corrispondente normalizzata, di carattere totalmente generale, e conosciuta<br />
all’interno dei grandi processi produttivi con il nome di Project Management.<br />
L’approfondimento di questa disciplina ed alcuni esempi di sue applicazioni<br />
pratiche saranno oggetto del capitolo finale di questo testo, e rappresenteranno<br />
l’obiettivo della tesi stessa: applicare anche alla progettazione di un intervento di<br />
demolizione dei criteri di razionalizzazione che permettano, di conseguenza, un<br />
migliore controllo del rischio (uno dei fattori più vincolanti nel momento del<br />
decision taking).<br />
48
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
CONSIDERAZIONI STRUTTURALI IN UN<br />
INTERVENTO <strong>DI</strong> DEMOLIZIONE<br />
Per potersi introdurre allo studio degli aspetti strutturali che intervengono in un<br />
processo di demolizione, è necessario, in primo luogo, modificare la comune<br />
concezione della demolizione: come è stato già più volte ribadito, il momento<br />
della demolizione non deve essere pensato come un'unica fase operativa, bensì<br />
come un processo costituito da un sucessione di operazioni, ove, ad ognuna delle<br />
quali corrisponde un particolare schema statico; ogni schema statico dovrà di<br />
volta in volta tener conto delle variate condizioni al contorno.<br />
Solamente da alcuni anni i processi di demolizione delle opere, sono stati oggetto<br />
di fasi evolutive che ne hanno investito sia la scientificità delle procedure che le<br />
tecnologie esecutive. Nel passato, infatti, la cultura tecnica corrente ha ritenuto la<br />
demolizione un evento accessorio e marginale rispetto alla costruzione di<br />
un’opera, relegando le tecniche specifiche operative in un quadro artigianale<br />
senza alcuna specificità professionale. Demolizioni totali o parziali venivano<br />
condotte spesso con mezzi inadeguati e, di frequente, in dispregio di ogni norma<br />
e cautela della sicurezza; l’unico obiettivo di una painificazione di un qualsiasi<br />
intervento di demolizione era la minimizzazine dell’impegno di mezzi e mano<br />
d’opera. L’assenza di un piano preordinato di demolizione e l’affidamento delle<br />
possibili problematiche al solo intuito dell’operatore o del capocantiere, nel<br />
passato ha spesso dato luogo a situazioni impreviste, a crolli a catena che potevano<br />
essere evitati, con una approfondita analisi delle caratteristiche dell’opera o<br />
delle sue parti.<br />
Le evoluzioni del settore hanno oggi recepito la fondamentale importanza della<br />
conoscenza delle caratteristiche strutturali delle opere interessate da processi di<br />
demolizione. Nella moderna cultura tecnica la demolizione può anche essere<br />
interpretata come un processo di smontaggio dell’opera, la quale va sottoposta,<br />
eventualmente, a fasi inverse a quelle che ne hanno caratterizzato la costruzione.<br />
Il processo di demolizione, quindi, va progettato e pilotato con una successione di<br />
operazioni ad ognuna delle quali può corrispondere un preciso schema statico che<br />
dovrà tenere conto delle zone critiche dell’opera su cui intervenire per facilitare il<br />
processo stesso.<br />
Lo sviluppo delle tecniche operative sia con macchine tecnologicamente avanzate<br />
che con mezzi esplosivi garantisce oggi una rigorosa attuazione del progetto di<br />
demolizione il quale deve individuare, in ogni fase, obiettivi ben precisi nella loro<br />
progressione operativa sino alla conclusione del processo stesso. L’attuale<br />
assenza di una normativa specifica per le demolizioni, in verità difficile da<br />
impostare, rende i processi estremamente liberi ed affidati unicamente alla<br />
preparazione e alla sensibilità degli operatori.<br />
È però necessario puntualizzare che la maggior parte delle premesse sinora fatte,<br />
assumono realmente il loro peso quando si stia trattando di una demolizione<br />
49
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
parziale o comunque controllata, e non nel caso di un abbattimento totale od<br />
indifferenziato.<br />
È chiaro che nel primo caso, è necessario non solo un maggior impegno di mano<br />
d’opera, ma anche un coinvolgimento diretto del personale all’interno della<br />
struttura da demolire: ne conseguono quindi una serie di rischi per il personale<br />
che non risulterebbero invece in un intervento di demolizione totale, effettuata<br />
solitamente da uan certa di stanza di sicurezza.<br />
Tutti i discorsi e le considerazioni che seguiranno, sono finalizzate a mettere in<br />
luce l’imprevedibilità del comportamento strutturale di un organismo edilizio<br />
nella sua fase di smantellamento: queste considerazioni non sono altro che<br />
deduzioni relative al particolare processo della demolizione, tratte da una<br />
generale comportamento strutturale di un sistema portante. Essenzialmente gli<br />
stessi principi e schemi strutturali validi per la progettazione vengono utilizzati<br />
“al contrario” nella fase di smantellamento.<br />
In questa sede, non si ha nessuna intenzione di rispiegare i principi che regolano<br />
la progettazione strutturale, che si suppongono noti grazie alle discipline della<br />
“Scienza delle Costruzioni” e della “Tecnica delle Costruzioni”: si intende<br />
comunque sottolineare alcuni aspetti secondari del comportamento strutturale,<br />
che talvolta possono rimanere nascosti o latenti nella comune conoscenza<br />
strutturale di un progettista edile, ma riaffiorare come veri e propri problemi, con<br />
relativi gravi rischi, nella progettazione di un intervento complesso di<br />
abbattimento.<br />
A questo fine risultano molto utili i casi studio riportati ed analizzati nel dettaglio<br />
nel terzo capitolo: questa parte del testo ha il pregio di illustrare e commentare<br />
criticamente interventi di demolizione molto diversi tra loro, accomunati però da<br />
una forte presenza della componente strutturale (con relativi rischi) tra i fattori<br />
caratterizzanti la scelta progettuale della tecnica e del procedimento di<br />
demolizione da seguire.<br />
Cercheremo in primo luogo di esaminare, in forma generale e con riferimento ad<br />
alcune tipologie di opere, gli aspetti statici di interesse che possono caratterizzare<br />
le fasi evolutive, spesso in rapida successione, di una demolizione guidata.<br />
TIPOLOGIE DELLE OPERE E CLASSIFICAZIONE<br />
Anche se le opere che possono essere interessate da processi di demolizione sono<br />
estremamente varie per materiale e tipologia, per iniziare con ordine si ritiene opportuno<br />
svilupparne una classificazione.<br />
Per quanto concerne il materiale è possibile distinguere le seguenti tipologie:<br />
- strutture in legno (ordinario o lamellare);<br />
- strutture in muratura;<br />
- strutture in ferro;<br />
- strutture in calcestruzzo armato normale gettate in opera o prefabbricate;<br />
50
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
- strutture in calcestruzzo armato precompresso gettate in opera o prefabbricate.<br />
In effetti, ad ognuno di tali materiali sono legate tipologie strutturali correnti, in<br />
genere, ben consolidate.L’elenco ed un breve esame di tali tipologie risulta<br />
importante, anche con riferimento a particolari fasi costruttive, ove presenti, in<br />
quanto il progettista di un processo di demolizione non può operare senza un<br />
corredo di conoscenze, per quanto possibile completo, delle caratteristiche<br />
dell’opera su cui interviene.<br />
Per ogni tecnologia costruttiva si sono elencati alcuni punti fondamentali che ne<br />
riassumono le caratteristiche costruttive ed il comportamento strutturale.<br />
• strutture in legno:<br />
o solaio realizzato in tavole di legno con o senza getto di completamento;<br />
o ridotto peso proprio solaio e relativa rigidezza;<br />
o travatura principale e secondaria in legno, di modesta luce;<br />
o elevata deformabilità, fenomeni di instabilità molto ridotti;<br />
o travatura principale e secondaria schematizzabili come semplici travi<br />
appoggiate;<br />
o travature reticolari a schema semplice in genere isostatico;<br />
o eventuale presenza di elementi strutturali a puntone e tiranti (all’interno<br />
di schemi reticolari);<br />
• strutture in muratura:<br />
o elementi verticali portanti a sostegno di impalcati di piano, anche in<br />
legno, variamente e mutuamente ammorsati;<br />
o elementi verticali portanti sollecitabili essenzialemente a sforzo normale<br />
e non a momento flettente;<br />
o carico trasmesso in fondazione uniformente distribuito; necessità di<br />
utilizzo di fondazioni di tipo continuo (travi rovesce);<br />
o elevato peso proprio e rigidezza degli elementi verticali, rispetto agli<br />
orizzontamenti.<br />
o possibili tipologie ad arco, a semplice curvatura, di varia luce, funzione<br />
ed importanza. Si può spaziare dagli archi di qualche metro a presidio di<br />
aperture sino ai ponti e viadotti ad arco;<br />
o tipologie a doppia curvatura (volte) per coperture di aree di notevoli<br />
dimensioni;<br />
• strutture in acciaio:<br />
o telai semplici o complessi con possibile comportamento a “ritti pendolari<br />
od a telaio con nodi ad incastro”;<br />
o comportamento strutturale e modello di calcolo (vedi punto preced.)<br />
definito in funzione della tipologia di unioni: a cerniera od ad incastro.<br />
51
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
o orizzontamenti considerabili come travi appoggiate (isostatico) in caso<br />
di modello a “ritti pendolari”, ovvero come travi continue multicampata<br />
(iperstatico) in caso di modello a telaio con nodi ad incastro;<br />
o presenza quasi assicurata di elementi di controventamento;<br />
o diversità di tecnologie esecutive delle unioni: chiodate, imbullonate o<br />
saldati;<br />
o fortemente sensibile a fenomeni di instabilità: sia per gli elementi<br />
orizzontali, che per quelli verticali;<br />
o mediamente deformabile sutto carichi verticali;<br />
• strutture in calcestruzzo armato:<br />
o comportamento a telaio con perfetta trasmissione di tutte le<br />
Caratteristiche di Sollecitrazione, tra tutti gli elementi strutturali;<br />
o pilastri soggetti a presso-flessione deviata;<br />
o travi reticolari, in genere prefabbricate, con funzionamento alla<br />
Vierendel;<br />
o archi di notevole luce per ponti e viadotti realizzati con getto in opera<br />
(ponti Maillard) o con particolari procedure;<br />
• strutture in calcestruzzo armato precompresso:<br />
o travi semplici gettate in opera con cavi di precompressione post-tesi<br />
interni o esterni per applicazioni civili o per ponti e viadotti;<br />
o travi semplici prefabbricate in officina con armature di precompressione<br />
aderenti per applicazioni civili o per ponti e viadotti;<br />
o ponti e viadotti realizzati per conci in avanzamento, in opera o<br />
prefabbricati, con schema statico evolutivo;<br />
o ponti e viadotti realizzati con travi appoggiate prefabbricate e<br />
successivamente rese continue con armatura convenzionale o cavi;<br />
o ponti e viadotti realizzati con getti in opera e varati a spinta con schema<br />
statico evolutivo.<br />
nodo 1 nodo 2<br />
52<br />
Viste tridimensionali di nodi<br />
in acciaio:<br />
- nodo 1: giunto a cerniera<br />
(permette rotazioni, non<br />
trasmette momento);<br />
- nodo 2: giunto ad incastro<br />
trasmette tutte le C.di S.);
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
CONSIDERAZIONE STATICHE<br />
È necessario premettere che la complessità e la varietà delle tipologie delle opere,<br />
sia per materiale costitutivo e schema strutturale che per sequenze esecutive, non<br />
consente di individuare procedure operative ripetitive.<br />
Di conseguenza vanno impostati criteri operativi a carattere generale e di<br />
principio i quali, volta a volta, dovranno trattare prima i problemi di statica locale<br />
e, successivamente, i problemi di statica globale, nel quadro della isostaticità o<br />
iperstaticità dell’opera e degli schemi che verranno progressivamente a<br />
configurarsi.<br />
Per statica locale si intende il complesso di problemi che interessano parti<br />
dell’opera la cui crisi non coincide necessariamente con la crisi della struttura<br />
principale portante. Trattasi quindi di problemi che possono interessare le solette,<br />
le rampe scale, gli sbalzi ed altro; per statica globale si intende, invece, il<br />
complesso dei problemi che interessano parti dell’opera la cui crisi può<br />
coincidere con la crisi della struttura. Anche un intervento teso ad alterare il<br />
numero di iperstatiche della struttura va inquadrato nell’ottica della statica<br />
globale.<br />
Ciò premesso, un processo di demolizione deve preliminarmente individuare i<br />
seguenti aspetti fondamentali:<br />
- analisi dello stato di fatto: coincide con la raccolta della documentazione<br />
tecnica che descriva le caratteristiche dell'opera, analizzata da tutti i punti di<br />
vista: destinazioni d’uso, analisi costruttiva, concezione strutturale; di tutti<br />
questi aspetti dovrebbe essere studiata l’evoluzione nel tempo;<br />
- ipotesi di procedimento: momento progettuale vero e proprio in cui viene<br />
pianificata la strategia di intervento;<br />
- valutazione stadi intermedi: osservazione ed analisi delle fasi fondamentali<br />
delle operazioni di demolizione, con annesse verifiche statiche transitorie.<br />
Su tali punti si ritiene opportuno sviluppare alcune considerazioni.<br />
a) Analisi dello stato di fatto<br />
L’opera da demolire deve essere ben inquadrata con riferimento alla sua età, allo<br />
stato, ai materiali e alle loro caratteristiche, alle fasi costruttive e agli schemi<br />
strutturali che possono caratterizzarla. Risulta fondamentale poter disporre della<br />
documentazione tecnica. Non è altresì da sottovalutare l’analisi visiva<br />
dell’organismo da demolire, poiché solo in questo modo è possibile constatare<br />
fenomeni di degrado, che riducendo fortemente l’area della sezione resistente, ne<br />
compromettono fortemente le capacità strutturali.<br />
L’età dell'opera in genere può consentire di individuare, anche se non sempre in<br />
modo sufficientemente completo, le modalità costruttive adottate, le<br />
caratteristiche dei materiali delle varie parti, le tecniche di unione degli elementi<br />
strutturali.<br />
53
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
Al fine di adottare, nel processo di demolizione agli stati limite, un coefficiente di<br />
sicurezza necessariamente ridotto, può risultare opportuno effettuare valutazioni<br />
dirette delle caratteristiche dei materiali, con prelievo di campioni o prove non<br />
distruttive. Su tale base si può procedere ad una valutazione delle capacità<br />
portanti delle singole sezioni strutturali (e dei collegamenti), siano esse in legno,<br />
in muratura, in calcestruzzo normale, in acciaio o in calcestruzzo armato<br />
precompresso.<br />
Particolare attenzione va rivolta alla individuazione delle fasi di costruzione,<br />
poiché in particolare le grandi opere conservano memoria statica delle fasi transitorie.<br />
Alla conclusione di tali valutazioni il quadro conoscitivo dell’opera deve risultare<br />
sufficientemente completo per affrontare il progetto di demolizione.<br />
b) Ipotesi di procedimento<br />
Le strategie di intervento, nel rispetto del contesto in cui l’opera è ubicata e delle<br />
possibilità operative, dovranno individuare, sotto l’aspetto statico e in modo<br />
compiuto, le seguenti successioni:<br />
- rimozione carichi permanenti portati (tramezzature, rivestimenti,<br />
pavimentazioni);<br />
- demolizione progressiva degli elementi strutturali, partendo dagli elementi<br />
più portati fino a quelli più portanti;<br />
- progressivo declassamento dei vincoli di iperstaticità dell’opera e smontaggio<br />
dei singoli elementi costruttivi;<br />
- pilotaggio ed orientamento della caduta degli elementi strutturali e loro<br />
frazionamento a terra per facilitare trasporto e smaltimento.<br />
I punti di cui sopra dovranno essere singolarmente oggetto di analisi, anche<br />
approssimata e variamente diversificata, al fine di individuare le soluzioni ottimali<br />
nel quadro dell'approccio operativo, dell’assetto statico transitorio e della<br />
sicurezza.<br />
Si vuole sottolineare il fondamentale problema del declassamento delle<br />
caratteristiche iperstatiche e della individuazione delle zone critiche dell’opera.<br />
Tale declassamento assume particolari aspetti nelle strutture reticolari, classiche<br />
nei grandi ponti in acciaio ad arco o a travata, dando vita a schemi variati. La<br />
eliminazione di qualche asta o dei suoi collegamenti può comportare la trasformazione<br />
di un tirante in puntone, con conseguente crisi per instabilità locale.<br />
Analogamente risulta complesso il declassamento di un incastro a cerniera o<br />
comunque di un vincolo di continuità strutturale nelle travi continue o nei telai.<br />
Particolare attenzione va rivolta ai sistemi di controventamento in fase di demolizione.<br />
A proposito di questa operazione, è necessario fare una distinzione sui possibili<br />
rischi che si corrono: nel caso in cui si demolisca progressivamente tutto un<br />
54
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
organismo edilizio, eliminando subito gli elementi di controventamento, si lascia<br />
il resto dell’organismo attaccabile da parte di eventuali azioni orizzontali; se i<br />
tempi previsti per la conclusione dell’intervento sono relativamente brevi, la<br />
probabilità che si presenti un’azione orizzontale che porti al collasso, è abbastanza<br />
ridotta (specie se si usano tecniche di demolizione totale).<br />
La conseguenze più pericolose si presentano però nel caso in cui si stia operando<br />
una demolizione parziale di un organismo edilizio e, all’interno di tale processo,<br />
si preveda la rimozione od il trasferimento degli elementi di controventamento<br />
(ipotesi più possibile nel caso di uno scheletro in acciaio); non solo si rischia di<br />
lasciare l’edificio indifeso nei confronti delle azioni orizzontali, ma, nel caso di<br />
spostamento della posizione dei controventi si va a modificare completamente la<br />
concezione strutturale dell’opera!<br />
I controventi infatti non rivestono soltanto il ruolo di assorbimento delle forze<br />
orizzontali, ma, rappresentando anche elementi di elevata rigidezza locale,<br />
influenzano fortemente la posizione del centro delle rigidezze dell’intero edificio.<br />
Un loro spostamento comporta necessariamente una modificazione della distanza<br />
tra il centro delle masse e quello delle rigidezze, con conseguente nascita di un<br />
momento torsionale agente su un paino orizzontale.<br />
L’aspetto più importante è sicuramente il fatto che nel caso di distribuzioni non<br />
simmetriche dei pilastri e/o delle loro rigidezze, le sollecitazioni nei pilastri più<br />
lontani dal centro delle rigidezze si incrementano rispetto alla ripartizione basata<br />
sulla sola rigidezza dei pilastri a causa della rotazione che il solaio subisce nel suo<br />
spostamento.<br />
Disponendo, ad esempio, una parete a setto particolarmente rigida ad un’estremità<br />
dell’edificio, si può arrivare a raddoppiare le sollecitazioni sui pilastri all’estremo<br />
opposto. Da qui l’importanza, in sede progettuale, di favorire la scelta di schemi<br />
strutturali simmetrici, per evitare concentrazioni di sollecitazioni su una parte sola<br />
della struttura. La simmetria deve riguardare la disposizione dei pilastri, ma<br />
soprattutto la distribuzione delle rispettive rigidezze, nel senso che non è<br />
strettamente necessario che i pilastri siano distribuiti in modo perfettamente<br />
simmetrico, purché le loro rigidezze siano ripartite planimetricamente in modo<br />
che il baricentro di queste ultime non sia significativamente discosto dalla<br />
risultante delle azioni.<br />
Quindi nella progettazione, prevedendo di utilizzare degli elementi<br />
particolarmente rigidi (pareti a setto, nuclei scale o ascensori a struttura scatolare)<br />
è bene disporli ad entrambe le estremità della planimetria dell’edificio in modo da<br />
contenere comunque tra loro la risultante delle azioni, fornendo il massimo<br />
braccio possibile per ridurre l’effetto di rotazione dovuto all’eccentricità<br />
dell’azione. Queste ultime considerazioni, utili nella progettazione di una<br />
costruzione, diventano fondamentali nella progettazione di una demolizione.<br />
L’elevata rigidezza di nuclei scale e/o ascensore ha spesso comportato notevoli<br />
problemi addirittura in fase di caduta dell’organismo da abbattere: il nucleo<br />
oppone spesso una notevole resistenza alla caduta, restando spesso in piedi,<br />
oppure (cosa più rischiosa) modificando la direzione di caduta degli elementi<br />
55
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
contigui. Per ovviare a questo problema, si può procedere con due approcci<br />
diversi: è possibile isolare l’elemento, tagliando i collegamenti che lo legano al<br />
resto della struttura, per poi farlo cadere separatamente; oppure, al contrario, lo si<br />
vincola fortemente al resto della struttura, per assicurare che venga trascinato<br />
nella caduta, nella direzione preponderante della maggior parte della massa<br />
cadente.<br />
Si ricorda che se per gli edifici in acciaio i controventi sono generalmente<br />
costituiti da tralicci reticolari in acciaio, per gli edifici in calcestruzzo armato sono<br />
rappresentati da setti scale e/o ascensori. Nel secondo caso, oltre alle conseguenze<br />
strutturali, la loro rimozione anticipata rispetto al resto dell’edificio non è molto<br />
funzionale a livello cantieristico, visto che le scale stesse continuano ad essere<br />
utilizzate dal personale di cantiere per la comunicazione verticale.<br />
Le zone critiche dell’opera o individuate come tali nel processo di demolizione,<br />
devono presentare facilità di intervento per l’accesso sia degli operatori che dei<br />
mezzi d’opera, e le loro caratteristiche statiche devono essere preliminarmente<br />
ben valutate in rapporto al superamento degli stati limite richiesti.<br />
I problemi connessi alle strutture in calcestruzzo armato precompresso risultano,<br />
in conseguenza, più complessi anche con riferimento, come si dirà, alle fasi di<br />
precompressione, le quali, nel processo di demolizione, non possono spesso<br />
seguire a ritroso il processo adottato nella costruzione.<br />
A conclusione di tale esame strategico dell’opera, il progettista della demolizione<br />
è in grado di individuare nel quadro locale globale tutte le fasi progressive di<br />
intervento da sottoporre al successivo esame statico.<br />
c) Verifiche statiche transitorie alla demolizione<br />
Le verifiche statiche transitorie dovranno fare preciso riferimento agli schemi che<br />
il progettista della demolizione o dello smontaggio dell’opera ha individuato ed<br />
intende attuare.<br />
Trattasi, in genere, di verifiche in deroga alle normative, eseguite agli stati limite<br />
con coefficiente di sicurezza minimo ma non inferiore ad 1,3÷1,4, specialmente se<br />
non si conoscono in modo compiuto le caratteristiche dei materiali e le<br />
disposizioni delle armature nelle strutture in cemento armato, le caratteristiche dei<br />
collegamenti nelle strutture in acciaio, gli ammorsamenti nelle strutture in<br />
muratura.<br />
Tali verifiche non vanno sottovalutate, e vanno condotte con procedure mirate.<br />
Per dimostrare l’importanza di tale verifiche, ossia le forti variazioni di<br />
distribuzione pensionale a cui sono soggette le strutture nelle varie fasi della loro<br />
demolizione, si riportano in seguito alcuni esempi illustrativi.<br />
CASO 1<br />
Come è stato infatti più volte ripetuto, durante un’attività demolitiva di un<br />
organismo strutturalmente impegnativo, è necessario non solo verificare la<br />
56
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
stabilità dello scheletro integro (per garantire la sicurezza durante eventuali<br />
lavorazioni preliminari), ma anche degli schemi statici modificati.<br />
È fondamentale quindi ricordarsi in primo luogo che, a meno che non si esegua<br />
una demolizione totale con esplosivo, l’eliminazione di qualsiasi elemento<br />
strutturale comporta necessariamente una modificazione dello schema statico, ed<br />
una sensibile ridistribuzione delle caratteristiche di sollecitazione.<br />
Questo concetto può essere facilmente illustrato con il seguente esempio, che, tra<br />
l’altro ben si adatta al nostro caso studio, in particolare alla fase di progressivo<br />
smantellamento dell’impalcato.<br />
Si noti bene che tutte le considerazioni che seguono, essendo fatte su di uno<br />
schema di solaio associato ad una trave continua, sono assolutamente valide anche<br />
per una trave vera e propria; ne consegue un interesse ed un’applicabilità tanto<br />
maggiore.<br />
Si consideri quindi uno schema semplificativo di una fascia di solaio di larghezza<br />
unitaria, soggetto ad una carico uniformemente distribuito P, somma del peso<br />
proprio, permanenti ed accidentale costante, trascurando un discorso di<br />
combinazioni di carico. Risolvendo lo schema stitico (tramite qualsiasi<br />
prontuario) si ottengono le caratteristiche di sollecitazione di taglio e momento<br />
ovunque sulla fascia di solaio.<br />
È interessante notare come cambiano (migliorando in alcune sezioni, e<br />
peggiorando in altre) le caratteristiche di sollecitazione di taglio e momento,<br />
quando viene eliminata la prima campata a sinistra, passando da uno schema di<br />
trave continua di tre, a due campate.<br />
57<br />
2<br />
pl<br />
M1 = M 4 = −<br />
24<br />
2<br />
pl<br />
M 2 = M 3 = −<br />
10<br />
2<br />
pl<br />
M 12 = M 34 =<br />
12,<br />
5<br />
2<br />
pl<br />
M 23 =<br />
40<br />
T = + 0,<br />
4pl<br />
T = −0,<br />
4pl<br />
1<br />
T2 s<br />
− = −0,<br />
6pl<br />
T2 − d = + 0,<br />
5pl<br />
− = −0,<br />
5pl<br />
T3 − d = + 0,<br />
6pl<br />
T3 s<br />
Le sezioni più sollecitate sono, simmetricamente, i due appoggi intermedi, e le<br />
due campate esterne; in particolare, come è noto, gli appoggi interni presentano<br />
4
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
contemporaneamente i valori più alti sia di taglio, che di momento; la campata<br />
centrale invece presenta un momento positivo che è più di tre volte minore<br />
rispetto alle campate adiacenti.<br />
La situazione cambia sensibilmente quando si elimina la prima campata: in primo<br />
luogo, quella che prima era la campata centrale, diventa ora terminale, con una<br />
triplicazione del momento positivo su di essa; è chiaro che se questa campata di<br />
solaio (o trave vera e propria che sia) è stata progettata in base ad un momento di<br />
circa pl 2 /40, quando esso giunge a valere pl 2 /12.5, è molto probabile che i<br />
coefficienti di sicurezza siano stati “consumati” e non garantiscano più la<br />
resistenza.<br />
58<br />
2<br />
pl<br />
M 1 = M 3 = −<br />
24<br />
pl<br />
M 2 = −<br />
8<br />
2<br />
pl<br />
M 12 = M 23 =<br />
14,<br />
3<br />
T = −T<br />
= + 0,<br />
375pl<br />
1<br />
T2− s<br />
T2 − d<br />
3<br />
2<br />
= −0,<br />
625pl<br />
= + 0,<br />
625pl<br />
Anche la campata 3-4 del primo schema subisce qualche variazione, ma<br />
comunque di ordine di grandezza tale da potere ancora essere assorbito (il<br />
momento passa dal valore pl 2 /12.5 ad pl 2 /14.3).<br />
Tralasciando ora le campate, si nota che il momento sul appoggio 2 (I schema)<br />
tende ad annullarsi, diventando quest’ultimo, nel secondo schema, un appoggio<br />
terminale<br />
Un peggioramento delle condizioni, lo subisce invece l’appoggio 3 (I schema),<br />
che mantenendo le campate adiacenti, passa da un momento di pl 2 /10, ad un<br />
valore di pl 2 /8. Sempre in quest’appoggio anche il taglio complessivo aumenta<br />
leggermente, passando da (0.6+0.5)pl , ad un (0.625+0.625)pl.<br />
Riassumendo, in seguito all’eliminazione della campata più esterna, le sezioni<br />
che hanno subito i peggioramenti più significativi sono, la campata 2-3, che ha<br />
visto una triplicazione del proprio momento positivo (capace addirittura da<br />
portare alla crisi), e l’unico appoggio centrale rimasto, nel quale è aumentato sia<br />
il momento che il taglio.
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
In generale, come è noto, per elementi trave non eccessivamente corti, il taglio e<br />
le corrispondenti t, influiscono relativamente poco sulla resistenza globale,<br />
rispetto alla flessione ed alle corrispondenti s.<br />
È necessario però sottolineare che queste considerazioni strutturali, non<br />
garantiscono la perfetta aderenza al comportamento reale della struttura, poiché<br />
in una previsione di comportamento (ad esempio capire se l’aumento del<br />
momento, porterà o no alla crisi della campata 2-3) subentrano molti fattori, che<br />
restano più o meno nascosti agli occhi del progettista che deve verificare<br />
l’esistente; valga come esempio per tutti, la possibilità di imbattersi in un solaio<br />
(o trave che sia) con un’armatura sovradimensionata rispetto alle reali esigenze<br />
dettate dalle C.d.S.:questa presenterà una resistenza superiore a quanto sia<br />
possibile immaginare, a meno che non si eseguano dettagliate prove<br />
pacometriche (di rilevanza magnetica) per valutare la quantità e la posizione dei<br />
ferri utilizzati.<br />
Inoltre non bisogna dimenticare che, in generale prima di affrontare la<br />
demolizione dello scheletro portante di una qualsiasi organismo, si è già<br />
provveduto a smantellate tutti gli elementi non strutturali: ciò comporta<br />
l’annullamento del contributo di carico fornito dalla cosiddetta sovra-struttura e<br />
da tutti gli accidentali, lasciando in pratica intatto solo il contributo del peso<br />
proprio della struttura. Di conseguenza sarà in generale più difficile che si<br />
raggiunga una condizione di stato limite ultimo, a causa di una eventuale<br />
modificazione dello schema strutturale, come ipotizzato e descritto in<br />
precedenza.<br />
Col semplice esempio della trave continua è stato possibile dimostrare come, con<br />
un’errata tempistica di smantellamento (del solaio, nel nostro caso), è possibile<br />
causare un comportamento inaspettato della struttura, e più in generale una<br />
failure del sistema.<br />
CASO 2: CURVA <strong>DI</strong> INTERAZIONE<br />
Nell’ambito di un interventi di demolizione parziale di un edificio esistente,<br />
assume un’importanza vitale la conservazione della capacità portante di quella<br />
parte delle strutture che si prevede debbano rimanere in funzione.<br />
Uno dei problemi principali, è che spesso l’intuizione strutturale risulta<br />
fuorviante rispetto al reale comportamento di una struttura modificata: il<br />
seguente esempio valga da spiegazione.<br />
59
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
60<br />
È noto che<br />
all’interno di uno<br />
schema di telaio<br />
piano, multipiano e<br />
multicampata, i<br />
pilastri centrali<br />
sono soggetti<br />
maggiormente a<br />
sforzo normale,<br />
rispetto al momento<br />
trasmesso dalle<br />
travi.<br />
Questo perché, ad un pilastro centrale sottende solitamente un’area di influenza<br />
maggiore rispetto ad uno di bordo; inoltre, se il suddetto pilastro è compreso tra<br />
due travi di rigidezza e luce simile, le due rotazioni trasmesse da quest’ultime, si<br />
bilanciano tra loro, senza trasmetterne al pilastro, quindi anche il momento<br />
trasmesso sarà limitato. Simmetricamente un pilastro d’angolo sarà limitatamente<br />
sollecitato a compressione, a causa della solitamente piccola area di influenza<br />
sottesa, mentre sarà fortemente inflesso, a causa della rotazione non bilanciata<br />
trasmessagli dall’unica trave che gli si intesta.<br />
È sufficiente osservare<br />
una curva di interazione<br />
M-N di una sezione<br />
presso-inflessa, per<br />
capire che un pilastro<br />
resiste molto meglio se<br />
sollecitato maggiormente<br />
a compressione che a<br />
flessione.<br />
Se il punto P1<br />
rappresenta la situazione<br />
iniziale del pilastro,cioè<br />
la coppia M-N a cui è<br />
sollecitato, riducendo il<br />
carico assiale sul<br />
pilastro, e quindi la N a<br />
cui è sollecitato, si passa<br />
al punto P2.<br />
Mantenendo invariata il momento agente M e riducendo lo sforzo normale, non<br />
si fa altro che aumentare l’eccentricità e = M/N.<br />
Così facendo è possibile passare da un punto che si trova all’interno della curva<br />
di interazione, cioè compreso all’interno del dominio di interazione, ad un punto<br />
esterno alla curva, quindi rappresentativo di una situazione di collasso della<br />
sezione.
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
In base a questo semplice esempio concettuale, risulta più facile comprendere<br />
come la semplice diminuzione di carico assiale su un pilastro d’angolo, causata<br />
da un’eventuale smantellamento di piano superiore, possa portare ad una<br />
situazione più sfavorevole, a causa della crescita dell’influenza del momento sul<br />
suddetto pilastro: il fenomeno appena descritto, solitamente và contro la<br />
“naturale l’intuizione strutturale” di un eventuale progettista di un intervento di<br />
demolizione, che non sia particolarmente esperto di comportamento strutturale:<br />
infatti, di primo impatto, la riduzione di un carico assiale viene solitamente (e<br />
spesso erroneamente) associata ad un fenomeno assolutamente positivo per la<br />
struttura, nessuno quindi si potrebbe immaginare che possa nascondere invece un<br />
rischio intrinseco.<br />
Le stesse conseguenze ai fini dei pilastri, possono accadere qualora si dovesse<br />
eliminare (in una demolizione parziale) la campata finale di una travata continua:<br />
il penultimo pilastro, al quale inizialmente si innestavano simmetricamente due<br />
travi, risulta improvvisamente trasformato in pilastro laterale, con tutto ciò che<br />
questo comporta: contemporanea diminuzione di area di influenza sottesa (quindi<br />
diminuzione della N), e sbilanciamento di rotazioni al nodo (quindi forte<br />
trasmissione di momento dalla restante trave).<br />
Questo tipo di “modifica” comporta anche uno forte cambiamento dello stato<br />
sollecitativo della travata, ridotta di una sua campata: è infatti noto che (ad<br />
esempio in una trave continua a due campate) la presenza di una campata<br />
adiacente, pur causando un forte momento negativo all’appoggio centrale, riduce<br />
il momento in campata; eliminando infatti la suddetta campata adiacente, il<br />
momento all’appoggio diminuisce fortemente (trasferendosi però al pilastro,<br />
prima solo compresso, ora presso-inflesso), mentre quello nell’unica campata<br />
rimasta cresce sensibilmente.<br />
CASO 3: DEMOLIZIONE ARCATE<br />
È cosa nota che la stabilità globale di arcate multiple è solitamente affidata al<br />
mutuo contrasto che esercitano tra loro i singoli archi, assorbendo tra loro le<br />
azioni orizzontali.<br />
Se inavvertitamente se ne eliminasse una, tutte le altre potrebbero di conseguenza<br />
collassare lateralmente con un effetto domino. Per evitare ciò, è consigliabile non<br />
demolire mai totalmente un arco, ma lasciarne sempre integra una fascia<br />
resistente (vedi fig. sotto).<br />
61
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
Naturalmente in un’operazione di demolizione simile a quella appena descritta, è<br />
sicuramente necessaria anche una verifica della fascia di impalcato sul quale<br />
appoggerà il mezzo meccanico addetto alla demolizione; in questa verifica risulta<br />
d’altra parte corretto non considerare nell’analisi dei carichi agenti tutti i<br />
permanenti di sovrastruttura e gli accidentali (fuorché quelli relativi alle<br />
operazioni di demolizione).<br />
CASO 4: DEMOLIZIONE CAPRIATA RETICOLARE<br />
Come nel principio dell’arco, anche una capriata reticolare (metallica o in legno)<br />
deve la sua resistenza globale ad un elemento catena, che chiude il triangolo delle<br />
forze, assorbendo le sollecitazioni orizzontali; la sua rimozione, voluta od<br />
indesiderata, porta al collasso immediato della struttura.<br />
62
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
CASO 5: DEMOLIZIONE <strong>DI</strong> ORIZZONTAMENTI IN CALCESTRUZZO<br />
ARMATO<br />
Qualsiasi elemento orizzontale in calcestruzzo armato presenta un<br />
comportamento a telaio con nodi ad “incastro”, grazie alle continuità del getto (di<br />
cls.) e delle barre di armatura; lo schema statico di una trave incastrata (ad una o<br />
più campate) presenta sempre dei momenti agli appoggi non nulli.<br />
Questo può essere sfruttato positivamente, per facilitare il suo abbattimento:<br />
minando uno degli appoggi, la trave passa da uno schema di trave perfettamente<br />
incastrato, allo schema di una mensola, con un fortissimo aumento del momento<br />
(e relativa rotazione) sull’appoggio rimasto integro, facilitando il ribaltamento<br />
della trave e del pilastro a cui è rimasta collegata.<br />
CASO 6: DEMOLIZIONE ELEMENTI VERTICALI IN C.A.<br />
63<br />
Questa piccola applicazione<br />
rappresenta in piccolo ciò<br />
avviene durante una demolizione<br />
che utilizza esplosivo sui nodi<br />
strutturali: per ottenere<br />
l’implosione è sufficiente<br />
modificare progressivamente, con<br />
l’uso di micro-cariche lo schema<br />
di calcolo dello scheletro<br />
portante.<br />
Il modo più per demolire elementi verticali in c.a. od in murature è il loro<br />
ribaltamento sul fianco; naturalmente è necessario poter disporre di una adeguato<br />
corridoio di caduta (con L > 1,5h).<br />
Il ribaltamento, ottenuto applicando con una forte flessione sull’elemento, deve<br />
essere facilitato con il taglio preventivo delle armature nelle zone tese, come del<br />
resto avviene anche negli orizzontamenti in calcestruzzo armato. La presenza di<br />
ferri in trazione integri, non solo potrebbe impedire la caduta, ma (cosa ben più<br />
pericolosa) deviarne la direzione di caduta.<br />
Si vedrà che questa stessa fondamentale osservazione vale per qualsiasi elemento<br />
strutturale verticale, quale setti, nuclei scale o ascensore, torri e ciminiere.<br />
Il ribaltamento può essere ottenuto per spinta (con la benna di un escavatore) o<br />
per trazione (con dei cavi legati alla benna di un escavatore).<br />
Bisogna prestare massima attenzione alla direzione di caduta, posizionando<br />
adeguatamente la forza orizzontale al di sopra del baricentro delle masse, per<br />
evitare di creare una coppia in direzione opposta, facendo ribaltare l’elemento<br />
sopra l’operatore.
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
CASO 7: TORRI PIEZOMETRICHE<br />
Una tipologia strutturale molto impegnativa è rappresentata dalle torri<br />
piezometriche: la loro conformazione, forte massa in sommità, sorretta da<br />
elementi verticali sottili, variamente connessi, ne fa una struttura molto<br />
difficilmente controllabile una volta che venga perturbata la sua stabilità e si<br />
passi ad una configurazione variata, distante da quella di partenza.<br />
La difficoltà maggiore sta quindi nel tentare di controllare la struttura durante la<br />
caduta stessa, e mantenere invariata la direzione che è stata pianificata.<br />
Essenzialmente le tipologie di torri piezometriche si riducono ad una possibilità<br />
di variazione del numero degli appoggi: possono essere tre, quattro od anche sei.<br />
Minando in profondità rispettivamente due o quattro sostegni, si ottiene il<br />
ribaltamento sul fianco della struttura.<br />
In generale è possibile distinguere i seguenti casi di mancato controllo della<br />
caduta :<br />
- un spezzettamento insufficiente degli<br />
appoggi (vedi fig. caso 1 e sequenza 1),<br />
può portare al pericoloso fenomeno che<br />
li porta a comportarsi come puntoni<br />
(mediamente rigidi) che si oppongono<br />
alla caduta della massa del serbatoio,<br />
spingendolo in direzioni incognite ed<br />
imprevedibili;<br />
64
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
- un eccessivo spezzettamento di una<br />
sola parte degli appoggi (vedi fig.<br />
caso 2), può portare alla spinta<br />
verso l’altra direzione dei restanti<br />
pilastri, facendoli atterrare nella<br />
zona opposta al corridoio di caduta,<br />
solitamente considerata sicura;<br />
- lo stesso effetto di deviazione della traiettoria di caduta può essere causato<br />
(come accennato in precedenza) dal mancato indebolimento preventivo della<br />
struttura: per indebolimento della struttura si intende, il taglio dei ferri di<br />
armatura in quella che sarà la zona tesa nel momento della caduta, e<br />
parallelamente la frantumazione o l’eliminazione di elementi in calcestruzzo<br />
che possano funzionare da puntone al momento della formazione del<br />
cinematismo.<br />
Sequenza di crollo di una torre piezometrica<br />
65<br />
Abbattimento di una torre<br />
piezomentrica: dalla foto<br />
si comprende chiaramente<br />
che la cernierizzazione è<br />
stata creata con<br />
dell’esplosivo, posizionato<br />
sul fianco sinistro, dove si<br />
possono notare tra l’altro<br />
alcuni brandelli di<br />
materiale di rivestimento,<br />
utilizzato per limitare la<br />
proiezione di frammenti<br />
lapidei.
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
CASO 8: PRECOMPRESSO<br />
Le strutture in precompresso, con particolare riferimento alle strutture post-tese,<br />
risultano estremamente delicate in quanto la trave isolata (ad esempio nelle<br />
strutture da ponte) può raggiungere la crisi se è privata di elementi di impalcato.<br />
Ciò si può verificare se la coazione con i cavi è stata applicata in progressione. In<br />
tale caso, eliminando la soletta di impalcato l'intera precompressione emigra sulla<br />
trave, la quale può raggiungere la crisi, non prevista, al momento flettente<br />
negativo.<br />
Nello schema che si allega si illustra un caso classico che si può presentare nei<br />
ponti a travata. Si fa riferimento alla campata tipo di un viadotto realizzato con<br />
travi prefabbricate in calcestruzzo precompresso a cavi post-tesi e soletta gettata<br />
in opera. Il diagramma delle tensioni di precompressione sono illustrate negli<br />
schemi, evidenziando che se si demolisce la soletta l’intera precompressione<br />
sviluppata da tutti i cavi emigra sulla sola trave. In tal caso la trave può raggiungere<br />
lo stato limite per trazione.<br />
Nel caso in cui i cavi di precompressione siano stati iniettati, non risulta possibile<br />
decomprimerli prima di effettuare ulteriori rimozioni strutturali. In tali casi può<br />
convenire l’applicazione di cavi provvisori ed eseguire lo smontaggio della sola<br />
trave. In tal senso la precompressione con cavi esterni presenta notevoli vantaggi,<br />
in quanto questi possono essere preventivamente detensionati.<br />
Il medesimo problema, in forma più complessa, si presenta nella demolizione dei<br />
ponti realizzati a conci in avanzamento, prefabbricati o non.<br />
Altre verifiche fondamentali che interessano una estesa classe di strutture sono<br />
quelle relative alla instabilità flesso-torsionale di travi alte, anche reticolari, in<br />
parete sottile, in calcestruzzo o acciaio, all’atto in cui vengono meno le<br />
controventature di progetto. I problemi di instabilità flesso-torsionale possono<br />
presentarsi anche nei casi di sollevamento di elementi strutturali all’atto dello<br />
66
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
smontaggio. I punti di sollevamento vanno opportunamente definiti con la finalità<br />
di elevare il carico critico dell’elemento in fase di movimentazione.<br />
CONCLUSIONI<br />
Come è stato premesso, le considerazioni sinora svolte, sono finalizzate a creare<br />
quel bagaglio culturale utile al progettista, per capire come il fattore strutturale<br />
possa interagire ed influenzare la progettazione di una intervento di demolizione.<br />
È stato sottolineato come il momento decisionale relativo alla scelta della<br />
tecnologia e del procedimento da utilizzare, sia fortemente caratterizzato dalla<br />
tipologia strutturale in questione. Nel quarto capitolo si trasferiranno le<br />
considerazioni fatte sul rapporto tra tipologia strutturale e progetto di<br />
demolizione, in confronti tra i rischi relativi alle suddette considerazioni<br />
strutturali ed il momento decisionale (disciplina del decision taking).<br />
Tutto ciò è altresì un’ulteriore conferma del fatto che, un abbattimento di una<br />
struttura complessa necessita di uno specifico bagaglio di conoscenze strutturali,<br />
oltre che di una vera e propria progettazione. Alcuni degli esempi illustrati nel<br />
terzo capitolo, non solo descrivono l’iter progettuale volto all’esecuzione<br />
dell’intervento, ma riportano nel dettaglio anche alcuni calcoli strutturali che si<br />
sono resi necessari per verificare le varie fasi transitorie della demolizione: in<br />
particolare, nello studio dell’atterramento di una delle “vele” di Secondignano (a<br />
Napoli) vengono riportate e spiegate le verifiche di resistenza di alcuni setti<br />
murari che sono stati “alleggeriti” in fase di indebolimento della struttura (fase<br />
che anticipa e facilita l’abbattimento con l’esplosivo).<br />
Le difficoltà che si presentano al progettista, qualora affronti gli aspetti strutturali<br />
di una demolizione, sono quindi svariati ed oltretutto, spesso restano nascosti ad<br />
occhi non specializzati,; tutto ciò senza contare che solitamente il progettista se la<br />
deve cavare senza una adeguata documentazione tecnica, operando su una<br />
struttura non nota, a volta non ispezionabile (se pericolante), e che nasconde al<br />
suo interno i difetti occulti del progettista originale, e della dita esecutrice.<br />
Proporzionalmente al numero delle incognite in gioco, crescono anche i relativi<br />
rischi connessi.<br />
Non essendo i processi di demolizione ancora inquadrati in una normativa specifica<br />
(in corso di studio), tanto più si ritiene necessaria una alta professionalità e<br />
competenza per chi affronta il settore.<br />
67
Capitolo 1 I Presupposti Teorici della Demolizione<br />
Sequenza di abbattimento di una torre piezometrica a sei appoggi. La cernierizzazione<br />
eseguita attraverso l’uso dell’esplosivo, non riesce a far ribaltare completamente la torre sul<br />
proprio fianco: infatti, a causa di uno slittamento relativo delle sezioni distaccate (foto C) la<br />
struttura crolla anche secondo la direzione verticale.<br />
68
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
CAPITOLO 2: LE TECNICHE DELLA DEMOLIZIONE<br />
Nel capitolo precedente sono state, tra l’altro, descritte ed indagate le varie<br />
metodologie di demolizione (abbattimento, totale, parziale, indifferenziato,<br />
selettivo): si intende ora approfondire la conoscenza di tutte le possibili tecniche<br />
relative ad ogni tipologia di approccio.<br />
Nel corso della lettura di questa sezione sarà possibile vedere come nel mondo<br />
della demolizione, spesso la realtà riesca a superare la fantasia creativa: è per<br />
questo che si è scelto di riportare, oltre a quelle più conosciute e convenzionali,<br />
anche alcune tecniche sperimentali ed fortemente specifiche, concepite per lo<br />
smantellamento di determinati elementi costruttivi o per l’esecuzione del lavoro<br />
in condizioni particolari.<br />
La classificazione, e la relativa esposizione, che vede le tecniche organizzazione<br />
in base al decrescente livello di distruzione apportato, nasce in funzione del<br />
discorso delle metodologie di demolizione.<br />
Ogni tecnica esposta verrà analizzata nel dettaglio, secondo dei criteri di<br />
valutazione più o meno standardizzati; questi criteri possono essere riassunti nella<br />
lista che segue:<br />
- descrizione e principi di funzionamento della tecnologia;<br />
- storia ed evoluzione della tecnologia (all’estero ed in Italia);<br />
- principali vantaggi e limiti nell’applicabilità;<br />
- classificazione tipologica dei possibili interventi;<br />
- casi speciali di utilizzazione;<br />
- parametri di progetto: principali grandezze che determinano la scelta della<br />
tipologia di intervento;<br />
- criteri pratici per la scelta del modello;<br />
- tendenze del mercato e possibili evoluzioni future;<br />
- scheda sintetica riassuntiva.<br />
Chiaramente non sarà sempre possibile applicare l’intero sistema di valutazione<br />
ad ogni tecnica esposta, ma sarà comunque garantita un’analisi che metta in luce<br />
le caratteristiche ed i limiti operativi di ogni tecnica, in funzione del contesto<br />
operativo e dell’oggetto su cui si deve intervenire.<br />
Lo schema che segue esemplifica la classificazione in base al grado di invasività<br />
delle operazioni:<br />
69
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
a DEMOLIZIONE TOTALE<br />
dell’APPARATO COSTRUTTIVO:<br />
- esplosivistica applicata alla<br />
demolizione;<br />
- palla demolitrice;<br />
- spinta diretta al ribaltamento;<br />
- trazioni tramite cavi;<br />
- scalzamento delle fondazioni;<br />
- procedimento Cardox.<br />
g ELIMINAZIONE del singolo ELEMENTO<br />
COSTRUTTIVO FUNZIONALE:<br />
- Utensili diamantati:<br />
- fori consecutivi per carotaggio;<br />
- seghe da parete;<br />
- troncatrici manuali;<br />
- seghe taglia-pavimento;<br />
- seghe a tuffo;<br />
- seghe a catena;<br />
- seghe a filo diamantato;<br />
- Procedimenti termici:<br />
- perforazione termica con lancia ad<br />
ossigeno;<br />
- cannello al plasma;<br />
- laser.<br />
70<br />
b FRANTUMAZIONE PARZIALE<br />
dell’APPARATO COSTRUTTIVO:<br />
- martello demolitore idraulico;<br />
- spacca-roccia chimici;<br />
- spacca-roccia meccanici;<br />
- spacca-roccia a sparo;<br />
- pinze e cesoie idrauliche;<br />
- il Nibler (uncino);<br />
- procedimenti elettro-chimici;<br />
- i Piloni;<br />
- riscaldamento armature per effetto<br />
Joule;<br />
- generazione di microonde;<br />
- elettro-fratturazione.<br />
D TRATTAMENTO SUPERFICIALE<br />
degli ELEMENTI COSTRUTTIVI:<br />
- Acqua ad alta pressione:<br />
- idrodemolizione selettiva;<br />
- idrodemolizione controllata;<br />
- scarnificatrici meccaniche;<br />
- fresatrici stradali;<br />
- concrete planer (bump cutter);<br />
- fresatrici polivalenti;<br />
- fresatrici brandeggiabili;<br />
- piallatrici – molatrici;<br />
- bocciardatrici – pallinatrici;<br />
- attrezzature manuali.
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Si è ritenuto superfluo entrare nel dettaglio delle altre mcchine adibite al<br />
trattamento superficiale di elementi in calcestruzzo: essendo estremamente<br />
flessibili, il loro funzionamento e le loro caratteristiche non possono influenzare<br />
le scelte progettuali. Sono state quindi solamente elencate in quest’introduzione,<br />
ma non troveranno riscontro nel resto del testo.<br />
D’altra parte, per poter trattare compiutamente quella che nello schema è stata<br />
indicata come quarta metodologia di intervento (classe Δ), si è ritenuto necessario<br />
fornire al lettore, una breve approfondimento tematico; la tecnica<br />
dell’idrodemolizione finalizzata alla rimozione di uno strato superficiale di<br />
calcestruzzo (copriferro) non può prescindere dall’illustrazione delle motivazioni<br />
che giustificano tale tipologia di intervento: come sarà detto infatti,<br />
l’idrodemolizione selettiva si rende necessaria qualora appaiano determinati<br />
fenomeni di degrado superficiale del calcestruzzo.<br />
Il suddetto paragrafo quindi si prefigge lo scopo di fornire al progettista un<br />
quadro sintetico della problematica, analizzata secondo i seguenti punti:<br />
- le cause del degrado;<br />
- le possibili fenomenologie;<br />
- le indagini e la diagnostica (distruttiva e non invasiva);<br />
- modalità di intervento ed i criteri di scelta;<br />
- glossario termini tecnici ed approfondimenti.<br />
71
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
DEMOLIZIONE TOTALE DELL’APPARATO<br />
COSTRUTTIVO<br />
DEMOLIZIONE PER TRAZIONE TRAMITE CAVI<br />
Si tratta di un procedimento di demolizione che avviene per trazione<br />
dell’elemento costruttivo interessato: la parte dell’opera da demolire viene<br />
imbracata con un sistema di cavi, si esercita quindi una trazione tramite gli stessi<br />
cavi, che vengono azionati da un motore, fino ad arrivare al collasso generale.<br />
Questa tecnica trova un suo predecessore, in un metodo utilizzato dai boscaioli<br />
per abbattere gli alberi.<br />
Nel loro caso, si pratica un taglio alla base del tronco per indebolire la resistenza<br />
a trazione delle fibre tese, perciò parallelamente nella demolizione applicata<br />
all’edilizia, si realizzerà un intaglio con strumenti diamantati nella parte bassa<br />
dell’opera.<br />
Questo metodo risulta abbastanza pericoloso, in particolare quando non siano<br />
state ben sostenute e puntellate tutte le restanti parti, adiacenti all’elemento da<br />
demolire. In effetti, in questo genere di lavori si sono spesso verificati crolli<br />
improvvisi, in seguito ad un qualsiasi evento accidentale non previsto (ad<br />
esempio improvvisa azione orizzontale di vento agente su una struttura già<br />
fortemente destabilizzata).<br />
Campi d’applicazione<br />
La demolizione realizzata con l’aiuto di cavi è soprattutto adoperata per<br />
l’abbattimento di opere in muratura, che, al contrario del calcestruzzo armato non<br />
presentano ferri di armatura, i quali costituiscono la principale fonte di resistenza<br />
a trazione dell’opera.<br />
Tuttavia la tecnica è applicabile anche nel caso di opere in calcestruzzo armato,<br />
previa realizzazione di profondi intagli negli elementi verticali portanti, che<br />
permettano la sconnessione delle barre d’armatura longitudinali.<br />
In generale, queste tecniche sono applicabili in quelle situazioni in cui si stiano<br />
trattando opere relativamente sane, mentre sono fortemente sconsigliate per<br />
murature antiche costituite da mattoni semplicemente legati tra loro da calce o da<br />
un miscuglio di calce ed argilla. I cavi rischiano di non riuscire a rovesciare<br />
l’opera ma di staccarne solamente alcune parti, la cui traiettoria di caduta diventa<br />
quindi assolutamente imprevedibile.<br />
Se l’opera non si è ribaltata, la sua stabilità diventa molto aleatoria, ed il cantiere<br />
risulta, di conseguenza, molto pericoloso per il personale.<br />
Modalità d’esecuzione<br />
Per il tiraggio dei cavi è necessario utilizzare dei motori meccanici molto stabili,<br />
che non risichino in alcun caso di ribaltarsi, come nel caso dei bulldozer, dei<br />
72
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
trattori e delle pale meccaniche. Devono dunque essere ben ancorati ad un piano<br />
d’appoggio. Sono da evitare tutte le trazioni lungo una direzione obliqua che<br />
comportano un imprevedibilità del piano di caduta (come risulta dalla fig. XXX)<br />
I cavi saranno scelti di una sezione sufficiente per non rischiare la loro rottura; in<br />
effetti una rottura dei cavi potrebbe risultare molto pericolosa, per l’effetto frusta<br />
che ne verrebbe causato. D’altra parte si consiglia di raddoppiare i cavi<br />
(aggiungere dei cavi di riserva, da usare solo in caso di necessità), in modo tale<br />
che gli operai non dovranno tornare a lavorare sull’opera, fortemente<br />
instabilizzata, in caso di rottura dei cavi principali.<br />
Rischi e precauzioni<br />
Si raccomanda infine di proteggere il motore di trazione cavi (eventualmente con<br />
degli assi di legno) per sminuire i possibili danni causati da una frustata di un<br />
cavo spezzato in fase di esercizio.<br />
In ogni modo, il direttore di cantiere deve essere assolutamente presente durante<br />
questo tipo di demolizione: questa deve procedere per trance e bisogna rispettare<br />
un certo ordine di operazioni, relativo alla gerarchia di portanza dei singoli<br />
elementi costruttivi, le quali devono essere identiche a quelle che eseguite per<br />
una demolizione manuale. Ad esempio nessun solaio deve essere demolito prima<br />
che lo siano le mura perimetrali che scaricano su di esso.<br />
È innegabile che la demolizione attuata in questo modo risulta molto<br />
difficilmente controllabile, comportando gravi rischi sia per il personale, che per<br />
le costruzioni adiacenti (in particolare non si possono trascurare le numerose<br />
vibrazioni trasmesse attraverso il suolo). Sarà dunque preferibile demolire un<br />
elemento costruttivo alla volta, e non intere trance di edificio, avendo particolare<br />
cura di sostenere e puntellare i solai destinati a ricevere le macerie dai piani<br />
superiori, onde evitare crolli precoci indesiderati.<br />
Occorrerà, d’altra parte, raddoppiare la prudenza, allorché si ci si trovi in<br />
condizioni in cui sia strettamente necessario inviare del personale su quelle parti<br />
di opera ancora in piedi, ma oramai irrimediabilmente instabilizzate.<br />
SCALZAMENTO DELLE FONDAZIONI<br />
Esattamente come il procedimento che utilizza i cavi in trazione, anche questa<br />
tipologia di procedimenti di demolizione si concretizzano, nel ribaltamento<br />
dell’opera, al quale consegue poi la sua disgregazione al suolo. In seguito si<br />
descriveranno due procedimenti particolari che appartengono alla suddetta<br />
tipologia;<br />
Sostituzione degli elementi portanti<br />
Il primo procedimento consiste in una progressiva (in misura dell’avanzamento<br />
dei lavori) sostituzione degli elementi portanti alla base, con elementi portanti<br />
provvisori, cioè puntelli.<br />
73
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Quando una quantità sufficiente degli elementi portanti è stata soppressa e<br />
rimpiazzata con puntelli di vario genere, questi vengono tirati via con l’aiuto di<br />
cavi oppure possono essere bruciati se sono costituiti da elementi lignei; il tutto<br />
naturalmente dopo aver prestato molta attenzione a richiamare tutto il personale<br />
da tutte le zone pericolose (traiettorie sia di caduta presunta che di caduta<br />
possibile).<br />
Questa tecnica è stata spesso utilizzata per opere di grande altezza quali le<br />
ciminiere. Si preferisce utilizzare questa tecnica di caduta guidata, per le opere in<br />
muratura, visto che l’impatto al suolo comporta un buon disgregamento della<br />
struttura, cosa che facilita il successivo smaltimento delle macerie; questa<br />
tecnica funziona in misura minore per le opere in c.a., la cui disgregazione è in<br />
parte impedita dalla presenza dei ferri di armatura.<br />
Come per il procedimento di caduta guidata tramite cavi, malgrado tutte le<br />
precauzioni possibili, anche questo procedimento risulta comunque molto<br />
pericoloso.<br />
Disgregazione del terreno<br />
Un secondo caso appartenente alla suddetta tipologia di procedimenti, consiste<br />
nell’operare direttamente sul primigenio elemento portante in un organismo<br />
edilizio, ossia il terreno: si prova in fatti a far “sprofondare” l’opera nel suolo. In<br />
pratica si va a corrodere il suolo a livello del piano di appoggio delle fondazioni,<br />
iniettando forti quantitativi d’acqua sotto le fondazioni; in alcuni casi si<br />
pompando via il fango o il miscuglio acqua-sabbia che si è venuto a creare. Ne<br />
consegue comunque uno “scalzamento” delle fondazioni.<br />
Appendice geotecnica<br />
Dal punto di vista geotecnico, si fa passare il terreno da una situazione di<br />
partenza in condizioni drenate con limitata presenza d’acqua, ad una successiva<br />
situazione di terreno saturo in condizione non drenata: di conseguenza, come<br />
noto dai concetti basilari della Meccanica delle Terre, lo scheletro solido del<br />
terreno perde la sua capacita di mutua trasmissione delle tensioni tangenziali<br />
(all’interno del tensore degli sforzi tutte le τij si annullano lasciando un tensore<br />
costituito solo dai termini sulla diagonale principale) arrivando quindi ad una<br />
situazione di plasticizzazione, cioè collasso, del terreno.<br />
A questa plasticizzazione (intesa dal punto di vista geotecnica, cioè di rottura)<br />
localizzata del terreno su cui scaricano le fondazioni, conseguono naturalmente<br />
dei sensibili cedimenti differenziali delle fondazioni, che, in condizioni limite<br />
portano al collasso totale della struttura sovrastante. Per evitare crolli<br />
incontrollati prima di ammorbidire il terreno, si provvede a puntellare la struttura<br />
sovrastante, ed ad eliminare i puntelli solo in un secondo tempo, quando si è<br />
assicurata un condizione di sufficiente sicurezza per gli operatori. L’eliminazione<br />
dei puntelli può avvenire sia per trazione tramite cavi, che per loro<br />
carbonizzazione (se sono lignei).<br />
Questo metodo è stato molto utilizzato in passato per eliminare delle blockhaus<br />
dalla costa atlantica. Le fondazioni di alcune di queste blockhaus erano state<br />
74
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
fondate su un terreno sabbioso, che permettendo, come è immaginabile, una<br />
buona permeabilità, hanno reso particolarmente agevole l’iniezione del liquido.<br />
SPINTA <strong>DI</strong>RETTA AL RIBALTAMENTO<br />
Questo procedimento di demolizione, consiste semplicemente nell’applicare una<br />
spinta all’organismo da demolire, attraverso una benna montata su una pala<br />
meccanica, movimentata da un escavatore.<br />
In pratica si applica una<br />
forte azione orizzontale<br />
concentrata, che va ad<br />
aumentare la sollecitazione<br />
di presso-flessione sui<br />
pilastri, fino a portarli a<br />
rottura: la loro crisi<br />
comporta di seguito il loro<br />
ribaltamento nella<br />
direzione di spinta ed il<br />
conseguente collasso di<br />
tutta la struttura.<br />
Dinamica della caduta<br />
Il punto di applicazione della spinta deve essere scelto in modo tale che questo<br />
cada al di sopra del centro di gravità (baricentro) dell’elemento da demolire, per<br />
evitare naturalmente che un’azione orizzontale troppo bassa porti ad un<br />
ribaltamento dell’elemento nel senso opposto a quello della spinta, cioè proprio<br />
nella direzione della pala meccanica; questa necessità strutturale limita purtroppo<br />
le altezze degli elementi che possono essere distrutti, poiché non sempre le pale<br />
meccaniche ordinarie possono raggiungere le altezze richieste.<br />
Nonostante tutte le attenzioni che si<br />
possono prendere relativamente al<br />
punto di applicazione della spinta, per<br />
poter controllare la direzione di caduta,<br />
è sempre comunque necessario<br />
garantire la sicurezza dell’autista del<br />
mezzo: l’automezzo deve perciò poter<br />
assicurate le cosiddette sicurezze<br />
F.O.P.S. (Falling Objects Protective<br />
Structure), R.O.P.S. (Roll Over<br />
Protective Structure) e F.G.P.S. (Front<br />
Gard Protective Structure).<br />
75
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Sicurezza<br />
Con F.O.P.S. si intende che la cabina debba essere progettata e costruita con una<br />
struttura atta a resistere alla caduta di materiali durante il lavoro (sassi, frammenti<br />
di roccia, ecc); con R.O.P.S. si intende una cabina progettata e costruita con una<br />
struttura atta a resistere a più ribaltamenti completi del mezzo; infine con<br />
F.G.P.S. si intende una cabina progettata e costruita per resistere alla proiezione<br />
frontale (sul parabrezza) di materiale, durante lo svolgimento del lavoro.<br />
Campi d’applicazione<br />
Questa tecnica non è facilmente utilizzabile su strutture in calcestruzzo armato,<br />
visto la forte resistenza a trazione (conseguente alla sollecitazione di pressoflessione)<br />
delle barre di armatura, mentre si adatta meglio al caso di elementi in<br />
calcestruzzo non armato. Ovviamente questa tecnologia trova facile applicazione<br />
nella demolizione di opere in muratura, grazie alla resistenza praticamente nulla a<br />
trazione della muratura stessa.<br />
PALLA DEMOLITRICE<br />
Funzionamento e caratteristiche<br />
Questo procedimento di demolizione si basa su di una serie di impatti ripetuti,<br />
esercitati sulla struttura utilizzando una grossa palla metallica (in inglese<br />
“wrecking ball”); quest’ultima viene sospesa ad un cavo, il quale la fa agire sotto<br />
un movimento pendolare, ovvero per caduta verticale, l’impatto è del tipo che<br />
caratterizza anche l’azione dei piloni (vedi par. 2.3).<br />
Il notevole impatto della palla sulla struttura da demolire, provoca<br />
immediatamente un parziale crollo, e solitamente segue la distruzione completa<br />
dell’opera.<br />
Sulle pareti in muratura, o in calcestruzzo poco o non armato, l’effetto è<br />
solitamente immediato, e non è necessario eseguite diversi impatti nello stesso<br />
punto. Questa è la ragione per la quale, questo procedimento è stato utilizzato a<br />
lungo, nonostante lo sviluppo delle nuove tecniche, vista appunto la grande<br />
efficacia ed il suo basso costo di produzione.<br />
Per il calcestruzzo armato, l’utilizzazione della palla, pone certamente un grande<br />
numero di problemi, ma ciononostante non si supera tutt’oggi con nessun’altra<br />
tecnologia di demolizione, la possibilità di demolire elementi di alcuni metri di<br />
spessore, quali ad esempio basamenti sottomarini.<br />
Le macerie del calcestruzzo fortemente armato, solidarizzano fortemente con i<br />
ferri d’armatura, che dovranno poi essere tagliati con l’ausilio del cannello<br />
ossidrico.<br />
76
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Wrecking ball<br />
Campi d’applicazione<br />
77<br />
Le palle sono generalmente<br />
realizzate in acciaio e possono<br />
pesare dai 500 ai 2000 kg.<br />
Queste palle sono fissate ad un<br />
cavo di una gru su di un<br />
cingolato; talvolta si utilizza un<br />
circuito pneumatico montato sul<br />
cavo per ammortizzare gli effetti<br />
dinamici sui cavi stessi. Il peso<br />
della palla sarà, in ogni caso,<br />
sempre inferiore alla metà del<br />
carico di sicurezza.<br />
Il metodo della cosiddetta caduta brutale, che consiste nel portare la palla ad un<br />
altezza considerevole al di sopra della copertura dell’organismo che si vuole<br />
demolire e lasciarla poi cadere verticalmente, è quello che viene impiegato più<br />
spesso; in particolare, viene utilizzato per la distruzione di elementi orizzontali<br />
quali impalcati, strade, piste aeroportuali, od anche per ridurre il volume delle<br />
opere che sono fatte cadere al suolo (anche con l’aiuto di esplosivo) e facilitarne<br />
dunque il successivo smantellamento delle macerie.<br />
Sicurezza e precauzioni<br />
Come è stato già detto la palla è vincolata ad un cavo sospeso ad una gru (sono<br />
escluse le gru a torre) ed il cavo stesso è arrotolato su di un tamburo smontabile<br />
al fine di permettere la caduta della palla. Si consiglia di fissare la sfera con un<br />
doppio cavo, uno principale ed uno di richiamo, per permettere di recuperare la<br />
palla in caso di rottura del cavo principale. Si raccomanda inoltre di avere in<br />
cantiere un approvvigionamento di diverse palle, poiché se, per una ragione<br />
qualsiasi, dovesse scomparire durante la demolizione di un opera (in seguito al<br />
blocco e la rottura di un cavo per esempio), non sarebbe necessario inviare<br />
personale per recuperarla in quelle zone in cui la stabilità degli elementi è stata<br />
fortemente perturbata.<br />
Inoltre le stesse valutazioni sulla posizione del centro di pressione, fatte nel caso<br />
della demolizione per spinta, sono egualmente valide anche nel caso della<br />
demolizione effettuata con la palla demolitrice: bisogna infatti prestare attenzione<br />
a non attaccare con un’azione orizzontale la base di un elemento verticale, poiché<br />
ciò causerebbe il ribaltamento della parte superiore dell’elemento, proprio nella<br />
direzione dell’operatore.
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
LA DEMOLIZIONE CON L’ESPLOSIVO<br />
Il Controllo degli effetti dell’esplosivistica civile<br />
Nella carente letteratura tecnica esistente sulla demolizione, la maggior parte dei<br />
testi, si occupa delle possibili applicazioni dell’uso dell’esplosivo.<br />
All’interno di questi testi, strutturati concettualmente in maniera molto simile,<br />
gran parte dello spazio è dedicato alla descrizione delle consolidate tecniche di<br />
scavo in roccia (cava o galleria) attraverso l’uso di esplosivi. In effetti<br />
l’ingegneria mineraria è stato il primo campo di applicazione civile della potenza<br />
dirompente dell’esplosivo, al di fuori del campo bellico.<br />
Sono quindi reperibili testi che spiegano dettagliatamente, non solo tutte le regole<br />
di preparazione e posizionamento delle cariche, ma forniscono tutti i criteri di<br />
dimensionamento delle stesse.<br />
Quindi a causa della suddetta ripetitiva presenza di testi sull’argomento, ed onde<br />
evitare di riportare meramente i contenuti degli anzidetti testi, si coglie<br />
l’opportunità di finalizzare maggiormente il discorso, concentrandoci sul<br />
controllo delle possibili conseguenze negative dell’uso degli esplosivi per<br />
l’abbattimento di edifici. Per approfondimenti sui dettagli esecutivi delle fasi<br />
operative, si rimanda ai testi riportati in bibliografia.<br />
Obiettivi<br />
Lo scopo che si pone questo paragrafo, è quindi di introdurre il lettore ai possibili<br />
effetti secondari dell’esplosivistica civile, e fornire alcuni criteri per il controllo<br />
degli stessi; parallelamente si tenterà di sfasare alcuni pregiudizi appartenenti alla<br />
mentalità comune 1) .<br />
Nel primo capitolo del presente testo, sono già state affrontate alcune<br />
problematiche culturali che limitano un’applicazione più generalizzata della<br />
demolizione. Se questi preconcetti valgono per la demolizione in genere, sono<br />
tanto più validi quando questa viene fatta con l’uso dell’esplosivo. In particolare<br />
a causa di guerre giustamente non dimenticate, e di ancora terribili usi terroristici<br />
dell’esplosivo, questo non gode generalmente di una buona fama.<br />
Questo approccio può essere comprensibile quando l’utente non sia costituito da<br />
un professionista o comunque da una persona con competenze tecniche. Diventa<br />
meno accettabile quando questi pregiudizi arrivano da tecnici operati nel settore<br />
dell’edilizia o del civile in genere.<br />
La principale conseguenza negativa di una corretta conoscenza delle<br />
caratteristiche dell’uso dell’esplosivo, è che risulta difficile effettuare una scelta<br />
veramente ottimizzata qualora ci si trovi in un momento decisionale, all’interno<br />
di un processo progettuale.<br />
Ciò che vuole evitare è che ci si trovi davanti ad una scelta obbligata di una<br />
tecnica di demolizione per semplici blocchi mentali, quando invece l’utilizzo<br />
dell’esplosivo potrebbe portare a risultati migliori.<br />
78
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
I principali concorrenti dell’esplosivo, sono le tecniche di abbattimento con<br />
macchinari meccanici, che, manifestando un maggiore livello di sicurezza nelle<br />
fasi operative, comportano però indiscutibilmente una tempistica fortemente<br />
maggiore. Secondo alcune stime, di conseguenza anche i costi di un’operazione<br />
meccanica supererebbero mediamente almeno di cinque volte i costi delle stesse<br />
operazioni fatte con l’esplosivo.<br />
Vibrazioni indotte<br />
Una delle conseguenze dell’uso dell’esplosivo generalmente più temute, sono le<br />
vibrazioni indotte. Un intervento di questo genere può comportare due tipologie<br />
di vibrazioni: quelle relative al momento della deflagrazione, e quelle dovute alla<br />
conseguente caduta a terra della massa disgregata dall’esplosione.<br />
Per quanto le prime possano sembrare le più dannose nei confronti degli edifici<br />
adiacenti, in verità la loro elevata frequenza e piccola ampiezza non permette loro<br />
di assumere nessuna importanza.<br />
La seconda tipologia invece è invece associata a frequenze più basse delle prime,<br />
quindi potenzialmente più pericolose.<br />
Mentre la prima tipologia di vibrazioni indotte dipende solamente dalla quantità<br />
di esplosivo utilizzato, la seconda tipologia varia fortemente in funzione della<br />
massa impattante al suolo e dall’altezza di caduta: in pratica queste vibrazioni<br />
1 2<br />
sono direttamente proporzionali all’energia cinetica E = mv trasferita dalla<br />
2<br />
massa al terreno, al momento dell’impatto.<br />
L’energia liberata dal brillamento, non viene mai interamente trasmessa al<br />
terreno in quanto viene dissipata per frantumare il materiale stesso. Inoltre è<br />
possibile limitarla semplicemente frazionando le cariche e microritardando le fasi<br />
del brillamento.<br />
Caso della demolizione del silos a Genova – intervento della Siag<br />
79
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
È da notare che solitamente non avviene che tutta la massa impatti<br />
contemporaneamente al suolo, ma la disgregazione si diluisce in un arco di tempo<br />
che va dai 2 ai 5 secondi, abbattendo il picco dell’energia trasmessa; inoltre<br />
molto spesso la distanza degli edifici limitrofi è sufficiente per limitare la quota<br />
di vibrazioni assorbite. La misurazione di entrambe le tipologie di vibrazione<br />
avviene attraverso l’uso di strumenti particolarmente sensibili, detti sismografi.<br />
Nel caso in cui ci si trovi davanti a forti adiacenze, oppure si debba interagire con<br />
un terreno altamente rigido e compatto (quindi più capace di trasmettere<br />
oscillazioni), od anche edifici limitrofi di particolare destinazione d’uso o<br />
importanza che richiedano un blocco totale delle vibrazioni indotte, vi sono<br />
alcuni escamotage che possono facilmente essere attuati.<br />
In primo luogo è possibile limitare, in base alla necessità, l’entità della massa<br />
cadente, creando una disgregazione parziale e graduale; inoltre una della<br />
soluzioni più utilizzate è quella di creare preventivamente un cuscino di macerie<br />
al suolo che assorba l’energia d’urto, abbattendo di conseguenza la generazione<br />
di vibrazioni. Entrambe le soluzioni ora accennate sono state adottate per<br />
l’abbattimento di una struttura di contenimento particolarmente massiva<br />
poggiante su un suolo delicato: la descrizione di questo caso studio è contenuta<br />
nel terzo capitolo (“La demolizione di una silos a Genova”), ore viene tra l’altro<br />
commentato tutto l’iter progettuale che a portato alla suddette scelte, nella piena<br />
considerazione delle particolari condizioni contestuali. Questo esempio è<br />
considerato uno dei casi che meglio rappresenta una perfetta integrazione di più<br />
tipologie di intervento e relative tecniche fortemente diverse tra loro, ma le cui<br />
caratteristiche migliori sono state fruttate per ottenere la soluzione ottimale.<br />
Inquinamento acustico<br />
Come nel caso delle vibrazioni indotte, anche il rumore generato in un intervento<br />
di demolizione con esplosivo, può essere classificato in due categorie: quello<br />
creato dall’ esplosione vera e propria, e quello generato dalla caduta delle masse<br />
disgregate.<br />
La caduta delle masse però, non avvenendo mai contemporaneamente, non<br />
genera livelli di rumore apprezzabili; ciò che a prima vista può preoccupare di<br />
più, è il suono della detonazione. Anche in questo caso però,negli interventi ben<br />
progettati, si prevede che le cariche siano generalmente poste all’interno di fori<br />
perfettamente sigillati e non in aria libera, riducendo notevolmente anche in<br />
questo modo il rumore prodotto. Senza contare che molto prima della<br />
detonazione gli abitanti adiacenti vengono abbondantemente avvisati, è sempre<br />
possibile, come nel caso delle vibrazioni indotte, controllare il livello del rumore<br />
generato con appositi strumenti di misura detti fonometri.<br />
80
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Problematiche di ingombro<br />
A proposito di questo problema, sembra che oramai la cultura generale non abbia<br />
più molti pregiudizi: grazie infatti alla diffusione dei media di filmati demolizioni<br />
eclatanti, il generico utente è cosciente che è possibile realizzare abbattimenti per<br />
implosione, ossia che non consentano alle macerie di fuoriuscire dal perimetro<br />
dell’edificio.<br />
A seconda della tipologia di edificio possono essere più o meno adatte diverse<br />
tecniche di abbattimento che adottano l’esplosivo: solitamente edifici alti e snelli,<br />
vengono accompagnati alla caduta creando una cerniera alla base, mentre edifici<br />
più bassi e tozzi sono più facili da abbattere facendoli collassare verticalmente su<br />
loro stessi. La concezione strutturale che sta dietro al procedimento<br />
dell’implosione è descritta nel paragrafo relativo alle “Considerazioni Strutturali<br />
in un intervento di demolizione”.<br />
Purtroppo il tragico caso del crollo<br />
delle Twin Towers dimostra come<br />
l’implosione sia un tipo di collasso<br />
applicabile anche ad edifici molto alti.<br />
Il ribaltamento laterale dell’edificio è<br />
però il procedimento più semplice di<br />
abbattimento: nel caso in cui non si<br />
disponga di un corridoio di caduta<br />
sufficientemente lungo, è sempre<br />
possibile cernierizzare in quota la<br />
struttura, oppure sezionarla<br />
preventivamente per ottenere<br />
abbattimenti separati.<br />
Rischi generali<br />
81<br />
Cernierizzazione in quota di una torre<br />
piezomentrica.<br />
Una volta compreso che un abbattimento con esplosivo, se eseguito in maniera<br />
professionale, ha a monte una precisa attività progettuale e di calcolo, tutti i<br />
timori di danneggiamenti conseguenti al collasso della struttura nei confronti<br />
delle adiacenze, vengono meno. Inoltre, poiché un intervento fatto con<br />
l’esplosivo impiega un tempo di esecuzione molto più breve dello stesso<br />
intervento fatto con mezzi meccanici, staticamente anche i rischi connessi alle<br />
fasi operative sono minori.<br />
Interazione col terreno<br />
Un altro timore generalmente associato all’uso degli esplosivi, è quello di una<br />
destabilizzazione del terreno: i rischi supposti conseguenti a questa operazione<br />
sono cedimenti di fondazioni, o addirittura frane di profili rocciosi.
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
In verità l’esplosivistica civile trova le sue prime applicazioni proprio nello scavo<br />
in roccia: quindi nuovamente, se è garantita una professionalità nel lavoro,<br />
sicuramente il rischio di un’interazione dannosa col terreno non sussiste.<br />
Basta sfogliare un qualsiasi testo di ingegneria mineraria per vedere come<br />
l’esplosivo, a seconda del quantitativo e del posizionamento può eseguire diverse<br />
operazioni: frantumare, tagliare, far franare, o scavare.<br />
È vero che la roccia è un buon trasmettitore di vibrazioni a causa della sua<br />
rigidezza, ma è altresì vero che le alte frequenze di un’esplosione (centinaia di<br />
Hz) sono ben lontane dalle frequenze proprie di un piano di fondazione.<br />
Produzione di polveri<br />
È vero. Ad un abbattimento con esplosivi segue sempre un discreto polverone.<br />
Chiunque sia addetto ai lavori però sa che anche demolire meccanicamente un<br />
edificio provoca parecchia polvere.<br />
In quantità giornalmente minore ma distribuita per tutta la durata del lavoro. Alla<br />
fine la quantità totale risulta pressoché identica. Ma il disagio alle abitazioni<br />
limitrofe può ridursi ai pochi minuti conseguenti l’abbattimento se oltretutto si è<br />
provveduto ad informare gli abitanti di chiudere le finestre, spegnere<br />
condizionatori e ritirare i panni. Operazioni che sono sopportabili per una sola<br />
giornata e un po’ meno gestibili per venti o trenta giorni consecutivi. La polvere<br />
in entrambi i casi deve essere inerte, ossia deve essere scevra da sostanze tossiche<br />
o nocive, per Legge. Per ridurre il più possibile la polvere generalmente si bagna<br />
con idranti la zona di caduta.<br />
Questo stesso procedimento viene usato anche in caso di demolizione con mezzi<br />
meccanici, come illustrato nelle foto in basso.<br />
82
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Proiezione di detriti<br />
La balistica dei detriti derivati dalla frantumazione del materiale è una scienza<br />
empirica, ma comunque studiata e prevedibile.<br />
Oggi è possibile calcolare con buona<br />
approssimazione la distanza massima<br />
alla quale arriverà il materiale in base<br />
alla quantità di esplosivo utilizzato, alla<br />
tempistica delle detonazioni ed al<br />
volume di materiale da demolire.<br />
Tuttavia in pochi casi ormai ci si<br />
permette di disperdere detriti nel<br />
circondario, quando gli spazi a<br />
disposizione sono insufficienti i<br />
professionisti degli esplosivi hanno<br />
l’esperienza necessaria a predisporre le<br />
necessarie protezioni, utilizzando a<br />
seconda dei casi barriere di rete, lamiere<br />
o materiali di recupero per ridurre la gittata dei frammenti.<br />
Sono stati compiuti negli ultimi anni alcuni studi seguiti da sperimentazioni sul<br />
campo che hanno permesso di individuare a seconda delle caratteristiche del<br />
materiale interessato dalle cariche il sistema più opportuno di protezioni contro i<br />
lanci balistici.<br />
Oggi è possibile anche eliminare totalmente questo problema riducendo a zero il<br />
lancio di detriti dal punto di scoppio delle cariche. Nella foto a lato si nota come<br />
nella demolizione di una ciminiera in mattoni le reti di protezione abbiano<br />
contenuto il 100% del materiale frantumato dalla esplosione.<br />
Conclusioni<br />
Il filo conduttore, che accomuna le osservazioni fatte sulle possibili questioni<br />
riscontrabili in un intervento di demolizione, è la necessità che l’operazione sia<br />
progettata ed eseguita da delle figure professionali: col tempo si è riuscito a<br />
83
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
superare le suddette problematiche solamente grazie ad approfonditi studi ed in<br />
base a casistiche di esperienze passate, solo in questo modo è stato possibile<br />
mettere a punto una serie di provvedimenti atti a limitare totalmente o quasi, i<br />
possibili effetti secondari indesiderati dell’uso dell’esplosivo. L’utilizzo di<br />
esplosivo è in generale un mestiere pericolo, tanto più quando viene applicato<br />
alla demolizione: questo richiede delle conoscenze approfondite non solo nel<br />
campo dell’esplosivo, ma in particolare riguardo il comportamento strutturale di<br />
scheletri le cui staticità venga modificata.<br />
Del resto, sottolineare la necessità di una professionalità nella progettazione di un<br />
intervento di demolizione è lo scopo dell’intera ricerca, che mira tra l’altro a<br />
fornire un percorso formativo e degli strumenti pratici di supporto per il<br />
progettista.<br />
Notare i pilastri a sinistra<br />
che vengono<br />
pericolosamente spinti<br />
verso l’esterno, in<br />
direzione opposta al<br />
ribaltamento; questo<br />
comportamento si verifica<br />
spesso nelle torri<br />
piezomentriche, ove i<br />
pilastri possono funzionare<br />
da puntoni, modificando la<br />
direzione della massa<br />
cadente.<br />
1) Il presente paragrafo è tratto da un articolo apparso sulla rivista Recycling del maggio 2005,<br />
scritto dai tecnici della società Siag Srl. Daniele Coppe, Andrea Reggiani e basato sulla loro vasta<br />
esperienza personale.<br />
84<br />
Cernierizzazione alla base<br />
dell’edificio.<br />
Notare il taglio sulle pareti<br />
trasversali, eseguito per<br />
eliminare possibili elementi<br />
di contrasto alla caduta;
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
IL PROCE<strong>DI</strong>MENTO CARDOX<br />
Il procedimento Cardox nasce come tecnica di abbattimento (nata in Francia) di<br />
pareti di roccia; in seguito la sua applicazione si è estesa anche nel campo di<br />
opere in muratura, ed in cemento non armato. La demolizione dei suddetti<br />
elementi si ottiene per mezzo di una violenta esplosione all’interno di una cavità<br />
nell’elemento, riempita di anidride<br />
carbonica fortemente compressa. Nonostante la prima apparenza, questo<br />
procedimento non è considerato un sistema di tipo esplosivo. A differenza delle<br />
tecniche che si basano più propriamente sull’esplosivo, nel procedimento Cardox<br />
si sfruttano le caratteristiche deflagranti del gas compresso, che, anche se<br />
controllabili con difficoltà, non presentano il rischio di esplosione per shock<br />
dinamici. Questo procedimento è evidentemente molto meno pericoloso per il<br />
personale, tanto più che il rischio di incidenti di tiro ovvero di esplosione<br />
prematura scompaiono totalmente.<br />
Una delle differenze fondamentali tra le due tecniche consiste nella modalità di<br />
impatto: un gas che deflagra agisce in maniera molto diversa da quella di una<br />
esplosione classica: il candelotto inserito in una cavità, esercita la sua pressione<br />
(al momento dell’esplosione) in maniera localizzata, solo sulla superficie<br />
dell’elemento con cui si trova a contatto, mentre il gas ha la capacità di esercitare<br />
la sua pressione (al momento della deflagrazione) su tutta la superficie del foro<br />
nel quale è stato inserito.<br />
Principi di funzionamento<br />
Il procedimento consiste nell’introdurre un tubo particolare dentro al quale è<br />
assicurata la presenza del gas, in un foro preventivamente eseguito con un<br />
martello pneumatico nell’elemento da demolire. Si farà particolare attenzione a<br />
fissare saldamente il tubo all’interno del foro, per evitare la sua violenta<br />
espulsione (effetto siluro) al momento dell’accensione. Il tubo Cardox stesso<br />
consiste essenzialmente in un cilindro metallico costituito da tre parti:<br />
- la testa di scarico;<br />
- il corpo del tubo;<br />
- la testa di tiro.<br />
Le due teste sono raccordate per avvitamento all’estremità del corpo del tubo.<br />
Prima di avvitare la testa di scarico, si antepone una membrana d’acciaio (il disco<br />
di rottura) destinato ad otturare il corpo del tubo in una delle sue estremità: questa<br />
membrana è molto meno resistente delle pareti laterali del tubo.<br />
All’altra estremità del tubo, il lato della testa di tiro, è posto un composto<br />
infiammabile. La combustione di questa soluzione infiammabile è provocata<br />
dall’accensione di un detonatore elettrico, annegato in essa. Il detonatore viene<br />
azionato da una corrente elettrica a bassa tensione, fornita da un esploditore,<br />
raccordato alla testa di tiro. All’esterno di questa soluzione infiammabile, il corpo<br />
del tubo è riempito con del gas carbonico diossido allo stato liquido.<br />
85
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
L’accensione innesca la combustione della soluzione infiammabile, la quale a sua<br />
volta, porta ad una rapida espansione del liquido carbonico, ed alla sua<br />
trasformazione in gas:<br />
la pressione da esso esercitata è sufficiente da provocare la rottura del disco.<br />
Questa rottura permette al gas ad alta pressione (2700 kg/cm 2 ) di uscire dallo<br />
sfiatatoio della testa di scarico e di diffondersi in tutto il foro agendo sulla massa<br />
da abbattere (tempo d’azione 2 ÷ 40/1000 sec). La variazione di volume è di circa<br />
600 volte maggiore rispetto alla situazione iniziale, e con una pressione di uscita<br />
di circa 3.000 bar si riescono ad abbattere più di 3 tonnellate di materiale lapideo.<br />
Si può in seguito riciclare il tubo Cardox, ricaricando sia la soluzione<br />
infiammabile, che il gas deflagrante e cambiando ovviamente il disco di rottura.<br />
I densità della soluzione e del gas sono scelti in modo tale che il gas stesso sia ad<br />
una temperatura tale che gli sia impossibile accendersi in ambienti con presenza<br />
di grisù ( = gas naturale particolarmente infiammabile presente in cave di roccia<br />
sotterranee).<br />
Inoltre la soluzione di carbone diossido non è altro che un gas inerte che viene<br />
solitamente usato per gli estintori, risultando quindi molto sicuro ai fini di<br />
eventuali esplosioni secondarie per simpatia.<br />
86
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Messa in opera<br />
Il primo passo da eseguire è l’esecuzione di un foro dal diametro appropriato,<br />
per una profondità variabile tra 0,80 e 2,40 m. Il progetto di tiro deve essere<br />
scelto in funzione della natura del materiale, delle sue caratteristiche<br />
meccaniche e dei vincoli cantieristici.<br />
La riempitura del foro deve essere eseguita tentando di riempiendo tutta la<br />
profondità disponibile; nel caso in cui il tubo non possa essere conficcato fino<br />
al fondo del foro, è importante che lo si blocchi con del cemento, per evitare il<br />
suddetto effetto”siluro”.<br />
Tutti i tubi sono raccordati all’estremità, in modo tale che i fili elettrici possano<br />
essere “accesi” da un esploditore classico. Questo dispositivo permette di<br />
liberare un spinta superiore a circa 12 tonnellate.<br />
Il rendimento dell’operazione varia a seconda della durezza del calcestruzzo,<br />
mentre il volume del materiale dislocato varia tra 0,5 e 3,0 m 3 .<br />
Questo procedimento non riesce però a fornire una buona produttività quando<br />
usato su elementi in calcestruzzo fortemente armato.<br />
Campi d’applicazione<br />
- demolizione di banchi rocciosi in fondo di scavo, in prossimità di opere<br />
esistenti che non devono subire eccessive vibrazioni;<br />
- demolizione di blocchi in calcestruzzo non armato o in muratura;<br />
- scavi di canali fognari, di gallerie, di collettori;<br />
- demolizione in opera con sollevamento effettuato con mezzi meccanici.<br />
Sicurezza<br />
Questo procedimento non presenta particolari pericoli. Non è un procedimento<br />
di tipo esplosivo. Le precauzioni possibili sono quelle tipiche di processi di<br />
demolizione con esplosivo: perciò si deve mantenere una certa distanza di<br />
sicurezza al momento del brillamento, per evitare rischi causati dall’eventuale<br />
proiezione di macerie, ed in particolare si deve evitare di trovarsi sull’asse del<br />
tubo di Cardox, che, se non ben fissato, potrebbe espellersi verso l’esterno.<br />
Commenti<br />
Vantaggi:<br />
- semplice utilizzazione;<br />
- economico<br />
- possibile utilizzazione in luoghi urbani (non isolati);<br />
- assai rapido;<br />
- assenza di onde d’urto, poche vibrazioni;<br />
87
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Inconvenienti:<br />
- non efficace per il cemento fortemente armato;<br />
- raggio d’azione ridotto a circa 0,80 m;<br />
- abbastanza rumoroso;<br />
- demolizione non controllata;<br />
88
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
FRANTUMAZIONE PARZIALE dell’APPARATO<br />
COSTRUTTIVO<br />
IL MARTELLO DEMOLITORE IDRAULICO<br />
Introduzione<br />
Nella demolizione medio pesante è ormai generalizzato l’uso di martelli<br />
demolitori idraulici montatati su macchine operatrici portanti, quasi<br />
sempre escavatori.<br />
Negli ultimi anni questo prodotto è stato caratterizzato da questi da una<br />
rapida evoluzione tecnologica, che ha trasformato il martello demolitore da<br />
semplice massa battente a gravità, ad una sofisticata attrezzatura dotata di<br />
moderne tecnologie, che passeremo in rassegna nel corso di questa<br />
relazione.<br />
Sul mercato sono oggi giorno presenti una grande varietà di tipologie di<br />
martelli demolitori idraulici, tutti apparentemente molto simili, quasi<br />
eguali nell’aspetto esteriore, a volte anche nel colore, ma il cui<br />
funzionamento è basati su tecnologie sostanzialmente diverse.<br />
L’obiettivo di questa relazione è quello di fornire dei criteri per la scelta<br />
dello strumento più idoneo da utilizzare, a seconda del caso di demolizione<br />
che ci si trova a dover affrontare, tra la vasta gamma di prodotti presenti<br />
nel mercato. A monte di quest’analisi, verrà illustrata l’evoluzione della<br />
tecnologia del martello demolitore nel tempo, e verranno tra l’altro<br />
spiegate, le principali caratteristiche dei modelli moderni.<br />
Principi di funzionamento ed evoluzione tecnologica<br />
Come è facilmente immaginabile, la demolizione manuale di un qualsiasi<br />
elemento costituito di materiale lapideo, vede come protagonisti,<br />
sostanzialmente tre figure: l’uomo, il martello e l’utensile. L’operatore,<br />
attraverso un martello od una mazza, esercita un impulso su un elemento<br />
conformato a cuneo che, penetrando nella roccia da demolire, la frantuma.<br />
In questo caso il “lavoro” è dato dal prodotto del peso della mazza (intesa<br />
come forza F applicata ad un corpo) per l’altezza di caduta (intesa come<br />
spostamento s lungo la direzione della componente della forza).<br />
Con l’avvento della meccanizzazione nella demolizione, uomo è stato<br />
sostituito nel suo sforzo fisico da una macchina, che nel caso specifico era<br />
l’escavatore meccanico.<br />
La capacità di demolizione di un escavatore si può ricondurre<br />
essenzialmente ad una spinta laterale, cioè un’azione orizzontale, applicata<br />
all’organismo edilizio, tale da portarlo al collasso per cernierizzazione alla<br />
base, quindi ribaltamento, grazie alla crisi per presso-flessione dei pilastri.<br />
89
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Per ampliare poi il campo di applicazione dell’escavatore ai lavori di scavo<br />
di materiali resistenti, e di demolizione e frantumazione del calcestruzzo,<br />
essendo questi difficilmente aggredibili con la benna, si è munito<br />
l’escavatore di una massa battente; l’intervento di demolizione consisteva<br />
dunque nel lasciar cadere la massa battente dall’alto del braccio a traliccio<br />
della macchina scavatrice.<br />
Anche in questo caso l’escavatore a fune e la massa battente, usufruendo<br />
delle leggi della meccanica, producevano un lavoro, dato dal prodotto della<br />
forza peso della massa battente, per lo spostamento percorso durante la sua<br />
caduta.<br />
Come è facilmente comprensibile, per aumentare il lavoro compiuto dal<br />
meccanismo sopra esposto, si potevano modificare solo due variabili:<br />
aumentare il peso della massa cadente oppure l’altezza di caduta.<br />
Avendo però il braccio dell’escavatore un’altezza massima limitata, per<br />
aumentare il lavoro si doveva aumentare il peso della massa battente fino<br />
al limite della forza di sollevamento dell’escavatore a funi; si diffuse così<br />
il concetto che il “peso” fosse l’elemento qualificante del sistema di<br />
lavoro.<br />
Tale idea è ancora presente, tanto è vero che alcune ditte produttrici<br />
classificano i loro martelli in relazione al peso: una catalogazione del<br />
genere avrebbe senso solo se impiegassimo il martello demolitore come<br />
una massa battente da lasciar cadere da una certa altezza.<br />
Una prima evoluzione tecnologica, quindi concettuale, si è avuta con<br />
l’introduzione dell’oleodinamica nella produzione di macchine da cantiere,<br />
il ché ha consentito la costruzione di escavatori dotati di braccio articolato,<br />
con cinematismi azionati da cilindri idraulici, alimentati da un circuito<br />
idraulico molto semplice ed a potenza costante. Di conseguenza si è andato<br />
pian piano abbandonando in principio di funzionamento e la tecnica di<br />
demolizione, della “boccia” metallica che impatta sull’organismo da<br />
demolire.<br />
In estrema sintesi questa nuova attrezzatura è composta da: un cassone,<br />
che costituisce il carter di chiusura degli impianti interni, un pistone (o<br />
massa battente), ed un utensile (la parte a contatto diretto con l’elemento<br />
da frantumare).<br />
In questo caso il concetto di peso non è più applicato a l’intero martello,<br />
ma alla sola massa battente.<br />
In base a questa nuova tecnologia di funzionamento, il lavoro sarà<br />
equivalente all’energia cinetica erogata dal sistema, e cioè:<br />
1<br />
2<br />
mv<br />
2<br />
Ecin = m = massa del pistone<br />
Ecin = energia cinetica v = velocità del pistone<br />
90
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Componenti costitutivi<br />
91<br />
LEGENDA<br />
(a titolo d’esempio di è considerato un martello<br />
di produzione Krupp modello HM 2500<br />
Marathon' )<br />
1 Dispositivo di ottimizzazione delle<br />
caratteristiche del colpo, che facilita il recupero<br />
di energia;<br />
2 Raccordo montato di serie per la ventilazione<br />
forzata, ad es. per l'impiego subacqueo.<br />
3 Finestrella di ispezione consente un accesso<br />
diretto per la manutenzione periodica; il<br />
corpo dei martello può essere inoltre facilmente<br />
smontato dalla cassa.<br />
4 Dispositivo di accumulo di energia e<br />
sicurezza di avvio, assicurati da un accumulatore<br />
con pistone a gas integrato nel coperchio del<br />
cilindro.<br />
5 Sistema di lubrificazione automatica montato<br />
direttamente sul carter dei martello; estremamente<br />
maneggevole e con un consumo di<br />
lubrificante ridotto.<br />
6 Sospensione elastica della massa battente su<br />
elementi ammortizzatori precaricati, si evitano<br />
dannose ripercussioni sull'attrezzatura della<br />
macchina portante.<br />
7 Piccole guide di isolamento acustico poste tra<br />
la massa battente e la cassa dei martello.<br />
Attenuazione dei contraccolpo per la sicurezza<br />
dell'operatore e della macchina ottenuta grazie a<br />
una corsa lunga della massa battente.<br />
8 Trasmissione ottimale dell'energia battente<br />
grazie al diametro della punta uguale al diametro<br />
della massa battente.<br />
10 Struttura esterna di elevata durata della<br />
garantita dall'impiego di materie prime resistenti<br />
all'usura nei punti sottoposti alle sollecitazioni<br />
più intense.<br />
11 Sistema di protezione delle boccole contro<br />
l’ingresso di polvere.<br />
12 Punta dell’utensile, di elevatissima qualità<br />
d'acciaio.
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Altra grandezza fondamentale nella definizione delle caratteristiche di un<br />
martello demolitore (o di qualunque macchina operatrice) è la “potenza”, che<br />
definisce la produttività della macchina in termini temporali, permettendone<br />
dunque anche una valutazione di tipo economico.<br />
Il successivo passo avanti che la tecnica compie per contenere i consumi dei<br />
motori endotermici ed aumentare i loro rendimenti specifici, è l’introduzione del<br />
concetto di “recupero energetico”: in parallelo alla dotazione del<br />
turbocompressore per i motori, il martello demolitore idraulico si arricchisce del<br />
dispositivo di recupero di energia: questo componente permette il recupero<br />
dell’energia secondaria, altrimenti persa, prodotta rispettivamente dai gas di<br />
scarico e dalla sovrappressione causata dal rimbalzo dell’utensile.<br />
Un ulteriore progresso tecnologico si riscontra con l’introduzione sul mercato<br />
degli escavatori con circuito oleodinamico a potenza idraulica variabile: di<br />
conseguenza anche il martello demolitore si adegua alla nuova tecnologia,<br />
migliorando le prestazioni e proponendosi con il dispositivo che consente il<br />
“colpo variabile”, cioè la possibilità di variare istantaneamente, con un processo<br />
del tutto automatico, l’energia per ogni colpo ed il numero di colpi per unità di<br />
tempo.<br />
Approfondimento sul funzionamento delle nuove tecnologie<br />
Quando il lavoro di demolizione interessa materiali duri, essendo l’urto tra due<br />
elementi con una forte rigidezza assimilabile ad un urto di tipo elastico, non tutta<br />
l’energia d’urto prodotta dal martello demolitore idraulico è trasferita sulla roccia<br />
da demolire: una parte dell’energia, sotto forma di rimbalzo, tende a dare una<br />
spinta in direzione opposta all’utensile, che tramite il pistone, trasmette il<br />
rimbalzo all’olio presente nella camera superiore di spinta, facendone aumentare<br />
la pressione.<br />
Quando un martello demolitore idraulico è dotato di dispositivo di recupero<br />
dell’energia, se l’aumento di pressione supera un valore predeterminato, l’apertura<br />
di una valvola permette il recupero dell’aumento di pressione, che andrà a<br />
sommarsi alla pressione dell’olio dell’escavatore nell’apposito dispositivo<br />
contenente gas inerte. E’ da notare che l’aumento di pressione sarà direttamente<br />
proporzionale all’intensità dell’urto e continuerà fino al cedimento del materiale<br />
in corso di demolizione.<br />
Lavorando su materiali particolarmente duri, a parità di potenza assorbita, il<br />
martello demolitore idraulico con dispositivo di recupero dell’energia, offre una<br />
maggiore produttività: infatti se il martello demolitore non è fornito di un<br />
dispositivo di recupero, l’energia di rimbalzo si dissiperà all’interno del sistema<br />
martello/escavatore sotto forma di vibrazioni e di calore, dannosi e per il circuito<br />
idraulico, e per la macchina operatrice.<br />
I sistemi per il recupero d'energia sono sostanzialmente due: accumulatore di tipo<br />
“aperto” e accumulatore di tipo “chiuso”. Con la prima soluzione la spinta del<br />
pistone è esercitata in gran parte da un gas inerte contenuto sotto pressione in una<br />
92
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
camera sigillata da guarnizioni. Con la seconda soluzione vi è una capsula<br />
suddivisa in due parti da una membrana elastica che separa il gas inerte dall'olio<br />
idraulico; il pistone è spinto verso il basso sia dall'olio dell'impianto idraulico, sia<br />
dal gas inerte. Con il sistema di accumulazione di tipo “aperto” bisognerà<br />
confidare molto sulla tenuta delle guarnizioni che vengono sollecitate<br />
continuamente ad attrito da parte del pistone: infatti, la spinta della massa battente<br />
è assicurata unicamente dall'azoto in pressione ed è intuitivo che la minima<br />
perdita delle guarnizioni riduce di molto l'energia dei colpi a seguire.<br />
In genere, però, la demolizione di materiali compatti, duri ed omogenei, che<br />
rappresenta situazione più favorevole non è la condizione normale di lavoro, tanto<br />
meno quella più difficoltosa da affrontare.<br />
E’ invece più frequente dovere affrontare la demolizione di materiali duri ma<br />
geologicamente non omogenei. In questi casi occorre dosare l'energia di ogni<br />
singolo colpo in funzione della resistenza dello strato di materiale che, di volta in<br />
volta, si trova a contatto con la punta dell'utensile.<br />
La situazione peggiore si presenta quando l'utensile incontra un vuoto od uno<br />
strato di scarsa consistenza nella roccia: in quella occasione tutta l'energia che il<br />
martello stava fornendo diventa improvvisamente eccessiva, e deve essere<br />
istantaneamente ridotta per evitare i colpi a vuoto, i quali comporterebbero urti,<br />
vibrazioni, e calore, fortemente dannosi, sia per il martello demolitore, sia per<br />
l’escavatore.<br />
In sintesi, se la rilevazione della consistenza della roccia, la variazione<br />
dell'energia i base a quest’ultima, e la modifica della frequenza dei colpi nell'unità<br />
di tempo si adattano in maniera automatica ed istantanea alle mutate condizioni di<br />
demolizione, allora siamo in presenza di un martello demolitore idraulico<br />
predisposto con un funzionamento a "colpo variabile". Un martello demolitore<br />
idraulico così configurato, inizia il lavoro in condizioni di bassa energia e alta<br />
frequenza, per non danneggiarsi a causa dei colpi a vuoto; proseguendo nella<br />
demolizione, il martello rileva la consistenza della roccia e istantaneamente<br />
adegua proporzionalmente energia e frequenza dei colpi. Quando il materiale<br />
cede, il rimbalzo diminuisce, la corsa del pistone è immediatamente ridotta e<br />
conseguentemente diminuisce l'energia del colpo successivo.<br />
Criteri per la scelta della tipologia di martello<br />
Una volta conosciute qual è il funzionamento delle principali tecnologie che<br />
caratterizzano i vari modelli di martello in commercio, si può già affrontare la<br />
scelta dell’utensile da utilizzare nei vari casi, con maggior criterio e<br />
discernimento.<br />
Prima di individuare i criteri per la scelta dell’uso dei diversi tipi di martello<br />
demolitore, valutiamo i vantaggi che l’uso di quest’ultimo offre rispetto<br />
all’utilizzo dell’esplosivo nella demolizione.<br />
L'introduzione di nuove tecnologie ha permesso di aumentare le dimensioni, le<br />
potenze e la capacità produttiva dei martelli demolitori idraulici. Queste<br />
93
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
innovazioni vedono l'impiego sempre più diffuso di tale attrezzatura anche nelle<br />
cave di grandi dimensioni dove in passato, per l'abbattimento primario, si faceva<br />
largo uso di perforatrici e di materiale esplosivo. La scelta tra l'accoppiata<br />
perforatrice/esplosivo e quella martello/escavatore, sarà essenzialmente legata<br />
alle seguenti condizioni:<br />
- in edilizia: eccessiva altezza dell’edificio da demolire, quindi limitatezza<br />
fisica del braccio dell’escavatore (max. 40 ÷50 m., vedi paragrafo escavatori)<br />
- sia nell’edilizia che in cava: livelli qualitativi e quantitativi di produzione<br />
previsti;<br />
- sia nell’edilizia che in cava: particolari necessità di produzione di materiale di<br />
risulta caratterizzato da una determinata pezzatura;<br />
- sia nell’edilizia che in cava: eventuali condizioni che rendono particolarmente<br />
inopportuno l'uso degli esplosivi (in cava la presenza di gas infiammabili<br />
quale il grisù; nell’edilizia varie condizioni di incompatibilità del concetto di<br />
demolizione totale, col contesto circostante).<br />
- in cava: natura geologica (dunque la durezza) del materiale;<br />
Volendo dare un esempio di scelta basata su criteri di pura produttività, si può dire<br />
che, nel campo dello scavo in cava, per produzioni di oltre mille metri cubi al<br />
giorno, in roccia particolarmente dura e compatta, si ritiene ancora vantaggioso<br />
l'uso di esplosivi; per produzioni inferiori è preferibile l'impiego del martello<br />
demolitore.<br />
In sintesi, i vantaggi nell'uso di questa attrezzatura rispetto all’utilizzo<br />
dell’esplosivo sono:<br />
- riduzione del rischio connesso all'uso di esplosivo;<br />
- competitività economica della demolizione con il martello nei confronti<br />
dell'esplosivo che, tra l'altro, è di non facile approvvigionamento, per la<br />
ristrettezza della normativa che ne regola l’uso;<br />
94
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
- razionalizzazione della produzione del materiale di risulta, in quanto la<br />
demolizione con il martello demolitore mette a disposizione del materiale con<br />
pezzature decisamente più trasportabili e adatte a essere frantumate senza<br />
altre lavorazioni (tra l’altro il prodotto della demolizione fatta con il martello<br />
è anche meno dannoso per le ruote gommate delle pale caricatrici).<br />
Tornando alla scelta tra i modelli di martelli demolitori, come prima cosa, bisogna<br />
dire che un buon martello non deve demolire tre cose: se stesso, l'escavatore e<br />
l'operatore.<br />
Il miglior criterio di confronto di prestazioni tra diversi martelli demolitori è,<br />
solitamente, quello della produttività, ovvero della quantità di materiale demolito<br />
in un determinato intervallo di tempo (dimensionalmente espresso in metri<br />
cubi/ora o tonnellate/ora). Certamente la produzione dipenderà da molti altri<br />
fattori, quali l'abilità dell'operatore, il tipo di materiale da demolire, le condizioni<br />
di lavoro ed altro ancora, ma sicuramente è strettamente connessa con la "potenza<br />
d'urto" (detta anche “potenza resa”), che varia in funzione dell'energia per ogni<br />
singolo colpo. Inoltre, a parità di potenza resa, un martello demolitore, con<br />
maggior energia d'urto in bassa frequenza di colpi sarà più produttivo su materiali<br />
duri, rispetto a quello con bassa energia in alta frequenza, che invece sarà adatto<br />
per rocce tenere. Per esemplificare il discorso, se si devono affrontare materiali<br />
duri, compatti e omogenei, la scelta può essere indirizzata anche verso martelli<br />
senza il dispositivo del colpo variabile; nel caso di materiali eterogenei, che<br />
presentano una variabilità della consistenza, è preferibile optare per un martello<br />
con dispositivo di colpo variabile.<br />
Il peso del martello non è sicuramente un termine di confronto, ma serve soltanto<br />
per stabilire l'accoppiamento con l'escavatore: a parità di potenza, quindi, sarà<br />
utile scegliere quello meno pesante. Infatti, un martello più leggero, a parità di<br />
potenza, presenta i seguenti vantaggi: possibilità di accoppiamento con escavatori<br />
di classe inferiore, quindi meno costosi, diminuendo cosi l'investimento iniziale<br />
per la macchina operatrice; minori consumi e meno ingombri.<br />
Ribadiamo ancora che il criterio più appropriato di confronto non è dunque il peso<br />
del martello, concetto generalmente diffuso, ma la potenza d'urto o potenza resa.<br />
In conclusione, analizziamo schematicamente i punti salienti che, a nostro parere,<br />
sono indispensabili per una corretta valutazione del martello demolitore idraulico.<br />
Innanzitutto, bisogna valutare i parametri tecnici principali, tra loro interconnessi,<br />
che sono di supporto per la determinazione del rendimento oleodinamico del<br />
martello: potenza assorbita, potenza resa, dimensioni e peso.<br />
Successivamente bisogna considerare le innovazioni tecnologiche, sostanziali per<br />
ottimizzare la potenza resa e trasferirla al meglio sul materiale da demolire, in<br />
quanto tali innovazioni aumentano la produzione e diminuiscono i costi di<br />
utilizzo: recupero di energia, colpo variabile e polivalenza di accoppiamento con<br />
diversi escavatori.<br />
Infine i particolari costruttivi, che sono basilari per l’affidamento ed il valore<br />
intrinseco del martello: forma e dimensioni della massa battente, accumulatore di<br />
azoto, sistema di sospensioni, ermeticità e rigidezza del cassone, centrale<br />
95
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
automatica di ingrassaggio, sistemi di abbattimento delle polveri, contenimento<br />
dell'inquinamento acustico.<br />
Le tendenze di mercato<br />
Le ragioni che hanno portato a un sempre più diffuso impiego di questi strumenti<br />
di lavoro sono, in realtà, molteplici. Innanzitutto, non è affatto casuale che la<br />
quota più importante di questo mercato - quota che sfiora il 70 % - sia detenuta<br />
oggi dal segmento dei martelli medio leggeri che hanno un peso da 80 fino a 400<br />
kg, e sono montabili su mini e midi, escavatori e su terne. Come per delle<br />
macchine movimento terra di dimensioni contenute, anche per i piccoli escavatori,<br />
oggi giorno si presenta un momento di grande rimonta, e questo è comprensibile<br />
visto, grazie al progressivo intensificarsi degli interventi sia di ristrutturazione<br />
edilizia, che di manutenzione stradale. Una vivacità di mercato che ha spinto le<br />
aziende costruttrici di questi veicoli a proporre al cliente le macchine già<br />
accessoriate di martello demolitore idraulico, strumento che, a seconda delle<br />
dimensioni e potenza si presta a svariati utilizzi e che, in genere, viene richiesto<br />
proprio per la sua versatilità.<br />
Diverse tipologie di punte<br />
96<br />
Risulta indispensabile, infatti, in<br />
qualsiasi intervento che prevede<br />
piccole demolizioni, compresi i<br />
rifacimenti del manto stradale<br />
dove spesso vengono impiegati<br />
martelli idraulici muniti di punta<br />
a scalpello per tagliare l’asfalto.<br />
Nonostante non vi siano dubbi sul fatto che la domanda si orienti da alcuni anni in<br />
prevalenza sulle gamme medio leggere, non bisogna comunque sottovalutare<br />
l'andamento degli utensili da demolizione che appartengono, invece, alla categoria<br />
medio pesante: in altre parole, di quei martelli che oscillano dagli 8 quintali alle 7<br />
tonnellate di peso e che sono montabili su escavatori dalle 12 alle 80 tonnellate.<br />
Pur essendo esiguo il numero di unità vendute all'anno, rispetto ai risultati ben più<br />
entusiasmanti registrati nella categoria degli utensili medio piccoli, va tenuto<br />
conto comunque della ripresa che anche questo segmento ha registrato di recente.<br />
Due sono, sostanzialmente, i fattori che hanno infuso nuova linfa a un mercato<br />
che, prima di allora, versava in una condizione di assoluta stagnazione.<br />
In primo luogo, l'ampia diffusione, già da alcuni anni, dei martelli idraulici nelle<br />
cave, a seguito dell'entrata in vigore di specifiche normative che, pur non vietando<br />
completamente l'impiego di materiali esplosivi nella demolizione primaria, di<br />
fatto ne hanno limitato notevolmente l'utilizzo. Alla luce di questa nuova<br />
situazione, quindi, il grande escavatore accessoriato di martello demolitore<br />
rappresenta oggi la soluzione più semplice perché, anche nei casi in cui la legge<br />
consente l'utilizzo dell'esplosivo, la procedura da seguire per ottenere il permesso<br />
di demolire è piuttosto ostica e impone il rispetto di una serie di regole molto<br />
complesse.
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
La seconda causa di sviluppo di questo comparto è stata, invece, da un anno a<br />
questa parte la volontà di numerose amministrazioni locali di dare il via,<br />
finalmente, a interventi di riqualificazione di ampie aree industriali dismesse, sia<br />
in periferia che all'interno dei centri urbani. Molte sono state, infatti, le aziende<br />
che hanno scelto di abbandonare i vecchi stabilimenti, oppure di ristrutturarli; un<br />
fenomeno che ha comportato una forte domanda non solo di pinze da<br />
demolizione, ma anche di martelli idraulici di notevole dimensione e che ha<br />
favorito una vera e propria evoluzione della produzione di settore, spingendo<br />
progettisti e costruttori a individuare modelli sempre più pesanti e potenti, in<br />
grado di distruggere persino i blocchi di fondazione degli edifici industriali<br />
realizzati con qualità di cemento ad elevata resistenza e fortemente armati, come<br />
nel caso delle acciaierie.<br />
Prospettive future<br />
Come è comprensibile dal panorama finora illustrato l'utilizzo sempre più esteso<br />
del martello demolitore idraulico in svariati comparti del mondo delle costruzioni,<br />
ha spinto le industrie a puntare molto sulla innovazione tecnologia, nel tentativo<br />
di mettere a punto modelli in grado di soddisfare al meglio le esigenze di una<br />
clientela divenuta in pochi anni molto più ampia ed eterogenea. Risultato? In<br />
primo luogo, certamente, una accesa competitività fra le più importanti aziende<br />
costruttrici, tenuto conto che il mercato italiano è al terzo posto per volume<br />
d'affari dopo quello del Giappone e degli Stati Uniti, ma anche un forte stimolo<br />
alla ricerca di tecnologie capaci di aumentare progressivamente il grado di<br />
produttività dei martelli. I!innovazione ha riguardato innanzitutto l'incremento di<br />
energia prodotta dell’utensile. I martelli demolitori delle ultime generazioni sono<br />
più potenti e sviluppano una maggiore energia per colpo; hanno quindi un<br />
rendimento maggiore a parità di potenza espressa.<br />
Fra le caratteristiche tecniche oggi più richieste, occupa un posto particolare la<br />
suddetta “potenza variabile”, che, come ho spiegato sopra, altro non è che la<br />
possibilità di adeguare la velocità del colpo alla resistenza offerta dal materiale da<br />
demolire.<br />
In questo mercato che si sta sempre più autodefinendo come settore a parte si sta<br />
anche tentando di mettere ordine nella produzione: al fine di poter avere un<br />
corretto paragone tra le caratteristiche di prodotti provenienti da costruttori<br />
diversi, ultimamente, tramite delle associazioni internazionali, si stanno dando<br />
delle regole per uniformare i dati delle prestazioni relative al martello demolitore<br />
idraulico; in pratica esiste un programma di qualificazione della produzione che si<br />
fonda su una serie di test, svolti da un organismo internazionale, che valutano la<br />
reale potenza emessa dai martelli. Tutto questo per evitare che dalle industrie<br />
vengano diffusi a scopo promozionale, come già accaduto, numeri ed<br />
informazioni non veritieri sulle caratteristiche dei vari prodotti, e per fissare delle<br />
grandezza di paragone normate che permettono il confronto chiaro e diretto tra le<br />
caratteristiche dei diversi prodotto presenti sul mercato.<br />
97
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Le nuove tendenze privilegiano tra l’altro anche innovativi sistemi di<br />
insonorizzazione, permettendo di rispettare le recenti normative di legge che<br />
limitano l’inquinamento acustico. Anche questa importante caratteristica, come la<br />
necessità di produrre martelli ed escavatrici sempre più piccoli è stata incentivata<br />
da, ed allo stesso tempo ha permesso e favorito, un cambiamento della<br />
destinazione d’utilizzo del martello demolitore: da macchina da cava, il suo<br />
utilizzo si spostato sempre più verso i centri urbani dove le condizioni di lavoro<br />
sono più anguste e difficoltose.<br />
Un aspetto che solitamente si oppone all’invenzione di sistemi tecnologici sempre<br />
più sofisticati, è la perdita della semplicità di utilizzo e l’aumento di necessità di<br />
manutenzione: la ricerca è, allo stesso tempo, impegnata nello studio di modelli in<br />
cui gli interventi di manutenzione siano ridotti all’essenziale.<br />
Modelli che possono diventare quindi molto appetibili, oltre che per il cliente<br />
tradizionale che continua a preferire l’acquisto, anche per quello che decide di<br />
sperimentare la formula del noleggio.<br />
Questo spiega il crescente successo di martelli (specie della fascia medio-piccola)<br />
che presentano alcune tecnologie atte a migliorare la durabilità nel tempo e<br />
limitare gli interventi di manutenzione: esistono, ad esempio, modelli a<br />
monoblocco dove sono stati eliminati tutti i tiranti, le componenti cioè più<br />
soggette all’usura ed a guasti; oppure delle versioni che presentano una<br />
guarnizione che protegge la massa battente in fase operativa dall’introduzione di<br />
schegge di materiale e di polvere; un’ultima innovazione è data da un sistema di<br />
lubrificazione automatica che unge la punta con del grasso, ogni volta che<br />
l’operatore mette in moto il martello, per ovviare a dannose dimenticanze.<br />
Alcuni consigli pratici per il corretto uso del martello demolitore<br />
idraulico<br />
A fini di una corretta utilizzazione in condizioni di sicurezza, si ritiene opportuno<br />
richiamare alcune utili considerazioni, ed alcuni accorgimenti pratici raccolti<br />
dalle case costruttrici, relative alle tecniche d'uso del martello demolitore<br />
idraulico.<br />
Posizionamento martello rispetto elemento da demolire:<br />
- un presupposto fondamentale per un'efficiente demolizione dei materiale è che<br />
l'utensile lavori sempre con un angolazione di 90 gradi rispetto al paino del<br />
materiale da demolire; man mano che la superficie si demolisce, occorre<br />
correggere immediatamente l'angolazione dell'utensile;<br />
- occorre usare il braccio portante per mantenere una pressione costante dietro<br />
al demolitore, quando questo è in funzione. In questo modo ci si assicura che<br />
l'utensile venga applicato al materiale con una forza costante;<br />
- quando bisogna demolire un masso di grandi dimensioni è preferibile non<br />
iniziare la demolizione dal centro di questo, ma per una migliore attaccabilità,<br />
è meglio partire dai lati esterni;<br />
98
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
- se si usa l'utensile in modo errato, le boccole porta-utensile si usureranno in<br />
modo non uniforme: questo causa un aumento delle sollecitazioni sull'utensile<br />
e sulla superficie dì battuta dei pistone; ad esempio se si usa l'utensile contro<br />
superfici oblique, si possono facilmente produrre nello stesso notevoli<br />
sollecitazioni che possono portare alla rottura dello stesso;<br />
- per i lavori in tunnel, è importante che il demolitore sia angolato a più di 90<br />
gradi rispetto al braccio portante; in questo modo, i pezzi di roccia che si<br />
distaccano non danneggeranno il braccio portante o l'operatore;<br />
Sollecitazioni indotte sul martello:<br />
- bisogna fare attenzione a non applicare una forza di avanzamento tale da far<br />
sollevare il mezzo portante dal terreno;<br />
- non è necessario lavorare sullo stesso punto per più di 15 secondi; se l'oggetto<br />
da demolire resiste, posizionare l'utensile da un’altra posizione;<br />
- quando il materiale s'infrange, evitare di continuare la percussione; la<br />
percussione a vuoto è la causa più dannosa di una rapida usura dei trattenitore<br />
e del codolo;<br />
- occorre tenere sempre presente che il demolitore è un utensile a percussione,<br />
capace di resistere a sforzi assiali, e non deve quindi essere soggetto a<br />
sollecitazioni di flessione;<br />
- l’uso di utensili piatti o a tagliente largo, su superfici dure può causare<br />
notevoli forze di torsione che possono danneggiare non solo il tagliente<br />
dell'utensile, ma anche il codolo e il trattenitore;<br />
- gli utensili sono temprati attraverso speciali procediementi e non possono<br />
quindi essere rifucinati; è invece possibile rettificarli o lavorarli a macchina;<br />
Vibrazioni indotte:<br />
- se la pressione di avanzamento è insufficiente, il meccanismo antivibrazione<br />
dei demolitore non sarà pienamente efficiente e le vibrazioni meccaniche si<br />
trasmetteranno al mezzo portante;<br />
- se le normali vibrazioni a cui è soggetto l’escavatore, cominciano ad<br />
aumentare di frequenza ed intensità in modo anomalo, ciò indica che i gas<br />
nell'accumulatore sono soggetti ad un’eccessiva sovrapressione;<br />
Regime delle temperature:<br />
- quando la temperatura dell'olio supera gli 80°, è necessario fermare il<br />
demolitore. Se la temperatura dell'olio è inferiore a –10°, è necessario<br />
riscaldare il demolitore prima d'iniziare il lavoro;<br />
- l’uso del martello demolitore in ambienti freddi, al di sotto di –10°, può<br />
causare la frattura dell'utensile. Per evitare questo inconveniente, riscaldare<br />
l’utensile prima d'iniziare il lavoro;<br />
99
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
- l’utensile si usura molto rapidamente se surriscaldato. La superficie di<br />
contatto assume una forma a fungo e diventa fragile; per questa ragione è bene<br />
evitare tempi di percussione prolungati;<br />
- un tipico danno da frattura, causato non solo da temperature troppo fredde, ma<br />
anche da eccessiva fatica, provoca il formarsi del caratteristico motivo ad<br />
anelli su gran parte della superficie di frattura.<br />
Glossario termini tecnici<br />
- Contropressione: definizione della pressione presente nel condotto di ritorno<br />
dell'olio al serbatoio.<br />
- Energia d'urto: è indicata in joule (J) o in chilogrammetri (kgm) ed è l'energia di<br />
ogni singolo colpo: il pistone o massa battente durante la sua discesa si carica di<br />
energia cinetica che viene trasferita all'utensile nel momento dell'impatto.<br />
- Potenza assorbita: energia per unità di tempo richiesta per compiere il lavoro; si<br />
esprime attraverso l’espressione: Pa = (pQ)/600, dove Pa è la potenza<br />
espressa in chilowatt (kW); p è la pressione in bar; Q indica la portata in litri al<br />
minuto (alcuni costruttori indicano erroneamente la potenza assorbita, al posto<br />
della potenza d'urto).<br />
- Potenza d'urto o potenza resa: capacità di lavoro eseguibile dalla macchina; si<br />
esprime attraverso l’espressione:<br />
Po = (FrEn)/60000, dove Po indica la potenza espressa in chilowatt (kW); Fr indica<br />
la frequenza espressa in numero di colpi al minuto; En indica l'energia espressa in<br />
joule (J).<br />
- Rendimento medio: come qualsiasi rendimento di una macchina, è il rapporto tra<br />
la potenza d'urto e la potenza assorbita ( η = ΔL<br />
L1<br />
). Ogni volta che si<br />
trasformano delle energie si hanno delle perdite. Il rendimento medio è in<br />
relazione diretta con il rendimento idraulico, a sua volta collegato al contenimento<br />
delle dispersioni del flusso d'olio all'interno dei martello; Talvolta si possono<br />
trovare indicati anche il rendimento meccanico ed il rendimento d’urto; il<br />
rendimento meccanico dipendente dalla qualità dei materiali, dal grado di<br />
lavorazione di finitura e trattamenti termici sul componenti dei martello: una<br />
lavorazione grossolana produrrà maggiori attriti, surriscaldamento, minore durata<br />
e minore rendimento; il rendimento d'urto che sarà in funzione dalla forma dei<br />
pistone e dell'utensile; se i diametri dei due componenti sono molto vicini l'onda<br />
d'urto si trasmetterà interamente al materiale da demolire.<br />
A titolo d'esempio, indicativamente possiamo evidenziare dei valori di rendimento<br />
per classi di peso del martello: per martelli con peso fino a 200 kg il rendimento è<br />
0,55; per quelli con peso fino a 400 kg il rendimento sarà 0,60; se la tara arriva a<br />
1.000 kg il coefficiente si attesta a 0,65; per le attrezzature oltre i 1.000 kg<br />
l'efficienza si ferma al valore 0,70.<br />
100
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
L’ESCAVATORE MECCANICO<br />
A monte dell’utilizzo di qualsiasi strumento di demolizione, sta la macchina<br />
adibita alla movimentazione dell’utensile stesso: tutti gli utensili che andremo ad<br />
analizzare in seguito, quali il martello demolitore idraulico, pinze, cesoie,<br />
frantumatori, hanno in comune la possibilità di essere montati sullo stesso<br />
supporto, e cioè il braccio dell’escavatore meccanico.<br />
Negli ultimi anni, con l’avanzare del settore della demolizione, si è presentata<br />
sempre più la necessità di utilizzare macchine attrezzate con tipologie di braccio<br />
adatte a sopportare impieghi anche molto gravosi.<br />
Fin da quando è emersa questa necessità, le aziende produttrici hanno iniziato a<br />
realizzare bracci da demolizione idonei ad essere utilizzati su ogni tipo o marca<br />
d'escavatore, con varie combinazioni di, possibilità d’altezza raggiungibili e di<br />
capacità di portata dell’utensile, ottimali per la macchina.<br />
Lo scopo di questa relazione illustrativa sull’escavatore meccanico, è quello di<br />
fornire un’analisi dell’evoluzione di quelle macchine che, utilizzate inizialmente<br />
in modo empirico, con adattamenti improvvisati in cantiere, hanno finito per<br />
diventare veri e propri strumenti dedicati specificamente al settore della<br />
demolizione.<br />
In questa sede non si entrerà in merito<br />
alla maggiore o minore efficacia di un<br />
sistema di demolizione rispetto ad un<br />
altro, considerazioni che saranno<br />
argomento della terza parte dell’opera,<br />
in cui verranno messe a confronto le<br />
adeguatezze e le capacità di<br />
adattamento delle varie tecniche di<br />
demolizione a seconda del contesto in<br />
cui ci si trova a dover operare.<br />
Come premesso, è stato proprio<br />
l’affermarsi, dei nuovi utensili per la<br />
demolizione, quali e pinze e cesoie<br />
idrauliche, che ha portato la macchina<br />
base (escavatore idraulico appunto) ad<br />
101<br />
escavatore cingolato<br />
assumere una connotazione ben precisa in funzione della sua capacità di portare il<br />
via via crescente carico dell’utensile demolitore in posizione di lavoro, e fornirgli<br />
l'energia (sotto forma di pressione oleodinamica) necessaria per il<br />
funzionamento.<br />
Evoluzione utilizzo escavatore<br />
Prima ancora di abbinare l’escavatore ai suddetti utensili di demolizione,<br />
iniziamo col dire che l'escavatore idraulico è da sempre stata la macchina più<br />
utilizzata per la demolizione. Da mezzo per movimento terra è stato rapidamente
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
convertito in uno strumento particolarmente efficace nella demolizione di strutture<br />
realizzate in laterizio prima, e in cemento armato o acciaio in seguito.<br />
Ricordiamo infatti che i primi interventi, consistevano semplicemente nello<br />
spingere e tirare la struttura grazie ada uno sperone montato su prolunghe fisse<br />
poste al posto della benna: così facendo era possibile demolire, costruzioni in<br />
laterizio o comunque di consistenza modesta. In pratica non si faceva altro che<br />
applicare delle forze orizzontali alla struttura, portandola al collasso per semplice<br />
ribaltamento. Le strutture più impegnative invece, sia in cemento armato che in<br />
ferro, venivano demolite manualmente con l’impiego di personale operante<br />
direttamente sul manufatto: è evidente che simili interventi comportavaano<br />
enormi rischi per la sicurezza delle maestranze, oltre ad un basso livello di<br />
produttività.<br />
Come è possibile comprendere da ciò che è stato finora esposto, l’utilizzo<br />
dell’escavatore nella demolizione si limitava fino a poco tempo fa alla cosidetta<br />
fase primaria, cioè il portare la struttura al collasso, lasciando però vacante la fase<br />
della demolizione secondaria, ossia la frantumazione degli elementi, in<br />
componenti di dimensioni tali da favorire un facile trasporto. In seguito, l’utilizzo<br />
del martello idraulico per lo scavo in roccia, montato sull'escavatore fu<br />
rapidamente sperimentato anche nella demolizione di costruzioni in cemento<br />
armato, ottenendo eccellenti risultati per lo sgretolamento della struttura, (ossia la<br />
demolizione primaria), lasciando però insoluto il problema dello sgombero dei<br />
materiali di risulta, a causa della presenza del ferro che doveva essere tagliato a<br />
mano.<br />
102
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Come premesso, è stata proprio con la<br />
successiva messa a punto di pinze, cesoie<br />
e frantumatori, che affiancando il<br />
martello demolitore idraulico, ha<br />
permesso di affrontare e risolvere brillantemente<br />
a terra anche la demolizione<br />
secondaria, e cioè lo sgretolamento e<br />
sminuzzamento, per un pronto recupero<br />
dei materiale per le successive fasi di<br />
riciclaggio.<br />
L’applicazione di questi utensili sugli<br />
escavatori tradizionali non è risultata<br />
particolarmente difficile.<br />
L'impianto idraulico di<br />
base della macchina, tutto<br />
sommato, permetteva<br />
l’alimentazione<br />
dell’utensile in modo non<br />
particolarmente difficile,<br />
anche se la sua<br />
utilizzazione ha richiesto<br />
successivamente alcuni<br />
interventi.<br />
Questi efficientissimi<br />
utensili hanno permesso,<br />
tra l’altro, di affrontare la<br />
problematica della<br />
demolizione in modo<br />
ottimale, oltre che dal<br />
punto di vista della<br />
produzione, anche dal<br />
punto di vista della<br />
sicurezza, riducendo<br />
sempre più l’utilizzo<br />
diretto dell’operatore sulla<br />
struttura da demolire, che<br />
ovviamente il più delle<br />
volte si trova già in uno<br />
stato di degrado e<br />
fortemente pericolante.<br />
Pinza per taglio di struttura metallica attaccata ad<br />
escavatore meccanico<br />
103
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Limiti di utilizzo<br />
La vera trasformazione si è verificata però. con l'esigenza di dover affrontare<br />
altezze e distanze sempre maggiori, e comunque ben superiori ai normali valori<br />
accessibili da un braccio standard da escavatore. Per altezze superiori a 15 - 16<br />
m, il braccio normale non è più sufficente. Aggiungere prolunghe fisse non<br />
permette di recuperare grandi altezza, pregiudicando spesso sia la stabilità della<br />
macchina che la sua capacità idraulica. Si sono resi pertanto necessari due<br />
radicali interventi sulla macchina base, che ne hanno in parte modificato<br />
l’essenza: il primo rivolto ai bracci, che si sono evoluti secondo esigenze<br />
particolari, il secondo conseguentemente rivolto ad incrementare la stabilità della<br />
macchina per le mutate esigenze di impiego. Si sorvola appositamente su quelle<br />
miriadi di applicazioni particolari, spesso ardite, che di volta in volta hanno<br />
permesso di trasformare un escavatore già operante in una macchina da<br />
demolizione. In seguito si è cercato di classificare le più utilizzate tipologie di<br />
bracci, che, attraverso una opportuna geometria, permettono di operare<br />
egregiamente fino a ragguardevoli altezze, e che per una certa standardizzazione<br />
sono entrate a far parte di una ben definita offerta all’impresa di demolizione.<br />
La produzione standard di bracci da demolizione si può riassumere mettendo in<br />
luce queste principali tipologie:<br />
104<br />
Grande capacità di adattamento<br />
degli escavatori moderni agli spazi<br />
più ristretti
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
- bracci tradizionali, i quali rappresentano la soluzione ideale per demolizioni a<br />
media altezza;<br />
- bracci articolati, ideali per demolizioni a forte altezza, e quando è necessario<br />
operare anche al suolo; questo tipo di attrezzatura permette un’agevole<br />
sostituzione con bracci da scavo tradizionali;<br />
- bracci monolitici: rappresentano la soluzione meno costosa per questo genere<br />
d’applicazione, in quanto viene utilizzato il braccio base della macchina. Per<br />
operazioni di pura demolizione, però, non consentono elevate prestazioni in<br />
altezza, mentre è molto rapido il montaggio sulla macchina d’attrezzature<br />
tradizionali di scavo.<br />
Entrando maggiormente nel dettaglio si possono individuare le seguenti tipologie<br />
di funzionamento del braccio dell’escavatore:<br />
- braccio principale snodato con cilindri ausiliari ed avambraccio lungo. Per<br />
altezze fino a 16 - 18 m. (in funzione della dimensione della macchina base),<br />
permette una grande operatività ed una eccellente lavorazione a terra. Lo<br />
snodo aggiuntivo permette di mantenere il carico relativamente vicino alla<br />
macchina, per cui in generale, per queste versioni, si possono montare utensili<br />
di notevole potenza. Il braccio, per la sua particolare conformazione, può<br />
essere utilizzato anche con la benna, pertanto la macchina mantiene molte<br />
delle prerogative dell'escavatore classico.<br />
Per il raggiungimento di altezze superiori vengono montate prolunghe che<br />
sono sicuramente in grado di innalzare l'utensile, ma appesantiscono il<br />
braccio, con sensibile svantaggio rispetto al braccio specifico da demolizione<br />
visto nel paragrafo precedente. Una variante di prolunga è il braccio<br />
telescopico, che permette di raggiungere grandi altezze quando necessario e,<br />
contemporaneamente di riavvicinare l'utensile quando ci si abbassa con la<br />
demolizione. Questa operazione permette di limitare lo sbalzo e migliora<br />
quindi la stabilità;<br />
- braccio in due parti con monolitico diritto (invece della forma classica a<br />
boomerang) e avambraccio lungo. Trova impiego su macchine che non<br />
necessitano di grandi altezze, oppure su macchine di grandi dimensioni per<br />
utensili molto potenti che privilegiano la produzione a media altezza e la<br />
frantumazione a terra;<br />
105
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
- braccio articolato con tre elementi. In questo caso il braccio è costruito con lo<br />
scopo fondamentale di raggiungere le maggiori altezze. Naturalmente la<br />
potenza dell’utensile dipende dalla dimensione della macchina. Le macchine<br />
lavorano con la prima parte del braccio in posizione pressoché verticale,<br />
ammettendo un piccolo scostamento da questa posizione, in quanto molto<br />
rapidamente si arriva a pregiudicare la stabilità della macchina. Il tronchetto<br />
intermedio fornisce l’avanzamento al braccio porta utensile, mentre il braccio<br />
porta-utensile posiziona lo stesso per le operazioni di lavoro. Il braccio può<br />
rannicchiarsi per limitare le dimensioni di ingombro durante il trasporto. Per<br />
ridurre ulteriormente le problematiche di trasporto, il primo braccio, secondo<br />
le ultime tendenze, viene diviso in due parti in modo che il primo troncone<br />
resti sempre montato sulla macchina, mentre il resto del braccio può essere<br />
staccato e posizionato su un supporto adeguato. Lo smontaggio del braccio da<br />
demolizione in corrispondenza del primo tronco permette alla macchina di<br />
montare un braccio da scavo standard in modo da rendere l'escavatore più<br />
versatile.<br />
La logica di impiego di queste prolunghe, sia fisse che telescopiche, è quella di<br />
poter utilizzare utensili con capacità diversa in funzione dell’altezza di lavoro.<br />
Per cui, in certi casi, si montano le prolunghe per raggiungere la massima altezza<br />
limitando la capacità dell'utensile, perché è predominante la necessità di arrivare<br />
nel punto desiderato, anche se con una piccola capacità produttiva.<br />
Successivamente, con il diminuire dell’altezza della demolizione, viene smontata<br />
la prolunga e montato un utensile con capacita superiore, per avere maggiore<br />
produzione. Una caratteristica particolarmente apprezzata della prolunga<br />
telescopica è la possibilità di avvicinare l’utensile con movimento rettilineo, e<br />
quindi più facilmente controllabile, rispetto all’uso di combinazioni di due o più<br />
movimenti delle varie parti del braccio.<br />
Abbiamo visto come notevole sia stata la trasformazione subita dal braccio<br />
dell’escavatore per diventare braccio da demolizione. Altre parti della macchina<br />
subiscono però modifiche ed adattamenti considerevoli: il sottocarro, la<br />
piattaforma girevole, l’impianto idraulico.<br />
Ricordando che la macchina da demolizione, nasce dall’escavatore, macchina<br />
movimento terra, si può facilmente comprendere come le sue caratteristiche<br />
106
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
fondamentali siano mirate a fattori produttivi, quindi velocità nei movimenti, con<br />
cicli di lavoro sempre più rapidi. Nella demolizione primaria i movimenti devono<br />
essere invece perfettamente controllabili, non scattanti né, tranne l'utensile,<br />
particolarmente veloci. Le caratteristiche dell’impianto idraulico sono pertanto<br />
differenti. L’adozione sulle macchine moderne di sistemi Load Sensing e<br />
dell’elettronica, ha reso agevole l’adattamento dei parametri dell’impianto alle<br />
nuove esigenze.<br />
Il dispositivo di rotazione, ralla con riduttore a motore idraulico, è ugualmente<br />
previsto anche per l’escavatore utilizzato nella demolizione, non senza alcuni<br />
interventi di adattamento.<br />
Arrivando dunque a problemi di equilibrio globale del mezzo, è intuitivo<br />
comprendere come all’aumentare del peso dell’attrezzo sollevato dal braccio o,<br />
dell’altezza che si vuole raggiungere, cresce proporzionalmente il problema del<br />
ribaltamento del mezzo.<br />
Analizziamo i due casi: mantenendo costante il braccio tra la base d’appoggio e il<br />
punto d’applicazione del carico di servizio da sollevare (nel nostro caso il peso<br />
dell’attrezzo demolitore quale, il martello idraulico, il frantumantore etc.)<br />
l’aumento del momento ribaltante è abbastanza intuitivo; con l’aumento<br />
dell’altezza da raggiungere, cresce necessariamente la lunghezza e dunque il peso<br />
proprio del braccio dell’escavatore: per ragiungere perciò forti aggetti ad alte<br />
quote, è preferibile dunque non inclinare il braccio, ma utilizzarne uno spezzato<br />
in tronconi, in modo da non aggiungere all’eccentricità del carico, anche quella<br />
del peso proprio del braccio.<br />
L’aumento del contrappeso, indispensabile su tutte le macchine per garantire la<br />
suddetta stabilità, più le nuove condizioni di carico determinate dal braccio,<br />
cambiano di conseguenza le sollecitazioni che arrivano alla ralla, per cui si sono<br />
rese necessarie sia modifiche strutturali della piattaforma girevole, oltre<br />
all’adozione di ralle con capacita di carico maggiori.<br />
Anche il carro normalmente richiede l’adozione di alcuni accorgimenti.<br />
L’esigenza della massima stabilità possibile in direzione dell’asse pirncipale del<br />
carro spinge all’adozione di carri lunghi. La stabilità longitudinale è dunque<br />
facilmente raggiungibile, mentre per quella laterale resta una grossa difficoltà da<br />
superare. I carri non possono essere eccessivamente larghi, in quanto la larghezza<br />
costituisce una delle maggiori remore per il trasporto di questi mezzi. Alcuni<br />
costruttori sono in grado di ovviare a questo inconveniente fornendo carri<br />
cingolati a carreggiata variabile, in grado di rientrare in accettabili dimensioni di<br />
ingombro per il trasporto e fornire, allo stesso tempo, la base di appoggio<br />
allargata in cantiere quando sia necessaria una buona stabilità.<br />
Un’ulteriore soluzione per ovviare al probrema del ribaltamento laterale del<br />
mezzo, in seguito all’aumento dell’ecentricità del carico, è costituito dall’utilizzo<br />
di appoggi estensibili uscenti dal carro, che, sollevando tutto il mezzo forniscono<br />
una base d’appoggio più estesa; ciò comporta un aumento del braccio resistente (<br />
e dunque del momento) del mezzo, nei confronti del momento ribaltante fornito<br />
dal carico eccentrico.<br />
107
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Escavatore meccanico Vs esplosivi<br />
Viene ora spontaneo chiedersi quali altezze massime si possano raggiungere, al<br />
giorno d’oggi, dal punto di vista prettamente tecnico. I valori massimi<br />
attualmente considerati, per garantire una buona operatività, si aggirano essenzialmente<br />
sui 35-40 metri. Ma, a sentire le ditte produttrici, questi dati non<br />
costituiscono un limite, né per la macchina (per la quale sono disponibili<br />
soluzioni diverse, non ultima quella della costruzione di un mezzo totalmente<br />
dedicato e ottimizzato per questa funzione), né per l’operatore: infatti è ormai<br />
diffuso l'utilizzo di telecamere o di particolari sistemi di controllo visivo che<br />
possono colmare la distanza tra operatore e la zona d’impiego dell’utensile; in<br />
certi casi, sono previste ed allestite cabine reclinabili con tutto il posto guida, per<br />
la migliore disposizione dell’operatore nei confronti dell’utensile.<br />
L’odierna altezza massimale sembra oggi rappresentata dal progetto di<br />
un'azienda, la quale sta preparando un braccio che raggiungerà un’altezza di 50<br />
metri: composto da tre sezioni ripieghevoli e da una telescopica, è dotato infine di<br />
una prolunga terminale.<br />
Un limite concreto, invece, può essere la convenienza per l'impresa di affrontare<br />
una demolizione da terra quando, per altezze superiori a quelle normalmente<br />
considerate, ci si trova tra l’altro in presenza di costruzioni relativamente recenti,<br />
le cui dimensioni implicano la presenza di strutture di notevole portata.<br />
È qui che entra il gioco la demolizione tramite esposivo, campo che da sempre si<br />
oppone alla demolizione tradizionale attuata con mezzi meccanici; nella parte del<br />
testo relativa agli esplosivi si tenterà di tracciare il limite della convenienza tra le<br />
due tecnologie, evidenziando i vantaggi dell’una e dell’altra.<br />
Sempre in caso di forti altezze si può prevedere l’uso di sistemi di demolizione<br />
che prevedano macchine di dimensione opportuna posizionate direttamente al<br />
piano, ed utilizzate per lo smontaggio della struttura solaio per solaio.<br />
Abbiamo visto come la macchina da demolizione abbia assunto alla fine una sua<br />
nuova fisionomia ben precisa. Si stanno infatti abbandonando trasformazioni<br />
empiriche o improvvisazioni, ed il demolitore, da attento professionista nel suo<br />
lavoro altamente specializzato, si orienta sempre più verso l’utilizzo di un mezzo<br />
concepito per questo scopo sin dalla sua progettazione. Tanto è vero che costruttori<br />
di fama mondiale sono arrivati a propagandare una serie di macchine,<br />
che rientrano nella classificazione di “Demolition Line”, proprio per distinguerle<br />
dall’escavatore tradizionale da cui sono nate, ma da cui in seguito, proprio per le<br />
modifiche sostanziali subite, si sono differenziate.<br />
La tabella 1. si propone di riassumere la disponibilità di macchine oggi offerta dal<br />
mercato, nell'ambito di una ormai consolidata omogeneità.<br />
108
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
I MARTINETTI PIATTI<br />
Risultati interessanti possono essere ottenuti anche con l’utilizzazione di<br />
martinetti piatti posizionati all’interno di incavi realizzati all’interno<br />
dell’elemento da demolire. I risultati ottenuti sono essenzialmente analoghi a<br />
quelli ottenibili con i martinetti idraulici. Si creano delle fessure che vengono<br />
allargate fino a quando le armature interne possono essere tagliate con dei<br />
candelotti.<br />
Contrariamente ai martinetti idraulici, i martinetti piatti possono essere utilizzati<br />
anche su elementi di piccolo spessore.<br />
I <strong>DI</strong>VARICATORI<br />
I dilatatori idraulici sono degli apparecchi che utilizzano il principio del cuneo,<br />
ben conosciuto per i lavori eseguiti su pietra. Per tagliare un blocco di pietra in<br />
due parti, si crea una piccola fessura (allineata con la linea di taglio) con l’aiuto<br />
di un martello perforatore, si posiziona poi il cuneo, che verrà conficcato nella<br />
massa.<br />
Al giorno d’oggi, per demolire le murature, oppure delle opere in calcestruzzo<br />
(molto o poco armato), si utilizza lo stesso principio, potenziato attraverso un<br />
impianto oleodinamico che agisce su uno o più pistoni.<br />
Principio di funzionamento<br />
Tenuto conto del progetto di taglio stabilito dal progettista, ed in funzione dei<br />
vincoli imposti dal cantiere (potenza delle macchine di sollevamento, possibilità<br />
di posizionare dei dilatatori, limiti di tempo, etc.) si determinano le superfici di<br />
taglio. Considerando la tensione di rottura del materiale ( ft ) da demolire ed in<br />
funzione della potenza dei suddetti dilatatori, si determinano il numero di<br />
apparecchi necessari.<br />
A seconda delle marche, dei modelli, e della potenza degli apparecchi, esiste<br />
un’offerta che varia su una gamma dalle 70 alle 350 tonnellate di pressione<br />
esercitata.<br />
Tutti basati sullo stesso principio di funzionamento, i diversi dilatatori presentano<br />
alcune differenze che li rendono più o meno adatti a certi lavori; qui in seguito si<br />
vengono presentate le principali tipologie di divaricatori.<br />
109
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Il Rock Jak<br />
Questo dilatatore è costituito da una serie piccoli pistoni che agiscono in<br />
parallelo, grazie ad una piastra di ripartizione, sulla parete di un foro eseguito<br />
preliminarmente nell’elemento da demolire.<br />
Lo svolgimento delle operazioni è il seguente: si comincia col forare il materiale<br />
da demolire. Affinché l’apparecchio possa agire nelle migliori condizioni, si deve<br />
effettuare questa penetrazione con la massima minuzia possibile: sezione ben<br />
circolare, asse rettilineo, assenza di asperità. Contemporaneamente<br />
all’apparecchio, si introduce una piastra speciale per la ripartizione degli sforzi.<br />
Uno spostamento di 3 mm. di questi pistoni è già sufficiente per provocare una<br />
fessura nell’elemento, secondo un piano perpendicolare all’asse del pistone.<br />
Gli sforzi esercitati sono in media di circa 140 tonnellate, ma variano a seconda<br />
del modello considerato.<br />
Il Darda<br />
Questo dispositivo comprende un solo pistone che agisce su un componente a<br />
forma di cuneo. Questo cuneo “allontana” due semi-gusci metallici che si<br />
applicano contro la parete del foro per permettere allo sforzo di svilupparsi.<br />
Lo svolgimento delle operazioni è molto simile a quello del procedimento<br />
precedente. Si comincia sempre eseguendo uno o diversi fori ben circolari ed ad<br />
asse rettilineo, al fine di evitare la rottura del cuneo.<br />
In seguito si introduce nel foro l’apparecchio munito di una punta adatta al<br />
materiale da demolire. Con l’accensione della pompa idraulica (elettrica,<br />
pneumatica o ad motore diesel), il gambo del pistone inizia a discendere ed a<br />
spingere il cuneo tra i due gusci, che iniziano quindi ad allontanarsi: di<br />
conseguenza il calcestruzzo comincia a fessurarsi. È da notare che i due gusci<br />
metallici presentano una superficie leggermente inflessa alle loro estremità al fine<br />
di migliorare la loro resistenza per forma alle forti pressioni a cui sono sollecitate.<br />
Questo procedimento permette un lavoro molto più efficace ed evita che si<br />
fratturino solo i bordi superiori del foro, rendendo impossibile il resto<br />
dell’abbattimento.<br />
110
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Per evitare di danneggiare l’apparecchio è necessario tuttavia, effettuare un foro<br />
di profondità sufficiente affinché il cuneo divaricatore non si inceppi.<br />
Gli sforzi esercitati variano da 85 a 350 tonnellate a seconda dei modelli.<br />
Il Gullick Dobson<br />
Questo apparecchio è della stessa famiglia del Rock Pak. Allorché si aziona<br />
l’apparecchio, il pistone risale verso l’interno e allontano due cunei (semi gusci).<br />
Il funzionamento del pistone è assicurato da una pompa idraulica a comando<br />
manuale, o da una pompa ad aria alimentata da una compressore, raccordato ad<br />
un circuito ad aria compressa.<br />
Si riporta in seguito una tabella riassuntiva delle principali caratteristiche degli<br />
apparecchi finora illustrati:<br />
Marca Modello Forza di<br />
dilatazione<br />
(tons.)<br />
Rock Jak<br />
10<br />
Darda C 1<br />
C 2<br />
C 3<br />
C 3W<br />
C 3WL<br />
C 3WLL<br />
C 4<br />
C 4W<br />
C 5<br />
C 5W<br />
C 6<br />
C 11<br />
C 11L<br />
C 11W<br />
Rock Pac Mini<br />
Gullick<br />
Dobson<br />
160<br />
350<br />
75<br />
107<br />
160<br />
85<br />
200<br />
230<br />
190<br />
190<br />
190<br />
230<br />
190<br />
320<br />
260<br />
350<br />
315<br />
365<br />
265<br />
60<br />
160<br />
350<br />
Diametro del<br />
foro necessario<br />
(mm)<br />
111<br />
88,9<br />
23 - 25<br />
32 – 35<br />
35 – 38<br />
35 – 38<br />
35 – 38<br />
36 – 38<br />
40 – 42<br />
45 – 48<br />
42 – 48<br />
45 – 48<br />
45 – 48<br />
45 – 48<br />
45 – 48<br />
45 – 48<br />
36<br />
55 – 70<br />
60 – 80<br />
Lunghezza del<br />
foro (mm)<br />
600<br />
210<br />
270<br />
430<br />
440<br />
590<br />
700<br />
640<br />
660<br />
640<br />
660<br />
790<br />
630<br />
700<br />
560<br />
200<br />
300 – 570<br />
300 – 570<br />
G.D. 100 50 356 (cuneo<br />
46mm)<br />
508 (cuneo<br />
46mm)<br />
Peso (kg)<br />
22 + 24<br />
(divaricatore +<br />
pompa)<br />
9<br />
17,5<br />
21,5<br />
21,5<br />
24,7<br />
26,2<br />
28<br />
29<br />
31,5<br />
32,5<br />
36<br />
36<br />
37,8<br />
36<br />
52 + 16<br />
20 + 16<br />
30 + 16<br />
(divaricatore +<br />
pompa)<br />
39 (cuneo 46mm)<br />
46 (cuneo 46mm)
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Messa in opera<br />
La messa in opera di questi apparecchi non deve essere necessariamente eseguita<br />
da una mano d’opera specializzata, non richiede quindi una formazione<br />
particolare.<br />
I dilatatori sono solitamente impiegati dalle imprese di demolizione che utilizzano<br />
anche le altre strumentazioni per la demolizione controllata, quali la lancia ad<br />
ossigeno, gli utensili diamantati etc., e preferiscono utilizzare gli spacca-roccia<br />
meccanici per spezzettare grandi blocchi di calcestruzzo precedentemente tagliati<br />
con le tecniche suddette. Risulta essere un procedimento abbastanza rapido e<br />
relativamente poco costoso.<br />
Allorché ci si trova in presenza di calcestruzzo leggermente armato, è possibile (a<br />
seconda della potenza erogabile dall’apparecchio) prima di arrivare alla rottura,<br />
allargare la fessura di alcuni cm, per poter cosi tagliare i ferri con la fiamma<br />
ossidrica.<br />
Grazie alla relativa leggerezza delle apparecchiature, e grazie al loro<br />
funzionamento autonomo, questi divaricatori risultano molto maneggevoli e<br />
possono essere utilizzati praticamente in qualsiasi tipo di cantiere.<br />
In generale, i divaricatori sono uno strumento totalmente silenzioso e non<br />
generano né polveri, né esplosioni, né vibrazioni, tutte caratteristiche molto<br />
apprezzabili sopratutto in situazioni di demolizione controllata.<br />
Campi d’applicazione<br />
Considerate le caratteristiche finora descritte, le applicazione più frequenti, sono<br />
le seguenti:<br />
- demolizione di opere in muratura, i calcestruzzo non o debolmente armato,<br />
oppure di massi di roccia.<br />
- completamento della demolizione di grossi blocchi in calcestruzzo, tagliati<br />
in precedenza tramite altre tecniche, al fine di una loro migliore<br />
frammentazione in pezzi più piccoli per facilitare il loro successivo<br />
smantellamento.<br />
Anche dal punto di vista della sicurezza questa tecnologia risulta molto<br />
vantaggiosa, non comportando alcun rischio per il personale addetto.<br />
Si riassumono in seguito le principale caratteristiche (positive e negative) della<br />
tecnologia sopra descritta.<br />
112
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Consigliabile:<br />
- su strutture in cemento anche fortemente armato;<br />
- su blocchi di roccia omogenea;<br />
- quando la struttura si può espandere senza danni;<br />
- quando non si possono attendere i tempi<br />
dell'espansione chimica;<br />
- quando si vuole ridurre in frammenti blocchi in<br />
locali con uscite anguste;<br />
- su spessori non inferiori ai 200 mm.<br />
Lavori tipici:<br />
- su vecchi caveau;<br />
- su basi di gru, macchinari, plinti e simili;<br />
- “scapitozzamento” di pali di fondazione;<br />
- spallamento di centine di gallerie in cemento armato.<br />
Vantaggi:<br />
- frantumazione carriolabile di grosse strutture;<br />
- limitato impiego di mezzi, energia, personale;<br />
- direzionabilità dell'azione espansiva;<br />
- rapidità di esecuzione;<br />
- possibilità di eseguire lavori sottomarini;<br />
- economico;<br />
- assenza di vibrazioni e rumori;<br />
- assenza di polveri e fumi;<br />
- sicurezza nell’impiego;<br />
- autonomia di funzionamento.<br />
Limitazioni:<br />
- utilizzazione difficoltosa per il cemento armato (causa presenza ferri);<br />
- raggio d’azione ridotto;<br />
- la struttura da demolire deve essere libera di espandersi anche per<br />
evitare danni alle strutture adiacenti;<br />
- i ferri di armatura del cemento vanno tagliati successivamente;<br />
- nei modelli a cuneo, la lunghezza del foro deve essere maggiore di<br />
quella del cuneo;<br />
- la profondità di spacco nei modelli a cuneo è limitata dalla lunghezza<br />
del cuneo stesso;<br />
Attrezzatura:<br />
- si va dagli spaccaroccia costituiti da cunei infissi a colpi di mazza, ai<br />
modelli azionati idraulicamente;<br />
113
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
- quelli idraulici possono disporre di cunei divaricatori coassiali al foro<br />
o di cilindri (da 1 a 5) ad azione trasversale al foro.<br />
Potenza di spacco:<br />
- forza di spacco può superare le 250 tonnellate di spinta per singolo<br />
divaricatore;<br />
- con una centralina si possono attivare contemporaneamente fino a 8<br />
divaricatori raggiungendo le 2.000 tonnellate di spinta;<br />
- utilizzando più divaricatori in fori eseguiti lungo una linea di taglio, si<br />
crea una spaccatura continua.<br />
Motorizzazioni:<br />
- alcuni dispongono di pompa idraulica a mano; la maggior parte di<br />
centralina idraulica azionata da motori elettrici od a scoppio;<br />
Potenze: da 3 a 5 Kw ca.<br />
Pesi: martinetti da 15 ad oltre 35 Kg ciascuno, centralina da<br />
70 ad oltre 100 Kg ca.;<br />
Personale necessario: 1 operaio (qualificato).<br />
SPACCA-ROCCIA CHIMICI<br />
La demolizione con il sistema in oggetto prevede di dover praticare sull’elemento<br />
da demolire (indifferentemente costituito da roccia, calcestruzzo o muratura), una<br />
serie di fori. con un’opportuna geometria, nei quali sarà colato poi un agente<br />
demolitore non esplosivo dalle forti capacita espandenti.<br />
Quindi la demolizione risulta essere di tipo meccanico; il prodotto dentro i fori, a<br />
momento dell’indurimento, aumenta di volume con una spinta che, a circa 4<br />
giorni, raggiunge, al foro, 8-900 kg/cm 2 .<br />
Quando la pressione arriva a 400 kg/cm 2 , si riescono già a rompere la maggior<br />
parte delle rocce. La migliore utilizzazione di questo prodotto risulta in lavori di<br />
demolizione silenziosi ed esenti da vibrazioni e proiezioni di pietre.<br />
La distanza da un foro all’altro ed il raggio d’azione del prodotto sono<br />
strettamente dipendente dalla durezza della roccia e dal diametro dei foro<br />
eseguiti.<br />
Il peso specifico di questi particolari materiali espandenti è di circa 1, 7 kg/dm 3 .<br />
La fornitura di questo prodotto avviene sotto forma di polvere, che dovrà poi<br />
essere miscelata con un’idonea quantità d’acqua: il risultato è un’ liquido denso<br />
che verrà versato negli appositi fori eseguiti nel manufatto da demolire.<br />
Nel caso di applicazioni orizzontale e impieghi sopra testa, esistono in<br />
commercio prodotti particolari, i quali, una volta miscelati con l’acqua assumono<br />
una consistenza malleabile e pastosa: questa massa verrà arrotolata a mano in<br />
piccoli salsicciotti ed introdotta immediatamente nei fori. Per ottenere un’azione<br />
114
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
efficace è consigliabile comprimere i succitati rotolini all’interno del foro, con<br />
l’aiuto di un’asta (il cui diametro corrisponda all'incirca a quello dei foro).<br />
Il rapporto ideale tra acqua di miscelazione e polvere espandente, è il 20% del<br />
peso. Quindi per una confezione da kg 5 si impiegherà un litro di acqua.<br />
L’aggiunta impropria dell’acqua oltre le indicazioni dei 20% fa decadere le<br />
caratteristiche di spinta dei 30% ed oltre. Non si richiede la sigillatura dei foro<br />
dopo il getto.<br />
Applicazione su roccia:<br />
Nelle rocce senza un libero accesso laterale, all'inizio<br />
è necessario praticare un'apertura di accesso.<br />
Dapprima si devono riempire i fori di accesso, e, solo<br />
in seguito, rispettando un intervallo di tempo di circa<br />
1 ora da fila a fila, riempire gli altri fori .<br />
Esecuzione di cavità in pareti e soffitti<br />
Affinché nel punto di collegamento tra parete soffitto non si creino forze di<br />
reazione indesiderate, dapprima viene demolito un cono, secondo lo stesso<br />
principio della demolizione della roccia.<br />
Lavori in presenza d'acqua<br />
Se durante i lavori con betonamit si presume possa piovere, i fori devono essere<br />
coperti adeguatamente: l'eventuale acqua piovana che penetrasse nei fori vuoti<br />
potrebbe miscelarsi con lo spaccaroccia e cambiarne il rapporto quantitativo, che<br />
era stato accuratamente predosato.<br />
Profondità e diametro dei fori<br />
È chiaro che il quadro fessurativo che si propaga sull’elemento da demolire, è<br />
strettamente correlato con la l’interasse, il diametro e la profondità dei fori<br />
eseguiti (dove fare colare l’agente espandente).<br />
La tabella qui di seguito riportata, indica il valore dell’interasse dei fori da<br />
mantenere (una volta fissato il diametro), in funzione della qualità dell’elemento<br />
da demolire.<br />
115
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
In tutti i materiali da demolire che presentano due lati liberi, la distanza tra il foro<br />
ed il rispettivo bordo esterno, deve essere di regola 1 o 2 volte il normale interasse<br />
tra i fori.<br />
La distanza tra i fori nel calcestruzzo non armato è di circa 10 volte il diametro<br />
ideale dei foro.<br />
Nel calcestruzzo debolmente armato, la distanza tra i fori dovrà essere 4 volte il<br />
diametro dei foro.<br />
Non esiste nessuna prescrizione per la profondità massima dei fori mentre la<br />
minima sarà di 5 diametri il foro (diametro 40 mm = profondità minima 20 cm).<br />
Il foro da 20 mm può avere una sua logica in roccia tufacea o magrone di<br />
calcestruzzo non armato oppure, sempre in manufatti teneri, per une demolizione<br />
disegnata.<br />
Il diametro ideale dei foro è di circa 40 mm. I fori di diametro inferiore, riducono<br />
la pressione d'espansione.<br />
I fori di diametro maggiore, 45-50 mm,<br />
consentono un aumento della pressione<br />
d’espansione, facendo però anche aumentare il<br />
pericolo di espulsione della carica, in caso di<br />
preparazione inappropriata.<br />
È importante che la distanza di 25 o 35 cm ci sia<br />
anche tra il foro e la parte libera del manufatto,<br />
questo per permettere lo spanciamento quindi la rottura dei manufatto stesso.<br />
116
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
I fori devono essere puliti soffiando la polvere di perforazione. L’attrezzo ideale<br />
per la perforazione è il fioretto.<br />
Tempo di reazione<br />
Il grafico seguente mostra il rapporto tra la pressione d’espansione e il tempo di<br />
reazione con fori dei diametro di 20 mm, 30 mm e 40 mm, su un periodo di 4<br />
giorni.<br />
Tempo di reazione in funzione della temperatura<br />
La tecnologia degli spaccaroccia chimici è però operativa solo in una determinata<br />
fascia di temperatura: la tabella riportata in basso si basa sui valori seguenti:<br />
o dimensione dei blocco di calcestruzzo da demolire: 50 x 50 x 50 cm, qualità<br />
del calcestruzzo: Rck 400 N/mm2.<br />
o diametro dei foro 40 mm<br />
o temperatura ambiente da 22 a 32°C.<br />
o temperatura all'interno dei foro, costante 22°C.<br />
117
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Come si vede dal succitato esempio, il tempo di reazione aumenta o diminuisce in<br />
rapporto di 10 minuti per ogni °C di differenza di temperatura, con temperatura<br />
interna costante di 22 °C.<br />
Un ulteriore aumento della temperatura interna accelera maggiormente il tempo di<br />
reazione.<br />
Temperatura dell'acqua<br />
Come premesso, l’acqua d’impasto deve avere una particolare temperatura.<br />
Con temperature esterne oltre i 25 °C, l’acqua d'impasto deve essere fredda: se<br />
necessario, si deve raffreddarla con dei ghiaccio.<br />
Inoltre è consigliabile installare dispositivi di protezione contro il sole prima di<br />
iniziare i lavori o eseguire i lavori di riempimento durante il fresco delle ore<br />
notturne, per i motivi già spiegati.<br />
Se invece ci si trova ad operare in ambienti con temperature attorno allo 0 C°, il<br />
tempo di attesa altrimenti lungo, può essere abbreviato notevolmente grazie<br />
all’aggiunta di acqua a 50 C°.<br />
Per temperature estremamente fredde,si dovrà coprire la zona di lavoro e scaldarla<br />
con dell’aria calda.<br />
Consumi<br />
Il consumo dell’agente è proporzionale al diametro dei foro. La tabella qui<br />
accanto mostra la quantità di betonamit necessaria per i tre diametri dei fori<br />
usuali, con una profondità dei foro di 1 metro.<br />
118
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Principali vantaggi:<br />
- il materiale miscelato ha una consistenza simile allo stucco, quindi<br />
facilmente lavorabile;<br />
- non presenta nessun problema di magazzinaggio;<br />
- uso semplice, che non .richiede mano d’opera specializzata;<br />
- utilizzabile sia per lavori in orizzontale, che per lavori<br />
sopra testa;<br />
- (consistenza più pastosa).permette una frantumazione<br />
carriolabile di grosse strutture;<br />
- silenziosità in fase di espansione;<br />
- assenza di proiezione di materiale frantumato;<br />
- consente anche lavori sottomarini;<br />
Prescrizioni di sicurezza<br />
L’uso degli spacca-roccia chimici non prescrive severe misure di sicurezza, come<br />
ad esempio quelle adottate durante l’uso di esplosivi.<br />
È consigliato comunque osservare sempre i punti seguenti:<br />
- è vietato riempire bottiglie di vetro e di metallo o altri recipienti che si<br />
allargano verso il basso (aumento dell’effetto dirompente);<br />
- evitare di guardare nei fori riempiti durante le prime 6-8 ore dopo la carica;<br />
- portare occhiali di protezione, guanti di gomma, scarpe di protezione e casco;<br />
- coprire con un telo per eventuali sbruffi;<br />
- rispettare la temperatura dell'acqua di miscelazione.<br />
Dopo aver caricato i fori, si consiglia sempre di coprirli,<br />
perché l'aumento di temperatura causato<br />
dall’irraggiamento solare o da diametri dei fori eccessivi<br />
potrebbe accelerare fortemente (in maniera indesiderata)<br />
il processo dirompente.<br />
Poiché solitamente questi prodotti contengono calce,<br />
evitare il contatto diretto con la pelle.<br />
Si riporta in seguito la consueta scheda riassuntiva delle principali caratteristiche<br />
del prodotto sinora analizzato.<br />
Consigliabile:<br />
- su strutture massive in cemento anche armato;<br />
- su blocchi di roccia omogenea;<br />
- quando in cantiere si disponga di mezzi limitati;<br />
- quando la struttura da demolire si può espandere senza danni;<br />
- quando si vuole ridurre in frammenti dei blocchi, in locali con uscite anguste.<br />
Lavori tipici:<br />
- su trovanti di roccia durante scavi;<br />
119
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
- su basi di gru, macchinari, plinti e simili;<br />
- “scapitozzamento” di pali di fondazione.<br />
Rumorosità:<br />
- medio alta nell'esecuzione dei fori con perforatori o fioretti;<br />
- assente in fase di reazione chimica.<br />
Attrezzature:<br />
un perforatore per eseguire fori di 30 - 50 mm di<br />
diametro e miscelare prodotto ed acqua pulita. Un<br />
contenitore di plastica<br />
Potenza di spacco:<br />
La pressione esercitata sulla superficie dei fori è<br />
attualmente dalle 4.000 alle 9.000 tonnellate per<br />
metro quadrato<br />
Personale necessario: 1 operaio (generico)<br />
Limitazioni:<br />
- la struttura da demolire deve essere libera di espandersi, anche per evitare<br />
danni alle strutture adiacenti;<br />
- i ferri di armatura del cemento vanno tagliati a parte;<br />
- i fori ciechi non devono contenere acqua per evitare di ridurre l'effetto<br />
espansivo ed aumentare i tempi di reazione;<br />
- rispetto assoluto delle temperature e delle quantità d’acqua;<br />
SPACCAROCCIA A SPARO<br />
Trattasi di un demolitore portatile, che utilizza cartucce simili a quelle di un<br />
fucile da caccia, calibro 12, o calibro 8.<br />
Si carica come una pistola, la sua canna viene infilata verticalmente entro un foro<br />
di 40 millimetri di diametro, effettuato con un trapano a rotopercussione od una<br />
perforatrice ad aria, entro il blocco o la struttura da demolire.<br />
Il foro, cieco, viene riempito d'acqua fino quasi all'orlo e la canna del demolitore<br />
viene immersa nel liquido.<br />
Fatta esplodere la cartuccia a distanza, con un cordino lungo 6 metri, si crea<br />
un’onda di pressione che, grazie all’incompressibilità dell’ acqua, si trasmette<br />
alla struttura, lungo tutta la superficie del foro, la quale collassa o comunque si<br />
fessura profondamente.<br />
Crepe interne preesistenti facilitano l’effetto dirompente. Il “rinculo” indesiderato<br />
dell’arma, viene evitato solitamente grazie ad una stuoia di gomma pesante posta<br />
sul blocco.<br />
120
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Consigliabile:<br />
- ove non si possa usare l’esplosivo;<br />
- ove sia necessaria la riduzione di grossi<br />
blocchi;<br />
- in presenza di bancate di roccia;<br />
- ove non sia possibile l’utilizzo di martelli<br />
demolitori;<br />
Lavori tipici:<br />
- frantumazione di “trovanti” singoli;<br />
- ausilio allo spacco di strutture in cemento anche armato;<br />
- demolizione di bancate;<br />
- scavi di trincee;<br />
- lavori di demolizione subacquea;<br />
Vantaggi:<br />
- necessita solo di un grosso trapano e di qualche litro d’acqua;<br />
- è sufficiente una cartuccia per spaccare blocchi di roccia di 1 o 2 metri cubi di<br />
volume;<br />
- elevato rapporto costi/benefici;<br />
- quasi inesistente proiezione di<br />
materiale;<br />
- non è richiesta la licenza di<br />
“fochino”;<br />
- inapprezzabile sviluppo di gas<br />
nocivi;<br />
- semplicità di utilizzazione.<br />
Rumorosità:<br />
- bassa in esterni, ed episodica in interni;<br />
- scoppi singoli e attutiti dall’acqua.<br />
Personale necessario:<br />
- la stessa persona che realizza il foro può azionare l’attrezzo;<br />
Attrezzatura necessaria:<br />
- un perforatore, con motore a scoppio, o<br />
con compressore ad aria, se non si dispone<br />
di energia elettrica;<br />
- una punta da trapano sufficientemente<br />
lunga;<br />
Potenza demolitiva:<br />
pressione di lavoro da 100 a 200 Mpa; si può<br />
incrementare l'effetto demolitivo dello sparo<br />
disponendo preventivamente nel foro (dentro<br />
121
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
disponendo preventivamente nel foro (dentro<br />
l'acqua) un o più cartucce a varie altezze, che esploderanno per “simpatia” (vedi<br />
cap. “esplosivi”).<br />
PINZE E CESOIE IDRAULICHE<br />
Il sistema si basa sulla demolizione controllata di elementi in c.a. con delle pinze<br />
di grosso calibro azionate da potenti sistemi idraulici, in grado di ridurre in<br />
frantumi le strutture da demolire. Mascelle con denti d'acciaio durissimo, azionate<br />
idraulicamente, possono mordere e ridurre in frammenti il cemento armato delle<br />
gradinate di uno stadio di calcio come anche di una rampa di scale all'interno di<br />
un edificio abitato, con una limitata produzione di rumore.<br />
Allo stesso modo grosse cesoie riescono a tagliare letteralmente il calcestruzzo,<br />
con annesse armature, lasciando sul campo solamente dei monconi di elementi<br />
facilmente smaltibili.<br />
Appunto una dei principali qualità di questa tecnologia è la notevole<br />
semplificazione del compito d’asporto dal cantiere delle strutture demolite;<br />
inoltre, queste macchine hanno la capacità di adattare la loro larghezza di apertura<br />
allo spessore dell’elemento da demolire, rendendole estremamente flessibili;<br />
Si riporta nella seguente scheda tecnica, un esempio delle principali caratteristiche<br />
tecniche di una pinza idraulica.<br />
Risultati e vantaggi<br />
- relativa assenza di percussioni, vibrazioni e rumore (specie sulle pinze<br />
manuali);<br />
- operatività su bracci di benne anche ai piani alti degli edifici e talora su<br />
strutture anche pericolanti;<br />
Materiali lavorabili<br />
Consentono di demolire strutture di materiale diverso, anche in cemento<br />
fortemente armato.<br />
122
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Campi d’impiego<br />
- demolizione di solai, pareti, pilastri, travi, scale e parti di edifici.<br />
- demolizioni parziali o totali di fabbricati, stabilimenti, gradinate di stadi,<br />
silos, caveaux.<br />
Rumorosità:<br />
- bassa sulle manuali / media sulle altre.<br />
Consigliabile:<br />
- ove convenga ridurre le strutture in frammenti;<br />
- ove non convenga puntellare la struttura da demolire;<br />
- ove il rumore non sia è bandito (es. ospedali, alberghi, banche, condomini,<br />
uffici, stabilimenti in attività).<br />
Lavori tipici:<br />
demolizione di fabbricati, stabilimenti, gradinate di stadi, cinema e teatri,<br />
silos, caveau, ciminiere, prefabbricati metallici, ma anche di travi, pilastri,<br />
scale, pareti e solai in interni<br />
Motorizzazioni:<br />
- centralina idraulica separata per le manuali, quella della macchina<br />
operatrice per le grandi potenze; da 3 a 100 Kw ca.<br />
Personale necessario:<br />
- per le manuali 1 operaio (qualificato) e<br />
almeno 1 operaio (generico);<br />
- in genere per le altre, solo l'operatore<br />
del mezzo meccanico.<br />
Necessità particolari:<br />
- le più grandi pinze manuali necessitano<br />
di un servosostegno;<br />
- quelle di media apertura sono montate su bracci di escavatori;<br />
- per grandi altezze e grosse strutture possono essere sospese a gru.<br />
Potenzialità demolitiva:<br />
- quelle manuali mordono attualmente da 200 a 440 mm ca. di spessore;<br />
- quelle più grandi anche oltre i 1.600 mm e, se dotate di cesoie vicino al<br />
fulcro della forbice, tagliano anche l'acciaio;<br />
123
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
- talune, dotate di particolari dentature, sono dedicate alla frantumazione<br />
minuta, a terra, di strutture in cemento armato per il recupero ed il riuso.<br />
IL NIBLER<br />
Questa particolare tecnica di demolizione è stata messa a punto dal British<br />
Research Establishment, e consiste nel sollevare elementi piani di calcestruzzo<br />
con un grosso gancio a forma di J sospeso ad un cavo di una gru oppure ad una<br />
pala meccanica; tentando di sollevare l’elemento piano solamente da un suo<br />
spigolo, non si fa altro che si sollecitare il calcestruzzo a trazione sottoponendolo<br />
ad un forte momento flettente localizzato; una utile chiarificazione può essere<br />
fornita dall’immagine qui a fianco.<br />
Questo procedimento viene quindi utilizzato spesso per la demolizione di piastre,<br />
piste, elementi di fondazione interrati, etc. Il rendimento di questa tecnica si<br />
aggirano sui 53 m2/h (per piastre di spessore variabile tra 12,5 e 25 cm). Il<br />
rendimento non cambia allorché ci si trovi ad intervenire anche su calcestruzzo<br />
leggermente armato (reti di tondini φ 6mm).<br />
È in corso di realizzazione un apparecchiatura basata sullo stesso principio, per<br />
potere essere utilizzata anche su piastre dai 30 ai 37,5 cm di spessore.<br />
PROCE<strong>DI</strong>MENTI ELETTRO-CHIMICI<br />
Questo procedimento, messo a punto negli anni ottanta da alcuni ricercatori,<br />
consiste nella rapida corrosione dei ferri d’armatura dell’elemento in<br />
calcestruzzo, tramite l’applicazione di un flusso di corrente elettrica continua,<br />
dopo avere preventivamente spruzzato la superficie del pezzo da demolire con<br />
una soluzione salina corrosiva. L’espansione volumetrica delle armature dovuta<br />
alla formazione di ossido di ferro ( = ruggine), provoca in qualche ora la rapida<br />
degradazione del calcestruzzo, la cui principale manifestazione è l’esplosione del<br />
copriferro.<br />
Si tratta dunque di un procedimento meccanico di demolizione. L’energia<br />
elettrica consumata può variare dai 360 ai 530 Wh.<br />
I PILONI<br />
Il principio di funzionamento di questo procedimento prevedete la caduta<br />
dall’alto (1 ÷ 3 m. d’altezza) sull’opera da demolire, di una massa d’acciaio di<br />
alcune tonnellate.<br />
L’applicazione più frequente di questa tecnologia si ritrova nei casi<br />
smantellamento di grosse solette controterra o di piste aeroportuali. Naturalmente<br />
per ottimizzare la produzione, il telaio che fa da guida alla massa battente è<br />
montato su carro mobile. La capacità produttiva della macchina varia in funzione<br />
della natura e dello spessore dell’opera da demolire.<br />
124
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Ad esempio per il rifacimento della pista autostradale A1 a Saint Denis e Roissy<br />
in Francia, si è riuscito ad ottenere una produttività di 6000 m2/giorno (9 ore<br />
lavorative), operando su di una soletta di 22 cm di spessore.<br />
RISCALDAMENTO DELLE ARMATURE PER EFFETTO JOULE<br />
Alla fine della seconda guerra mondiale, si è tentato di far fessurare degli elementi<br />
in calcestruzzo armato, facendo circolare un flusso di corrente elettrica (a bassa<br />
tensione, ma di elevata intensità, 5000 ÷ 6000 A) nei ferri di armatura. Per effetto<br />
Joule, le armature si riscaldavano e, per dilatazione differenziale rispetto al<br />
calcestruzzo, si otteneva la sua fessurazione ed il distacco del calcestruzzo dalle<br />
armature.<br />
Una delle principali difficoltà di questo procedimento, consisteva nel fatto che<br />
non sempre era possibile avere una buona connessione elettrica tra le armature.<br />
Per permettere alla corrente di una tale intensità di passare occorreva saldare i<br />
cavi alle armature. Naturalmente si è compreso molto rapidamente, che inoltre<br />
una piccolissima parte di tipologie di elementi in calcestruzzo aveva le<br />
caratteristiche geometriche per poter essere demolito attraverso questo<br />
procedimento, tenuto conto, tra l’altro delle numerose possibilità di corto circuito.<br />
Inoltre è difficile solamente pensare a come far arrivare, in maniera economica,<br />
una tale potenza elettrica in un cantiere classico.<br />
Last but not least, i rischi di elettrificazione per il personale addetto sono altissimi<br />
per questo tipo di procedimento.<br />
Bisogna segnalare che questa tecnica è inapplicabile in caso di ferri d’armatura<br />
che superano i 10 mm, cosa che ne riduce maggiormente il campo d’applicabilità.<br />
Il riscaldamento delle armature come procedimento di demolizione è stato dunque<br />
velocemente abbandonato, tanto più che verso gli anni sessanta c’è stata la crisi<br />
energetica che ha reso inaccettabile un tale consumo di corrente elettrica.<br />
GENERATORE <strong>DI</strong> MICRO-ONDE<br />
Le microonde sono delle onde elettro-magnetiche di frequenza compresa tra 1 e<br />
10 gigahertz (109 Hz). Queste corrispondono ad una gamma di onde<br />
decimetriche (30 cm di lunghezza d’onda per 1 GHz) e centimetriche (0,5 cm per<br />
una frequenza di 60 GHz). Si agisce dunque con onde elettromagnetiche di<br />
frequenza molto elevata, altrimenti anche dette di hyperfrequenza.<br />
È oramai risaputo che queste onde vengano utilizzate non solo dai radar e nelle<br />
telecomunicazioni, ma anche in campo medico, alimentare, culinario, per<br />
l’essiccazione di prodotti , etc.<br />
Attualmente si prevede la realizzazione di un apparecchio che permetta la<br />
demolizione parziale (superficiale) di opere il calcestruzzo. È dunque pensabile<br />
una loro commercializzazione nei prossimi anni.<br />
125
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Principi di funzionamento<br />
La radiazione di microonde, come del resto le radiazioni infrarosse ed il laser non<br />
sono altro che un mezzo di trasmissione di calore, e, più in generale, di energia,.<br />
Il principio che porta al riscaldamento è lo stesso di quello su cui i basano le<br />
perdite dielettriche, vale a dire il riscaldamento di materiali non conduttori. Le<br />
onde elettromagnetiche penetrano in profondità nel corpo da demolire: eccitando<br />
le molecole costitutive di quest’ultimo, ne provocano un rapido ed elevato<br />
riscaldamento.<br />
È importante sottolineare che, poiché man mano che il flusso di radiazione avanza<br />
nella massa, l’energia stessa si degrada: ciò comporta che la temperatura nella<br />
parte centrale del corpo sia molto più elevata rispetto a quanto sarebbe, se si<br />
utilizzassero delle tecniche di riscaldamento esterne convenzionali, quali le<br />
radiazioni infrarosse o una fiamma. Questa temperatura dipende anche dalla<br />
profondità di penetrazione: se questa è sufficientemente grande, cosa che avviene<br />
nella maggior parte dei casi, la temperatura nella regione centrale del corpo in<br />
calcestruzzo può raggiungere temperature ben maggiori rispetto a quelle sulla<br />
superficie laterale.<br />
In generale si può dire che, la quantità di calore prodotta nel materiale cresce con<br />
la seconda potenza in funzione del campo elettrico (vale a dire in funzione della<br />
potenza trasportata dall’onda); naturalmente dipende anche dalle caratteristiche<br />
del mezzo, in particolare in funzione della frequenza propria.<br />
L’energia elettromagnetica invece si va attenuando all’aumentare della profondità<br />
raggiunta dal flusso: questa profondità di penetrazione è inversamente<br />
proporzionale alla frequenza del raggio.<br />
Si è notato altresì, che quanto più la massa in questione ha una forte capacità di<br />
trattenere l’energia, tanto meno questa energia riesce a penetrare.<br />
Si conclude quindi che, a seconda del materiale su cui ci si trova ad intervenire, si<br />
dovrà scegliere la frequenza adatta, realizzando il compromesso ottimale tra la<br />
potenza fornita e la profondità di penetrazione dell’energia. La frequenza<br />
industriale solitamente adottata è di 2450 MHz. Nei materiali con deboli perdite<br />
dielettriche, nei quali non è possibile eccitare gli elettroni liberi presenti nel<br />
reticolo cristallino, si riesce invece a riscaldare l’acqua presente nel corpo, poiché<br />
queste ha un’elevata capacità di assorbimento delle onde. Questa tenderà dunque<br />
a migrare verso l’esterno e quindi ad evaporare.<br />
A partire da una certa temperatura, diversa per ogni materiale, le perdite<br />
dielettriche del minerale si intensificheranno fortemente. Questo improvviso<br />
aumento di temperatura, porterà alla nascita di un elevato stato tensionale<br />
all’interno della massa.<br />
Nel calcestruzzo, un ruolo importante è giocato dall’acqua e dall’acciaio: l’acqua,<br />
a causa della sua elevata capacità di assorbimento, mentre l’acciaio a causa del<br />
suo elevato tasso di riflessione.<br />
L’acqua, sia libera che cristallizzata, è il principale fattore che collabora con le<br />
microonde: a causa del forte shock termico quest’acqua presente nei pori del<br />
126
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
calcestruzzo, si vaporizza; questo vapore acqueo riesce ad infilarsi nella<br />
profondità dei pori esercitando una forte pressione sulla superficie laterale<br />
causando una microfessurazione diffusa. I primi strati irradiati si svuotano così<br />
molto rapidamente, ed il calcestruzzo diventa ancora più permeabile all’energia,<br />
permettendone una maggiore profondità di penetrazione nella massa. Il<br />
calcestruzzo finito superficialmente (intonacato) necessita di un tempo<br />
leggermente maggiore per permettere la penetrazione del flusso.<br />
Messa in opera<br />
Questo procedimento può essere utilizzato in due diverse modalità, ottenendo, di<br />
conseguenza diversi risulatati:<br />
- irradiazione generale su tutta la massa.<br />
In questo caso, si rende fragile tutto l’insieme dell’elemento, portando ad una<br />
acellerazione del stato di degrado e permettendone una demolizione<br />
semopilficata. Questo procedimento richiede delle potenze abbastanza ridotte,<br />
applicate però per un periodo prolungato.<br />
- irradiazione localizzata.<br />
In questo caso solo una piccola parte dell’opera viene interessata dall’azione<br />
delle onde, si può definire quindi come un processo di demolizione parziale<br />
controllata. Al contrarion dell’iradiazione generale, in questo caso, è necessaria<br />
una forte potenza impulsiva per provocare l’esplosione istantanea degli strati più<br />
superficiali della parte irradiata.<br />
Fra i due, il secondo metodo sembra essere quello più adatto alle reali esigenze di<br />
un generico processo di demolizione.<br />
Prove eseguite su degli elementi in calcestruzzo, hanno permesso di osservare i<br />
seguenti fenomeni:<br />
- t = t0: riscaldamento localizzato della faccia irradiata per i primi<br />
minuti<br />
di esposizione;<br />
- t > 3 min.: il calcestruzzo si screpola superficialmente presentando delle<br />
piccole fessure, dalle quali fuoriesce il vapore acqueo;<br />
- t > 5 min.: l’intero blocco in calcestruzzo risulta molto caldo, l’acqua<br />
evapora più rapidamente ed il calcestruzzo sbianca;<br />
- t > 10 min.: tutti i suddetti fenomeni vengono accentuati, ed il blocco<br />
intero<br />
si frantuma facilmente sotto l’azione di un martello leggero; si<br />
può notare come le superfici di separazione tra le macerie,<br />
siano tutte umide, ad ulteriore prova che sia stato proprio il<br />
vapore acqueo, (oramai condensato) ad aver portato al collasso<br />
della struttura grazie alla sua forte pressione interna.<br />
L’apparecchiatura necessaria si presenta semplicemente sotto forma di un<br />
generatore di hyperfrequenze sulla guida di un’onda standard. Le potenze<br />
127
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
necessarie per poter utilizzare questo procedimento, sono di circa 5 ÷ 10 kW. Per<br />
ottenere il rendimento ottimale, è necessario concentrare correttamente il fascio<br />
di hyperfrequenze ad una piccola distanza dalla fonte.<br />
Nel caso di calcestruzzo armato, si riscontra una difficoltà dopo la fessurazione<br />
del calcestruzzo, quando bisogna trovare una maniera semplice per allargare le<br />
fessure e poter tagliare le armature.<br />
La frequenza di lavoro adottata è di 2450 MHz.<br />
Utilizzazione<br />
Le potenza ottimale attuale sembra essere situata attorno ai 10 kW. Superato<br />
questo valore, aumenta il rischio di causare numerose e pericolose esplosioni<br />
sulla superficie di calcestruzzo (causate della liberazione del vapore acqueo<br />
surriscaldato).<br />
Con una potenza di 10 kW, si può fortemente indebolire una superficie di 1 m2,<br />
per uno spessore che va dai 5 ai 20 cm.<br />
Le possibili utilizzazioni di un apparecchio di questo genere sono numerose. I<br />
primo luogo si potranno realizzare delle aperture in muri in calcestruzzo, con una<br />
rapidità inattesa e nel completo silenzio. Sono naturalmente assenti anche<br />
vibrazioni, polveri e fumi di qualsiasi genere.<br />
Sicurezza<br />
È d’altra parte necessaria la protezione del personale operatore: questa si può<br />
ottenere con l’applicazione di schermature che assorbano le radiazione riflesse<br />
lateralmente. Dietro queste schermature sia l’operatore che i macchinari<br />
generatori, sono inoltre al sicuro anche da eventuali esplosioni violente della<br />
superficie di calcestruzzo.<br />
È in fase di studio, l’ottimizzazione di questo sistema di schermatura, in modo da<br />
poterlo utilizzare anche in ambienti angusti e ristretti.<br />
Commenti<br />
Alla luce di quanto finora esposto, il procedimento di indebolimento del<br />
calcestruzzo attraverso la generazione di microonde, presenta i seguenti vantaggi<br />
e limiti:<br />
Vantaggi:<br />
- elevata rapidità di esecuzione;<br />
- totale silenziosità;<br />
- assenza di fumi;<br />
- assenza di vibrazioni;<br />
Limiti:<br />
- difficile disponibilità delle apparecchiature sul mercato;<br />
128
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
- tecnica, di per se, non sufficiente a completare il lavoro: necessita comunque<br />
affiancata da un cannello per il taglio delle armature, ed di uno strumento<br />
per lo sgretolamento definitivo del calcestruzzo;<br />
- difficoltà nell’assicurare la totale sicurezza del personale;<br />
- costi verosimilmente ancora troppo elevati;<br />
- necessita personale altamente qualificato.<br />
L’ELETTRO - FRATTURA<br />
Con questo procedimento sperimentale, si sottopone il calcestruzzo ad una<br />
corrente ad alta frequenza.<br />
Quest’ultimo, che diventa allora conduttore, si riscalda a seguito di una perdita<br />
dielettrica, e di conseguenza si rende fragile a causa di una forte dilatazione<br />
laterale.<br />
129
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
ELIMINAZIONE DEL SINGOLO ELEMENTO<br />
COSTRUTTIVO FUNZIONALE<br />
TAGLIO DEL CALCESTRUZZO CON UTENSILI <strong>DI</strong>AMANTATI<br />
Il principio di funzionamento degli utensili diamantati, finalizzati al taglio od alla<br />
foratura del calcestruzzo, si basa sulla proprietà caratteristica del diamante di<br />
essere il materiale più duro che si conosca. L’utensile diamantato permette di<br />
effettuare diverse lavorazioni (tagli e fori) rapidamente e in modo netto su<br />
qualsiasi tipo di materiale edile o pietra naturale da costruzione, riducendone<br />
drasticamente i costi e i tempi, diventando quindi un ottimo strumento anche per<br />
piccoli impieghi.<br />
Qualunque sia lo strumento diamantato considerato (dischi, corone o fili), il<br />
principio di funzionamento è lo stesso: una forte azione abrasiva localizzata,<br />
ottenuta tramite una velocissima rotazione di un sottile elemento metallico, la cui<br />
finitura al bordo è realizzata con una particolare miscela ferro-adamantina.<br />
Quest’azione abrasiva si concretizza, a seconda della tipologia di strumento<br />
utilizzato (disco e filo, o corona), nel taglio o nella foratura dell’elemento in<br />
calcestruzzo.<br />
Natura dei componenti<br />
I diamanti utilizzati sono industriali ma di origine naturale: non sono totalmente<br />
puri, contengono infatti un certo numero di impurità (0,2% di azoto, del nickel,<br />
del ferro, alluminio, boro, nelle proporzioni di qualche ppm a 300 ppm circa).<br />
Esistono anche dei diamanti sintetici, ma quelli di origine naturale, restano senza<br />
dubbio i più adatti per la realizzazione degli utensili destinati al taglio del<br />
calcestruzzo.<br />
I fattori principali che interessano i costruttori sono la durezza, la resistenza<br />
all’abrasione e la resistenza agli impatti dinamici (che possono essere svariati e di<br />
diversa entità nelle operazioni di taglio).<br />
Principio di funzionamento<br />
Come premesso qualsiasi strumento diamantato è solitamente costituito da due<br />
componenti: una placchetta diamantata, detta anche “segmento” o “corona”, ed<br />
un supporto d’acciaio, detto anche “anima” o “stelo”; il segmento stesso, è<br />
costituito a sua volta, da una miscela di polveri di metallo e grani di diamante. I<br />
diamanti possono essere di granulometria abbastanza grossa, andando da un<br />
quinto di carato (1 carato = 0,2 g) sino alla polvere di diamanti. In tutti i casi, la<br />
loro funzione resta la stessa: agire per abrasione. Da questa miscela (costituita da<br />
particelle di diamante trattenute all’interno di una matrice metallica), allorché<br />
viene pressata a freddo, si ottengono dei semilavorati di varie forme, che<br />
verranno successivamente ripressati e riscaldati contemporaneamente: questo<br />
130
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
processo di giunzione è detto “sintetizzazione”. Si ottengono così leghe con<br />
diverse proprietà meccaniche.<br />
È possibile infine distinguere due tipologie di strumenti, a seconda del<br />
comportamento della loro parte attiva: gli strumenti con diamanti incastonati e<br />
quelli con diamanti solidificati.<br />
Gli attrezzi dai diamantati incastonati sono destinati alla lavorazione di materiali<br />
omogenei e “teneri” relativamente facili da trattare. I diamanti risultano interi, ed<br />
il loro numero può variare tra le 60 e le 100 pietre a carato. La matrice nella quale<br />
sono incastonati i diamanti è invece a base di tungsteno.<br />
Solitamente si impiega questo tipo di strumenti per la lavorazione di opere in<br />
muratura classica.<br />
Gli attrezzi con diamanti solidificati sono invece destinati alla lavorazione di<br />
materiali più duri ed eterogenei (calcestruzzo armato e non, granito, etc.). In<br />
questo caso i diamanti sono molto più piccoli; il loro numero varia tra i 100 ed<br />
1000 pezzi a carato e sono annegati nella legante. La natura del legante, la<br />
concentrazione dei diamanti e la loro granulometria, saranno pensate in funzione<br />
dell’Rck del calcestruzzo da tagliare (calcestruzzo siliceo molto duro, oppure un<br />
calcestruzzo calcareo molto più morbido). La solidificazione del diamante si<br />
presenta sotto forma di piccoli segmenti posizionati lungo le zone marginali del<br />
disco o della corona metallica.<br />
In entrambi i casi, la matrice (a base di polvere metallica) che trattiene il<br />
diamante, dovrà essere molto resistente all’usura per abrasione, e la lega metallica<br />
utilizzata dovrà essere molto dura: questo implica alte temperature di<br />
sintetizzazione.<br />
Procedimenti di produzione degli strumenti<br />
Vi sono svariate forme di segmento e di corone, lisce o scanalate. L’anima o stelo,<br />
è realizzata in acciaio di alta qualità, con basso tenore di carbonio se utilizzata per<br />
utensili con saldatura laser.<br />
La giunzione tra segmento ed il supporto d’acciaio è invece un discorso<br />
totalmente diverso: questa può essere effettuata attraverso tecniche diverse, che<br />
verranno brevemente esaminate qui di seguito.<br />
131
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
• Giunzione mediante “brasatura”, si ottiene con la fusione di una speciale<br />
lega a base d’argento, che fissa le due parti senza portarle alla fusione.<br />
Questa tecnica può essere usata solo per utensili refrigerati con acqua.<br />
L’uso a secco è vietato per utensili con giunzione inferiore a 4 mm. di<br />
spessore.<br />
• Giunzione mediante “saldatura laser”, si ottiene per microfusione delle<br />
due parti, ottenuta da un fascio concentrato di luce. Questa tecnica<br />
permette un utilizzo sicuro degli utensili segmentati a secco.<br />
• Giunzione “sinterizzata”, si ottiene pressando a freddo la miscela di<br />
polveri direttamente sul corpo d’acciaio. Dalla successiva sinterizzazione<br />
in appositi stampi, si ottiene un disco segmentato o corona continua in<br />
esecuzione liscia o scanalata.Anche questa tecnica permette un utilizzo<br />
sicuro degli utensili a secco.<br />
Dopo aver effettuato la giunzione, l'utensile viene rettificato nella sua parte<br />
diamantata e nello stesso tempo gli viene dato anche il senso di rotazione.<br />
Si esegue poi l’operazione di raddrizzatura e tensionatura, per portare l’utensile ad<br />
una rotazione perfettamente rettilinea ed assente da vibrazioni ad una velocità<br />
prestabilita durante la lavorazione.<br />
Un momento fondamentale all’interno del processo di fabbricazione degli utensili,<br />
è la giudiziosa scelta che il produttore dovrà effettuare a proposito della<br />
dimensione, la forma dei diamanti, e della loro incastonatura all’interno di una<br />
matrice di appropriata composizione, il tutto a seconda del tipo di utilizzazione<br />
lavorativa prevista per quello strumento.<br />
La situazione ideale è quella che prevede l’utilizzo di granuli di diamante molto<br />
resistenti, di forma pressoché cubica. La scelta della matrice o del “legante” (=<br />
lega metallica, che dovrà contenere i granuli nella sua composizione) è abbastanza<br />
complessa.<br />
Talvolta può accadere che , a seconda del lavoro da eseguire, alcuni granuli di<br />
materiale logorato e qualche scheggia di diamante si miscelino per formare un<br />
fango abrasivo, che a sua volta attacca chimicamente il legante. Se questo è<br />
troppo tenero, è possibile che questo si consumerà molto più velocemente rispetto<br />
132
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
alle componenti in diamante: fisicamente si vedranno le particelle, prima sfaldarsi<br />
e poi staccarsi.<br />
Se, al contrario, il legante è troppo duro e non si consuma abbastanza<br />
rapidamente, si consumeranno ante tempore, i diamanti sulla superficie di<br />
contatto, annullando l’azione di taglio, e rendendo inefficace lo strumento.<br />
Quindi, affinché un utensile diamantato possa lavorare ad alto rendimento, cioè<br />
col massimo risparmio economico, la durezza del legante, così come la qualità e<br />
la dimensione delle particelle di diamante, dovranno essere correttamente<br />
determinate.<br />
Tenuto conto dell’alta qualità dei risultati generalmente ottenibili grazie a questi<br />
strumenti, e dei costi ancora relativamente elevati, si conclude che questo tipo di<br />
tecnologia risulta più adatta ad eseguire operazioni di taglio o foratura finalizzate<br />
alla trasformazione di spazi esistenti, oppure alla demolizione parziale di<br />
elementi costruttivi funzionali, e non alla demolizioni totale di un organismo<br />
edilizio.<br />
Campi d’applicazione<br />
Si deve segnalare innanzitutto che, per utilizzare questo genere di macchine è<br />
necessario disporre di un personale specializzato. Infatti questi strumenti, corone<br />
o dischi che siano, sono relativamente più costosi delle tecniche tradizionali: per<br />
ottenere buoni risultati, devono dunque essere impiegati nelle migliori condizioni<br />
di lavori. Fortunatamente le case produttrici assicurano una approfondita<br />
assistenza tecnica, cosa dalla quale non si può prescindere se non si ha una<br />
grande esperienza nel campo.<br />
Oltre all’utilizzazione più intuitiva del taglio del calcestruzzo finalizzato allo<br />
smantellamento di un organismo edilizio, questa tecnologia, si presta benissimo<br />
ad applicazioni locali nell’ambito delle nuove costruzioni. Si può rinunciare, ad<br />
esempio, a lasciare in fase di costruzione, gli appositi spazi per cavedii di<br />
passaggio impianti, bensì forare il calcestruzzo, secondo le proprie necessità, ad<br />
indurimento avvenuto. Questo porterebbe tra l’altro ad evitare tutti quegli errori<br />
umani che possono incorrere al momento della predisposizione delle posizioni<br />
dei cavedii. Quest’applicazione risulta particolarmente adatta quando la<br />
tecnologia costruttiva degli elementi orizzontali ad esempio, preveda solette<br />
piene: è risaputo infatti che nel caso di solai latero-cementizi, allorché si<br />
prevedano fori di una certa dimensione (sicuramente maggiore di un cavedio per<br />
passaggio tubi) i travetti che circondano questo foro devono essere<br />
adeguatamente rinforzati.<br />
Naturalmente non si può prescindere da conseguenze di tipo strutturale quando si<br />
va a forare la sezione di una trave, in qualsiasi direzione lo si faccia: l’effetto più<br />
intuitivamente comprensibile è la riduzione dell’area della sezione resistente. In<br />
casi di piccole perforazioni finalizzate principalmente per il passaggio di<br />
tubazioni idrauliche, il rischio che il foro eseguito porti al collasso locale<br />
dell’elemento è abbastanza ridotto, si consiglia comunque di eseguire verifiche di<br />
resistenza locali con la sezione ridotta nel caso in cui le perforazioni inizino ad<br />
avere una larghezza consistente.<br />
133
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Conseguenze meno immediate possono essere la messa a nudo dei ferri di<br />
armatura: abbiamo detto che questi utensili diamantati tagliano indifferentemente<br />
il calcestruzzo e l’acciaio, dunque si possono verificare spesso situazioni in cui<br />
ferri che prima erano ben ancorati nel calcestruzzo, si trovano dopo un taglio<br />
adiacente, a contatto diretto con l’ambiente esterno, e dunque facilmente<br />
attaccabili da fenomeni corrosivi.<br />
La qualità del lavoro eseguito non necessita alcuna operazione di rifinitura<br />
dell’elemento tagliato.<br />
Si raccomanda il taglio effettuato con la sega circolare per opere relativamente<br />
poco spesse (< 30 cm.) per spessori superiori (o per semplici esecuzioni di fori) si<br />
può utilizzare indifferentemente sia la tecnica dei fori secanti tramite l’utilizzo di<br />
carotatrici, sia di seghe a tuffo.<br />
È possibile un’ulteriore applicazione di questa tecnologia grazie alle macchine<br />
scanalatici, utilizzate per migliorare l’aderenza dei pneumatici in caso di pioggia,<br />
e facilitare lo smistamento delle acque piovane.<br />
Messa in opera<br />
Si è deciso di classificare e descrivere gli utensili diamantati in commercio in base<br />
alla possibile azione che quest’ultimi riescono ad esercitare: la differenza<br />
principale sta perciò tra il taglio e la perforazione. Di conseguenza possiamo<br />
suddividere gli utensili in tre categorie principali: le seghe e le corone ed i fili.<br />
In base al criterio appena esposto, le seghe esercitano essenzialmente una azione<br />
di taglio, le corone invece esplicano principalmente un’azione di perforazione,<br />
mentre infine la tecnologia del filo diamantato può essere utilizzata sia tagliare<br />
che perforare.<br />
Prima di approfondire le caratteristiche e le limitazioni delle tipologie di utensili<br />
da taglio appena classificati, possono essere fatte alcune osservazioni pratiche<br />
valide per tutte le tecnologie<br />
Questi attrezzi tagliano molto bene le armature in acciaio. Questo materiale è<br />
dunque utilizzabile per il calcestruzzo armato.<br />
È indispensabile un apporto d’acqua per raffreddare la lama, smaltire le schegge e<br />
pulire la superficie tagliante dell’attrezzo. Questo apporto d’acqua deve cresce<br />
con l’aumentare della profondità del taglio. Esistono delle tecnologie che<br />
134
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
permettono di raccogliere quest’acqua per evitare che si sparga nel luogo del<br />
lavoro. Si fa notare tuttavia che un abuso d’acqua può essere al contrario,<br />
dannoso, poiché la totalità dei residui viene smaltita rapidamente, e no si può più<br />
contare sull’effetto dell’auto abrasione, si potrebbe dunque arrivare alla<br />
“vetratura” del calcestruzzo.<br />
IL <strong>DI</strong>SCO <strong>DI</strong>AMANTATO<br />
Per determinare il grado di efficacia nel taglio di un elemento di calcestruzzo,<br />
qualunque utensile si utilizzi, è importante conoscere la natura granulometrica del<br />
calcestruzzo, ed in particolare il tenore di quarzo contenuto: infatti le velocità di<br />
avanzamento nelle operazioni di taglio possono variare da 0,3 a 1,2 m/min. per<br />
una avanzamento di 25 mm. I rendimenti variano, per la maggior parte degli<br />
strumenti in commercio tra i 200 ed 700 cm 2 /min., a seconda della durezza del<br />
materiale tagliato.<br />
In pratica, la velocità ottimale di taglio deve tener conto della durezza del<br />
materiale da tagliare. Generalmente si riescono a raggiungere velocità di taglio<br />
più elevate nel caso di corone a diamanti solidificati, rispetto al caso di corone a<br />
diamanti incastonati.<br />
Le velocità generalmente consigliate dai produttori, per ottenere una limitata<br />
usura dei dischi, sono le seguenti:<br />
- per calcestruzzo non armato………………..40 ≤ vm/s ≤ 55<br />
- per calcestruzzo armato…………………….35 ≤ vm/s ≤ 45<br />
Riguardo alla possibile profondità del taglio si assume generalmente che questa<br />
possa al massimo essere uguale a circa 2/5 del diametro del disco (esempio: disco<br />
da 50 cm → massima profondità di taglio = 20cm).<br />
La potenza delle macchine da taglio possono variare da 8 a 120 CV., mentre le<br />
velocità di taglio del calcestruzzo armato sono generalmente comprese tra 15 e<br />
100cm/min, a seconda della profondità della passata. L’usura del disco diminuisce<br />
all’aumentare della profondità della passata, la quale, a sua volta porta ad un<br />
aumento della velocità di avanzamento. Certi dischi hanno la capacità di tagliare,<br />
prima di arrivare ad un’usura totale, più di 200 m 2 di materiale.<br />
Tipologie di macchinari a disco<br />
Come premesso, esistono diverse macchine diamantate utilizzabili in cantiere, a<br />
seconda della tipologia di lavoro che si intende eseguire.<br />
Esistono macchine per il taglio dei solai (giunti di carreggiate o di pavimenti<br />
industriali) muniti di un solo disco. Certi macchinari invece possono presentare<br />
diversi dischi montati in linea sullo stesso telaio, ma regolati ad altezze differenti,<br />
per realizzare dei tagli di maggiore profondità in una sola passata (taglio di<br />
carreggiate per la realizzazione ad esempio di giunti di dilatazione). È anche<br />
possibile montare su delle macchine speciali un numero di dischi in parallelo sullo<br />
stesso albero per effettuare la scanalatura di impalcati.<br />
135
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Tutte le macchine sono comunque montate su carrelli mobili. Per i lavori di taglio<br />
o di demolizione parziale nel settore delle costruzioni, quali tagli murali, oppure<br />
tagli di solaio, si utilizzano delle seghe montate su dei telai metallici che vengono<br />
preventivamente fissate sull’opera da tagliare. Il disco avanza lungo il telaio al<br />
mezzo d’una vite senza fine attivata manualmente o automaticamente. Il motore è<br />
alimentato da una pompa idraulica a flusso variabile, permettendo così di regolare<br />
facilmente la velocità dell’albero.<br />
Esistono delle particolari seghe idrauliche dette “a tuffo” (di brevetto svizzero)<br />
che possono tagliare elementi fino a 120 cm di spessore (peso di 150 kg, corsa<br />
della lama 8 cm, fissaggio per ventose, rendimento da 1 a 3 m 2 /lama, velocità v<br />
= 1 ÷ 4 m/s a seconda della durezza del materiale).<br />
Tabella indicativa massime velocità periferiche ammesse nei dischi diamantati.<br />
La tecnologia del disco diamantato è, come premesso, applicabile su una<br />
moltitudine di macchinari diversi: in questa trattazione verranno descritte i<br />
principali macchinari esistenti che utilizzano questa tecnologia, attraverso una<br />
serie di schede riassuntive delle principali caratteristiche, al fine di permettere<br />
anche una lettura più immediata.<br />
136
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
L<br />
aSEGHE<br />
DA PARETE<br />
vParticolari<br />
guide metalliche vengono fissate con stop<br />
osu<br />
strutture piane o leggermente curve, parallelamente<br />
ralla<br />
linea del taglio. Sopra vi scorre un telaio-sega che<br />
iutilizza<br />
come utensile tagliante un disco diamantato in<br />
rotazione, il tutto raffreddato ad acqua.<br />
T<br />
i<br />
pConsigliabile:<br />
i-<br />
su strutture in cemento armato;<br />
c-<br />
dove sia richiesto un lavoro di precisione;<br />
i-<br />
quando la struttura deve rimanere a vista;<br />
: - per tagliare a filo parete, pavimento, soffitto;<br />
--<br />
per separare una struttura da demolire in<br />
- maniera tradizionale, da una che rimane in sito;<br />
- apertura di vani per: porte, finestre, scale e passaggi per impianti;<br />
- taglio di rampe di scale e pianerottoli per la posa in opera di ascensori;<br />
- giunti su fabbricati, vasche, canali, strutture, etc.;<br />
- abbattimento di barriere architettoniche;<br />
- tagli di precisione, intarsi;<br />
Vantaggi:<br />
- assenza di vibrazioni dannose e di polvere;<br />
- limitata larghezza del taglio;<br />
- Limitata necessità di personale;<br />
- profondità di taglio raddoppiabile agendo da<br />
entrambi i lati dell’elemento costruttivo;<br />
- basso peso del macchinario e buona<br />
profondità di taglio;<br />
- possibilità di tagliare praticamente in ogni condizione operativa.<br />
Rumorosità: Medio – alta.<br />
Larghezza di Taglio: Circa 4 - 7 mm ed oltre<br />
Profondità massima di Taglio: attualmente circa 350 / 550 / 700/ 1,115 mm,<br />
secondo la potenza della sega<br />
137
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Attrezzature:<br />
Leggere seghe scorrevoli su guide piatte o “a tubo”, fissate con stop alle strutture;<br />
azionate a mano, semiautomatiche od automatiche sia in avanzamento che in fase<br />
di operatività del disco diamantato.<br />
Motorizzazioni:<br />
- Alcune hanno un motore elettrico che aziona direttamente il disco;<br />
- Le più diffuse hanno centraline idrauliche con motore elettrico od a scoppio,<br />
carrellate.<br />
- In alcune i comandi sono su una consolle separata<br />
Potenze: da 3 a 40 KW circa<br />
Pesi:<br />
- Sega da 20 a 150 Kg circa (in parti separabili);<br />
- Centralina da 70 a 400 Kg ca.;<br />
- Tubi idraulici (da 2 a 7) lunghi 8 -12 m ca.<br />
Utensili: dischi diamantati raffreddati ad acqua, attualmente fino a ca. 2.500 mm<br />
di diametro<br />
Operatività:<br />
La più ampia anche su superfici irregolari, in qualsiasi posizione, a filo parete,<br />
soffitto, pavimento, in senso normale od angolato<br />
Personale Necessario: 1 operatore (specializzato) + 1 operaio (generico)<br />
Limitazioni:<br />
- tagli solo rettilinei;<br />
- contenimento dell'acqua di raffreddamento (ca. 5 -10 l/m);<br />
TRONCATRICI MANUALI<br />
Dai pochi centimetri del flex o "frullino", come viene comunemente definita in<br />
cantiere la troncatrice manuale a disco, si arriva ora ad attrezzature che tagliano<br />
cemento armato fino a 260 millimetri di profondità (con anelli diamantati da 350<br />
mm).<br />
138
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Consigliabile:<br />
- pressoché su qualsiasi materiale utilizzando il disco o l’anello dedicati;<br />
- per il taglio di strutture, quasi in tutte le posizioni;<br />
Lavori Tipici:<br />
- taglio di manufatti edili sia fuori che in opera;<br />
- tracce per impianti;<br />
Vantaggi:<br />
- assenza di vibrazioni dannose;<br />
- maneggevolezza;<br />
- buona precisione;<br />
- non necessitano di personale qualificato;<br />
- trasformabilità di talune troncatrici in tagliagiunti montandole su carrellini con<br />
due ruote gommate;<br />
Rumorosità:<br />
- elevata nei modelli con motore a scoppio;<br />
- media nei modelli idraulici;<br />
- medio - alta negli altri;<br />
Larghezza di taglio: dovuta allo spessore del disco; 2 - 6 mm ca.;<br />
Profondità massima di taglio: attualmente circa 260 mm.;<br />
Attrezzature:<br />
piccole macchine costituite prevalentemente da un motore, e da un utensile<br />
rappresentato da un disco o da un anello a corona circolare. Il tutto viene<br />
sostenuto manualmente dall'operatore. Alcuni modelli hanno una centralina<br />
idraulica separata;<br />
Motorizzazioni: in genere a scoppio; ma anche elettriche, ad aria compressa ed<br />
idrauliche;<br />
Potenze: da 2 a 7,5 KW circa;<br />
Pesi: da 8 a 15 Kg ca.- (la eventuale centralina idraulica 100 Kg ca.);<br />
Utensili: dischi od anelli diamantati raffreddati a secco e ad acqua;<br />
Operatività: ampia su strutture verticali, orizzontali, inclinate;<br />
Personale Necessario: 1 operaio (generico o qualificato) per i modelli idraulici;<br />
139
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Potenze: da 2 a 7,5 KW circa<br />
Pesi: da 8 a 15 Kg ca.- (la eventuale centralina idraulica 100 Kg.ca)<br />
Utensili:<br />
- dischi diamantati a secco e ad acqua;<br />
- anelli diamantati raffreddati ad acqua;<br />
Operatività: ampia su strutture verticali, orizzontali, inclinate;<br />
Personale Necessario:<br />
- 1 operaio (generico) o 1 operaio (qualificato) per i modelli idraulici<br />
Limitazioni:<br />
- non sempre è possibile tagliare a "filo" delle strutture;<br />
- è disagevole tagliare dal basso verso l'alto;<br />
- l’aerazione dei locali con i modelli a scoppio;<br />
SEGHE TAGLIAPAVIMENTO<br />
Si utilizzano seghe montate su ruote, dette comunemente “tagliagiunti” o<br />
“tagliapavimenti” o “tagliasfalto”, con avanzamento manuale od automatico che,<br />
impiegando dischi diamantati, tagliano asfalto e cemento armato a varie<br />
profondità.<br />
Consigliabile:<br />
- su strade e piazzali;<br />
- in ambienti di ampiezza adeguata;<br />
- su solai anche di elevato spessore;<br />
- su pavimentazioni industriali;<br />
Lavori Tipici:<br />
- taglio di manti stradali per posa di condotte;<br />
- realizzazione di giunti segati;<br />
Vantaggi:<br />
- assenza di vibrazioni dannose;<br />
- assenza di polvere (se il raffreddamento del disco è ad acqua);<br />
- buona precisione;<br />
140
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
- elevata produzione;<br />
- limitata necessità di personale;<br />
Rumorosità: alta.<br />
Larghezza di Taglio: da 3 a 10 mm ca.<br />
Profondità massima: attualmente fino a 400 mm ca., con macchine speciali<br />
anche fino a 800 mm ca.<br />
Macchine:<br />
montate in genere su 4 ruote con sistemi meccanici o idraulici di sollevamento ed<br />
operatività del disco;<br />
Motorizzazioni: diesel, elettriche, a benzina, idrauliche;<br />
Potenze: da 3 a 70 KW circa;<br />
Pesi: da 35 a 2.000 Kg ca.;<br />
Utensili: dischi diamantati con raffreddamento sia ad acqua che a secco;<br />
Operatività: in piano o con inclinazione limitata;<br />
Personale necessario: 1 operatore (qualificato);<br />
Possibilità particolari:<br />
- montare più dischi sullo stesso asse o su assi separati per tagli multipli<br />
contemporanei e fresature;<br />
- comandare le macchine con il laser per percorsi rettilinei di notevole<br />
lunghezza;<br />
- comandare le macchine con guide elettroniche su percorsi anche leggermente<br />
curvilinei;<br />
Limitazioni:<br />
- pesi elevati per grossi spessori di taglio;<br />
- contenimento dell'acqua di raffreddamento in interni (ca. 4-10 l/m');<br />
SEGHE A TUFFO<br />
Si eseguono sulla struttura da tagliare dei fori passanti di circa 200 mm di<br />
diametro, attraverso i quali può affondare un grande disco diamantato insieme al<br />
motore che lo mette in rotazione. Il motore scorre liberamente attraverso il foro<br />
mentre il disco taglia la struttura creandosi per fresatura la sua sede.<br />
Entrambi sono montati su uno speciale telaio-sega che consente la loro precisa<br />
penetrazione nella struttura interessata. E’ così possibile realizzare tagli rettilinei,<br />
spezzate, aperture squadrate sul cemento anche armato.<br />
141
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Consigliabile:<br />
- Su solette, pareti e platee di forte spessore, in<br />
cemento anche armato<br />
- Se il manufatto è accessibile da una sola parte<br />
Lavori tipici:<br />
- Realizzazione di pozzetti - plinti – passi d’uomo<br />
- Aperture di vani per aerazione - condizionamento<br />
- Passaggio di impianti su dighe – centrali elettriche - opere d’arte, ecc.<br />
Rumorosità: Medio – alta;<br />
Profondità massima: Attualmente fino ad alcuni metri;<br />
Diametro massimo del disco diamantato: fino a 1.200 mm ca. raffreddato ad<br />
acqua;<br />
Attrezzature:<br />
- speciali telai - sega in profilati metallici;<br />
- supportati da carotatrici, fissati con stop alla<br />
struttura da tagliare;<br />
Motorizzazioni:<br />
- centraline idrauliche separate, motorizzate in<br />
genere elettricamente, ma anche a scoppio, con<br />
consolle di comando a distanza;<br />
Attrezzature:<br />
- speciali telai - sega in profilati metallici;<br />
- supportati da carotatrici, fissati con stop alla struttura da tagliare;<br />
Motorizzazioni:<br />
Centraline idrauliche separate, motorizzate in genere elettricamente, ma anche a<br />
scoppio, con consolle di comando a distanza;<br />
Potenze: Attualmente fino a circa 20 - 30 Kw ca.;<br />
Pesi: il telaio sega 50 Kg ca., mentre la centralina idraulica 170 Kg ca.<br />
Operatività:<br />
- ampia sia in orizzontale che in verticale ed in casi<br />
particolari anche a soffitto;<br />
- a filo parete, pavimento, soffitto;<br />
Personale necessario:<br />
- 1 operatore (specializzato) + 1 operaio (generico);<br />
Limitazioni:<br />
- esecuzione di grandi pre-fori mediante carotatrici e corone<br />
diamantate;<br />
- contenimento dell’acqua di raffreddamento (ca. 5-10 I/m’);<br />
142
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
SEGHE A CATENA<br />
La tradizionale motosega per il taglio della legna viene ora impiegata nel settore<br />
edile come strumento di demolizione alternativa.<br />
Utilizzando speciali catene con placchette al carburo di tungsteno al diamante<br />
industriale, su attrezzature manuali o guidate è ora possibile tagliare strutture di<br />
tufo, calcare, pietrame siliceo e cemento armato.<br />
Consigliabile:<br />
- quelle manuali a secco, solo su tufo e laterizi;<br />
- quelle manuali diamantate, anche su cemento<br />
debolmente armato;<br />
- le altre su mattoni e talune anche su calcare, selce e<br />
cemento;<br />
- su muratura varia di spessore anche molto elevato;<br />
Lavori Tipici:<br />
- taglio di muri per l'impermeabilizzazione contro l'umidità di risalita per<br />
capillarità;<br />
- apertura di vani su pareti;<br />
- incassi per pilastri, travi, cordoli nei consolidamenti;<br />
- taglio di falde di tetti e laterizi in opera o fuori;<br />
Vantaggi:<br />
- vibrazioni contenute su materiali teneri;<br />
- nelle automatiche, bassa polverosità;<br />
- discreta precisione;<br />
- ridotto spessore del taglio;<br />
Attrezzature:<br />
- le manuali in genere elettriche; ma anche a scoppio, idrauliche o ad aria<br />
compressa;<br />
- quelle automatiche: elettriche o con centralina idraulica separata;<br />
Potenze: da 2 a 20 Kw circa;<br />
Pesi: le manuali da 5 a 20 Kg;<br />
Utensili:<br />
catene con placchette al carburo per l'uso a secco, ma anche al diamante<br />
raffreddato ad acqua;<br />
Operatività: in tutte le posizioni;<br />
Personale Necessario: 1 operatore (qualificato);<br />
143
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Necessità Particolari:<br />
- le catene al diamante devono essere raffreddate ad acqua;<br />
- nei modelli guidati è spesso necessario fissare le guide piane o a denti alle<br />
pareti;<br />
Limitazioni:<br />
- polverosità con le seghe manuali (se non diamantate);<br />
- qualche vibrazione sui materiali duri;<br />
- le diamantate tagliano con difficoltà i grossi ferri d'armatura in senso<br />
longitudinale;<br />
FILO <strong>DI</strong>AMANTATO<br />
Il sistema di taglio che utilizza il filo diamantato, è costituito da un cavo d'acciaio<br />
sul quale vengono fissate delle perline diamantate, distanziate tra di loro da una<br />
plastica speciale iniettata ad alta pressione.<br />
La perlina diamantata può avere diversi diametri a seconda del materiale che<br />
andrà a lavorare, tipicamente dagli 8 mm. agli 11 mm.; come nel caso degli altri<br />
utensili diamantati, il diamante può essere inserito nelle perline, per<br />
sinterizzazione (per materiali più duri o per durate maggiori), ovvero per<br />
elettrodeposizione (per materiali più teneri e per maggiori velocità di taglio);<br />
Inizialmente le perline diamantate venivano fissate su di un cavo d'acciaio per<br />
mezzo di molle pretensionate, distanziali e pressatori (per la sua versatilità e<br />
semplicità di montaggio, questo sistema è usato ancora per il taglio del marmo in<br />
cava). Oggi però, per le normative di sicurezza sul lavoro e per ragioni di<br />
praticità ed efficienza, si preferisce un montaggio mediante iniezione plastica.<br />
I fili diamantati sono disponibili in qualsiasi lunghezza; le tipologie possibili<br />
sono:<br />
- ad anello chiuso senza giunzioni;<br />
- sinterizzato plastificato (speciale per tagli di grosse dimensioni);<br />
144
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
- elettrolitico plastificato (speciale per tagli di piccola dimensioni);<br />
- fili per applicazioni speciali.<br />
Caratteristiche:<br />
Il sistema risulta essere molto flessibile, adattabile a diverse tipologie di lavoro:<br />
non ha i limiti di diametro imposti dai dischi, e può tagliare qualsiasi spessore. É<br />
particolarmente indicato in presenza di calcestruzzi molto armati, per strutture di<br />
grandi dimensioni, e difficilmente raggiungibili con altre metodologie.<br />
Può essere affiancato dall’uso di sistemi ad acqua per abbattere le polveri.<br />
Vantaggi:<br />
- efficiente e capace di alta produzione;<br />
- alta versatilità;<br />
- non genera rumore, polveri o vibrazioni;<br />
- esegue tagli di sezioni notevoli;<br />
- esecuzione di tagli anche circolari;<br />
- possibilità di operare da una sola parte della<br />
struttura da tagliare e in ambienti di ampiezza<br />
limitata.<br />
Limitazioni:<br />
- contenimento dell'acqua di raffreddamento del filo (ca. 10 - 20 l/m1 ed oltre);<br />
- richiesta specializzazione del personale operativo;<br />
- sensibile assorbimento di corrente elettrica;<br />
- precisione non elevata (specie in tagli orizzontali di notevole dimensione);<br />
Materiali lavorabili:<br />
- calcestruzzo poco, mediamente o fortemente armato.<br />
- pietre naturali: inerte granitico o calcareo (granito o marmo)<br />
- laterizi, mattoni pieni, pomice.<br />
- conglomerati e composti.<br />
- materiali refrattari.<br />
Campi d'impiego:<br />
- demolizione controllata di strutture in cemento armato;<br />
- apertura di vani, porte, finestre, muri di contenimento;<br />
- taglio di elementi costruttivi funzionali quali, travi, pareti,<br />
pilastri, solette, solai, murature;<br />
- demolizione di ponti, camminamenti stadi sportivi, centrali elettriche, cartiere,<br />
silos, ciminiere, caveau, interni di cinema e teatri, diaframmi, travi, pilastri,<br />
etc.;<br />
145
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
- taglio per la demolizione di canali, condotte, dighe, caveaux, crogiuoli,<br />
ciminiere, basamenti e plinti;<br />
- taglio strutture immerse;<br />
- realizzazione di giunti su fabbricati;<br />
- apertura di vani per passaggi ed impiantistica;<br />
Attrezzature necessarie:<br />
- telai sega con puleggia motrice del filo diamantato, orientabile; scorrevoli su<br />
guide poste a terra; con tensionatori del filo ad arganello elettrico od a pistone<br />
idraulico;<br />
- telai speciali con il filo diamantato contenuto nell'inviluppo della macchina,<br />
da fissare direttamente sulla struttura da tagliare;<br />
- telai speciali per la esecuzione di tagli circolari anche di grande diametro;<br />
- sistemi di taglio "a tuffo" quando si deve operare verticalmente su una<br />
struttura senza poter passare il filo al di là di essa;<br />
- alcune seghe tagliapareti a disco diamantato diventano seghe a filo diamantato<br />
sostituendo il disco con una puleggia cha trascina il filo. Il sistema di<br />
avanzamento della sega a disco diviene in tal caso anche il tensionatore del<br />
filo diamantato;<br />
- quadro di comando in consolle separata.<br />
146
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Motorizzazioni:<br />
- elettriche con puleggia in presa diretta o idrauliche con centralina azionata da<br />
motori elettrici o diesel;<br />
Potenze: da 7 a 50 KW ca.<br />
Pesi Delle Macchine: da 35 a 150 Kg ma anche fino a 1.000 Kg ca.<br />
Utensili:<br />
- filo diamantato in anello chiuso, raffreddato con ampi getti d'acqua<br />
opportunamente orientati per liberare la fessura di taglio dal materiale fresato;<br />
- per motivi di sicurezza le perline vengono distanziate e bloccate sul filo<br />
d'acciaio trainante, per pressione e con la plastificazione;<br />
- gli anelli di filo vengono chiusi o con giunti attivati con piccole presse<br />
manuali o con giunti a vite;<br />
LE CORONE<br />
Come per le seghe, i piccoli segmenti di diamanti solidificati sono inseriti sul<br />
supporto metallico, all’estremità di un tubo d’acciaio; questi microscopici cristalli<br />
di diamante industriale, affiorano man mano che si consuma la lega metallica.<br />
Esistono anche dei bordi diamantati continui inseriti sulla corona, od incollati<br />
direttamente sul tubo. Si prevedono dei piccoli alveoli per lo smaltimento<br />
dell’acqua e dei sedimenti.<br />
A seconda del produttore, i diametri possono andare 12 ad 800 mm, ma la<br />
maggior parte sono compresi tra 20 e 400 mm., mediamente si arriva a forare ad<br />
una profondità di 3 m., ma in casi particolari si possono raggiungere persino i 6<br />
m.<br />
La velocità di rotazione è solitamente scelta in modo che la velocità periferica<br />
della corona sia compresa tra 1,5 e 4 m/s (1,5 per il calcestruzzo siliceo molto<br />
duro e fortemente armato, 4,0 per calcestruzzo calcareo).<br />
Le macchine devono essere perfettamente stabili, per evitare qualsiasi vibrazione.<br />
Queste possono essere fissate alle strutture con appositi stops, tramite ventose a<br />
vuoto, oppure attraverso diversi tipi di assemblaggio meccanico.<br />
La pressione ottimale da esercitare è di circa 80 kg/cm 2 .<br />
147
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Il motore che genera la rotazione può essere di tipo idraulico, elettrico,<br />
pneumatico od a benzina, mentre la potenza del motore è di circa qualche CV (0,5<br />
÷ 5 CV).<br />
Naturalmente l’usura delle corone, che può essere più o meno rapida, dipenda<br />
dalla durezza del calcestruzzo perforato:<br />
- calcestruzzo molto siliceo ………………………5 ÷ 6 m<br />
- calcestruzzo calcareo ……………………….…20 ÷ 25m<br />
La maggior parte delle carotatrici in commercio permettono di eseguire fori (con<br />
profondità non eccessiva) in tutte le direzioni: quindi fori verticali, orizzontali,<br />
obliqui.<br />
Naturalmente l’usura delle corone,<br />
che può essere più o meno rapida,<br />
dipenda dalla durezza del<br />
calcestruzzo perforato:<br />
- calcestruzzo molto siliceo<br />
……………………5 ÷ 6 m;<br />
- calcestruzzo calcareo<br />
…………………20 ÷ 25m;<br />
La maggior parte delle carotatrici<br />
in commercio permettono di eseguire fori(con profondità non eccessiva) in tutte le<br />
direzioni: quindi fori verticali, orizzontali, obliqui.<br />
FORI CONSECUTIVI<br />
La realizzazione di fori passanti, leggermente<br />
sovrapposti fra loro, lungo una linea, determinerà<br />
un taglio che separerà nettamente la struttura<br />
interessata (i bordi del taglio risulteranno<br />
dentellati).<br />
Consigliabile:<br />
- su strutture in cemento anche molto armato;<br />
- in ambienti di dimensioni ridotte;<br />
- dove si debbano escludere percussioni ed<br />
eccessivo rumore;<br />
- quando si dispone di poca energia elettrica;<br />
- dove il manufatto è accessibile solo da una parte;<br />
- se indisponibili macchine di taglio più veloci.<br />
148
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Lavori Tipici:<br />
- apertura di vani per: porte, finestre,<br />
scale, passaggi di tubazioni per<br />
impianti, etc;<br />
- deumidificazione con il metodo<br />
Massari;<br />
- taglio di elementi strutturali;<br />
- demolizione di caveau;<br />
- incassi per pulsantiere, solai sospesi,<br />
inghisaggi<br />
Vantaggi:<br />
- assenza di vibrazioni dannose e di polvere<br />
- operatività anche in posizioni difficili<br />
- perforazioni anche di forte spessore<br />
- buona precisione<br />
Consigli pratici per l’utilizzo e la sicurezza<br />
I procedimenti di taglio sinora illustrati non presentano dei rischi particolari, non<br />
di meno si riportano in seguito alcuni consigli pratici, fondamentali<br />
nell’utilizzazione di questi strumenti.<br />
In primo luogo verificare sempre l’integrità del disco prima di procedere al suo<br />
montaggio, se esiste un minimo sospetto che questo sia danneggiato o abbia<br />
subito qualche urto non usarlo e contattare il costruttore.<br />
Si raccomanda di non usare dischi da taglio per eseguire invece spianatura,<br />
molature, sbavature o comunque operazioni diverse dal taglio.<br />
Il disco deve essere montato con il senso di rotazione (freccia) concorde a quello<br />
della macchina.<br />
Verificare sempre che l’albero della macchina non sia danneggiato o usurato e gli<br />
accoppiamenti siano esenti da giochi di alcun genere.<br />
Tagliando per lunghi periodi materiali molto duri e poco abrasivi, può talvolta<br />
accadere che il disco perda la sua taglienza; si consiglia pertanto di ravvivarla<br />
eseguendo qualche taglio in un materiale tenero e molto abrasivo o con apposito<br />
blocchetto fornito su richiesta dal produttore.<br />
Assicurarsi che le flange di trascinamento tra cui viene bloccato il disco siano di<br />
uguale diametro, perfettamente piane, pulite e successivamente serrate secondo le<br />
indicazioni del fabbricante della macchina. Per ciò che riguarda il materiale<br />
elettrico, le alimentazioni sono solitamente assicurate, e corrono su basse tensioni<br />
(24 V, ossia 220 V mono) con protezioni di interruttori differenziali.<br />
Si riporta in seguito una tabella riassuntiva relativa ai principali problemi e le<br />
loro possibili cause.<br />
149
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Commenti<br />
Nella tabella che segue sono messe a confronto le caratteristiche (classificate<br />
tipologicamente) del due sistema di demolizione basato sul taglio del<br />
calcestruzzo con utensili diamantati, e quello generalmente più convenzionale (ad<br />
esempio attraverso l’utilizzo del martello pneumatico).<br />
150
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
PROCE<strong>DI</strong>MENTI TERMICI <strong>DI</strong> DEMOLIZIONE:<br />
PERFORAZIONE TERMICA CON LA LANCIA AD OSSIGENO<br />
La perforazione termica non è un procedimento nuovo. È stato infatti utilizzato<br />
più di sessanta anni fa nelle acciaierie per stappare i fori di colata del metallo o<br />
delle scorie di fusione. Ma è stato soprattutto alla fine della seconda guerra<br />
mondiale che questa tecnica è stata utilizzata per tagliare roccia e calcestruzzo.<br />
Principi di funzionamento<br />
La combustione dell’acciaio causata dall’ossigeno, è un processo fortemente<br />
endotermico, e produce degli ossidi di ferro liquidi.<br />
Questo fatto gioca un ruolo importantissimo, portando alla utilissima<br />
conseguenza di abbassare la temperatura di fusione del calcestruzzo. In seguito a<br />
questa fusione si formano di conseguenza delle scorie liquide (servono 1650 cal.<br />
per fondere 1 cm3 di calcestruzzo).<br />
Per effettuare la perforazione si utilizza una lancia termica o anche detta “lancia<br />
ad ossigeno”. Questa lancia è costituita da un tubo d’acciaio di 13, 17 o 21 mm.<br />
di diametro esterno, che contiene una fascia interna di fili di lega a base di ferro,<br />
stretti l’uno contro l’altro (φ = 1 a 2 mm.).<br />
Dopo aver leggermente aperto l’ingresso dell’ossigeno, l’estremità della lancia<br />
viene accesa con l’aiuto della fiamma ossidrica tradizionale (od anche<br />
semplicemente con una sigaretta). Quando la lancia è pronta a funzionare, la si<br />
applica sul materiale da forare e si aumenta il flusso dell’ossigeno.<br />
Durante la propria combustione, la lancia termica esercita una tripla azione che<br />
causa la foratura:<br />
- azione termica: la reazione esotermica di combustione, dovuta alla formazione<br />
di ossido di ferro, permette la fluidificazione delle scorie prodotte (la<br />
temperatura si aggira su un ordine di circa 2000 ÷ 2500 °C).<br />
- azione chimica: gli elementi costitutivi del materiale da tagliare si combinano<br />
con l’ossido di ferro prodotto dalla lancia. L’ossido di ferro ha il ruolo<br />
dell’elemento fondente, vale a dire che esso abbassa il punto di fusione del<br />
calcestruzzo a 1500 ÷ 1700 °C, quando solitamente si aggira su una<br />
temperatura di circa 3000 °C; questa temperatura è molto influenzata dal<br />
tenore di calce nel calcestruzzo, dunque dal suo dosaggio in cemento.<br />
- azione cinetica: il getto d’ossigeno sotto pressione facilita l’espulsione delle<br />
scorie al di fuori del foro che si sta eseguendo.<br />
Messa in opera<br />
La perforazione termica necessita di pochi e poco ingombranti elementi, qui di<br />
seguito elencati:<br />
a) Alimentazione d’ossigeno:<br />
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Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Questa viene realizzata con delle bombole sotto pressione, ognuna delle quali può<br />
contenere 7 m 3 di gas compresso a 150/200 bar. Solitamente le bombole vengono<br />
tenute insieme all’interno di telai, che ne possono contenere da 9 a 28<br />
(rispettivamente 63 m 3 – 800 kg e 196 – 2500 kg).<br />
In casi di grandi operazioni di demolizioni, dove il consumo è superiore ai 5000<br />
m 3 , possono essere utilizzati degli evaporatori, fissi o mobili, che contengono<br />
ossigeno liquido.<br />
La regolazione della pressione di lavoro dell’ossigeno, può essere manovrata<br />
attraverso un riduttore di pressione manuale, che a seconda dei casi, può portare la<br />
pressione dei gas da 7 ad 11 bar. Questa regolazione permette di evitare che la<br />
lancia si bruci prima dei fili (pressione troppo forte) od al contrario, che i fili si<br />
brucino prima della lancia (pressione troppo debole).<br />
b) Il porta lancia e le lance:<br />
Una delle estremità delle lance è unita al porta-lance (con o senza protezione<br />
incorporata), di cui il rubinetto di regolazione è collegato al riduttore della<br />
bombola d’ossigeno con una bombola flessibile. Le lance, che si consumano a<br />
seconda dell’avanzamento della perforazione, sono costituite da un tubo in acciaio<br />
nel quale sono introdotti dei fili in lega a base di ferro.<br />
Quando queste si sono accorciate troppo, si arresta l’arrivo dell’ossigeno, si<br />
smonta la parte restante (la cosiddetta “cicche”) e la si sostituisce con una nuova<br />
lancia.<br />
A seconda dei modelli è possibile riutilizzare “le cicche” montandole sulla testata<br />
delle nuova lance (per filettatura od attraverso manicotti). Bisogna sottolineare<br />
che la fusione del calcestruzzo è molto localizzata, ed la perforazione prosegue<br />
fintantoché è garantito il consumo della lancia, ed il contatto tra la sua punta ed il<br />
fondo del foro.<br />
Le lance possono avere le seguenti caratteristiche:<br />
Utilizzazione<br />
φ esterno Peso<br />
(mm) (kg/m)<br />
17 1,4<br />
21 2,4<br />
152<br />
Lunghezza<br />
(m)<br />
3 / 4<br />
Questo procedimento si adatta particolarmente per lavori di demolizione parziale<br />
controllata. L’operazione di demolizione può essere eseguita in vario modo, in<br />
seguito si descriveranno quelli più utilizzati:<br />
Serie di fori adiacenti<br />
Il taglio di una parete di calcestruzzo può essere attuato eseguendo una serie di<br />
fori adiacenti tra loro e tangenti sulla circonferenza; questo principio è valido<br />
anche per il taglio del calcestruzzo eseguito attraverso carotatrici diamantate. Il
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
diametro dei suddetti fori è di circa 4 ÷ 5 cm. Se nel corso della perforazione, si<br />
incontrano dei ferri di armatura, questi vengono bruciati, come del resto l’acciaio<br />
della lancia, cosa che facilita ed accelera l’avanzamento del lavoro.<br />
Per assicurare un buon smaltimento delle scorie, si deve spesso ruotare la lancia in<br />
modo da eseguire una penetrazione obliqua. Qualora quest’ultimi risultassero<br />
troppo viscosi, si lasciano raffreddare per un po’ allontanando la lancia. Quei<br />
pochi punti che dovessero restare ancora integri dopo l’azione della lancia<br />
possono essere completati agevolmente con un martello pneumatico.<br />
Rapporto tempo- materiale consumati per la perforazione del calcestruzzo<br />
Si può riassumere il tutto nella seguente tabella:<br />
Profondità del foro<br />
[cm]<br />
Consumo/foro<br />
Ossigeno [m 3 ]<br />
Tempi/foro<br />
Lancia φ 17 mm<br />
[min]<br />
[m]<br />
25 0,6 ÷0,8 1,3 ÷1,6 1’20 ÷1’40<br />
60 1,5 ÷2,5 3 ÷5 3’ ÷5’<br />
Questo valori sono relativi a lavori di tipo ordinario. In caso di perforazione<br />
verticale, i valori sono leggermente più elevati (+10 ÷ 30%) e vanno crescendo in<br />
funzione dello spessore dell’elemento da forare.<br />
Delle perforazioni verticali sono state realizzate in Gran Bretagna su dei blocchi<br />
di calcestruzzo di 7 m. di spessore, ma a partire dalla profondità di perforazione di<br />
2,5 m., è stato necessario espellere le scorie con un getto d’aria sotto pressione. Al<br />
contrario, per delle pareti di minore spessore, il consumo può essere ridotto dal 20<br />
al 40%. In generale, questo consumo dipende quindi da:<br />
- le condizioni climatiche;<br />
- l’esperienza e l’abilità dell’operatore;<br />
- dal tipo di materiale da tagliare (per il calcestruzzo, dal suo tenore d’acqua,<br />
dalla granulometria impiegata e dalla quantità di armatura);<br />
- dalla profondità di perforazione;<br />
-<br />
Principali applicazioni<br />
Le applicazioni più convenienti per questo tipo di taglio sono:<br />
- lo smantellamento totale di un’opera;<br />
- la demolizione di opera provvisorie;<br />
- la demolizione totale o parziale di opere che risultino già danneggiate;<br />
- la modificazione di spazi.<br />
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Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Si possono realizzare dei fori quasi ovunque, tanto all’aria aperta quanto<br />
sott’acqua, a condizione di disporre di un o spazio di almeno 1 ÷ 1,5 m.<br />
Questa tecnica si presta molto bene ad essere affiancata da altre tecniche quali ad<br />
esempio quella dei divaricatori meccanici o idraulici. In certi casi è possibile<br />
sostituire i fili in lega di ferro all’interno della lancia con della polvere<br />
d’alluminio. L’emissione di calore in questo caso aumenta sensibilmente. In<br />
effetti un grammo di polvere di ferro (FeO) produce 1720 cal., mentre 1 grammo<br />
di alluminio ne produce 7200 cal. (4,2 volte di più).<br />
Sicurezza<br />
La formazione del personale può essere molto sbrigativa, grazie alla semplicità<br />
della procedura. Ma se si vogliono ottenere degli alti rendimenti uniti con il<br />
rispetto delle norme di sicurezza è preferibile utilizzare un personale che abbia un<br />
certo tipo di esperienza in questo tipo di lavori.<br />
Come per tutti i procedimenti di demolizione, è necessario tenere conto delle<br />
precauzioni abituali per assicurare la sicurezza dei locali adiacenti e quella degli<br />
operatori. In particolare non si finirà di ripetere che bisogna sempre verificare la<br />
stabilità generale dell’opera durante la lavorazione. Quando si deve trasformare lo<br />
spazi di locali esistenti attraverso l’uso della lancia termica, si può proteggere il<br />
suolo dalle scorie, spargendo su di esso della sabbia, evitando non solo il contatto<br />
tra solaio e scorie fuse, ma anche facilitando le operazioni di pulizia.<br />
Le scorie che restano attaccata all’elemento che si perfora sono facilmente<br />
staccabili anche una volta raffreddate.<br />
Per ciò che riguarda il personale, si devono prendere precauzioni particolari dalla<br />
proiezione di scintille (in particolare di scorie roventi) e dalla loro colata.<br />
Questo è il motivo per cui si utilizza od uno schermo metallico verticale<br />
appoggiato al suolo, oppure di uno scudo circolare sulla porta-lancia, per<br />
proteggere le mani dell’operatore.<br />
Quest’ultimo sarà, d’altra parte, fornito di particolari abiti di protezione.<br />
Il problema dei fumi emessi diventa importante nel caso di lavori in ambienti<br />
poco ventilati. I fumi sono prodotti dall’acqua contenuta nel calcestruzzo, la quale<br />
viene liberata nel momento della fusione. Il vapore acqueo si mischia con le<br />
polveri scure dell’ossido ferrico. Questi fumi dovrebbero essere evacuati da<br />
appositi impianti di ventilazione.<br />
Situazione particolarmente difficili si verificano in quei casi in cui si devono<br />
eseguire lavori in spazi in cui l’attività non può subire interruzioni (ospedali, ad<br />
esempio).<br />
Commenti<br />
Riassumendo, la perforazione termica presenta i seguenti vantaggi e limiti:<br />
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Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Vantaggi:<br />
- permette il taglio di blocchi calcestruzzo poco o molto armato (anche<br />
precompresso);<br />
- risulta abbastanza silenzioso;<br />
- risulta assai rapido;<br />
- totale assenza di vibrazioni dannose per gli il resto della struttura;<br />
- utilizzabile in centri o locali abitati;<br />
- mano d’opera istruibile rapidamente;<br />
- non necessita di grandi attrezzature per poter essere messo in opera;<br />
- possibilità d’impiego anche sottomarino;<br />
Limiti:<br />
- carente di precisione e nettezza del taglio;<br />
- necessita di sgobbare il pezzo di calcestruzzo dalle scorie;<br />
- produzione di grosse quantità di fumo;<br />
- possibile proiezione di materiale rovente (rischio di incendio);<br />
- necessita di particolari protezione dell’operatore;<br />
- costo abbastanza elevato.<br />
IL CANNELLO A POLVERE<br />
Procedimento abbastanza recente, il cannello a polvere viene impiegato per<br />
tagliare setti in calcestruzzo, ed allo stesso tempo le eventuali armature.<br />
Principi di funzionamento<br />
Il principio di funzionamento si pone a metà strada tra il taglio classico<br />
dell’acciaio con la fiamma ossidrica e quello di taglio del calcestruzzo eseguito<br />
attraverso la lancia termica (poc'anzi descritta). Si basa sulla combustione di un<br />
composto di polvere di ferro e di alluminio, attraverso una fiamma ossiacetilica.<br />
Il risultato di questo processo di combustione è la produzione di grandi quantità di<br />
calore, di ossido ferrico e di alluminio liquido. Questi ultimi, a contatto con il<br />
calcestruzzo, esplicano il ruolo di elemento fondente, abbassandone la<br />
temperatura di fusione a 1700 °C. Avviene dunque la formazione di scorie<br />
liquide.<br />
La fiamma viene invece alimentata dalla combustione di un miscela di ossigeno<br />
ed acetilene, che fuoriescono da una corona di piccoli fori alla base del cannello.<br />
Questa fiamma porta la polvere ad una temperatura tale che permette l’inizio di<br />
questa reazione di combustione con l’ossigeno. Quest’ultimo è espulso da un foro<br />
centrale del condotto, formando così il dardo del cannello.<br />
155
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
La polvere (formata da granuli e non scaglie) è un combinazione composta<br />
generalmente di 85% di polvere di ferro ed un 15% di polvere d’alluminio. Per<br />
tagliare il calcestruzzo, è appunto necessaria una certa presenza di polvere<br />
d’alluminio, poiché mantiene attiva, ed accelera la combustione della polvere di<br />
ferro. La polvere nella giusta proporzione viene dosata da un distributore, che la<br />
spinge con dell’aria compressa da un piccolo condotto parallelo a quello<br />
principale. Al fine di evitare un intasamento è molto importante che la polvere e<br />
l’aria compressa restino secche e libere di qualsiasi traccia d’olio, che<br />
naturalmente porterebbe alla formazione di un composto fangoso.<br />
Messa in opera<br />
L’apparecchiatura viene alimentata da:<br />
- polvere, da un distributore riservato;<br />
- ossigeno, tenuto all’interno di bombole;<br />
- gas combustibile (acetilene), tenuto all’interno di bombole;<br />
- aria compressa, espulso da bombole o da un compressore.<br />
Tutta l’apparecchiatura può essere montata su un telaio mobile. Il telaio principale<br />
che sorregge il cannello può scorrere su delle rotaie, e può essere movimentato<br />
attraverso un telecomando, allontanando in questo modo, l’operatore dal luogo<br />
dell’operazione e migliorando le condizioni di sicurezza. La larghezza dei tagli<br />
eseguibili con questa tecnologia si aggira sull’ordine di circa 30 ÷ 40 mm.<br />
Eccetto per una zona di circa 20 mm. ai lati del taglio eseguito, il calcestruzzo non<br />
subisce fenomeni di degrado. Questo fatto è dovuto alla velocità di taglio (1 ÷ 8<br />
cm/min). A seconda degli spessori da tagliare, il rendimento può oscillare tra 0,2 e<br />
0,6 m2/h (il rendimento si calcola moltiplicando la lunghezza per lo spessore di<br />
taglio effettuato in un’ora).<br />
Utilizzazioni<br />
Il cannello a polvere permette di realizzare dei tagli nel calcestruzzo armato, ma<br />
non permette di effettuare un foro: lo strumento non riesce a penetrare nel<br />
calcestruzzo, al contrario della lancia ad ossigeno. Infatti, per iniziare ad eseguire<br />
un taglio è necessario avere a disposizione un bordo libero oppure eseguire un<br />
foro, che sarà il punto di partenza della linea di taglio, con un martello<br />
pneumatico ad esempio. Inoltre è necessario disporre anche di uno spazio libero<br />
posteriormente a dove agisce il cannello, in modo tale che la fiamma possa<br />
fuoriuscire, ed i detriti colare via. Purtroppo, questo rappresenta un limite<br />
nell’applicabilità di questa tecnologia per elementi quali fondazioni o elementi<br />
comunque molto tozzi.<br />
A seconda della lunghezza del dardo e della fiamma di cui si può disporre, si<br />
possono tagliare spessori sino a 50 cm.<br />
Segue una tabella relativa ai consumi per spessori di calcestruzzo dai 250 ai 400<br />
mm.<br />
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Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Sicurezza<br />
Le condizioni di sicurezza sono le stesse da rispettare nel caso di uso della lancia<br />
termica (descritte in precedenza). I fumi, generati a causa della evaporazione della<br />
componente d’acqua presente all’interno del calcestruzzo, devono essere evacuati<br />
da adeguati dispositivi di ventilazione forzata, nel caso si lavori in ambienti con<br />
una scarsa ventilazione naturale.<br />
Commenti<br />
Vantaggi:<br />
- poco rumoroso<br />
- possibile utilizzazione in luoghi urbani (non isolati);<br />
- permette di tagliare le armature contemporaneamente al taglio del calcestruzzo<br />
- elevata velocità di taglio;<br />
- il taglio è ottenuto direttamente, e non attraverso fori adiacenti tangenti;<br />
- assenza di vibrazioni;<br />
Inconvenienti:<br />
- forte produzione di fumi;<br />
- sicurezza del personale da studiare nel dettaglio;<br />
- frequenti problemi nella distribuzione della polvere nell’impianto;<br />
- costo abbastanza elevato;<br />
- necessita protezione nei confronti delle scorie prodotte;<br />
- necessita protezione nei confronti del materiale proiettato;<br />
IL CANNELLO AL PLASMA<br />
Si è iniziato a sperimentare ed a mettere a punto questa nuova tecnica di taglio del<br />
calcestruzzo, agli inizi degli anni ottanta, in seguito alla sua applicazione nel<br />
taglio delle strutture metalliche. Il cannello al plasma ad arco permetterebbe di<br />
tagliare il calcestruzzo ad altissime temperature, cosa che porterebbe al sensibile<br />
aumento della velocità di esecuzione.<br />
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Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Principi di funzionamento<br />
Un plasma è un mezzo gassoso conduttore elettrico, composto da particelle di ioni<br />
e di elettroni incolonnati per formare un arco elettrico.<br />
Nelle saldature si distinguono si usa distinguere due tipi di plasma ad arco: l’arco<br />
trasferito e l’arco non trasferito.<br />
Per arco trasferito si intende il caso in cui la corrente venga trasferita all’elemento<br />
con cui sta a contatto: questo arco è stabilito tra l’elettrodo e l’elemento.<br />
L’arco non trasferito, si stabilisce tra l’elettrodotto in tungsteno ed il condotto in<br />
rame, e viene spinto verso l’elemento.<br />
Indipendentemente dalle tipologie sopra descritte, l’arco porta alla ionizzazione di<br />
un gas “plasmagenico” (conduttore di elettricità) spinto attraverso il condotto<br />
attorno all’elettrodo. Questo gas può essere ad esempio costituito da argon, elio,<br />
azoto ovvero un composto di uno dei suddetti gas con dell’idrogeno.<br />
Le temperature rilevate al centro della colonna di plasma dell’arco, in normali<br />
condizioni, si aggirano tra gli 8000 ed 25000 °C.<br />
Definite le singole tecnologie possiamo ora scendere nei dettagli di ognuna.<br />
a) Il cannello ad arco trasferito è utilizzato principalmente per tagliare degli<br />
elementi metallici o comunque sia conduttori. Il principio di funzionamento è<br />
il seguente: viene creata una forte differenza di potenziale all’interno<br />
dell’elettrodo interno (catodo) ed il condotto che costituisce l’anodo. Un gas<br />
viene convogliato all’interno del condotto. Di conseguenza, si forma un<br />
plasma nell’arco tra il catodo ed il corpo del condotto. Se il gas è convogliato<br />
sotto pressione, il plasma fuoriesce leggermente dall’orifizio del cannello.<br />
Purtroppo la maggior parte della produzione del calore resta concentrata in<br />
corrispondenza dell’orifizio del cannello: per evitare che questo si riscaldi<br />
troppo, l’ugello è raffreddato da un flusso d’acqua che viene fatto scorrere<br />
all’interno della superficie laterale dello stesso, in un canale posto in<br />
corrispondenza dell’orifizio d’uscita del plasma.<br />
D’altra parte, per trasportare il calore sul pezzo da tagliare, l’arco si sposta,<br />
trasferendo la funzione di anodo dal condotto al pezzo stesso da tagliare.<br />
b) Il cannello ad arco non trasferito viene invece utilizzato quando i pezzi da<br />
tagliare non sono dei conduttori elettrici. Il principio di funzionamento<br />
consiste nello spingere il plasma verso il calcestruzzo, con l’aiuto di un getto<br />
di gas sotto forte pressione. I risultati ottenibili sono comunque accettabili, ma<br />
il consumo di energia è enorme, benché il calcestruzzo sia meno conduttore di<br />
calore rispetto al metallo. Inoltre l’argon utilizzato è un gas molto costoso; si è<br />
pensato di sostituirlo dunque, con l’aria ad esempio, ma in questo caso di<br />
avrebbero forti problemi di ossidazione del condotto.<br />
Lavorando su questa tecnologia, i ricercatori hanno messo a punto una torcia al<br />
plasma con gli elettrodi consumabili. La temperatura del plasma si aggira sui<br />
10.000 °C.<br />
158
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Tutta l’apparecchiatura consiste in un cannello munito di due elettrodi<br />
concentrici:<br />
- l’elettrodo interno (catodo) non è altro che una lancia ad ossigeno modificata;<br />
- l’elettrodo esterno (anodo) è un tubo cavo in acciaio;<br />
- lo spazio tra questi due elettrodi è percorso da un gas che crea il plasma.<br />
I due elettrodi bruciano regolarmente e contemporaneamente, facilitando la<br />
fusione del calcestruzzo, abbassandone il punto di fusione e facendo diminuire la<br />
viscosità delle scorie prodotte.<br />
Le prove effettuale con tale apparecchiatura sembrano assai promettenti. La<br />
velocità di avanzamento di circa 10 cm al metro/min sono possibili a seconda<br />
delle caratteristiche del materiale da tagliare. Nel caso del calcestruzzo armato, i<br />
ferri di armatura servono da combustibile, come nel caso della lancia ad ossigeno<br />
classica. Le scorie fuse vengo tutte velocemente espulse dal foro, grazie al flusso<br />
gassoso. Con questo procedimento, il cannello può penetrare all’interno del<br />
materiale da tagliare, cosa che è difficilmente ottenibile nel caso del cannello al<br />
plasma tradizionale.<br />
Messa in opera<br />
In commercio è ancora difficilmente riscontrabile un cannello al plasma per il<br />
taglio del calcestruzzo.<br />
Tuttavia, in seguito alle diverse ricerche che sono state condotte recentemente,<br />
sembra che si stia vertendo verso la creazione di un’apparecchiatura leggera,<br />
trasportabile e di facile utilizzazione.<br />
La semplicità di utilizzazione dovrà essere paragonabile a quella della lancia ad<br />
ossigeno, con un efficacia e rendimento tuttavia nettamente superiore.<br />
Campi d’applicazione<br />
Le temperature ottenute grazie a questa tecnologia (circa 10000 °C) permettono di<br />
fondere molto rapidamente tutti i materiali da costruzione finora conosciuti. Il<br />
problema resta che la quantità di calore dissipata per il gas di spinta è notevole, e<br />
solo una parte relativamente piccola di questa viene trasferita al pezzo da tagliare.<br />
I rendimenti energetici sono tuttora molto deboli. Inoltre per poter utilizzare<br />
questa tecnica in cantiere si dovrebbe utilizzare una potenza di circa 50 ÷ 100 kW,<br />
abbastanza difficile da ottenere in cantiere.<br />
Una applicazione abbastanza particolare consiste nella striatura (rigatura) di<br />
strade o piste in calcestruzzo. Questo procedimento innovativo è stato progettato<br />
nell’ambito di una ricerca promossa dall’ente francese A.N.V.A.R. (Agenzia<br />
Nazionale per la Valorizzazione della Ricerca) ed è finalizzata ad ottenere, nei<br />
prossimi anni, un procedimento di rigatura di una superficie in calcestruzzo per<br />
migliorare l’aderenza dei pneumatici; obbiettivo principale è ottenere un costo<br />
minore rispetto a quello relativo agli utensili diamantati, in modo da permettere<br />
l’industrializzazione della produzione dell’apparecchiatura.<br />
Un dispositivo permettere di creare, da una parte all’altra del flusso del plasma, e<br />
parallelamente alla direzione del solco da tracciare, due barriere d’acqua, che<br />
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Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
delimitano il campo d’azione del plasma. Si possono tracciare dei solchi distanti<br />
circa 1 cm. senza pregiudicare la resistenza meccanica della zona di calcestruzzo<br />
tra i due solchi consecutivi, interessata dall’operazione.<br />
Le proiezione di scorie sono ridotte grazie alla presenza dei getti d’acqua.<br />
Il generatore del plasma è del tipo ad arco soffiato, alimentato a corrente continua<br />
da un gruppo generatore di 20 kW di potenza.<br />
Il gas “plasmagenico” utilizzato è l’azoto, per motivi sia tecnici (intenso flusso di<br />
calore) che economici (costi ridotti).<br />
Sicurezza<br />
Come per la lancia ad ossigeno, è comunque necessario che il personale si<br />
protegga nei confronti della proiezione di scorie. Devono essere prese delle<br />
ulteriori precauzioni nei confronti del rischio elettrico dovuto alla notevole<br />
intensità della corrente utilizzata.<br />
Commenti<br />
Riassumendo, la perforazione termica ottenuta col cannello al plasma presenta i<br />
seguenti vantaggi e limiti:<br />
Vantaggi:<br />
- risulta più efficace e rapida degli attuali procedimenti termici di demolizione;<br />
- utilizzabile per perforazioni sia verticali che orizzontali;<br />
- utilizzabile in caso di calcestruzzo armato;<br />
Limiti:<br />
- elevato livello di inquinamento acustico;<br />
- produzione di grosse quantità di fumo;<br />
- proiezione di materiale rovente (rischio di incendio);<br />
- necessita di disporre di un potente approvvigionamento di energia elettrica.<br />
IL LASER<br />
Come è risaputo, il laser (Light Amplification by Stimulated Emission of<br />
Radiation), non è altro che un fascio di luce concentrato, monocromatico e di fase<br />
costante.<br />
Nel caso di una fonte di radiazione tradizionale (sole, fiamma, lampadina), la<br />
radiazione emessa è multidirezionale, mentre nel laser le radiazioni emesse si<br />
presentano sotto forma di un fascio di una piccola apertura angolare (circa due<br />
milliradianti).<br />
L’agitazione termica degli atomi nel caso di una fonte classica, provoca una<br />
emissione di onde elettromagnetiche di frequenze differenti e sfasate tra loro. Nel<br />
caso di un fascio laser, c’è una coerenza temporale (cioè in un certo istante, le<br />
vibrazioni hanno tutte la stessa fase), ed una coerenza spaziale (cioè il fascio<br />
160
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
prodotto presenta una grande lunghezza d’onda). Ne risulta un’onda unica che<br />
supporta una grande quantità di energia, cosiddetta fotonica. Così un piccolo<br />
fascio laser di 1 milliwatt riesce a fornire un’illuminazione equivalente a quella di<br />
una fonte pluridirezionale da 16kW.<br />
Tenuto conto dell’elevata concentrazione angolare del fascio, è possibile<br />
ottenere, adottando degli idonei dispositivi ottici, una concentrazione superficiale<br />
di energia emessa su una piccolissima area: ad esempio un piccolo laser da 1<br />
milliwatt focalizzato su una zona di 1 μm di diametro, fornirà una densità di<br />
potenza di 100 kW/cm 2 . A titolo comparativo, il sole fornisce una concentrazione<br />
superficiale di 0,1 W/cm 2 .<br />
Questa proprietà del laser risulta molto interessante per lavori finalizzati al taglio<br />
di materiali.<br />
Si sottolineano inoltre altre proprietà interessanti, quali la concentrazione<br />
spettrale (dovuta al monocromatismo del laser), la concentrazione temporale<br />
(utilizzata dai laser impulsivi). In quest’ultimo caso, l’energia conservata dal<br />
materiale attivo per il “pompaggio” (eccitazione), può essere liberata (fase di<br />
emissione) in un tempo molto breve, qualche nanosecondo, fornendo così<br />
un’elevata potenza. Si deduce quindi che ad energia costante, la potenza è<br />
inversamente proporzionale alla durata dell’impulso.<br />
Le applicazioni industriali in questo settore sono in piena fioritura, basti pensare<br />
alla microelettronica ed alla nanotecnologia.<br />
Ciononostante, la caratteristica che interessa maggiormente in questa sede, è la<br />
capacità che ha il laser di trasformare l’energia luminosa in calore.<br />
Le fasi di un processo di taglio eseguito col laser sono le seguenti: allorché un<br />
fascio incontra la superficie dell’elemento da tagliare, parte dell’energia viene<br />
assorbita, facendo aumentare velocemente la temperatura della zona d’impatto; si<br />
possono dunque avere fusione o shock termico, ed in seguito, una separazione del<br />
materiale in due parti. Essendo il calcestruzzo un cattivo conduttore di calore, le<br />
perdite di energia sono dunque ridotte ed il taglio può essere effettuato più<br />
facilmente rispetto al caso dei metalli ad esempio. Poiché, come è stato finora<br />
spiegato, il taglio col laser è un processo termico, le prestazione ottenibili sono<br />
indipendenti dalla durezza del materiale, ad esempio, e da tutte le altre<br />
caratteristiche fisico-meccaniche non inerenti con proprietà di conducibilità<br />
termica.<br />
Negli Stati Uniti, utilizzando un laser di 1 kW di potenza e dei tempi di<br />
esposizione di circa 30 secondi, si è riuscito a rompere dei piccoli pezzetti di<br />
calcestruzzo; è comprensibile come in questi casi, lo shock termico giochi un<br />
ruolo importante.<br />
L’obiettivo dei prossimi anni è quello di ottenere una potenza del laser tale da<br />
portare alla fusione della zona d’impatto in tempi sufficientemente brevi.<br />
Nella seguente tabella sono descritte le caratteristiche principali delle varie<br />
tipologie di laser (ogni laser è particolarmente adatto ad una diversa tipologia di<br />
lavoro).<br />
161
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Tra i laser ad emissione continua, i più utilizzati sono quelli basati sull’anidride<br />
carbonica. In questo tipo di laser, la componente attiva è costituita da una<br />
colonna gassosa (combinazione di CO2 He, N2) eccitata da una scarica elettrica.<br />
La potenza finale è proporzionale alla lunghezza del tubo di scarica.<br />
Queste apparecchiature possono essere affiancate da un impianto che espelle un<br />
gas sulla zona colpita dal laser, al fine di proteggere la lente (da cui nasce il<br />
fascio) da eventuali proiezioni di scorie (dovute ad esplosioni sulla superficie del<br />
calcestruzzo).<br />
I laser a base di CO2 sono quelli sui quali attualmente si stanno concentrando la<br />
maggior parte delle ricerche, al fine di ottenere una futura utilizzazione in<br />
cantiere: per ottenere ciò è necessario in primo luogo aumentare la potenza di<br />
questo tipo di laser, e renderlo di facile utilizzazione, affidabile e sicuro.<br />
Bisogna inoltre sottolineare alcun aspetti molto positivi di questa tecnologia al<br />
laser, ossia la totale silenziosità, assenza di vibrazioni, fumi, polveri o gas tossici.<br />
162
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
TRATTAMENTO SUPERFICIALE <strong>DEGLI</strong> ELEMENTI<br />
COSTRUTTIVI<br />
I procedimenti e le tecniche che prevedono il trattamento superficiale degli<br />
elementi costruttivi in calcestruzzo armato sono solitamente utilizzati in caso di<br />
riscontro di fenomeni di forte degrado del calcestruzzo.<br />
Si è ritunuto quindi necessario ed utile anteporre alla descrizione delle tecniche,<br />
una sintesi delle principali problematiche di durabilità del calcestruzzo, fornendo<br />
un quadro delle possisbili fenomenologie, delle relaitve cause e delle modalità di<br />
intervento.<br />
IL DEGRADO DEL CALCESTRUZZO<br />
Introduzione generale<br />
Considerato ai suoi albori il materiale del futuro, il calcestruzzo in questo secolo<br />
ho avuto una forte diffusione nelle costruzioni, imponendosi come prodotto<br />
destinato o durare nel tempo. Purtroppo, oggi constatiamo come le premesse<br />
fossero errate e come il fenomeno del degrado delle strutture in cemento armato<br />
affligga le costruzioni in misura sempre maggiore. Sono nati così molti filoni di<br />
studio che interessano il concetto di “durabilità” del calcestruzzo, e<br />
parallelamente si è sviluppato tutta una serie di tecniche di intervento per il<br />
ripristino e la protezione delle strutture. Maggiore specializzazione tecnica, e<br />
qualità dei prodotti, sono le condizioni che oggi guidano i progettisti verso<br />
recuperi che presentino un elevato grado di affidabilità e durata.<br />
Lo scopo di questa breve relazione è quello di fornire un quadro delle tematiche<br />
sul degrado delle strutture in calcestruzzo, analizzandone sia le possibili cause<br />
scatenanti, che le tipologie, e descrivendo in seguito le principali procedure per la<br />
sua individuazione e la diagnosi. Come si può dedurre da una breve revisione<br />
della corposa letteratura specifica, l’argomento in questione è estremamente vasto<br />
e multisfaccettato: necessariamente perciò, questa sua trattazione non potrà essere<br />
esaustiva, bensì puramente illustrativa.<br />
La necessità stessa di questo paragrafo nasce dall’esigenza di fornire un<br />
background culturale per potere affrontare in maniera più cosciente i vari aspetti<br />
delle tecniche di demolizione superficiale, argomento infatti dei prossimi<br />
paragrafi.<br />
L'impiego del calcestruzzo armato nell’ambito dell’edilizia civile, industriale e<br />
delle infrastrutture ha permesso la realizzazione di grandi opere, talvolta molto<br />
ardite, risultato sia dell’ingegno di grandi progettisti (architettonici e strutturali),<br />
che dell’impiego di tecniche di esecuzione sempre più accurate e tecnologiche.<br />
Questo materiale è però soggetto a fenomeni di degrado che ne comportano il<br />
decadimento sia estetico, che strutturale. Per risolvere tale problematica, che<br />
comporta delle operazioni di manutenzione molto dispendiose; si è pertanto<br />
diffusa negli ultimi decenni la “cultura" della durabilità del calcestruzzo, intesa<br />
163
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
come mantenimento nel tempo dell’integrità e delle caratteristiche strutturali e<br />
architettoniche per le quali il materiale viene impiegato.<br />
Dalla prima esigenza di ridurre il rischio che accadano eventi catastrofici, si è<br />
passati all’allungamento della vita delle strutture ed ad un abbassamento dei costi<br />
di mantenimento. Quando una struttura subisce un danneggiamento che rimane<br />
non individuato, questo può progressivamente aumentare pregiudicando la<br />
sicurezza e le prestazioni della struttura stessa.<br />
È pertanto vitale individuare al più presto ogni eventuale danno, effettuare<br />
l’analisi delle cause che lo hanno provocato e intervenire poi con la conseguente<br />
riparazione.<br />
Cemento armato ordinario - Tabella limiti per le compressioni in esercizio nel<br />
calcestruzzo<br />
Nell’ambito di queste problematiche, rientra anche il nuovo ed eccezionale<br />
interesse che tutti gli operatori mostrano per la durabilità, ovvero il mantenimento<br />
nel tempo delle prestazioni di una data opera. La durabilità, per la prima volta<br />
nominata nella normativa tecnica italiana nel 1980, è oggi un parametro di<br />
progetto fondamentale, così come lo sono la resistenza e le altre caratteristiche<br />
dei materiali.<br />
Un esempio specifico della rinnovata importanza data alla durabilità ed alle<br />
prestazioni in esercizio, è ritrovabile nel concetto stesso di verifica col metodo<br />
agli Stati Limite, in cui oltre alla, più nota, verifica di resistenza, Stato Limite<br />
Ultimo, (S.L.U.), si affianca la verifica agli Stati Limite di Esercizio (S.L.E),<br />
differenziata a seconda delle condizioni atmosferiche esterne: se si legge il<br />
paragrafo A.4.2 Sezione II della Circ. Min. LL.PP. 15 ottobre 1996 (Istruzioni<br />
per l’applicazione del D.M. 9 gennaio 1996) si nota come la capacità resistente<br />
del calcestruzzo considerato non dipenda solo dal Rck, ma anche del livello di<br />
aggressività dell’ambiente circostante, per mezzo di specifici coefficienti<br />
moltiplicatori.<br />
Si riporta in seguito la dicitura esatta, di verifiche agli S.L.E. tratta dalla suddetta<br />
normativa:<br />
“Per assicurare la funzionalità e la durata delle strutture è necessario:<br />
- prefissare uno stato limite di fessurazione adeguato alle condizioni<br />
ambientali e di sollecitazione nonché alla sensibilità delle armature alla<br />
corrosione;<br />
164
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
- realizzare un sufficiente ricoprimento delle armature con calcestruzzo di<br />
buone qualità e compattezza;<br />
- tener conto delle esigenze estetiche.”<br />
È indispensabile che il problema della durabilità si affronti durante l’intero ciclo<br />
della produzione edilizia: progetto, esecuzione e gestione.<br />
La progettazione deve considerare le caratteristiche (dell’ambiente nel quale il<br />
manufatto sarà inserito, determinando i parametri da utilizzare per la<br />
composizione della “ricetta” dei calcestruzzo.<br />
La fase esecutiva necessita di un accurato controllo quotidiano finalizzato alla<br />
realizzazione dell’opera in termini qualitativi, sia in relazione alle caratteristiche<br />
del materiale, sia definendo e le modalità operative di esecuzione (verifica delle<br />
condizioni ambientali prima dei getti, corretto posizionamento dei casseri,<br />
vibratura dell’impasto, maturazione, eccetera).<br />
Durante la vita utile del manufatto il controllo costante e la manutenzione<br />
periodica consentono il futuro risparmio economico oltre a garantire condizioni<br />
ottimali di utilizzo per gli utenti.<br />
Analizziamo le tre fasi con maggior dettaglio.<br />
Le cause del degrado<br />
Il degrado del calcestruzzo può avere origine già in fase progettuale; infatti, un<br />
calcolo strutturale inadeguato, l’impiego di materiali di scarsa qualità, un<br />
insufficiente controllo della messa in opera, sono alcuni dei fattori che possono<br />
compromettere la struttura ancora prima della sua effettiva messa in servizio.<br />
All'atto della definizione di un progetto di ripristino, sono da considerare i<br />
seguenti fattori:<br />
condizioni ambientali interne ed esterne alla struttura;<br />
esposizione e relative misure protettive;<br />
condizioni d'uso;<br />
qualità di esecuzione;<br />
forma degli elementi;<br />
programma di manutenzione.<br />
I seguenti esempi rappresentano alcune tra le negligenze più frequenti, cause di<br />
successivi problemi di durabilità.<br />
La causa più diffusa di degrado superficiale di opere in calcestruzzo, è senza<br />
dubbio l’errata valutazione del copriferro, causa della corrosione delle armature e<br />
della conseguente espulsione del copriferro stesso (i dettagli del processo<br />
chimico-meccanico sarà trattato nel seguito).<br />
165
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Un’altra grave disattenzione che porta all’espulsione del copriferro da parte dei<br />
ferri d’armatura, può verificarsi in strutture essenzialmente compresse (pilastri): la<br />
mancanza di staffatura idonea, ovvero la mancata chiusura delle staffe nei pilastri,<br />
comporta il sensibile aumento della lunghezza libera d’inflessione del ferro<br />
longitudinale compresso, che, soggetto ad instabilità a carico assiale, spinge ed<br />
espelle fuori lo strato di calcestruzzo adiacente.<br />
Spesso accade che la verifica a deformabilità di una struttura viene trascurata,<br />
specie nelle strutture di carattere ordinarie (civile abitazione): nei casi in cui i<br />
carichi in gioco, non molto elevati, portino ad un dimensionamento ridotto (basato<br />
solo sulla resistenza) della sezione dell’elemento, è probabile che questo soffra di<br />
un’eccessiva deformabilità, che, se non prevista in tempo debito sarà causa di<br />
fessurazioni non dovute, e dunque degrado prematuro dell’elemento costruttivo<br />
(avendo favorito infiltrazioni & ossidazioni).<br />
In seguito della messa in servizio invece, le cause di degrado si suddividono in tre<br />
categorie:<br />
- chimiche;<br />
- fisico- meccaniche;<br />
- elettrochimiche.<br />
Analizziamole con maggior dettaglio.<br />
Cause Chimiche<br />
Acqua piovana: comporta generalmente l’indebolimento dei reticoli cristallini al<br />
quale consegue la disgregazione del materiale. Essendo questa una causa<br />
inevitabile, i problemi che ne conseguono possono comunque essere ovviati<br />
semplicemente facendo uso di calcestruzzi di qualità non scadente.<br />
Acqua marina: l’azione dei sali provoca la formazione gesso ed ettringite con<br />
progressivo aumento di volume. Ne conseguono la fessurazione del calcestruzzo e<br />
la corrosione dei ferri d’armatura.<br />
Acque solfatiche: agiscono sulla pasta del cemento: filtrando all’interno ne<br />
aumentando di volume, e porta il distacco delle parti esterne del manufatto. Gli<br />
elementi costruttivi più esposti all’azione delle acque marine o di quelle<br />
solfatiche, sono le fondazioni, le quali sono a contatto diretto col terreno; si<br />
provvede infatti alla loro protezione sia con appositi magroni che con copriferro<br />
maggiori rispetto a quelli in elevazione (min 4 cm.).<br />
Carbonatazione: fenomeno chimico che ha origine nella presenza di anidride<br />
carbonica in atmosfera; ne risulta la formazione di carbonato di calcio, con<br />
conseguente contrazione del volume della pasta di cemento, diminuzione dei<br />
valore del pH della pasta di cemento e cambiamento del peso del calcestruzzo. La<br />
carbonatazione comporta la comparsa di fessurazioni e la non passivazione delle<br />
armature.<br />
166
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Cloruri: penetrano nel calcestruzzo solamente in fase acquosa, causando la<br />
corrosione delle armature: sono pertanto assolutamente da evitare, le acque che<br />
presentano cloruri per creare l’impasto del calcestruzzo.<br />
Composti azotati e solfo-derivati: attaccano il calcestruzzo dissolvendo parte del<br />
conglomerato indurito. Il fenomeno si verifica con frequenza nelle aree urbane,<br />
dove la loro presenza è maggiore a causa dell’inquinamento.<br />
Cause Fisico-Meccaniche<br />
Gelo / disgelo: la ripetizione dei cicli di gelo/disgelo provoca dapprima lo<br />
sfaldamento superficiale del manufatto, in seguito la sua disintegrazione; questo<br />
tipo di azione che si manifesta nell’apertura di fessure, è di tipo progressivo come<br />
la maggior parte delle seguenti azioni: favorisce una migliore, e più dannosa,<br />
penetrazione di agenti nocivi nella parte di calcestruzzo ammalorato.<br />
Shock termico: è provocato da forti e rapidi sbalzi di temperatura<br />
Vento: effettua una doppia azione distruttiva sul manufatto: in primo luogo<br />
esercita un’abrasione sulla superficie in calcestruzzo, asportandone le particelle<br />
solide più superficiali; in seguito deposita sulla superficie stessa, particelle<br />
dannose dovute all’inquinamento atmosferico. I manufatti che si trovano nelle<br />
vicinanze del mare sono inoltre aggrediti dai sali trasportati dal vento sotto forma<br />
di aerosoli.<br />
Creep (scorrimento viscoso): è provocato dall'applicazione di un carico costante,<br />
che deforma il calcestruzzo nel tempo. Infine, si ricordi che valori sensibili di<br />
“ritiro” provocano fessurazioni nel calcestruzzo, facilitando l’accesso agli agenti<br />
aggressivi.<br />
Cause Elettrochimiche<br />
Per “corrosione” si intende il complesso di reazioni spontanee tra un materiale e<br />
l’ambiente, tale da provocare il graduale decadimento tecnologico del materiale.<br />
La corrodibilità dei metalli non è una caratteristica intrinseca di ogni metallo, ma<br />
è funzione dell’ambiente esterno. I processi corrosivi si realizzano sempre con un<br />
meccanismo di tipo elettrochimico, legato alla presenza di aree anodiche e<br />
catodiche, dovute a micro e macroscopiche eterogeneità esistenti sulla superficie<br />
dell’acciaio e nel liquido che riempie i pori del cemento. Mentre talvolta, lo strato<br />
di ossido che si forma sulla superficie di certi metalli li protegge dal procedere del<br />
processo corrosivo, questo non accade con l’acciaio dei ferri d’armatura: essendo<br />
il primo strato di ossido poco compatto e porosa, il processo di corrosione non<br />
trova alcun ostacolo e procede fino al completo danneggiamento del ferro. Dopo<br />
l’innesco del processo corrosivo, la velocità con cui esso procede è molto<br />
variabile, e dipende dalla velocità con cui l’ossigeno perviene alla<br />
superficie(confronta concetto di area esposta nelle sezioni miste acciaiocalcestruzzo)<br />
delle armature e dalla conducibilità del calcestruzzo.<br />
167
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Le fenomenologie<br />
La disgregazione di un manufatto in calcestruzzo può avvenire in tre modi:<br />
1. distacco dell'interfaccia tra aggregati e pasta cementizia;<br />
2. distacco dei ferri di armatura dal conglomerato;<br />
3. rottura della pasta base del cemento.<br />
L’alterazione superficiale più comune è quella che comporta il cambiamento del<br />
colore di una superficie di calcestruzzo esposta all’ambiente.<br />
Le principali cause si ritrovano nell’:<br />
- assorbimento di sostanze estranee all’atmosfera, polvere ed inquinanti in<br />
genere;<br />
- deposito di sali in superficie tramite efflorescenza;<br />
- flusso in superficie di sostanze estranee.<br />
Le fessurazioni accompagnano sempre i fenomeni di degrado e possono essere di<br />
diversa natura:<br />
- fessure di assestamento e di ritiro in fase plastica;<br />
- fessure da carbonatazione;<br />
- fessure da movimento termico;<br />
- fessure da ritiro igrometrico.<br />
La superficie di un manufatto in calcestruzzo si può scheggiare, sfaldare oppure<br />
scrostare; può presentare pertanto alcuni difetti superficiali quali:<br />
- lo sfogliamento, che consiste nel precoce congelamento dello strato<br />
superficiale prima che si sia raggiunta una sufficiente resistenza. Le cause si<br />
ritrovano nell’alternanza dei cicli di gelo/disgelo e nell’uso di sali congelanti;<br />
- la screpolatura, costituita di una sottile trama di fessure che può comparire su<br />
un’intera superficie di calcestruzzo. La fessurazione può essere accentuata dal<br />
fenomeno chiamato “bleeding”;<br />
- la scheggiatura, consistente nella disgregazione in scaglie, della superficie di<br />
getto;<br />
- la polverizzazione, causata da un’errata maturazione, dalla presenza di<br />
anidride carbonica, dalla formazione di condensa sulla superficie e da<br />
un’insufficiente umidità;<br />
- i nidi di ghiaia, cavità irregolari causate dalla segregazione, tra gli inerti di<br />
pezzatura maggiore ed il cemento;<br />
- le cavità superficiali, causate dall’aria imprigionata sotto la boiacca<br />
superficiale che, durante la presa, espande per effetto del calore di idratazione,<br />
facendo apparire i vuoti in superficie.<br />
168
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
La diagnostica<br />
L’affidabilità e la durata di un intervento di ripristino dipendono in gran parte dal<br />
corretto approccio diagnostico nei confronti dei manufatto. Una diagnostica<br />
appropriata comprende tutta una serie di operazioni, sequenziali e standardizzate<br />
tra loro, atte a definire, nell’ambito della programmazione dell’intervento, le<br />
modalità e le procedure dì controllo e verifica che verranno applicate<br />
nell’esecuzione di un intervento completo ed efficace.<br />
Le fasi dell’approccio all’intervento si articolano in:<br />
1. valutazione visiva della struttura in esame, con localizzazione dei difetti e loro<br />
relativa classificazione secondo una procedura standardizzata di controllo e<br />
verifica non distruttiva;<br />
2. valutazione del progetto nel suo complesso, con molta attenzione nei confronti<br />
di eventuali interventi successivi, che consentono di evidenziare le possibili<br />
irregolarità e le carenze statiche;<br />
3. valutazione delle condizioni di esercizio a livello sia di sollecitazioni<br />
meccaniche che di condizioni ambientali.<br />
L’analisi del degrado di un manufatto in cemento armato, si può articolare in tre<br />
momenti principali: analisi sul manufatto, analisi in laboratorio e valutazione.<br />
La prima attività consiste nella redazione di un rapporto riguardante lo stato di<br />
fatto dell’opera in esame.<br />
Successivamente si procede all’analisi delle condizioni ambientali proprie del<br />
luogo nel quale il manufatto è inserito.<br />
L’intervento necessita di un rilevamento fotografico a colori, da trasformare<br />
successivamente in un disegno strutturale nel quale siano posti in evidenza lo<br />
stato fessurativo e quello di degrado. Buoni risultati si ottengono con l’impiego di<br />
liquidi penetranti, i quali permettono l’evidenziazione delle fessure, della<br />
differenza di porosità e di bolle e nidi di ghiaia nascosti sotto la superficie. Per la<br />
rilevazione dello stato di fatto delle armature di superficie si impiegano i cercaferri,<br />
magnetici o elettrici; per conoscere invece il loro stato di conservazione si<br />
misurano i potenziali elettrici oppure, con piccoli assaggi, si verifica lo stato di<br />
ossidazione delle armature di superficie. Per ottenere una valutazione più<br />
approfondita della situazione variata, si possono completare le analisi sinora<br />
illustrate, ricalcolando la struttura, considerando le variazioni apportate dal<br />
degrado, al modello di calcolo.<br />
La diagnostica non distruttiva<br />
Il calcestruzzo, avendo subito un forte boom nella prima metà del secolo scorso,<br />
oggi ci ritroviamo con un immane eredità di opere costruite in calcestruzzo<br />
armato, che, non essendo state adeguatamente curate, si ritrovano in forte stato di<br />
degrado.<br />
169
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Per le nuove costruzioni è necessario predisporre, già a livello progettuale, un<br />
piano di diagnosi nel tempo dello stato di salute della struttura, con il quale è poi<br />
possibile tracciare, ed aggiornare continuamente, un piano di manutenzione<br />
programmata (annullando, se possibile del tutto, i costosissimi interventi di<br />
manutenzione straordinaria). Per le vecchie costruzioni bisogna prima di tutto<br />
leggere lo stato di salute reale mediante un’indagine accurata, effettuare immediatamente<br />
gli interventi urgenti e di seguito, considerare questo stato di cose quale<br />
nuovo “punto zero” e procedendo poi come indicato per le nuove costruzioni.<br />
Da ciò che è stato finora illustrato, si può allora comprendere come nella tematica<br />
del recupero delle strutture in calcestruzzo armato, siano coinvolti molti aspetti.<br />
In questa parte dell’inchiesta sul degrado delle strutture in calcestruzzo armato, si<br />
desidera evidenziare come sia possibile diagnosticarne lo stato di salute e<br />
leggerne l’invecchiamento nel tempo. Esistono tecniche ormai consolidate e in<br />
gran parte normate (a livello italiano, europeo o ad entrambi i livelli), per lo più<br />
importate dal mondo anglosassone, da decenni attento alla diagnosi e alla<br />
durabilità delle costruzioni.<br />
Da tempo queste tecniche sono disponibili anche in Italia e necessitano solo di<br />
essere conosciute a fondo tra gli operatori del settore per trovare una più vasta<br />
applicazione.<br />
La diagnosi della salute di una struttura in calcestruzzo armato può essere<br />
effettuata in due modi diversi (non necessariamente alternativi).<br />
La prima, misurando il degrado in momenti successivi, nel corso della sua vita<br />
utile di progetto (e se si vuole anche al di là di questo termine), mediante tecniche<br />
di indagine non distruttive o parzialmente distruttive.<br />
La seconda, effettuando in maniera continuativa, mediante appositi sistemi<br />
automatici, un monitoraggio dell’evoluzione nel tempo delle grandezze ritenute<br />
più significative.<br />
In Italia, la consuetudine è quella di intervenire sulle strutture con queste tecniche<br />
di diagnosi nel momento in cui il danneggiamento diventa evidente e l’intervento<br />
di recupero inevitabile. Pur tralasciando sterili esterofilie, dobbiamo però<br />
ammettere che a livello internazionale abbiamo a disposizione alcuni esempi che<br />
potrebbero utilmente essere imitati (anche da noi però, non mancano significative<br />
eccezioni).<br />
In Gran Bretagna, ad esempio, esistono circa 200 mila ponti e opere<br />
infrastrutturali importanti in calcestruzzo armato (negli Stati Uniti i ponti sono<br />
circa 578 mila per una lunghezza complessiva di 13.700 miglia) e tutti quanti<br />
devono essere “visitati” e messi alla prova con opportune tecniche non distruttive<br />
ogni quattro anni (secondo la prima modalità di diagnosi sopra esposta). Basta un<br />
rapido conto per intuire che ciò significa una mole di lavoro enorme: ogni anno<br />
vengono sottoposte a check-up circa 50 mila strutture. In questo modo è possibile<br />
avere il polso della situazione in ogni momento e programmare gli interventi di<br />
manutenzione necessari (diluendoli opportunamente nel tempo, programmando<br />
spese, disagi e il necessario approvvigionamento di risorse).<br />
170
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
In Canada e in Svizzera il tipo di intervento scelto è un po’ differente ma<br />
altrettanto efficace: quando una struttura importante viene edificata, viene nel<br />
contempo messo in opera un sistema di monitoraggio con scopi di prevenzione, e<br />
un intervento tempestivo in caso di problemi (secondo la seconda modalità di<br />
diagnosi sopra descritta). Si tratta di apparati che comprendono gruppi di sensori<br />
(anche parecchie centinaia) e centrali per il controllo delle acquisizioni (cicli di<br />
letture) e l’elaborazione, dei dati.<br />
Inoltre, mediante il telecontrollo è possibile gestire l’intero sistema lontano<br />
dall’opera sottoposta a controllo. Si può prevedere anche l’inserimento di<br />
dispositivi di segnalazione di eventi anomali o del superamento da parte dei<br />
parametri misurati dei livelli di guardia. L’obiettivo è la realizzazione di strutture<br />
intelligenti che forniscano in modo automatico e in continuo un rapporto<br />
dettagliato sul loro stato di salute. Mentre le tecniche di monitoraggio strutturale<br />
sono ben note anche da noi (numerose sono le applicazioni di raffinati sistemi agli<br />
edifici di importanza storica come monumenti, beni architettonici etc.), c’è per<br />
ora, meno competenza circa le tecniche non distruttive per la diagnosi delle<br />
strutture in calcestruzzo armato.<br />
Indagini e diagnosi<br />
Le principali domande alla quali è necessario rispondere quando si indaga sul<br />
degrado di una struttura in calcestruzzo armato sono le seguenti:<br />
1. cause e fenomenologie del degrado;<br />
2. estensione del fenomeno di degrado;<br />
Come è stato illustrato precedentemente, le principali cause di degrado di un<br />
calcestruzzo sono l’attacco da parte dei solfati, la reazione alcali-aggregato ed i<br />
cicli di gelo e disgelo. La corrosione delle armature, pur essendo una delle cause<br />
più frequenti di degrado, va considerata a parte in quanto è un processo<br />
elettrochimico che richiede la presenza di un umidità e di ossigeno e può avvenire<br />
solo se l’effetto passivante del fluido alcalino contenuto nella matrice che<br />
circonda l’acciaio viene meno a causa della carbonatazione o dei cloruri; è<br />
pertanto una conseguenza dei fattori, di degrado prima elencati.<br />
Nella diagnosi strutturale dunque, l’analisi deve essere focalizzata sui fenomeni<br />
che coinvolgono e consentono di misurare lo stato di corrosione: misurando la<br />
corrosione si misurano le cause di degrado che lo hanno determinato ed i possibili<br />
effetti di deterioramento futuri.<br />
In sintesi, nell’ambito di una diagnosi è bene confrontare le seguenti analisi:<br />
- esame visivo, rilievo delle caratteristiche dimensionali;<br />
- raccolta dei dati storici, per scoprire l’evoluzione della manutanzione (e<br />
quindi dei problemi) del manufatto in questione;<br />
- determinazione delle caratteristiche meccaniche in situ;<br />
171
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
- determinazione delle caratteristiche meccaniche in laboratorio (su campioni<br />
opportunamente prelevati);<br />
- misura della profondità di carbonatazione (carbonatazione, pH del<br />
calcestruzzo e probabilità di innesto di attività corrosiva sono strettamente<br />
correlati);<br />
- individuazione delle barre di armatura e stima dei diametri dei ferri<br />
mediante rilevazioni elettromagnetiche (indagine con pachometro);<br />
- misure elettrochimiche per la stima della presenza di corrosione e della<br />
possibile velocità con cui eventualmente procede (mediante prova della<br />
semi-cella e della resistività diettrica);<br />
- analisi petrografica per l’esame del calcestruzzo indurito.<br />
Vediamo più in dettaglio le caratteristiche di ciascuna di queste indagini.<br />
Il primo passo di ogni analisi deve sempre essere l’esame visivo, con il quale<br />
rilevare difetti evidenti, quadro fessurativo, macchie di ruggine ed effetti di<br />
attività corrosiva in atto (distacchi del copriferro). Importante è anche la raccolta<br />
dei dati storici: il progetto esecutivo e la relazione tecnica, le modalità ed i tempi<br />
di esecuzione, la storia del degrado ed i relativi interventi di ripristino eseguiti.<br />
I metodi di indagine meccanici, sono i controlli non distruttivi più comunemente<br />
impiegati per stimare, nelle strutture, le caratteristiche di resistenza dei materiali.<br />
Sono per lo più di semplice applicazione, consolidati e già normati, tuttavia i<br />
risultati vanno esaminati con cura in quanto dipendono dalle condizioni superficiali<br />
della zona indagata. In genere la grandezza meccanica indagata è la<br />
resistenza superficiale del calcestruzzo. Le tecniche sono piuttosto note e non vale<br />
pertanto la pena soffermarsi sui dettagli.<br />
Si tratta delle prove sclerometriche, penetrometriche (metodo della pistola di<br />
Windsor), oppure estrattive (metodi “pull-out”).<br />
La normativa ( la recente Uni 10766 del maggio 1999) oggi consente di prelevare<br />
dei campioni cilindrici di diametro molto limitato (28 millimetri) che<br />
vengono definiti “microcarote”, arrecando un danno davvero minimo alla<br />
struttura.<br />
La misura della profondità di carbonatazione viene eseguita per determinare il<br />
valore del pH del calcestruzzo. La prova consiste nello spruzzare sulla superficie<br />
interessata una soluzione di fenolftaleina in etanolo. A seconda della diversa<br />
colorazione che assume, questa soluzione a contatto con il calcestruzzo, si può<br />
determinare lo stato di carbonatazione: un calcestruzzo sano appena gettato, in<br />
assenza di degrado e senza carbonatazione) presenta un pH basico (circa 13); in<br />
presenza di carbonatazione l’equilibrio si sposta e la matrice cementizia diventa<br />
acida (pH attorno a 4).<br />
Fa parte delle tecniche di diagnosi non distruttive anche la tecnica<br />
elettromagnetica di indagine delle strutture in calcestruzzo armato, mediante<br />
pachometro, che fu sviluppata per la prima volta nel 1955. Da allora il principio di<br />
prova si è ampiamente diffuso, rimanendo sostanzialmente immutato per circa 30<br />
172
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
anni, ed è utilizzato ancora ai giorni nostri: in un nucleo in acciaio a forma di “U”<br />
viene forzato il passaggio di corrente elettrica mediante un filamento a bobina (un<br />
solenoide) in cui passa corrente alternata a bassa frequenza. Esiste un segnale<br />
“accoppiato” a questo flusso di corrente nel nucleo, che viene letto con uni<br />
seconda bobina.<br />
Per il principio dell’induzione magnetica, se nelle vicinanze esiste una barra di<br />
armatura, il percorso magnetico ne risulta influenzato: il segnale accoppiato viene<br />
massimizzato quando la sonda è parallela alla barra, aumenta in maniera<br />
proporzionale al diametro della barra e diminuisce rapidamente con la distanza<br />
dalla barra (distanza di copriferro).<br />
Il limite di questa tecnica consiste nel fatto che, poiché si misurano grandezze<br />
molto piccole, hanno grande influenza le variazioni dovute, ad esempio, alle<br />
oscillazioni termiche, alle interferenze elettromagnetiche esterne e alla presenza di<br />
corpi con proprietà ferromagnetiche nel calcestruzzo (ad esempio fibre<br />
metalliche).<br />
In epoca recente è stata sviluppata una tecnica differente: viene generato un<br />
campo magnetico di forma simile a quello sopra esposto, ma di frequenza più<br />
elevata e impiegando l’aria come nucleo. Se esiste in prossimità del campo una<br />
barra di armatura, una corrente parassita viene indotta sulla circonferenza della<br />
barra e un eco di ritorno giunge alla sonda. Se viene impiegata una tecnica di<br />
induzione “a impulsi”, il segnale emesso e quello ricevuto vengono separati e non<br />
esiste lettura (segnale) in assenza di barra di armatura. Questa è la tecnica<br />
migliore perché più stabile. Come sopra, il segnale aumenta con la dimensione del<br />
tondino e cala con l’aumento del copriferro. Esistono anche altre tecniche che<br />
sfruttano principi intermedi tra i due descritti.<br />
La relazione copriferro/diametro/intensità del segnale non è semplice: si tratta di<br />
una legge inversa di quarto o sesto grado (a seconda della precisione desiderata).<br />
Per effettuare la stima del copriferro è necessario entrare in questa relazione con<br />
un valore di segnale e uno di diametro.<br />
Se invece la grandezza desiderata è il diametro della barra e il copriferro non è<br />
noto, si ha solo un segnale che caratterizza il problema con il quale ricavare due<br />
parametri: l’intensità del segnale corrisponde a una serie di possibili coppie di<br />
valori copriferro-diametro, ma la coppia giusta non è nota. Per colmare questa incertezza,<br />
è necessario effettuare più misurazioni sulla stessa barra, ma con lievi e<br />
note differenze nelle condizioni di misura. Integrando i risultati di più misure sarà<br />
possibile scegliere la coppia di valori diametro-copriferro corretta (la soluzione<br />
sarà in questo caso figlia di un sistema di equazioni che andrà opportunamente<br />
risolto).<br />
Ad esempio, è possibile fare diverse misure inserendo tra la sonda e la barra dei<br />
distanziatori di spessore noto, oppure ruotando la sonda stessa.<br />
I pachometri più moderni disponibili sul mercato sono calibrati internamente per<br />
visualizzare in maniera diretta il valore del copriferro e sono dotati di<br />
microprocessore per elaborare in automatico il valore del diametro delle barre di<br />
armatura in millimetri.<br />
173
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
I materiali non ferromagnetici (ad esempio l’acciaio inossidabile) sono<br />
completamente invisibili ai pachometri che sfruttano la tecnica della riluttanza<br />
magnetica, mentre danno qualche segnale a quelli che sfruttano la conduttività<br />
elettrica.<br />
Poiché l’acciaio inossidabile è un conduttore molto scarso, il segnale subisce forti<br />
variazioni con diversi diametri della barra: le barre più sottili (8 e 10 millimetri)<br />
sono invisibili mentre quelle più grandi (diametro maggiore di 20 millimetri)<br />
possono essere individuate (viene però sempre sottostimato il copriferro). Per gli<br />
acciai inossidabili si usano in genere dei localizzatori di metalli anziché i<br />
pachometri.<br />
Il grado di corrosione non può essere stimato usando solo il pachometro: una<br />
barra deve perdere almeno metà del suo materiale perché un pachometro possa<br />
rilevare delle differenze. Esistono per questo scopo altre tecniche di tipo<br />
elettrochimico (misura del potenziale di corrosione e della resistività del<br />
calcestruzzo) che possono però essere applicate solo dopo avere localizzato con<br />
precisione le barre. Vediamo come si può effettuare la misura del potenziale di<br />
corrosione. La corrosione dell’acciaio è un processo elettrochimico che coinvolge<br />
zone anodiche (in corrosione) e zone catodiche (passivate) del metallo. In assenza<br />
di acqua la massa cementizia ha carattere basico (il pH è addirittura superiore a<br />
13) e non può verificarsi il fenomeno della corrosione dei ferri.<br />
In presenza di acqua (di risalita, da infiltrazione o residua) l’anidride carbonica<br />
presente nell’atmosfera (0,3%) provoca la carbonatazione del calcestruzzo,<br />
rendendo leggermente acido l’ambiente attorno alle armature. In questo ambiente<br />
è favorita la corrosione. La chimica della corrosione fa sì che laddove esiste un<br />
processo di corrosione in atto, la regione di calcestruzzo prossima alla barra<br />
assuma un potenziale negativo significativo che, mediante un elettrodo standard e<br />
un voltmetro ad alta impedenza, può essere rilevato e misurato esattamente.<br />
Misurando il potenziale elettrico superficiale del calcestruzzo al di sopra di una<br />
barra di armatura, in relazione ad un elettrodo standard di riferimento, si accerta e<br />
si localizza la presenza di corrosione e quindi il probabile comportamento della<br />
barra al riguardo. Tale diagnosi identifica quella zona dove è presente la corrosione<br />
e quindi dove è probabile un futuro danneggiamento della struttura.<br />
Altra indagine riguarda la misura della resistività dei calcestruzzo. Il momento in<br />
cui la corrosione delle barre può iniziare e la velocità con cui procede dipendono<br />
dalle caratteristiche della pasta cementizia e dalla permeabilità del calcestruzzo (la<br />
presenza di acqua innesca il processo di carbonatazione).<br />
La conduttività del calcestruzzo è una proprietà elettrolitica che garantita dalla<br />
mobilità ionica della soluzione acquosa presente nei pori della matrice di pasta<br />
cementizia; dunque un calcestruzzo molto permeabile sarà caratterizzato da<br />
un’elevata conduttività e da una bassa resistività elettrica.<br />
In tal modo, la conoscenza della resistenza elettrica del calcestruzzo può fornire<br />
un criterio di misura della presenza di acqua al suo interno e, quindi, della<br />
possibile velocità di corrosione delle barre di armatura presenti.<br />
174
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
L’analisi petrografica è applicata su campioni di ogni tipo di matrice idraulica<br />
indurita, compresi calcestruzzo, malta, intonaco, stucco, e similari.<br />
Per l’analisi si usano dei campioni opportunamente prelevati, in genere delle<br />
carote, dalle quali vengono ricavate delle sezioni sottili (spessore di qualche<br />
decina di micrometri) mediante piatto rotante abrasivo. Sulle sezioni vengono poi<br />
svolte analisi mediante microscopi e rifrattometri per la misura dell’indice di<br />
rifrazione.<br />
Gli scopi di questo particolare esame di laboratorio sono:<br />
- determinazione (nel dettaglio) delle cause di degrado del calcestruzzo nella<br />
struttura;<br />
- determinazione delle prestazioni future della matrice cementizia;<br />
- determinazione della rispondenza dei calcestruzzo a quanto richiesto nelle<br />
specifiche;<br />
- descrizione della matrice (qualità del legante, grado di idratazione, grado di<br />
eventuale carbonatazione, presenza di vuoti, natura degli aggregati,<br />
adeguatezza della maturazione, rapporto acqua /cemento, lettura delle<br />
reazioni alcali-aggregati, attacco da parte di solfati o altri attacchi chimici o<br />
cicli di gelo e disgelo, misura degli effetti del fuoco, etc).<br />
Per concludere, possiamo dire che anche per le strutture come per la medicina,<br />
prevenire è meglio che curare. Le possibilità tecniche non mancano (fondate sulla<br />
letteratura specifica, oramai sovrabbondante e completata da numerose recenti<br />
normative), i costi non proibitivi (qualche anno fa, quando l’indagine non<br />
distruttiva sulle strutture era a livello pionieristico i costi erano molto più elevati)<br />
e comunque costa molto meno progettare in qualità e verificare la durabilità,<br />
piuttosto che intervenire a degrado avvenuto.<br />
Dal progetto all’intervento<br />
Dopo avere individuato, nei precedenti articoli, le principali cause del degrado dei<br />
manufatti in calcestruzzo (armato e non), viste quali sono le patologie, quali le<br />
tecniche e gli strumenti di diagnosi e di progettazione e avendo così, ben chiaro<br />
dove intervenire, e con quali obiettivi, il passo successivo è quello relativo a come<br />
e con quali tecnologie intervenire, per ripristinare le strutture ammalorate.<br />
Il mercato odierno offre un’infinità di tecniche di intervento sul calcestruzzo<br />
ammalorato: il ruolo del progettista, una volta comprese le principali cause del<br />
problema, sarà quello di scegliere tra le soluzioni offerte dal mercato, quella che<br />
più si confà alla sua situazione.<br />
L’obiettivo che questo paragrafo si propone di raggiungere, è quello di fornire un<br />
sintetico quadro tipologico delle possibili soluzioni adottabili.<br />
Essendo tutto l’intervento molto delicato, è centrale avere approntato un buon<br />
“progetto” di recupero, in grado di definire e descrivere tutte le fasi e le specifiche<br />
tecniche a monte dell'applicazione.<br />
175
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Dopo avere stabilito in fase progettuale quale tipo di intervento eseguire, la prima<br />
fase applicativa, necessaria e fondamentale, è la preparazione delle superfici,<br />
operazione di assoluta importanza da cui dipende il buon risultato<br />
dell’applicazione.<br />
Le operazioni di preparazione e pulitura consentono di ottenere una superficie<br />
compatta, “sana” e priva di porosità, impurità e anomalie varie.<br />
La prima operazione da eseguire è l’asportazione della parte cementizia<br />
ammalorata, un composto cementizio incoerente e non funzionale strutturalmente.<br />
Questa asportazione si può ottenere con diverse tecniche quali la martellinatura,<br />
l’idrodemolizione selettiva (abbondantemente trattata e spiegata in seguito), la<br />
scalpellatura pneumatica e l’uso di scarificatori. In generale, lo spessore di<br />
sacrificio è compreso tra 1,5 e 2,5 centimetri (in certi interventi pesanti di<br />
idrodemolizione controllata, si possono raggiungere profondità maggiori), e<br />
comunque deve essere costante su tutta la superficie interessata al ripristino.<br />
Se l’intervento riguarda l’esposizione dell’armatura, si procede all’asportazione<br />
anche del materiale sottostante per circa 2,0 centimetri alla quota dei ferri. In<br />
questo caso, dopo avere eliminato la ruggine mediante sabbiatura e spazzolatura,<br />
si applica sui ferri un prodotto protettivo bicomponente, a base cementizia o di<br />
resine, in due strati successivi. Questa applicazione consente di garantire<br />
un’ottima resa anche in attesa di un intervento di ripristino non esattamente<br />
imminente. Le impurità residue (polvere efflorescenze, eccetera) vengono poi<br />
asportate con un lavaggio di acqua in pressione o una sabbiatura a secco.<br />
Criteri di scelta<br />
Una volta approntate le superfici, si procede con le operazioni di ripristino<br />
strutturale. Ovviamente la scelta dei materiali o le relative specifiche tecniche e di<br />
intervento sono la condizione fondamentale per il buon esito del recupero, e qui le<br />
capacità e le conoscenze del progettista o del tecnico di cantiere sono decisive.<br />
Oggi il mercato offre numerosi prodotti e soluzioni per il ripristino e la protezione<br />
preventiva dei manufatti in cemento armato.<br />
A vantaggio di progettisti e operatori, bisogna dire che oggi quasi tutte le aziende<br />
(le più importanti sicuramente) si sono strutturate con uffici tecnici in grado ai<br />
offrire, non solo tutte le, specifiche tecniche e le informazioni caratteristiche sui<br />
loro prodotti, ma anche una valida assistenza in fase esecutiva e una costante<br />
opera di divulgazione e formazione scientifica.<br />
Compito del progettista, quindi, è individuare all’interno dell’offerta<br />
commerciale, il prodotto (o i prodotti) più confacente alle particolarità<br />
dell’intervento che si intende eseguire. La scelta del prodotto, da parte del<br />
progettista, deve essere condotta sulla base delle informazioni contenute nelle<br />
schede tecniche, le quali ne riportano le caratteristiche chimiche, fisiche,<br />
meccaniche, di applicazione, di stoccaggio, etc.<br />
176
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Generalizzando, si possono suddividere questi prodotti in due grandi categorie: i<br />
materiali a base cementizia e quelli a base polimerica.<br />
I materiali a base cementizia vengono in genere utilizzati per interventi di<br />
ripristino strutturale, ma sono validi anche per le applicazioni di finitura e le<br />
impermeabilizzazioni. Le caratteristiche dei materiali devono essere la facilità di<br />
applicazione, un basso rapporto acqua/cemento, alta fluidità, lunga durata,<br />
omogeneità e perfetta adesione, oltre alla ovvia compatibilità delle caratteristiche<br />
meccaniche con quelle della struttura oggetto dell’intervento. Vengono anche<br />
chiamate malte tissotropiche, per la loro fluidità in movimento e la viscosità da<br />
fermo che consentono una buona aderenza anche operando in verticale.<br />
Le tecniche di applicazione delle malte cementizie variano secondo la specificità<br />
dell’intervento e devono essere parte dello studio condotto dal tecnica nell’esame<br />
della scheda tecnica. In genere, queste sono: applicazione con cazzuola, a<br />
spruzzo, con pompaggio e iniezione.<br />
I materiali a base polimerica contemplano le resine epossidiche, siliconiche e<br />
acriliche. Quelle epossidiche garantiscono un’ottima adesione al supporto,<br />
notevoli valori delle caratteristiche meccaniche e un modesto ritiro. Sono generalmente<br />
impiegate per l’incollaggio (vecchio con nuovo calcestruzzo), la sigillatura,<br />
la verniciatura e il riempimento di cavità e fessure. Le resine siliconiche creano<br />
una pellicola permeabile al vapore, il che le indica come prodotti idrorepellenti<br />
idonei per il rivestimento impermeabile di malta, calcestruzzo o murature. Infine,<br />
le resine acriliche vengo impiegate come prodotti adesivi e vernicianti in<br />
emulsione. Quest’ultima soluzione rappresenta un ottimo protettivo per le<br />
superfici esterne degli edifici, in quanto le resine acriliche creano un’interruzione<br />
tra il manufatto e l’ambiente.<br />
Modalità di intervento<br />
Dopo avere individuato il materiale più idoneo alle caratteristiche dell’intervento<br />
di ripristino, si procede con l’applicazione dei prodotti. Come evidenziato, non<br />
esiste una regola generale universalmente valida, ma vi sono numerose soluzioni<br />
date dalla combinazione tra tipologie di intervento e caratteristiche del prodotto.<br />
Si cerca comunque di proporre una casistica degli interventi più frequenti e delle<br />
più consolidate tecniche di recupero, che vanno ovviamente contestualizzate caso<br />
per caso. Le tecniche di intervento applicate a manufatti in calcestruzzo in genere<br />
sono impiegate per quattro tipologie principali di constatato degrado:<br />
- la sigillatura di fessure e cavità;<br />
- la ricostruzione del copriferro;<br />
- il ripristino strutturale estensivo;<br />
- le applicazioni protettive.<br />
Queste tipologie possono presentarsi sia singolarmente, che contemporaneamente<br />
e interessare ampie porzioni delle moderne strutture in cemento armato.<br />
177
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Il ripristino di elementi in cemento armato che presentino fessurazioni o cavità<br />
anomale si esegue procedendo inizialmente con la preparazione e la pulizia delle<br />
superfici con idrolavaggio o spazzolatura, avendo cura di asportare, oltre alle<br />
impurità, eventuali residui di interventi precedenti. Si procede poi con<br />
l’applicazione del materiale (in questo caso si impiegano le resine) utilizzando le<br />
apposite pistole e lisciando poi con una spatola per ottenere una buona finitura<br />
della superficie.<br />
Se le fessurazioni sono superficiali, dopo la pulitura ma prima dell’applicazione<br />
del prodotto bisogna bagnare la superficie fino a saturazione.<br />
In questo caso si impiegano le malte in due strati successivi, con spazzola o<br />
pennello, alla distanza temporale, prescritta dalla scheda tecnica.<br />
La ricostruzione dello strato superficiale delle strutture in cemento armato, noto<br />
come copriferro, è una delle casistiche più frequenti di intervento. Ciò nonostante<br />
questa patologia sia una delle più facilmente evitabili già in fase progettuale o<br />
esecutiva, in quanto la causa del degrado è l’inadeguato spessore della porzione di<br />
manufatto compresa tra i ferri più esterni e la superficie di contatto.<br />
Per intervenire in questo caso si inizia asportando il materiale danneggiato con<br />
uno scalpello o altre tecniche fino al raggiungimento della parte sana della<br />
struttura. Si elimina quindi la ruggine dai ferri e si pulisce la superficie di applicazione<br />
con le tecniche già descritte. Il materiale idoneo per questo tipo di<br />
intervento è una malta a base cementizia. Dopo la bagnatura, si applica a<br />
pennello la prima mano; quando questa è ancora fresca si interviene con una<br />
nuova mano data con cazzuola, costipando tutta la parte interessata. Per<br />
raggiungere spessori elevati si esegue l’operazione a strati successivi intervallati.<br />
Se invece lo spessore da ottenere è sottile, si devono preventivamente proteggere i<br />
ferri di armatura con uno specifico prodotto anticorrosivo.<br />
Il ripristino può interessare superficie e volumi anche molto estesi; in questi casi è<br />
fondamentale asportare, anche con una certa celerità dei tempi di esecuzione, il<br />
calcestruzzo ammalorato. Per questo motivo, in genere, per la fase di preparazione<br />
delle superfici viene impiegata la tecnica dell’idrodemolizione selettiva (descritta<br />
in seguito nel paragrafo specifico).<br />
Una volta portate al vivo le armature, si procede a un controllo e una verifica del<br />
loro stato di salute con le tecniche di analisi e diagnosi, approfondite negli altri<br />
paragrafi. Infatti, i casi di degrado più complessi possono comportare anche la<br />
rimozione dei ferri e la loro sostituzione con nuovi elementi.<br />
Data l’estensione della superficie di applicazione, prima della posa del materiale<br />
di ripristino si ancora alla struttura una rete elettrosaldata. Eseguita la bagnatura<br />
della superficie, si passa all’applicazione a spruzzo della malta da ripristino a base<br />
cementizia (nel caso di spessori significativi, si opera per strati successivi).<br />
L'ultima casistica comprende gli interventi di protezione delle strutture, che si<br />
possono eseguire con l’applicazione di prodotti a base cementizia. Dopo il<br />
consueto trattamento di pulitura delle superfici e avere constatato l’assenza di<br />
lesioni o fessurazioni, si interviene con la prima mano preparatoria e<br />
successivamente con una seconda mano a pennello o a rullo. Atteso il tempo di<br />
178
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
riposo specificato nella scheda tecnica del prodotto, si stende una seconda mano.<br />
Questa procedura viene impiegata in maniera più o meno analoga con prodotti di<br />
diversa natura. È fondamentale, comunque, rispettare sempre le fasi e i tempi di<br />
applicazione indicati dalle case produttrici.<br />
GLOSSARIO ED APPROFON<strong>DI</strong>MENTI:<br />
- Bleeding o essudamento: in una pasta di cemento o in un calcestruzzo, le particelle solide<br />
sospese in acqua sono spinte verso il basso dalla forza di gravità e tendono a sedimentare;<br />
l’affioramento dell’acqua alla superficie è detto bleeding (essudamento, essudazione).<br />
Quando la presa arresta il fenomeno prima che esso sia fisicamente completo, il sedimento finale<br />
può avere concentrazione d’acqua e porosità variabili.<br />
Si definiscono una velocità di bleeding (è il volume d’acqua che affiora in un recipiente cilindrico<br />
per unità di tempo ed unità di superficie, cm/s) ed una capacità di bleeding (è il volume d’acqua<br />
essudata rispetto al volume iniziale della pasta).<br />
Il bleeding del calcestruzzo, che ne costituisce una sorta di segregazione, può talvolta portare ad<br />
un affioramento di una quantità d’acqua di spessore maggiore di 1 cm. Esso dipende<br />
essenzialmente dal coefficiente di permeabilità della pasta di cemento, e dal rapporto a/c<br />
(acqua/cemento).<br />
179
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
IDRODEMOLIZIONE AD ALTA PRESSIONE<br />
Principio di funzionamento<br />
Come è stato finora illustrato, il degrado del calcestruzzo, dovuto ad una diversa<br />
casistica di cause scatenanti, è un fenomeno che si manifesta essenzialmente sulla<br />
superficie delle opere in calcestruzzo; la soluzione più comune al problema del<br />
degrado superficiale del calcestruzzo, è solitamente quella della rimozione degli<br />
strati superficiali delle opere danneggiate.<br />
Al fianco di questa tipologia di operazioni, si trova quella classe di interventi più<br />
profondi, che prevedono una vera e propria demolizione delle opere in<br />
calcestruzzo, attuata attraverso il taglio delle stesse.<br />
La differenza fra questi due tipi di interventi attuati attraverso la tecnologia dei<br />
getti d’acqua ad alta pressione verrà spiegata nel dettaglio in seguito, nel<br />
paragrafo relativo alla differenza tra l’idrodemolizione controllata e quella<br />
selettiva.<br />
Il principio di funzionamento dell’idrodemolizione consiste nell’accoppiare una<br />
forte pressione creata da un compressore, alla capacità erosiva di un mezzo<br />
naturale quale l’acqua.<br />
Al variare della pressione applicata al fluido, cambia la sua capacità di erosione,<br />
permettendo all’operatore di scegliere, a seconda delle esigenze, tra un intervento<br />
di pulizia superficiale, di decontaminazione, ad uno di irruvidimento e<br />
scarnificazione, fino ad arrivare persino ad una demolizione per taglio degli<br />
elementi costruttivi.<br />
Evoluzione della tecnologia<br />
Facendo un excursus storico, si scopre però che la prima applicazione della<br />
tecnologia dei getti ad alta pressione, non è stata all’interno del campo<br />
dell’edilizia bensì in alcune grandi industrie manifatturiere americane: nel 1971<br />
alla Alton Box Board Industry si sperimentò, con risultati favorevoli, di taglio di<br />
tavolati in cartone con un sistema waterjet, portando il liquido ad una pressione<br />
di 280 Mpa con un flusso di 6 l/min. L’acqua veniva espulsa attraverso un ugello<br />
che riusciva a tagliare un tubo di cartone spesso 1,25 cm. che veniva mosso sotto<br />
al getto. Il taglio riusciva con una tale precisione e velocità, che il cartone non<br />
faceva in tempo a bagnarsi, ed inoltre, si poteva evitare il fenomeno della<br />
piegatura dei bordi, tipico di un processo di taglio con lame meccaniche. Poiché,<br />
per sua natura, il getto viene costantemente rinnovato, non si presentava neanche<br />
il fenomeno dell’usura dello strumento di taglio, come avveniva per le lame.<br />
Concettualmente non si è fatto altro che estendere in altri campi, l’esperienza già<br />
consolidata dell’utilizzo di getti d’acqua ad alta pressione per la pulizia di scafi<br />
navali.<br />
180
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Pochi anni dopo si sperimentò l’utilizzo, di questa innovativa tecnologia nel<br />
campo dell’edilizia, ottenendo risultati positivi in particolare per il taglio di opere<br />
in muratura Nel 1980 fu effettuato il primo cambiamento alla tecnologia del jet<br />
cutting system: facendo passare il getto in pressione attraverso un piccolo<br />
alloggiamento ed ancora per un secondo ugello di collimazione, nel primo<br />
alloggiamento veniva generata una depressione, che permetteva l’aspirazione di<br />
una piccola quantità materiale sabbioso. Si crea dunque un flusso di una miscela<br />
di questa “sabbia” (vagliata secondo particolari procedimenti per ottenere una<br />
granulometria adatta a passare attraverso anguste valvole e restringimenti) e<br />
acqua, dalle forti capacità abrasive.<br />
Questa combinazione, conosciuta sotto il nome di Abrasive Water Jet (AWJ), è<br />
oggi sufficientemente potente da potere tagliare una grande varietà di materiali.<br />
Operando a pressioni fino a 40 Mpa, e con un 8% di materiale abrasivo nel flusso,<br />
questo strumento sta trovando un crescente range di possibili applicazioni.<br />
Nello stesso tempo si andò sviluppando un’ulteriore applicazione del Water Jet<br />
System, e cioè la scarnificazione di superfici: anche qui ci fu una evoluzione;<br />
partendo dall’uso di sistemi che poco si differenziavano da unità mobili per il<br />
lavaggio di macchine migliorando, pian piano, la capacità di spinta delle pompe,<br />
e diminuendo relativamente i costi delle stesse, il mercato di questa applicazione<br />
cominciò ad allargarsi: oggigiorno si possono trovare sul mercato americano<br />
pompe che lavorano a 10 Mpa (pressione sufficiente per la pulizia di superfici) al<br />
modico prezzo di $ 200.<br />
Nel 1982 un giovane neolaureato inglese fu commissionato di trovare un sistema<br />
alternativo per l’inserimento del materiale abrasivo all’interno del flusso d’acqua.<br />
Il giovane ricercatore riuscì nell’impresa incapsulando il materiale abrasivo<br />
all’interno di un piccolo contenitore in pressione, posizionato tra il sistema di<br />
pompaggio e l’ugello. Facendo passare un piccolo quantitativo d’acqua in<br />
pressione attraverso questo alloggiamento, l’abrasivo viene forzato ad uscire, e,<br />
cosa fondamentale ed innovativa, mantenendo invariata sia la pressione<br />
dell’acqua, che la sua velocità!<br />
Questo sistema rappresentava un’alternativa al convenzionale Abrasive Water Jet,<br />
perciò per differenziarlo, è stato denominato Abrasive Slurry Jet (A.S.J.).<br />
L’incredibile vantaggio di questo nuovo sistema costruttivo, è che, mischiando<br />
l’acqua all’abrasivo in questa maniera si riesce a tagliare uno spessore di<br />
materiale da costruzione, in meno di un quarto del tempo necessario per il taglio<br />
dello stesso spessore con la tecnologia A.W.J.<br />
Il tutto senza contare che la potenza richiesta dal sistema si abbatte del 75%, come<br />
anche la pressione esercitata dalla pompa; ciò comporta che si possono utilizzare<br />
semplicissime pompe per l’industria della pulizia di pavimenti (vedi paragrafo<br />
precedente) abbattendo in maniera concorrenziale i costi sia per l’acquisto, che<br />
per la manutenzione.<br />
181
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
La possibilità di poter utilizzare pompe a bassa potenza, quali quelle per la pulizia<br />
di pavimenti, comporta un altro ulteriore vantaggio: i macchinari per la pulizia di<br />
pavimentazioni hanno come qualità intrinseche quelle di avere un forte mobilità e<br />
di essere facilmente adoperabili anche da personale non specializzato; queste<br />
convenienti qualità sono state trasferite anche per le altre applicazioni della<br />
tecnologia Water Jet.<br />
Oggigiorno si aggiungono al getto d’acqua anche degl’additivi a base polimerica<br />
per migliorarne la coesione in uscita.<br />
È in fase di sperimentazione una tecnica combinata, che unisce l’azione delle<br />
microonde a quelle de tradizionale getto d’acqua: grazie ad una sorgente di<br />
microonde si generano preventivamente delle microfessure nel calcestruzzo, che<br />
permetteranno un’infiltrazione ed abrasione più rapida del successivo getto<br />
d’acqua.<br />
Il primo approccio documentato in Italia di utilizzo della tecniche dell’acqua ad<br />
alta pressione, risale invece al 1986: si trattava di un sistema manuale, costituito<br />
da una pompa in alta pressione e da una lancia manovrata da un operatore; questa<br />
tecnologia è stata impiegata in un intervento di risanamento di una diga, e che<br />
comportava una richiesta di potenza nell'ordine dei 200 HP, con una pressione di<br />
1050 bar (vedremo in seguito quali sono le grandezze fondamentali che<br />
caratterizzano un intervento di idrodemolizione).<br />
Constatata l’efficacia di questo sistema, alcune aziende interessate, iniziarono a<br />
dedicarsi progressivamente ad una specifica attività di ricerca in questo settore di<br />
mercato, all’epoca alquanto ristretto, studiando in proprio, la fattibilità di una<br />
meccanizzazione dell’utilizzo; si passava dunque da una lancia manovrata<br />
manualmente da un operatore, ad una telaio mobile che, oltre ad un compressore,<br />
conteneva anche l’apparato dal quale fuoriusciva il getto d’acqua.<br />
Il vantaggio principale che questa meccanizzazione del processo ha portato, è<br />
stato quello di un sensibile aumento della produzione, poiché la capacità di un<br />
operatore di sostenere un getto ad alte pressioni è limitata, non solo ad una certo<br />
intervallo di tempo, ma anche ad una certa spinta del getto uscente. Infatti, nel<br />
corso dello stesso anno, per l'intervento di risanamento superficiale di un canale<br />
Enel, veniva impiegato il primo utensile su carro semovente, primo passo di un<br />
processo di evoluzione tuttora in corso. Solo in seguito si arriverà a pensare ad<br />
una automazione completa del processo, grazie alla programmazione dei<br />
movimenti del carro semovente.<br />
Il 1988 fu l’anno che vide la nascita, in Italia, dei primi sistemi ad avanzamento<br />
computerizzato; oggi, dodici anni più tardi, grazie anche alla collaborazione di<br />
tecnici e fornitori, si è arrivato ad applicare le tecniche di idrodemolizione nelle<br />
più svariate opere di grande ingegneria, quali: gallerie, dighe, ponti, canali,<br />
aeroporti, porti, etc. Il tutto, utilizzando sistemi con potenze che possono arrivare<br />
ad 1000 HP, e pressioni di 1200/2000 bar, con procedimenti sempre più<br />
automatizzati.<br />
182
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Caratteristiche principali<br />
I principali vantaggi di questa tecnologia sono i seguenti:<br />
- poiché il taglio è generato da una moltitudine di particelle molto piccole<br />
(dell’ordine di 150 nm.) questo risulta molto preciso, e non crea alcun danno<br />
alla superficie adiacente il bordo;<br />
- poiché non vengono generate significative quantità di calore in questo<br />
processo (tra l’altro parte viene dissipata dall’acqua stessa), questo sistema è<br />
considerato come un sistema di taglio a freddo (cold cutting tool).<br />
- essendo solitamente il getto molto concentrato, anche il consumo d’acqua<br />
risulta ridotto.<br />
- abbattimento delle polveri compreso nel momento dell’esecuzione;<br />
- silenziosità del processo;<br />
- totale assenza di vibrazioni significative;<br />
- inoltre la forza di reazione generata dal getto è di piccola entità; prove di<br />
laboratorio la valutano attraverso quest’espressione:<br />
Spinta [Newton] = 0,<br />
745Q<br />
P<br />
Dove Q rappresenta il flusso in l/min., e P è la pressione misurata in MPa.<br />
Questa caratteristica comporta un doppio vantaggio: in primis il getto non esercita<br />
un pressione smisurata sull’oggetto che viene tagliato, evitando così rischi di<br />
disturbo di situazioni in equilibrio instabile;<br />
in secundis non si richiede molta forza per reggere l’ugello (se manualmente) o<br />
mantenerlo in posizione in un telaio fisso.<br />
In particolare, quest’ultima qualità della tecnologia AWJ, ha permesso di<br />
integrarla con sistemi robotizzati in modo da sistematizzare la produzione più<br />
modulare e seriale.<br />
Lo stato dello sviluppo odierno di questa particolare tecnologia di demolizione<br />
permette di tagliare una lastra d’acciaio di spessore 8 mm. Alla velocità di 60<br />
cm/min con una pressione di 70 Mpa.<br />
Nella forma originale di questo sistema, cioè prima che fossero apportate le<br />
suddette sostanziali modifiche meccaniche, il Water Jet Cutting Technology<br />
presentava anche alcuni svantaggi:<br />
- il costo del sistema di pompaggio e dei vari componenti che dovevano essere<br />
costituiti da materiali di alta qualità per resistere a pressioni di circa 400 Mpa.<br />
- il sistema risulta relativamente più lento rispetto al taglio effettuato con<br />
strumenti diamantati;<br />
- maggiore difficoltà di taglio di calcestruzzo armato a base silicea (dunque più<br />
duro).<br />
183
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Le tipologie di intervento<br />
Come suddetto, la tecnologia dell’idrodemolizione si differenzia in due possibili<br />
tipologie di intervento, così individuabili:<br />
1) idrodemolizione controllata;<br />
2) idrodemolizione selettiva.<br />
Idrodemolizione Controllata<br />
E’ un sistema d’impiego dell’utensile d’acqua per la demolizione, di porzioni ben<br />
delimitate e individuate per superfici e spessori. Questo tipo di demolizione<br />
avviene attraverso il taglio dell’elemento in calcestruzzo, grazie ad un getto<br />
d’acqua espulso ad altissime pressioni da fori di ugelli molto piccoli. Alcuni<br />
esempi di possibili applicazioni sono: l’asportazione radicale di cordoli e giunti<br />
nelle opere d'arte, la risagomatura dei raggi delle gallerie, scassi per centini, etc.;<br />
la demolizione, quindi, di quanto espressamente richiesto sia su opere di nuova<br />
costruzione, che su quelle da riadattare, a prescindere dalle portate e potenze in<br />
bar (che servono a determinare la produzione e il tempo di realizzazione, e<br />
saranno grandezze fondamentali della demolizione cosiddetta selettiva).<br />
Il taglio di elementi strutturali attraverso getti d’acqua ad altissima pressione si è<br />
talmente evoluto, tanto da rappresentare una soluzione speciale per risolvere<br />
particolari situazioni di emergenza (vedi par. “In case of disaster”).<br />
Idrodemolizione Selettiva<br />
E’ un sistema d’impiego che, grazie alla forza di proiezione di un getto d’acqua a<br />
pressioni lievemente minori rispetto a quelle necessarie per il taglio del<br />
calcestruzzo, ma uscente da ugelli con aperture longitudinali, consente<br />
l’asportazione di quelle parti di conglomerato cementizio ammalorato oltre agli<br />
spessori espressamente richiesti, fino ad ottenere uno strato a resistenza omogeneo<br />
della parte rimanente del manufatto.<br />
In caso si debba asportare uno strato di calcestruzzo che presenta un’elevata<br />
resistenza, si può prevedere di mischiare l’acqua del getto, con della sabbia,<br />
aumentando così sensibilmente il potere erosivo del sistema.<br />
184
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Uno dei grandi vantaggi di questa tecnologia è quello di non danneggiare in<br />
nessun modo i ferri di armatura contenuti nell’elemento in calcestruzzo, ma anzi<br />
di ripulirli da eventuali ossidazioni, lasciandoli integri, pronti per una successiva<br />
protezione con vernici anti-ruggine.<br />
Ci sono inoltre alcuni aspetti che<br />
caratterizzano entrambi i<br />
procedimenti e che, senza dubbio,<br />
vanno a diretto vantaggio di<br />
questa tipologia di intervento,<br />
rispetto alle tecniche di<br />
demolizione più tradizionali, quali<br />
l’uso del martello pneumatico: il<br />
sistema idrocinetico penetra molto<br />
facilmente tra i ferri d’armatura<br />
senza danneggiarli, anzi questi<br />
vengono puliti automaticamente<br />
dall’ossido di ferro (ruggine)<br />
portandoli ad un grado di pulizia<br />
s.a. 2,5 - ST3 (ferro bianco), senza<br />
ovviamente ridurne il diametro;<br />
inoltre fondamentale è la totale<br />
assenza di vibrazioni, che causano<br />
microlesioni o danni non solo ai<br />
ferri d’armatura ma anche alla<br />
restante porzione di calcestruzzo.<br />
Ovviamente l’applicazione dell’idrodemolizione (sia essa selettiva o controllata)<br />
ha come risultato finale quello di produrre una superficie irregolare che migliora<br />
l’adesione del nuovo conglomerato cementizio; il tutto senza creare polveri<br />
dannose alla salute;<br />
Applicazioni speciali: “In case of disaster”<br />
Come premesso, questa innovativa tecnologia si presta anche, molto facilmente,<br />
ad utilizzi diversi dalla demolizione interpretata come abbiamo finora illustrato.<br />
Molti studi a riguardo sono stati compiuti dall’Università del Missouri (U.S.A.), la<br />
quale è riuscita a potenziare e diversificare i possibili utilizzi dei getti d’acqua ad<br />
alte pressioni, indirizzando essenzialmente il loro uso, verso l’attività di<br />
salvataggio e recupero di persone rimaste intrappolate in seguito a crolli e collassi<br />
di edifici.<br />
Lo scopo di questa relazione è quello di illustrare l’alta potenzialità di questo<br />
sistema la sua forte adattabilità a nuove situazioni, ed, in particolare i vantaggi del<br />
suo uso “in case of disaster”.<br />
Ma vediamo quali sono state le esigenze che hanno portato all’applicazione di<br />
questa tecnologia in un campo talmente particolare.<br />
185
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
Come è risaputo, i disastri sono per loro natura, fenomeni inaspettati,<br />
imprevedibili, sia nell’ubicazione, che nella magnitudine del danno che ne può<br />
conseguire.<br />
Per evitare gli ingenti danni che possono conseguire dal crollo di edifici, ci si<br />
pone ovviamente in sicurezza, già in fase di progettazione; quando ciò non<br />
dovesse bastare (cioè per i cosiddetti eventi eccezionali), ci si deve fornire di<br />
strumenti tali da permettere un intervento veloce e privo di ostacoli: la<br />
movimentazione di un equipaggiamento massivo ed ingombrante costa tempo e<br />
danaro.<br />
Crolli<br />
È risaputo che, a seguito di crolli di edifici, solitamente le macerie, si trovano in<br />
una situazione di equilibrio instabile, e l’unico modo per capirne il livello di<br />
precarietà è un’analisi di tipo visivo, che eviti perciò di disturbare lo stato di<br />
apparente equilibrio della struttura collassata. Queste considerazioni assumono<br />
un’enorme importanza quando si tratta della fase di salvataggio dalle macerie<br />
degli eventuali superstiti. Lo smantellamento dalle macerie (di dimensione<br />
notevole) può essere attuata attraverso due procedimenti:<br />
• smantellamento diretto degli elementi crollati, attraverso appositi<br />
macchinari, quali gru dotate del cosiddetto “polipo” per rottami montato al<br />
posto della benna;<br />
• taglio e ridimensionamento dell’elemento da rimuovere, in vista del<br />
successivo smantellamento per componenti.<br />
L’uso dei getti d’acqua ad alta pressione si pone all’interno della seconda<br />
categoria di procedimento: implementando la capacità di questi getti di tagliare<br />
elementi costruttivi costituiti da qualsiasi materiale applicabile nell’edilizia, il<br />
sistema si è facilmente dimostrato adatto all’uso nelle suddette situazioni di<br />
emergenza.<br />
Bisogna infatti considerare che, in seguito ad un collasso “spontaneo” di una<br />
struttura (cioè non guidato da un processo di demolizione), solitamente ci si trova<br />
davanti ad una serie elementi sovrapposti costituiti da diversi materiali, e quindi<br />
non tutte le tecnologie si adattano uniformemente alla demolizione di questa<br />
stratificazione di vari materiali: ad esempio un martello pneumatico, che<br />
perforerebbe tranquillamente qualsiasi elemento in c.a., mal si adatta quando deve<br />
affrontare l’acciaio, sia esso da c.a., che da carpenteria metallica; d’altra parte una<br />
lancia termica, ideale per il taglio dell’acciaio, è inapplicabile per il calcestruzzo<br />
armato. Ovviamente l’uso del martello idraulico e di tutte le macchine movimento<br />
terra, sono improponibili per la forte perturbazione che portano ad un sistema<br />
altamente instabile, quali le macerie post-collasso; d’altra parte, la lancia termica<br />
comporta il grave rischio di innescare deflagrazioni ed esplosioni di eventuali<br />
fluidi (gas o liquidi) infiammabili fuoriusciti durante il crollo.<br />
Non comporta invece perturbazioni al sistema, l’uso di seghe dal profilo<br />
diamantato, capaci di tagliare qualsiasi materiale senza creare vibrazioni<br />
significanti. Il problema di questa tecnologia, è l’ingombro e la scarsa<br />
186
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
manovrabilità di queste macchine quando devono si richiede loro di tagliare<br />
spessori notevoli.<br />
In seguito a queste problematiche è nata l’esigenza, in quei paesi che più<br />
investono per la prevenzione e a “cura” di situazioni d’emergenza, di studiare una<br />
strumentazione flessibile, adattabile a svariate situazioni, leggera, delicata nel suo<br />
intervento, di facile trasporto ed utilizzo.<br />
Dunque oltre all’uso più generico del getto d’acqua ad alta pressione per il taglio<br />
dei materiali da edilizia, , si sta tentando di indirizzare questa tecnologia verso una<br />
specifica applicazione: la capacità del getto di perforare un pila di materiali<br />
diversi, permette la creazione di un condotto attraverso il quale strumentazioni,<br />
quali minuscole video camere o sensori acustici, possono essere facilmente<br />
inserite e movimentate consentendo una migliore capacità di ricerca di eventuali<br />
dispersi intrappolati nelle macerie.<br />
Come già premesso, la forza di reazione che il getto esercita sulla superficie di<br />
applicazione, è di piccola entità e nella maggior parte dei casi non dovrebbe<br />
compromettere la stabilità del sistema; inoltre è preferibile prevedere dei controlli<br />
sequenziali man mano che il getto avanza nei vari strati, per evitare rischi per<br />
eventuali vittime intrappolate.<br />
Per un sistema attrezzato a tale scopo è sufficiente essere forniti di una pompa<br />
capace di erogare una pressione di 35 MPa e di generare un flusso di circa 35<br />
l/min.<br />
La pompa stessa, la riserva d’acqua, il serbatoi carburante ed i tutte le tubature<br />
annesse sono fissate ed una base di supporto le cui dimensioni entrano<br />
tranquillamente nel retro di un furgoncino.<br />
Si prevedono in aggiunta, due serbatoi di riserva per il mantenimento della<br />
pressione ai livelli richiesti, ed un piccolo serbatoio dove alloggia il materiale<br />
abrasivo che viene inserito nel getto prima che questo raggiunga l’ugello.<br />
Un sistema così attrezzato riesce a perforare senza problemi una sequenza di<br />
lastre d’acciaio e di blocchi in calcestruzzo; in particolare la perforazione di una<br />
parete in calcestruzzo armato spessa 30 cm richiede 2 minuti effettivi. Come si<br />
vede in figura nessuna vibrazione indotta dalla perforazione, disturba la quiete di<br />
un bicchiere colmo d’acqua posto sopra il blocco che viene perforato. La velocità<br />
di avanzamento della trivellazione è inversamente proporzionale al diametro del<br />
foro che si vuole realizzare, cioè più si procede velocemente, più piccolo sarà il<br />
foro realizzato.<br />
È abbastanza intuitivo pensare che l’abbinamento tra l’acqua stessa e la sua<br />
capacità perforante, ben si adatta a risolvere anche le problematiche tipiche di un<br />
incendio: lo spegnimento del fuoco e l’impossibilità di accesso diretto ai locali in<br />
fiamme.<br />
Incendi<br />
Un esempio di applicazione della tecnologia dei getti d’acqua ad alta pressione in<br />
casi d’incendio, la si può trovare in Svezia: nei piccoli villaggi la maggior parte<br />
187
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
delle abitazioni sono costituite in legno, è dunque facile che si sviluppino incendi<br />
(solitamente non di grossa importanza). Una società (la CCS Cobra) ha perciò<br />
sviluppato un sistema di Cold Cutting che permette di trivellare mura o tetti degli<br />
edifici in fiamme, e raggiungere, sempre con la stessa strumentazione, il cuore<br />
dell’incendio, senza dover entrare direttamente nell’edificio, mettendo a rischio la<br />
vita dell’operatore. Dunque il getto viene utilizzato per una doppia funzione:<br />
trivellazione degli ostacoli e spegnimento delle fiamme.<br />
Questo sistema si adatta bene per incendi di piccola portata, mentre non risulta<br />
idoneo quando ci si trova di fronte a grossi carichi di incendio: questo non solo<br />
perché il flusso d’acqua è comunque limitato, ma anche per un difetto intrinseco<br />
di questa tecnologia: per perforare gli ostacoli si richiede una pressione di 35<br />
MPa, la quale innalza il getto a velocità di circa 200 m/s; movendosi a questa<br />
velocità l’acqua si trascina dietro, per effetto viscoso, dei considerevoli<br />
movimenti d’aria, che, come effetto secondario vanno ad alimentare le fiamme.<br />
Finché si tratta di piccoli incendi questo effetto collaterale non influisce molto, ma<br />
non ci permette ancora di affrontare grossi carichi d’incendio.<br />
Grandezze principali nella progettazione di un intervento<br />
Per la scelta dell'utilizzo di un sistema di idrodemolizione è necessario prendere in<br />
considerazione fondamentalmente due parametri: i tempi ed i costi, a loro volta<br />
determinati dalla potenza in HP, portata e pressione.<br />
Considerato che, statisticamente, per la demolizione con acqua si assume che<br />
siano necessari circa 15.000/20.000 litri per 1.000 dm 3 su calcestruzzi da minima<br />
resistenza di Rck 30 kN/m2, possiamo dedurre il costo considerando che:<br />
- per un sistema manuale, è possibile impiegare unità da 17/25 litri/minuto a<br />
150/200 HP (vista la reazione di spinta sostenibile dall’uomo addetto al<br />
funzionamento);<br />
- in automatico, è possibile impiegare unità da 200/300 litri/minuto a 900/1200<br />
HP. Va ricordato che è sulla base dello spessore del materiale da demolire che<br />
si riscontra la validità delle diverse formule: quando, ad esempio, ci troviamo<br />
di fronte a richieste di demolizione di spessori di alcuni cm, si possono<br />
utilizzare sia sistemi manuali che automatici. Quando, invece, la richiesta<br />
diventa di parecchie decine di cm, è opportuno considerare esclusivamente<br />
l’impiego di sistemi automatici. Non è pensabile immaginare, infatti, che un<br />
operatore utilizzi, per lunghi periodi di tempo e con una produttività costante,<br />
la lancia manuale, condizione in cui si troverebbe ad operare nel caso in cui lo<br />
spessore del materiale da demolire fosse particolarmente cospicuo.<br />
I sistemi automatici, al contrario, consentono senz’altro la demolizione di grossi<br />
spessori, pur dovendo peraltro tenere nella dovuta considerazione, le condizioni<br />
logistiche per poter raggiungere le aree di intervento.<br />
188
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
In questo senso, grande rilevanza assume la qualità, che può essere garantita solo<br />
da quelle aziende che hanno sviluppato esperienze, investito nella ricerca di<br />
soluzioni più efficaci, in modo tale da produrre dei macchinari “flessibili”,<br />
adattabili, in grado di operare nelle condizioni più diverse.<br />
Quando, ad esempio, la richiesta del committente è la demolizione superficiale di<br />
alcuni cm. di spessore su ponti o gallerie, le soluzioni proponibili sono diverse,<br />
manuali o automatiche; sarà il prezzo a determinare le regole della competizione.<br />
Quando invece vengono richiesti spessori di parecchie decine di cm, come nel<br />
caso di interventi di demolizione controllata, e la logistica del luogo in cui operare<br />
permette l'utilizzo di un sistema automatico, come premesso, questa rappresenta<br />
l'unica soluzione che si possa seriamente accettare.<br />
Sintetizzando ciò che traspare dalle descrizioni fornite sinora, per la valutazione<br />
dell’applicazione della tecnica dell’idrodemolizione più adatta, bisogna prendere<br />
in considerazione:<br />
- la posizione logistica, cioè la difficoltà di raggiungere e muoversi all’interno<br />
dell’area di intervento;<br />
- lo stato di consistenza del manufatto: ossia il livello di degrado raggiunto dal<br />
materiale, e di conseguenza lo spessore di materiale da rimuovere.<br />
Tempi, costi e tipologia di macchinari, sono tutte variabili dipendenti dalle<br />
grandezze suddette.<br />
Il reale problema, dunque, ciò che determina la bontà di una soluzione rispetto ad<br />
un'altra, è lo spessore da raggiungere; un parametro determinante, nonostante se<br />
spesso nei capitolati d’appalto venga sottovalutato: vengono utilizzate altre unità<br />
di misura, come cm2 od i dm3.<br />
L'esperienza acquisita dalle varie ditte nel corso degli anni permette di affermare<br />
che l’idrodemolizione è una tecnica nell’ambito della quale, per ottenere una<br />
produttività concorrenziale con le altre tecnologie sul mercato, è necessaria una<br />
attenta valutazione della logistica delle opere su cui intervenire, l’elaborazione di<br />
richieste chiare da parte dei committenti, e, soprattutto, una chiara distinzione tra<br />
idrodemolizione controllata e idrodemolizione selettiva, che possono dare, a<br />
seconda dei casi, risultati completamente diversi.<br />
Si riporta in seguito una tabella riassuntiva, per una consultazione e lettura più<br />
veloce delle principali caratteristiche della tecnologia di demolizione con acqua<br />
ad alta pressione.<br />
Demolizione con H 2O: scheda riassuntiva<br />
Descrizione:<br />
- Impiegando speciali pompe ad altissima pressione ed utilizzando anche la sola<br />
acqua, è possibile dirigere i getti con particolari lance azionate manualmente o<br />
189
Capitolo 2 Le Tecniche della Demolizione<br />
sostenute da bracci meccanici per demolire, tagliare, scarificare, o<br />
semplicemente irruvidire il cemento.<br />
Applicazioni:<br />
- Asportazione (scarifica) del cls., anche per notevoli spessori senza<br />
danneggiare i ferri di armatura;<br />
- Per bocciardature e irruvidimenti veloci di ampie superfici anche verticali;<br />
- Per la decontaminazione profonda di vasche e silos;<br />
- In lavori di idrosabbiatura ed idroerosione;<br />
- Scarifica profonda di impalcati di ponti, viadotti e strutture portanti in<br />
cemento armato ammalorato per risarcimento con malte e resine;<br />
- Rettifica della sezione di gallerie, diaframmi,etc.;<br />
- Distacco di intonaci tenaci, residui da incendi, gomma da piste aeroportuali,<br />
etc.<br />
Vantaggi:<br />
- Mette a nudo il ferro di armatura senza intaccarlo;<br />
- Rapidità di esecuzione;<br />
- Assenza totale di vibrazioni sulla restante struttura.<br />
- Azione di intensità graduabile per distaccare la sola superficie ammalorata;<br />
Rumorosità : medio-alta.<br />
Attrezzature:<br />
- Gruppi di potenza costituiti da pompe ad alta tecnologia che consentono di<br />
raggiungere pressioni fino ad oltre 2.500 bar.<br />
- Lance azionate manualmente o con servosostegni protetti da carter<br />
brandeggiati verticalmente o fatti scorrere su superfici piane.<br />
- L ’uso della sabbia aumenta il potere erosivo.<br />
Motorizzazioni: in genere diesel con potenze di circa 700 Kw.<br />
Personale necessario: 1 operatore specializzato + almeno 1 operaio qualificato.<br />
Limitazioni:<br />
- Approvvigionamento e smaltimento dell’acqua.<br />
- Ampi spazi operativi sia per gli utilizzatori che per i gruppi di potenza e le<br />
zone di rispetto.<br />
- L’uso delle lance manuali è limitato dalla possibilità di controllo delle forze di<br />
reazione.<br />
- Grosse produzioni sono possibili solo con attrezzature adeguate e talvolta<br />
appositamente realizzate per risolvere il problema specifico.<br />
190
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
« VERBA VOLANT, EXEMPLA MANENT » - CASI<br />
<strong>STU<strong>DI</strong></strong>O<br />
Il titolo stesso del presente paragrafo esprime compiutamente la necessità e la<br />
motivazione che sta alla base del capitolo che seguirà.<br />
L’obiettivo principale di questo capitolo, è di fornire degli esempi reali di<br />
interazione tra scelta progettuale e condizioni al contorno, concretizzando tutti i<br />
discorsi teorici trattati nei capitoli precedenti:<br />
• nel primo capitolo è stato fornito al progettista quel bagaglio culturale<br />
necessario per la conoscenza delle problematiche che possono presentarsi<br />
all’interno di una progettazione di un intervento di demolizione: una volta<br />
dimostrata la necessità di un progetto che regoli una tale attività esecutiva,<br />
questo è stato scomposto in tutti i suoi possibili fattori costitutivi, per<br />
permettere la comprensione, e sviluppare una capacità di previsione, dei<br />
possibili rischi di progetto; sono state inoltre definite e classificate le possibili<br />
tipologie di interventi di demolizione, come premessa all’analisi delle singole<br />
tecnologie, fatta nel secondo capitolo;<br />
• nel secondo capitolo sono stati quindi forniti al progettista, gli strumenti<br />
pratici per effettuare una scelta progettuale, compatibilmente con tutti i<br />
vincoli di progetto illustrati, ovvero è stata approfondita la conoscenza di tutte<br />
le possibili tecniche di abbattimento, analizzando le loro caratteristiche e<br />
limitazioni, sempre in funzione delle possibili condizioni contestuali.<br />
Questo terzo capitolo rappresenta quindi un momento di sintesi dei capitoli<br />
precedenti: attraverso i casi studio illustrati viene dato un esempio concreto di<br />
interazione tra i possibili vincoli contestuali e le tecniche di abbattimento<br />
utilizzabili (cioè scelte progettuali); gli esempi che seguiranno sono stati<br />
selezionati in funzione di due obiettivi principali:<br />
• fornire un esempio per ogni metodologia di approccio alla demolizione<br />
(abbattimento, totale, parziale, indifferenziato, selettivo etc. vedi par.<br />
“Metodologie di Intervento”);<br />
• fornire degli esempi di progettazione di interventi complessi: la complessità<br />
sta nella capacità del progettista di adattare il progetto a situazioni e<br />
condizioni contestuali non ordinarie, e di modificare la proprie scelte il<br />
funzione delle problematiche presentatesi nel corso dell’esecuzione (vedi<br />
esempio dello smantellamento di una villa romana al Gianicolo); alcuni<br />
esempi descrivono come le scelte progettuali più ottimali, sono state rese<br />
possibili grazie a soluzioni che prevedevano l’uso integrato di tecniche<br />
concettualmente diverse, operanti in parallelo (vedi esempio di demolizione<br />
di un silos a Genova);<br />
191
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
In questa sede si vuole cogliere l’occasione di sottolineare inoltre un altro<br />
concetto importante: ossia capire quanto lo studio di esempi storici abbia<br />
un’importanza, che spesso viene sottovalutata.<br />
Come premesso più volte, il nostro obiettivo è l’ottimizzazione del progetto e la<br />
conseguente razionalizzazione delle operazioni. È quindi necessario limitare il<br />
più possibile quegli imprevisti di progetto che possono risultare dannosi ai fini<br />
dell’ottenimento dei target (obiettivi) preposti; quindi tra tutti i fattori costitutivi<br />
di un progetto, il fattore del rischio risulta essere quello da tenere maggiormente<br />
sotto controllo; infatti, l’ultimo capitolo del presente testo tratterà essenzialmente<br />
le metodologie di gestione del rischio.<br />
Purtroppo la grande tragedia delle opere di ingegneria sta nel fatto che il rischio,<br />
e molti dei conseguenti errori (o faults) che e derivano, potrebbero in verità<br />
essere evitati, ed uno dei migliori mezzi per limitarli, viene spesso trascurato:<br />
questo strumento per il miglioramento dell’affidabilità dell’ingegneria è lo studio<br />
e l’analisi critica dei casi storici.<br />
In verità, da sempre le migliori lezioni si imparano dall’analisi dei grandi errori,<br />
ma un forte contributo di supporto al progettista può arrivare anche dall’analisi<br />
degli iter progettuali di interventi reali, e dallo studio delle metodologie e<br />
soluzioni adottate per la risoluzione di diverse situazioni problematiche.<br />
Tra tutti le tipologie di rischi di progetto, il concetto di errore e la conoscenza<br />
della sua esistenza, sono fattori fondamentali in qualsiasi iter pianificatorio,<br />
infatti i migliori progetti sono quello concepiti nei termini di prevenzione del<br />
fallimento (progettazione fault tolerant).<br />
L’approccio che un progettista dovrebbe mantenere costantemente, è descritto<br />
adeguatamente nelle seguenti parole di Lev Zetlin 1) , raffinato ingegnere<br />
strutturale:<br />
“gli ingegneri dovrebbero essere leggermente paranoici durante la fase di<br />
progettazione. Dovrebbero considerare ed immaginarsi che l’impossibile<br />
potrebbe verificarsi. Non dovrebbero avere un atteggiamento troppo<br />
compiaciuto e sicuro, confidando che sia sufficiente attenersi ai requisiti<br />
previsti dai manuali di progettazione per garantire la sicurezza e la solidità di<br />
una struttura.”<br />
Del resto la descrizione dello stesso atteggiamento è perfettamente descritto ed<br />
auspicato anche dal Prof. Gavarini 2) , con le parole:<br />
“Può sembrare retorico ma un buon Ingegnere deve conoscere la materia<br />
profondamente ed affrontare i problemi sempre e comunque con attenzione ed<br />
umiltà”.<br />
Tra tutti i possibili rischi di progetto elencati, il fattore umano continua ad essere<br />
quello che maggiormente impedisce all’affidabilità dei progetti di ingegneria, di<br />
raggiungere i livelli in teoria alti che sarebbero resi possibili dai moderni<br />
materiali e metodi di analisi. Nonostante possa sembrare che spesso l’errore sia<br />
nascosto proprio all’interno della complessità delle nuove tecnologie, il noto<br />
192
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
ingegnere geotecnico R.B. Peck 3) , collega del padre della geotecnica Karl<br />
Terzaghi, afferma:<br />
“nove casi su dieci di fallimenti verificatesi di recente non erano dovuti a<br />
difetti della tecnologia, bensì a sviste che avrebbero potuto e dovuto essere<br />
evitate; … i problemi sono essenzialmente non quantitativi, e le soluzioni<br />
sono essenzialmente non numeriche”.<br />
Quindi si può sicuramente affermare che capire la casistica storica, come e<br />
perché siano stati commessi errori (faults) è un fattore fondamentale per aiutare il<br />
progettista ad eliminare i difetti nei progetti futuri; maggiore è il numero dei casi<br />
storici che un progettista conosce, più sarà facile riconoscere i modelli di<br />
ragionamento errati e riflettere sui passi da evitare.<br />
A questo punto, uno dei metodi più sicuri per scongiurare errori tecnici di<br />
progettazione, potrebbe sembrare quello di adattare soluzioni storiche<br />
comprovate e consolidate, ai nuovi problemi progettuali che si presentano di<br />
volta in volta. Questo metodo di risoluzione di problemi progettuali, nasconde<br />
però grandi pericoli che spesso vengono sottovalutati:<br />
- il primo rischio è che, se l’osservazione del mero risultato pratico possa far<br />
sembrare la soluzione oramai consolidata, essa nasconda in verità degli errori<br />
latenti che sarebbero venuti fuori alla prima condizione eccezionale; l’errore<br />
sta nel mettere alla prova una soluzione, solamente tramite l’osservazione del<br />
fenomeno fisico che la rappresenta, senza nessuna analisi dei concetti teorici<br />
che stanno alla sua base. Citando una frase di Leonardo Da Vinci:<br />
“quelli che s’innamoran di pratica senza scienza, sono come ‘l nocchiero,<br />
ch’entra in naviglio senza timone o bussola che mai ha certezza di dove si<br />
vada”;<br />
- il secondo rischio sta, in tutta la probabilità, proprio nella volontà di<br />
adattamento di una soluzione ad una situazione progettuale per la quale<br />
questa non è stata originariamente concepita. Pur supponendo la validità<br />
totale di una soluzione (cioè mancanza di errori latenti) in una situazione,<br />
qualora questa venga adattata ad un’altra situazione molto simile, nasce una<br />
forte probabilità di errore: questi errori si concentrano maggiormente in quel<br />
Δ di differenze tra la prima e la seconda situazione progettuale.<br />
È chiaro che cambiando le condizioni di progetto, una soluzione precedentemente<br />
valida può non risultare più tale: il rischio vero nasce qualora le due situazioni<br />
sembrino molto simili. È allora che è necessario e fondamentale che il progettista<br />
approfondisca e raffini la sua analisi delle condizioni di progetto, ricercando con<br />
attenzione certosina (al limite del paranoico!) quelle piccole differenze<br />
concettuali: all’interno di quelle differenze nascosto il nostro famigerato errore!<br />
193
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
1) Lev Zetlin, Compilation of Lectures Presented at Various National Convenions,<br />
Conferences, Seminars, Zetlin-Argo Structural Investigations, West Palm beach 1988 – tratto<br />
dal testo “Gli errori degli Ingegneri” di Henry Petrovki.<br />
2) Carlo Gavarini “Lezioni di Scienza delle Costruzioni” – Masson Editoriale Esa.<br />
3) R.B. Peck “Where has all the Judgement gone?” – Norges Geotekniske Istitutt, Publjkasjon<br />
134, 1981– tratto dal testo “Gli errori degli Ingegneri” di Henry Petrovki.<br />
194
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
LE VELE <strong>DI</strong> SCAMPÌA A NAPOLI OVVERO IL<br />
FALLIMENTO DELL'UTOPIA<br />
Backgroud culturale<br />
Le Vele di Scampía appartengono a pieno merito, almeno dal punto di vista<br />
concettuale, alla tipologia di edifici che fanno riferimento a quell’idea di Unità di<br />
Abitazione, nucleo autosufficente, comprensivo di tutti i servizi necessari; dal<br />
punto di vista realizzativo invece, si vedrà, che per svariati motivi, non si è mai<br />
riuscito a realizzare alcunchè al di fuori dell’edificio stesso, che è quindi rimasto<br />
isolato da tutto ed incapace di fornire quel livello di confort che era stato previsto<br />
in fase iniziale.<br />
Più in generale, l'esperienza del Movimento Moderno e del Razionalismo scaduto<br />
oramai a banale funzionalismo) si chiuse ufficialmente e secondo la storiografia,<br />
con il CIAM di Otterlo del 1959.<br />
Fu un episodio in particolare a decretarne la fine: la demolizione delle Unità di<br />
Abitazione Pruitt lgoe-Housing del 1972 (confronta “The language of the<br />
Post-Modern Architecture” di Charles Jencks).<br />
Fu infatti un moto di insoddisfazione popolare a far saltare in aria a Saint Louis, i<br />
super blocchi puristi realizzati tra il 1952 ed il 1955 dal progettista Minoru<br />
Yamasaki, scatole abitative con allucinanti “strade interne”, lunghe, buie,<br />
pericolose: un moto di ribellione dell'utenza, razionalmente non giustificabile, ma<br />
umanamente comprensibile. Il tema è vasto e per la sua complessità coinvolge<br />
l’urbanistica, l’architettura, la sociologia, ma anche la politica, l’igiene e l’ordine<br />
pubblico.<br />
A proposito della sua demolizione lo storico dell'architettura C. Jenks scrive:<br />
“l’architettura moderna è morta il 15 luglio 1972 alle 15,32 a Saint Louis,<br />
Missouri, nel momento in cui l’obbrobrioso complesso di Pruitt-Igoe ha ricevuto<br />
il colpo di grazia con la dinamite”.<br />
Il complesso in questione fu costruito nel 1956 con i fondi del programma postbellico<br />
americano: era costituito da 33 blocchi di 12 piani per un totale di quasi<br />
tremila alloggi in cui abitavano circa 12.000 persone (vedi fig. 1).<br />
L’idea progettuale riprendeva in svariati aspetti, i punti cardinali della visione<br />
urbanistica di Le Corbusier: ritroviamo infatti una forte diminuzione dell’area<br />
sfruttata (a favore dello spazio circostante) ottenuta grazie allo sviluppo in altezza,<br />
coem anche il discorso della mobilità pedonale separata del traffico quello<br />
automobilistico; anche dal punto di vista distributivo funzionale, si ritroviamo un<br />
uso massiccio di gallerie di comunicazione e di ascensori per la viabilità verticale.<br />
Tutte le caratteristiche a suo tempo considerate innovative, quali i passaggi<br />
coperti, gli ascensori, i giardini, le vie di comunicazione, ecc. si dimostrarono<br />
purtroppo vere e proprie fonti di degenerazione sociale, pericolose per la maggior<br />
parte degli abitanti stessi. Gli spazi comuni, per esempio, venivano accaparrati,<br />
distrutti, oppure diventavano depositi di immondizia. Le famiglie che occupavano<br />
piani ormai semi-abbandonati erano riuscite a separare il loro territorio e quindi a<br />
195
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
renderlo privato e controllato, mentre gli spazi completamente abitati erano<br />
diventati focolai di violenza e di vandalismi. Una contraddizione era<br />
particolarmente più stridente: il super blocco di Pruitt-Igoe era nato di fronte a un<br />
quartiere pre-esistente di case tradizionali a condominio, Carr Square Village:<br />
costituito da strutture morfologicamente più basse, ma con lo stesso spazio procapite<br />
a disposizione, era abitato da abitanti radicati nel luogo ma con la stessa<br />
tipologia sociale del vicino violentissimo quartiere: lì non era successo nulla di<br />
straordinario durante tutto il tempo della costruzione, del declino e della<br />
demolizione del mostro accanto.<br />
Il complesso divenne anche economicamente insostenibile dato che il circolo<br />
vizioso degrado-violenza non permise mai di giungere a un tasso di occupazione<br />
superiore al 60% degli alloggi. Dopo aver speso milioni di dollari in interventi<br />
ricostruttivi, in parcelle di assistenti sociali e urbanisti specializzati in convivenza<br />
urbana, il comune lanciò un referendum tra gli abitanti che ebbe il seguente<br />
risultato: “demolite il quartiere e dateci una casa normale”. Così fu fatto. Gli<br />
artificieri piazzarono la dinamite, l’evento fu pubblicizzato al massimo e da esso<br />
nacque una enorme produzione di letteratura specializzata (vedi fig. 2).<br />
fig. 1 Hellmuth-Yamasaki, il quartiere di<br />
Pruitt-Igoe, Saint Louis, Missouri.<br />
fig. 2 La demolizione di Pruitt-Igoe.<br />
Una storia estremamente simile è quella delle cosidette “Vele” di Scampìa per le<br />
quali il film “Le occasioni di Rosa” di Piscicelli, risulta emblematico forse più di<br />
ogni altra forma di descrizione dello stato delle cose nella desolante periferia di<br />
Secondigliano. Disagio, alienazione urbana, conflittualità sociale, emarginazione,<br />
precariato, disoccupazione, che comportano criminalità violenza, droga, sono i<br />
fattori e le caratteristiche del luogo, da molto tempo narrati periodicamente nei<br />
telegiornali.<br />
Le Vele di Scampìa appartengono e documentano storicamente anche quel filone<br />
del pensiero architettonico<br />
196
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
conosciuto come tendenza<br />
mega-strutturista che, nel<br />
secondo dopoguerra e fino<br />
agli anni ‘60, si sviluppò in<br />
quasi tutti i paesi<br />
occidentali: una delle<br />
caratteristiche principali di<br />
questa corrente era senza<br />
dubbio, una eccessiva fede<br />
ed idealizzazione delle<br />
nuove possibilità della<br />
tecnologia, ai danni di un<br />
qualsiasi altro contenuto<br />
formale dell’architettura:<br />
la forma proposta dalla<br />
struttura e dettata dalla<br />
pura necessità, è stata<br />
assurta a demiurgo e<br />
sublimata a linguaggio<br />
architettonico.<br />
Un intervento analogo alle<br />
Vele, sia dal punto di vista<br />
concettuale che dal punto<br />
di vista realizzativo, è<br />
Planimentria generale del quartiere Scampìa<br />
rappresentato in Italia dal Corviale (Sud-Est di Roma 1973-81) progettato e<br />
diretto da un gruppo di architetti coordinati da Mario Fiorentino; trattasi di una<br />
macrostruttura lunga circa un chilometro profonda 200 metri, per 8.500 abitanti su<br />
nove piani, conprensivo di nuclei di servizi collettivi sistemati all’interno del<br />
complesso stesso, nell’interstizio generato dalla composizione delle fasce<br />
residenziali.<br />
La nascita del progetto<br />
Già il Piano Regolatore Generale del ‘39 di Piccinato prevedeva una grande zona<br />
di espansione edilizia a nord del Parco di Capodimonte. Il Piano di Zona per<br />
Napoli-Secondigliano fu redatto dal Comune di Napoli al sensi della legge 167/62<br />
ed approvato dal Ministero dei Lavori Pubblici il 25/08/65 al n° 2.440, anche se<br />
con un ridimensionamento di superfici e di vani.<br />
In un’area di circa 400 ettari, per 78.000 abitanti, poco distante dall'aeroporto di<br />
Capodichino, fu previsto un grande insediamento di edilizia economica e<br />
popolare. Furono così gettate le basi per la creazione di un rione ghetto, futura<br />
fonte e sede di malessere sociale;<br />
197
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
Con i suoi 110.000<br />
abitanti, l’intero quartiere<br />
di Scampía è la quarta<br />
città della Campania,<br />
dopo Napoli, Salerno,<br />
Torre del Greco, e prima<br />
di Caserta, Avellino,<br />
Benevento. In pratica<br />
però, essendo priva delle<br />
più elementari<br />
infrastrutture e dei<br />
servizi che la possano<br />
rendere civile ed umana,<br />
fig.3 Plastico del progetto originario<br />
risulta essere nulla più che una città dormitorio. Il progetto venne elaborato negli<br />
anni ’72 -‘74 su incarico della Cassa per il Mezzogiorno da un gruppo di stimati<br />
professionisti e docenti universitari (tra i quali Vincenzo Forino, Camillo<br />
Gubitosi, Alberto Izzo, Nicola Pagliara, Aldo Loris Rossi, Raimondo Taranto)<br />
coordinato dall’arch. Franz Di Salvo.<br />
Descrizione morfologica<br />
Le Vele (sette edifici contrassegnati con le lettere A-B-C-D-F-G-H) impegnano i<br />
lotti “M” ed “L” per la costruzione di 6.453 vani (vedi planimentrie), pari a circa<br />
1.192 alloggi, per circa 6.500 abitanti ed un indice di affollamento di un abitante<br />
per vano. Nel progetto originario erano previste altresì attrezzature e servizi,<br />
nuclei elementari di verde a forma triangolare, ciascuno di 700 metri quadri, collegati<br />
a percorsi e sistemi pedonali, giochi per i bimbi, attrezzature domestiche<br />
all'interno dei vari “campi” destinati a servizi ed, ancora, una serie di “centri” di<br />
vario tipo: scolastico, religioso, commerciale, culturale, sanitario. Il modello<br />
spaziale, costituito da due blocchi paralleli “a gradoni” con collegamenti verticali<br />
(blocchi scale-ascensori) ed orizzontali (strade ballatoio), è stato pubblicato su<br />
rinomate riviste quali Casabella e l'Architecture D'Aujord'hui.<br />
La morfologia pensata dai progettista Franz Di Salvo è quella di un edificio a<br />
tenda, dal profilo a curva parabolica, e con struttura “a cavalletto”. Gli alloggi<br />
affacciano verso l'interno con l'ingresso, i servizi, le cucine. Lo schema<br />
distributivo generale è costituito da alloggi in linea, serviti da strade pensili e<br />
contenuti entro unità di abitazione con assi longitudinali orientati secondo l'asse<br />
Nord-Sud, per favorire le migliori condizioni di soleggiamento. Le strade pensili,<br />
costituenti tutti i collegamenti orizzontali all’interno delle unità, confluiscono<br />
verso ampi pianerottoli sui quali smontano lateralmente gli ascensori. Dalla strada<br />
pensile si smistano scalette ad una sola rampa con un dislivello di 1,50 m.,<br />
aggregando così - a grappolo - gli alloggi che si fronteggiano ad una di. stanza di<br />
8,20 m (che nel progetto originario era di 10,80 m). L’altezza massima è di 45 m,<br />
pari a 14 piani. Progettato pensando alla industrializzazione edilizia ed al<br />
coordinamento dimensionale, ha alla base il modulo di 1,20 m, unità di misura<br />
198
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
base, con una estrema flessibilità e duttilità, con i multipli ed i sottomultipli di<br />
1,20 m. Il modulo scandisce sia la maglia strutturale (tre moduli da 1,20 = 3,60;<br />
sei moduli da 1,20 = 7,20, ottimale per la prefabbricazione) che quella funzionale,<br />
le distribuzioni interne, le dimensioni dei vani (3,60 x 3,60), dei corridoi interni,<br />
delle scale, ecc.<br />
La situazione attuale<br />
Oggi, a trent’anni dalla loro costruzione, il caso delle Vele di Scampìa esplode in<br />
tutta la sua drammaticità. Il luogo dell’utopia, del sogno e del riscatto sociale, è<br />
divenuto luogo di abbandono, degrado sociale ed economico, micro-delinquenza<br />
ed organizzazioni a delinquere, droga, prostituzione, emarginazione sociale. Su<br />
questo tema, da molto tempo è acceso un dibattito vivissimo, all’interno della<br />
città, tra utenti, cittadini, politici, amministratori, tecnici, progettisti, intellettuali<br />
ed uomini di cultura: da questo dibattito emergono essenzialme te due opposte<br />
posizioni che rappresentano relativamente dei diversi approcci alla risoluzione di<br />
un problema: da una parte c’è la posizine favorevole ad una demolizione totale,<br />
per far posto a nuove e più “umane” abitazioni, portata avanti dai comitati di<br />
quartiere, intellettuali ma anche associazioni sindacati, partiti politici e settori<br />
dell’arco costituzionale del Consiglio Comunale di Napoli; dall’altra parte si<br />
oppone un approccio che tende salvare ciò che viene ritenuto una originale<br />
testimonianza di una esperienza progettuale e culturale, partita dall’Assise di<br />
Palazzo Marigliano.<br />
fig. 4 Planimetria del lotto edificato<br />
Una posizione intermedia è invece quella che propone di demolire solo alcune<br />
delle suddette Vele, e di lasciarne altre in sito, prevedendo per esse un radicale<br />
cambio di destinazione d’uso<br />
199
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
Dall’ idea iniziale alla realizzazione<br />
Come sottolinea il Prof. E. Sicignano in un suo articolo, non è possibile<br />
condannare senza distinzioni l’idea e la mentalità, che a suo tempo ha portato alla<br />
concezione delle Vele: è necessario in primo luogo analizzare con maggior<br />
dettaglio le cause che hanno comportato ciò che è stato un eclatante fallimento.<br />
L’analisi deve avvenire attraverso diverse angolazioni, che dovranno svolgersi<br />
sviscerando i seguenti aspetti del problema:<br />
- Concezione strutturale ed effettiva realizzazione;<br />
- Linguaggio architettonico-compositivo;<br />
- Backgrund sociale;<br />
- Aspetti economici ed analisi costi-benefici;<br />
Dal punto di vista strutturale, vi è una differenza sostanziale tra l’opera che<br />
risulta realizzarta, e la concezione primigenea del progetto di Franz Di Salvo.<br />
L’originaria struttura a cavalletto, immaginata prefabbricata, era stata calcolata da<br />
uno dei più grandi ed insigni strutturisti italiani e di questo secolo, Riccardo<br />
Morandi; dopo la costruzione della prima Vela realizzata a perfetta regola d’arte,<br />
l’impresa che aveva appaltato i lavori nel 1976, fallì e si decise di demolire la<br />
struttura campione, che, nonostante fosse fedele al progetto Di Salvo-Morandi, fu<br />
ritenuta eccessivamente costosa.<br />
L’impresa fu dunque sostituita, cosìcome la concezione strutturale: si optò per una<br />
tradizionale struttura trilitica di luce 3,60 m al 1° ordine, successivamente di luce<br />
7,20 m per quelli successivi, con un sistema di prefabbricazione a tunnel, che<br />
comportava l’inglobamento nel getto di calcestruzzo delle reti e degli impianti<br />
tecnologici.<br />
È necessario tra l’altro elencare cosa è accaduto in concreto dal punto di vista<br />
dell’amministrazione: nel maggio dell’80 il Comune di Napoli, pressato da una<br />
fortissima spinta sociale, assegnò una gran parte di alloggi, benché privi degli<br />
indispensabili allacciamenti ai servizi pubblici (acquedotto e fognatura comunale,<br />
gas, luce) con danni e disagi allora accettati e mitigati dalla priorità<br />
dell’assegnazione dell’alloggio, con allacciamenti precari rimasti tali fino ad oggi.<br />
Dopo il terremoto dello stesso anno ‘80, senza attendere nessuna graduatoria, si<br />
verificò un’ondata di occupazioni abusive ed ancora un’altra nell’82, la quale,<br />
oltre a saturare ogni e qualsiasi disponibilità di alloggi, trasformò fisicamente gli<br />
spazi architettonici: i piani porticati divennero abitazioni di fortuna, creando<br />
superfetazioni e nuove baracche all’interno di un’opera di architettura moderna.<br />
Si riportano di seguito le principali conseguenze negative causate da alcune<br />
sostanziali modifiche apportate all’idea iniziale.<br />
Nessuna delle infrastrutture ed opere di pubblico interesse, servizi, ecc., è stata<br />
mai realizzata, tranne la caserma dei carabinieri (quest’ultima al posto dell’ultimo<br />
corpo del lotto “M”, isolando interamente il quartiere);<br />
Dal punto di vista distributivo, la modifica apportata al sistema costruttivo ed alla<br />
struttura originale di Riccardo Morandi con la interposizione di setti, ha negato<br />
200
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
quella libertà di pianta, distributiva, funzionale e compositiva pensata da Di<br />
Salvo; anche l’illuminazione degli spazi interni, ha subito sensibili<br />
danneggiamenti a causa di alcune modifiche apportate dalle imprese, quali<br />
l’avvicinamento dei corpi di fabbrica da 10,80 ad 8,42 metri, e la loro connesione<br />
attraverso l’uso di strade pensili, non più leggere e trasparenti; non meno dannosa<br />
è stata la variazione apportata al profilo delle vele, trasformato da parabola in uno<br />
ziggurat, così come la chiusura delle facciate, che hanno inciso negativamente<br />
sulla forma e nuovamente sulla illuminazione degli spazi interni;<br />
Parallelamente, un’enorme sovraffollamento degli alloggi ha snaturato gli<br />
originari corretti rapporti abitante-vano, sottolineato da alcuen scelte<br />
“volumetriche che hanno portato alla trasformazione delle “torri” in “vele”, e<br />
dalla mancata costruzione dell’ultima “vela” (al cui posto è stata realizzata la già<br />
menzionata caserma dei carabinieri); la mancata realizzazione delle aree comuni,<br />
ogni sei piani, in corrispondenza delle scale, di uso comune per servizi ed<br />
attrezzature varie, nonché la eliminazione delle piastre degli atri, la rete dei<br />
percorsi pedonali, le aree per il gioco dei bambini, le aree di sosta e di attesa dei<br />
mezzi pubblici, ha profondamente e negativamente inciso sulla qualità della vita<br />
di relazione;<br />
Il tutto è stato coronato dalla mancanza assoluta di ogni e qualsiasi forma di<br />
manutenzione di opere fortemente usurate, cosa che ha contribuito non poco a<br />
radicalizzare una situazione già fortemente critica;<br />
Le provenienze di questa popolazione sono per la gran parte dal centro antico e<br />
storico della città, dai quartieri Sanità, San Carlo all’Arena, ma anche dalle<br />
201
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
baraccopoli di San Giovanni a Teduccio. Una popolazione, dunque, monoclasse in<br />
larga misura disoccupata, proletariato, sottoproletariato anche se con<br />
modestissime fasce di livello impiegatizio e terziario che non conosce<br />
l’integrazione sociale. Totalmente assente è il tessuto artigianale e produttivo oltre<br />
che uffici e servizi comunali. Carenti le misure sanitarie e di igiene pubblica, la<br />
pulizia sistematica e quotidiana di tutte le parti condominiali e pubbliche, il non<br />
funzionamento degli ascensori (dei quali furono rubati, fin dall'inizio, da ignoti,<br />
funi, motori, smantellate le cabine ed i cavedi riempiti di ogni sorta di rifiuti). Da<br />
qui le enormi difficoltà di accedere al piani alti, fino al quattordicesimo piano,<br />
vere e proprie barriere architettoniche per persone anziane e portatori di handicap.<br />
È divenuta allora una necessità la dotazione e l’installazione al di fuori dei balconi<br />
di carrucole da muratori, montacarichi a motore (per qualcuno meno povero) per<br />
trasferire al piani alti gli approvvigionamenti quotidiani. Scene di un mondo che<br />
doveva essere primo, sulla carta, nella carica utopistica della originaria idea<br />
progettuale di Di Salvo, ma che è oltre e fuori il terzo mondo per come così oggi<br />
miseramente appare. Così le “colline artificiali”, la rivisitazione dell’idea della<br />
città antica integrata e condensata, la memoria del vicolo di Napoli con le sue luci<br />
e le sue ombre, lo spazio stretto di relazione, si sono trasformati in una grande<br />
trappola. Il portico, l’atrio, la scala, sono divenuti luoghi di pericolo, nuove<br />
carceri piranesiane, dove, nella penombra di ogni angolo, la microcriminalità può<br />
agire indisturbata.<br />
Così molta gente prova rimpianto per i tempi passati nei quartieri del centro antico<br />
ove la vita, pure svolta in un basso o in un buio monolocale, certamente però<br />
avveniva in un tessuto sociale più omogeneo e compatto, ove le relazioni<br />
interpersonali si svolgevano in uno spazio prossemico noto e controllato. Questa<br />
diffusa condizione di malessere e di ripulsa per il proprio ambiente di vita,<br />
generata da uno spazio che ha la capacità di modificare e determinare i<br />
comportamenti degli individui che ospita, genera a sua volta delinquenza.<br />
Il fallimento dell'Unità di Abitazione di Marsiglia di Le Corbusier, rimasta<br />
prototipo, così come il fallimento delle Vele di Scampía rappresentano la<br />
disgregazione dell'ideologia e della politica dello zooning, della città considerata<br />
come insieme di funzioni separate anche se poste in luoghi vicini. La città antica,<br />
invece, garantiva l’integrazione sociale ed economica, aggregando negli stessi<br />
luoghi realtà di estrazioni diverse, anche culturali, oltre che sociali ed<br />
economiche.<br />
202
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
Particolare della testata di una Vela<br />
Dopo un accesissimo dibattito, che dura<br />
oramai da anni, che ha visto scendere in<br />
campo perfino alte autorità civili e religiose,<br />
l’iniziale progetto di demolizione di tutte le<br />
sette Vele è stato rivisto. Recentemente il<br />
Consiglio Comunale di Napoli ha deliberato,<br />
nella Variante Nord al Piano Regolatore<br />
Generale, la demolizione di solo due delle<br />
Vele, prevedendo un nuovo quartiere residenziale<br />
per i “velisti” e destinando le Vele<br />
attuali a funzioni di tipo terziario, quali un<br />
polo universitario per lo studio dette<br />
bio-tecnologie e della criminalità organizzata,<br />
sede della Protezione Civile, teatri,<br />
discoteche, bar, ristoranti.<br />
D’altra parte, trattandosi di interventi sulla<br />
“res pubblica” non si può prescindere da<br />
alcune considerazioni di tipo economico e<br />
delle analisi costi-benefici: nonostante tutto<br />
quanto si è detto in termini di degrado, malessere e vandalismo, occorre pure<br />
ribadire che il valore di mercato delle Vele è dell’ordine delle decine di miliardi;<br />
in ogni caso un bene della collettività.<br />
Parlare quindi di demolizione tout court significa mettere in conto oltre il valore<br />
di mercato, anche i notevoli costi delle demolizioni e dei trasporti a rifiuto dei<br />
materiali di risulta, i costi per la costruzione dei nuovi alloggi, i costi sociali - non<br />
economici - dei lunghi tempi del cantiere. D’altra parte se fosse passata per intero<br />
la tesi della demolizione totale, per analogia, si sarebbe dovuto fare altrettanto, per<br />
eliminare un malessere sociale, per lo Zen a Palermo, il Corviale a Roma e l’Unità<br />
di Abitazione a Marsiglia.<br />
Qui invece la sociologia urbana è intervenuta proponendo una terapia mirata,<br />
rivolta innanzitutto al recupero sociale e poi quindi al recupero architettonico ed<br />
ambientale dell’intero quartiere. Fermate la dinamite, il tritolo e le ruspe si può<br />
pensare a riqualificare l'esistente, riducendo il sovraffollamento abitativo, creando<br />
nuove residenze ma anche gli attesi servizi sociali, le infrastrutture, la Protezione<br />
Civile, l’Università nonché una struttura tecnico-amministrativa di gestione e<br />
manutenzione continua per il riscatto di questa sfortunata periferia. La<br />
demolizione è parte integrante, anche concettuale, del processo stesso di<br />
costruzione: demolire per costruire, demolire per ricostruire, demolire per<br />
rigenerare le città, così come la storia ci insegna ed anche le moderne e<br />
contemporanee (soprattutto straniere) esperienze ci testimoniano. Demolire sì,<br />
quando serve; ma la demolizione non può rappresentare solo la “estrema ratio” e<br />
la vittima da sacrificare sull'altare della pacificazione sociale, del “mettere a posto<br />
le nostre coscienze”, né surrogare l'esorcismo di un male tanto noto quanto ignoto,<br />
da debellare in altri tempi ed in altre sedi.<br />
203
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
204
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
ESPERIENZA <strong>DI</strong> DEMOLIZIONE COMBINATA <strong>DI</strong> UN<br />
FABBRICATO IN C.A. IN AMBITO URBANO - la vela H<br />
di Scampia a Napoli<br />
Premessa<br />
La seguente relazione illustra un’esperienza di demolizione di un fabbricato di<br />
grandi dimensioni in un contesto urbano, che la nuova amministrazione comunale<br />
della città di Napoli sta conducendo in questi mesi.<br />
Sulla scorta delle demolizioni dei complessi denominati Vele F e G, eseguite in<br />
località Scampia alle porte di Napoli, l’ufficio Programma di Riqualificazione<br />
Urbana di Scampia del Comune di Napoli, ha inteso proseguire nell’opera di<br />
dismissione dei complessi di residenziali – non più in grado di assolvere alla loro<br />
funzione abitativa - e di sostituzione delle stesse, con nuove strutture più<br />
adeguate alla risocializzazione ed al recupero dell’intero quartiere (nel paragrafo<br />
precedente è stata illustrata nel dettaglio la storia di questi fabbricati, analizzati<br />
anche dal punto di vista costruttivo e strutturale).<br />
Questo utilissimo esempio ha la qualità di esporre un intervento di demolizione,<br />
da eseguire in un’area alquanto urbanizzata: questa caratteristica in particolare,<br />
ha fortemente influenzato la scelta della tecnologia di demolizione, che quindi<br />
non è stata presa in base a motivi di ordine economico, tempistico od in base alla<br />
capacità delle imprese appaltatrici (che spesso vengono scelte a prescindere dalle<br />
loro effettive capacità).<br />
Ubicazione del fabbricato<br />
Dal punto di vista urbanistico la struttura ricade in un lotto abbastanza<br />
urbanizzato, tra via Labriola ed il Viale della Resistenza. Disposto con l’asse<br />
maggiore lungo la direttrice Nord-Sud, il fabbricato presenta un’ampia area libera<br />
sul fronte Ovest (quello liberato dalla demolizione degli altri edifici, denominati<br />
“vele”), mentre sui fronti Nord e Sud, due ampie strade costeggiano il lotto di<br />
intervento.<br />
Diversa la situazione sul fronte Est; qui l’area di impronta del fabbricato<br />
costeggia un lotto edificato dove sorgono due complessi scolastici: la scuola<br />
elementare statale E. Montale con accesso dal Viale della Resistenza e la scuola<br />
media statale don Guanella, con accesso dall via Labriola.<br />
Su questo fronte il fabbricato, nel suo punto più esterno, dista dalla scuola don<br />
Guanella di soli 15,00 m circa.<br />
La struttura da demolire occupa nel suo complesso, circa 65.000 mc. v.p.p.<br />
205
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
La concezione strutturale<br />
Il complesso, realizzato tutto in calcestruzzo armato gettato in opera, a meno<br />
delle rampe del corpo scala che sono in elementi prefabbricati, presenta una<br />
forma in pianta ad H, con le quattro ali parallele, leggermente sfalsate<br />
longitudinalmente fra loro, collegate nella parte centrale dal robusto corpo scala.<br />
Lateralmente al corpo scala, le ali sono separate da una intercapedine di circa<br />
9,50 m; passerelle in struttura mista acciaio-calcestruzzo collegano tra loro i corpi<br />
opposti; le strutture di connessione sono presenti a quote sfalsate rispetto a quelle<br />
degli alloggi ed hanno interpiano doppio. Strutturalmente esse sono<br />
semplicemente appoggiate alle strutture verticali.<br />
Le due intercapedini presentano piani di calpestio ribassati rispetto alla quota<br />
della strada circostante; tali piani di calpestio sono tra loro sfalsati in altezza.<br />
I prospetti dell'edificio presentano altezza variabile da un minimo di 15,15 m<br />
nelle parti più basse (altezza riferita alla quota del fossato) ad un massimo nella<br />
parte centrale di 48,15 m (anche tale altezza è valutata a partire dalla quota del<br />
fossato).<br />
Le ali erano destinate funzionalmente ad alloggi per tutti i piani, tranne i primi<br />
due che avevano funzione di cantinole e locali deposito; la struttura di tali volumi<br />
è costituita da una fitta trama di setti portanti verticali in cls., dello spessore di<br />
0,14 m, posti ad interasse dì 3,60 m (larghezza del modulo unitario tipo del<br />
fabbricato) gli impalcati sono realizzati con solette piene in c.a. dello spessore di<br />
0,12 m; l’interpiano ha altezza di circa 3,00 m.<br />
La larghezza di ciascuna ala è di 8,50 m interni, cui si aggiungono 1,20 m di<br />
balconi esterni; verso l’interno non sempre sono presenti sbalzi, quando questi<br />
sono presenti, hanno larghezza pari ad 1,00 m. I primi due livelli non presentano<br />
la stessa tipologia strutturale a “tunnel”, ma un sistema ripetitivo di portali<br />
206
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
semplici di luce pari a 7,70 m. e posti ad interasse di 3,60 m., i pilastri di questi<br />
due livelli pilotis hanno dimensione 0,40 x 1,40 m.<br />
Il corpo scale centrale, invece, è costituito da una torre autoportante di notevoli<br />
dimensioni ed impostata su solide pilastrate. Il corpo scala, a meno dei primi due<br />
livelli, è verticalmente giuntato dai quattro corpi alloggio; orizzontalmente<br />
invece, sono presenti degli elementi in c.a. di collegamento tra i corpi.<br />
Tale struttura centrale, pur essendo costituita da un doppio filare di telai, presenta<br />
sezioni trasversali fortemente connesse a causa della distribuzione di travi su<br />
piani sfalsati, di una doppia serie di rampe prefabbricate e di solai di sbarco<br />
impostati su un doppio interpiano.<br />
La scelta della tecnica<br />
La scelta della tecnica di demolizione e del relativo procedimento da utilizzare,<br />
ha dovuto tener conto dei seguenti punti, e solo in seguito, è stato approvato:<br />
- la presenza di altri edifici così prossimi ai volumi da demolire;<br />
- la particolare concezione strutturale (elevata rigidezza) del fabbricato da<br />
demolire;<br />
- la necessità di ridurre comunque al minimo i tempi di esecuzione ed i disagi<br />
alla zona ed agli utenti delle due scuole adiacenti.<br />
Si è dunque deciso di portare avanti, quasi parallelamente, due differenti tecniche<br />
di demolizione: una prima che fa ricorso all’utilizzo di macchine speciali dotate<br />
di bracci telescopici snodabili, armati di idonei utensili per la frantumazione degli<br />
elementi lapidei e per il taglio delle strutture in acciaio, ed una seconda basata<br />
sull’abbattimento dei volumi di altezza maggiore per mezzo di microcariche<br />
esplosive opportunamente posizionate.<br />
In particolare il progetto di demolizione riprende quello felicemente concluso nel<br />
febbraio 2000 e relativo all’edificio denominato Vela H: infatti la pressoché<br />
identica concezione strutturale dei due fabbricati, una distribuzione dei volumi<br />
alquanto simile, una posizione sul territorio identica essendo i due lotti affiancati,<br />
e, soprattutto, l’esperienza precedente di doppia tecnica di demolizione, hanno<br />
consigliato di ripetere le scelte e le tecniche di abbattimento che hanno assicurato<br />
quel successo.<br />
Quindi l’utilizzo di un procedimento di demolizione controllata applicato ai corpi<br />
bassi, prossimi agli edifici da mantenere, ha garantito alla committenza la<br />
maggior sicurezza di non intaccare le adiacenze, mentre l’ampio spazio a<br />
disposizione sul fronte Ovest ha invece consentito, con la massima sicurezza,<br />
l’abbattimento dei volumi più alti, a mezzo delle cariche esplosive.<br />
Durante la fase propedeutica al brillamento sono stati effettuati sopralluoghi sullo<br />
stato di fatto delle strutture dei fabbricati più vicini, mentre un monitoraggio<br />
strumentale di tali strutture sarà condotto durante la fase di brillamento al fine di<br />
valutare gli effetti dovuti alle detonazioni ed all’impatto al suolo dei volumi da<br />
abbattere.<br />
207
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
La presente relazione riferisce su tutte le prescrizioni, le tecniche e gli<br />
apprestamenti progettati al fine di consentire una definizione compiuta dell'opera<br />
di demolizione, incluse le indicazioni di sicurezza, rese necessarie dai forti<br />
indebolimenti che si sono dovuti arrecare alla struttura al fine di favorire il<br />
meccanismo di crollo ipotizzato, agli accertament preventivi ed ai monitoraggi<br />
richiesti per le strutture strettamente limitrofe al fine di consentire una verifica<br />
delle strutture dopo il crollo.<br />
Il progetto di demolizione<br />
La demolizione con le macchine.<br />
I volumi più bassi costituiscono circa il 15% dell’intera cubatura dei fabbricato<br />
(10,250 mc v.p.p ). Per essi la scelta di ricorrere alle macchine demolitrici deriva<br />
da più di una ragione.<br />
Una prima motivazione che ne ha sconsigliato la demolizione congiunta agli altri<br />
volumi a mezzo di esplosivo, è dovuta alla ridotta altezza di questi corpi. Infatti,<br />
come meglio si dirà nel prossimo paragrafo, lo schema di crollo cui si fa<br />
affidamento per i corpi alti non è quello di disgregazione della struttura per<br />
effetto di una implosione, ma, data la forte rigidezza strutturale di questi volumi,<br />
il crollo viene innescato a mezzo di ribaltamento dei volumi alti (trattati appunto<br />
come corpi rigidi).<br />
Per poter innescare questo “ribaltamento” e per poter rendere fortemente<br />
evolutivo il primo squilibrio che si ha per effetto della esplosione, è necessario<br />
avere un carico molto forte ed un baricentro dei pesi totali molto alto. La limitata<br />
altezza delle parti di estremità dei corpi non garantisce pienamente circa il<br />
verificarsi di queste due condizioni.<br />
Come già accennato, l’altra motivazione che ha fatto propendere per la scelta<br />
meccanica è stata quella delle notevole vicinanza di tali corpi, per lo meno nella<br />
zona di Sud Est dei fabbricato, ad un edificio esistente; si è preferito allora<br />
ricorrere a dei mezzi che, seppur più lenti, potessero operare con maggiore<br />
controllo durante la demolizione.<br />
Da non trascurare è anche il fatto che riducendo i volumi da abbattere con<br />
l’esplosivo si riducono anche le masse coinvolte nel crollo istantaneo con<br />
riduzione della forza di impatto al suolo e delle vibrazioni indotte; ciò in<br />
considerazione di edifici così vicini, non può essere che un vantaggio!<br />
I mezzi meccanici con i quali si prevede di intervenire sono le moderne macchine<br />
demolitrici dotate di pinze e cesoie, capaci di modulare le potenza di<br />
frantumazione e di assicurare, tanto il taglio degli elementi in acciaio, quanto la<br />
macinazione delle parti in calcestruzzo.<br />
Tali macchine, che forniscono anche sul piano della sicurezza di intervento la<br />
massima garanzia, grazie ala possibilità di operare anche attraverso dei<br />
208
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
radiocomandi, hanno un notevole rendimento ed una velocità di esecuzione quasi<br />
sorprendente: si è arrivati anche a produttività di 40/50 mc/h (cubatura v.p.p.).<br />
Per quanto riguarda i tempi ed i modi di tale demolizione, la tipologia e la<br />
disposizione del cantiere hanno favorito il ricorso all’utilizzo contemporaneo di<br />
almeno due macchine, senza cha queste abbiano mai avuto sovrapposizioni od<br />
interferenze pericolose per le normali attività del cantiere.<br />
Inoltre per motivi di sicurezza si è fatto in modo che le macchine operassero<br />
sempre dalle strade carrabili che fiancheggiano longitudinalmente il fabbricato.<br />
L’altezza dei corpi da demolire con i mezzi meccanici, e la distanza del punto di<br />
stallo della macchina, hanno spinto verso l’utilizzazione di mezzi dotati di<br />
braccio snodabile di lunghezza tra i 20 ed i 25 m.; i circa 25 giorni di lavoro per<br />
tale demolizione hanno confermato i rendimenti orari previsti e di cui si è detto.<br />
La demolizione con esplosivo.<br />
Per la parte centrale dei fabbricato, costituita dal corpo scala e dai quattro volumi<br />
alloggio residui alla demolizione controllata con macchine, (per un totale di circa<br />
52,250 mc v.p.p.) è prevista in prima fase, una demolizione ottenuta con l’uso di<br />
microcariche esplosive, ed in seconda fase, una demolizione meccanica, per i<br />
volumi abbattuti ed oramai “attaccabili” con gl’usuali mezzi meccanici.<br />
Una volta decisa la tecnologia da utilizzare per la demolizione del suddetto<br />
corpo, ci si trova davanti alla scelta di quale tipologia di collasso generare<br />
attraverso l’esplosivo; solitamente, per edifici che superano una certa altezza,<br />
risulta più semplice e conveniente nei confronti del contesto, generare un<br />
cinematismo di rottura che porti all’implosione della struttura su se stessa (per i<br />
dettagli del procedimento, vedere par. “Classificazione dei cinematismi di<br />
rottura”): con il livello di affinamento odierno di questa tecnica, è possibile far<br />
collassare un edificio in pieno centro urbano, senza minimamente danneggiare le<br />
strutture adiacenti; persino il problema dello shock dinamico creato dall’impatto<br />
al suolo delle strutture demolite, è oggi alleviato grazie alla possibilità di<br />
frantumare gli elementi costruttivi in piccoli frammenti ancor prima che tocchino<br />
il suolo: ciò si ottiene maggiorando il numero di cariche applicate e<br />
minimizzando contemporanamente la loro potenza esplosiva.<br />
Nel caso analizzato però, pur essendo la struttura sufficientemente alta, la stessa<br />
si presentava nel suo complesso estremamente rigida: i corpi alloggio, erano<br />
realizzati mediante una struttura a tunnel con setti orizzontali e verticali<br />
fortemente armati e strettamente vincolati tra loro, mentre il corpo scala era<br />
invece costituito da una struttura intelaiata spaziale i cui livelli erano collegati da<br />
grosse travi fuori piano; infine i volumi centrali si presentavano tutti fortemente<br />
connessi tra loro e tali da creare una struttura spaziale assolutamente monolitica e<br />
molto poco vulnerabile.<br />
Tale specificità strutturale ha imposto un meccanismo di crollo differente da<br />
quello cui si ricorrerebbe usualmente per strutture intelaiate, anche di notevoli<br />
dimensioni ed altezze.<br />
209
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
L'unico meccanismo che si poteva quindi ipotizzare era quello dell'innesco di un<br />
“ribaltamento” della struttura intorno all’asse longitudinale di appoggio di uno<br />
dei due prospetti.<br />
DEMOLIZIONE CON ESPLOSIVO<br />
Fase 1: brillamento<br />
Fase 2: demolizione con macchine del corpo ribaltato<br />
I corpi costituenti il volume da demolire (i quattro corpi alloggio ed il corpo<br />
scala) vengono considerati indipendenti per quanto riguarda il meccanismo di<br />
crollo; le masse pressoché uguali dei quattro volumi laterali e quella dei corpo<br />
scala verranno poste in movimento a mezzo di cariche dimensionate come se i<br />
corpi fossero completamente indipendenti.<br />
Durante la fase propedeutica alla esplosione la maggior parte dei possibili legami<br />
trasversali tra i blocchi sono stati preliminarmente eliminati;,alcuni elementi, che<br />
sono stati mantenuti nonostante tutto, sono stati valutati non rilevanti al punto<br />
tale da costutuire un ostacolo alla caduta dei corpi, avendo scelto per tutti i corpi<br />
un unico indirizzo di caduta.<br />
Come è stato spiegato in precedenza, all’interno di un organismo edilizio,<br />
risultanno particolarmente fastidiosi alla caduta, quei componenti particolarmente<br />
“tozzi”, che rapresentano una concentrazione di rigidezza; infatti, un elemento<br />
fondamentale nella riuscita della demolizione, è il ribaltamento del corpo scala: si<br />
è quindi scelto di anticipare, seppur nell’ordine di microtempi, l’innesco della<br />
detonazione delle microcariche dei pilastri di detto blocco, rispetto a quella degli<br />
altri elementi minati; l’obiettivo era quello di sfruttare la forte inerzia di tale<br />
massa,in modo tale da favorire il movimento del resto dello scheletro facendolo<br />
trascinare dal movimento anticipato del corpo scala.<br />
Il meccanismo di rotazione di tale corpo centrale prevede la formazione di<br />
cerniere al piede dei due pilastri posteriori, adeguatamente indeboliti nelle loro<br />
armature, a mezzo di tagli localizzati nelle zone che, in fase di caduta<br />
risulteranno tese. Per assicurare la fuoriuscita della risultante dei carichi dal<br />
baricentro, si realizzerà una area di carica di notevoli dimensioni che prevede, per<br />
i pilastri esterni nel senso di caduta, il brillamento di quattro livelli.<br />
La presenza della struttura portante dell’ascensore comporta che per quattro piani<br />
anch’esso venga minato dopo averne indebolito le parti strutturali con i suddetti<br />
210
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
tagli a “bocca di lupo”, per assicurare che tale struttura, posta nella zona centrale<br />
del corpo scala, non costituisca un puntone al ribaltamento dei volumi retrostante,<br />
opponendosi ad esso.<br />
Oltre alla questione dei corpi scala, si è scoperta nei corpi alloggio, in luogo di<br />
normali pilastri, la presenza dei setti verticali di larghezza pari ai corpi da<br />
abbattere,: questo ha reso, se possibile,ancora più difficile la disposizione delle<br />
cariche.<br />
Si è pensato, quindi, di modificare sensibilmente anche qui lo schema statico, per<br />
favorire il meccanismo di crollo, passando quindi, da una struttura a setti portanti,<br />
ad una struttura a pilastri e travi.<br />
È stata, quindi, condotta un’ampia opera di indebolimento di tali pareti con tagli<br />
verticali ed orizzontali. In questo modo si sono trasformate le pareti in dei veri e<br />
propri portali su tre ritti, i primi due dei quali, quelli disposti nel verso di caduta,<br />
saranno opportunamente minati.<br />
211<br />
I tagli dei setti<br />
portanti<br />
individuano dei<br />
portali che<br />
facilitano la<br />
realizzazione dei<br />
meccanismo di<br />
ribaltamento.<br />
Il secondo taglio, opposto alla direzione di ribaltamento, è stato conformato a<br />
triangolo per ridurre la superficie di intervento.Questa “trasformazione” delle<br />
strutture portanti verticali dei volumi alloggio da setti a pilastrate, ha comportato<br />
particolari precauzioni in fase esecutiva, in particolare per evitare di indurre nella<br />
struttura bruschi impatti e vibrazioni nella fase della loro eliminazione;<br />
naturalmente, tantopiù si è prestato attenzione in fase progettuale, avendo<br />
fortemente modificato lo schema statico: è stata quindi richiesta una vera e<br />
propria verifica della nuova struttura, creata in seguito ai vari tagli.<br />
Le dimensioni minime dei puntoni che verranno a costituirsi dopo i tagli, sono<br />
frutto di una valutazione delle sollecitazioni che graveranno sulle parti residue in<br />
c.a.<br />
I livelli interessati dagli indebolimenti e per i quali è previsto il posizionamento<br />
delle microcariche sono i primi due ed il quarto delle struttura modulare. Per i<br />
primi due livelli dei corpi alloggio - quelli con struttura portante in pilastri e travi<br />
- è previsto il caricamento dei pilastri presenti prossimi al verso di caduta, oltre<br />
all’indebolimento delle sezioni di quelli opposti.<br />
Altri indebolimenti sono stati previsti per tutti i piani da minare e consistono<br />
nella demolizione di tutti i pannelli non portanti di tamponatura, sempre al fine di
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
evitare qualsiasi fenomeno che possa ostacolare la caduta dei volumi dopo il<br />
brillamento.<br />
212<br />
Per tutti i piani è<br />
prevista la<br />
demolizione degli<br />
elementi di finitura non<br />
portanti.<br />
Le verifiche ed i monitoraggi strutturali durante la fase di<br />
indebolimento.<br />
Come detto, per poter favorire il meccanismo di crollo per “ribaltamento” dei<br />
corpi laterali, è stato necessario eseguire, sulle strutture portanti verticali, degli<br />
indebolimenti da realizzarsi attraverso dei tagli, essenzialmente di due tipologie:<br />
1) di piccola profondità, finalizzate al solo taglio delle armature che, in fase di<br />
crollo risulterebbero tese;<br />
2) tagli passanti, finalizzati a realizzare, in luogo del setto, un sistema a portale.<br />
È chiaro che tali indebolimenti inducono, nelle residue strutture portanti una<br />
alterazione del preesistente stato di sollecitazione che deve essere contenuto entro<br />
limiti accettabili per le sezioni residue, al fine fondamentale di garantire la<br />
sicurezza alle lavorazioni precedenti alla fase di esplosione.<br />
Carichi considerati:<br />
I carichi considerati durante la fase di calcolo, sono quelli dovuti al peso proprio<br />
delle strutture e della sovrastruttura, tuttora presente sullo scheletro, mentre non<br />
sono evidentemente portati in conto i sovraccarichi accidentali. Il calcolo è stato<br />
eseguito per le sole azioni verticali non tenendo conto eventuali azioni da sisma o<br />
vento, in considerazione della ridotta fase temporale in cui tali strutture ridotte<br />
dovranno essere in esercizio.
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
Numero di piani totali: 15<br />
Carico totale alla base del pannello = × 15 = 29,<br />
75 × 15 =<br />
N N 446,25 t<br />
Tensione di compressione alla base del pannello:<br />
213<br />
tot<br />
piano<br />
σ = / A = 446,<br />
25/(<br />
8,<br />
60×<br />
0,<br />
14)<br />
= 370,<br />
63t<br />
m = 37,06 kg/cm 2<br />
c<br />
N tot<br />
Stato tensionale successivo agli indebolimenti:<br />
Gli indebolimenti comporteranno, in ciascun setto, due aperture della larghezza<br />
di 1,80 m. Ciò impone che, a seguito di tali operazioni, la larghezza della sezione<br />
complessiva, resistente a compressione di ciascuna parete, sarà pari a 5,00 m ( =<br />
8,60 - 1,60 x 2).<br />
Avendo scelto di realizzare i due ritti esterni pari a 1,50 ed uno centrale di 2,00 m<br />
si può ritenere che ciascuno dei setti laterali, nell’ipotesi di schema cautelativo di<br />
trave continua su tre appoggi, dovrà assorbire un carico pari a:<br />
Pest = 0, 25×<br />
Ntot<br />
= 116,60 t<br />
mentre per il setto centrale si avrà un maggiore sforzo, pari a:<br />
Pcent = 0, 5×<br />
Ntot<br />
= 233,12 t<br />
le relative tensioni normali saranno:<br />
σ = / A = 116,<br />
60/(<br />
0,<br />
14×<br />
1,<br />
50)<br />
= 555,<br />
24t<br />
m = 55,52 Kg/cm 2<br />
est<br />
Pest est<br />
σ cest = Pcent / Acent<br />
= 233,<br />
12/(<br />
0,<br />
14×<br />
2,<br />
00)<br />
= 832,<br />
57t<br />
m = 83,25 Kg/cm 2<br />
In considerazione dell’eccezionalità della situazione, e della brevità del tempo<br />
per cui tali strutture saranno soggette a tale stato massimo di sollecitazione - tale<br />
operazione di indebolimento è l’ultima prevista prima della fase di caricamento e<br />
brillamento -, si è scelto di accettare tali valori.<br />
Verifica di instabilità dei setti.<br />
Oltre alla verifica dei tassi di sfruttamento a compressione dei “maschi murari”<br />
rimanenti, ne è stata eseguita anche una finalizzata a valutare l’instabilità dei ritti<br />
sotto il carico centrato.<br />
Ai fini della valutazione della lunghezza libera di inflessione, per la quale è<br />
necissario conoscere la tipologia di vincoli alle estremità dell’asta considerata, si<br />
è ipotizzato un comportamento ad trave perfettamente incastrata (nei setti).<br />
- Ritti esterni:<br />
Pest = 116,60 t Aest = 0, 14 × 1,<br />
50 = 0,<br />
21m<br />
Jmin =<br />
BH<br />
3<br />
3<br />
−4<br />
4<br />
/ 12 = 0,<br />
14 × 1,<br />
50/<br />
12 = 3,<br />
40e<br />
m<br />
Lunghezza libera di inflessione: Le = β<br />
× l = 0,<br />
5×<br />
3,<br />
00 = 1,<br />
50m<br />
0<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
−4<br />
Raggio giratore d’inerzia: ?min = J Aest<br />
= 3,<br />
40e<br />
0,<br />
21 = 0,<br />
040m<br />
Snellezza: ? = L ρ = 1,<br />
50/<br />
0,<br />
0404 = 37,<br />
1<<br />
50<br />
e<br />
min<br />
214<br />
min<br />
per ? < 50 ? = 1<br />
il coefficiente relativo all’instabilità non è significativo, quindi non è necessaria<br />
la verifica all’instabilità.<br />
- Ritto centrale:<br />
Pcent = 233,12 t Acent = 0, 14 × 2,<br />
00 = 0,<br />
28m<br />
Jmin =<br />
BH<br />
3<br />
3<br />
−4<br />
4<br />
/ 12 = 0,<br />
14 × 2,<br />
00 / 12 = 4,<br />
60e<br />
m<br />
Lunghezza libera di inflessione: Le = 0 , 5×<br />
l = 0,<br />
5 × 3,<br />
00 = 1,<br />
50m<br />
−4<br />
Raggio giratore d’inerzia: ?min = J Aest<br />
= 4,<br />
60e<br />
0,<br />
280 = 0,<br />
04005m<br />
Snellezza: ? = L ρ = 1,<br />
50 / 0,<br />
0405 = 37,<br />
00 < 50<br />
e<br />
min<br />
min<br />
per ? < 50 ? = 1<br />
il coefficiente relativo all’instabilità non è significativo, quindi non è necessaria<br />
la verifica all’instabilità.<br />
In ogni caso al fine di rendere assolutamente sicure tutte le fasi di indebolimento<br />
si è proceduto al controllo delle microdeformazioni indotte nei pilastri generati<br />
dai tagli che andavano succedendosi.<br />
Il controllo è stato eseguito mediante estensimetri a corda vibrante; le letture<br />
giornaliere rilevate durante il monitoraggio hanno rassicurato circa la capacità<br />
della struttura pluriconnessa e fortemente iperstatica di ridistribuire i carichi in<br />
maniera omogenea tra tutti gli elementi resistenti ed i valori di incremento delle<br />
sollecitazioni interne sono stati contenuti nell'ambito dei valori teorici calcolati.<br />
Posizionamento delle cariche<br />
Per il meccanismo di crollo che è stato scelto, il brillamento delle cariche deve<br />
assicurare, non solo il taglio dell’elemento portante in alcune sezioni (quelle<br />
minate), ma anche l’intera distruzione di alcuni blocchi per una certa altezza; solo<br />
in questo modo il peso proprio della struttura può innescare il ribaltamento della<br />
struttura.<br />
Per ottenere la totale disgregazione degli elementi minati si è scelto, quindi, di<br />
minare ciascun elemento verticale con tre allineamenti di cariche, in testa, al<br />
piede ed in mezzeria.<br />
Il dimensionamento delle cariche deve essere eseguito in maniera tale da<br />
assicurare non solo la capacità dell’esplosivo di frantumare il calcestruzzo. ma,<br />
considerata anche la fitta maglia di armatura presente nei pilastri, anche di<br />
2
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
assicurare che i detriti siano di dimensioni tali da poter essere espulsi dalla gabbia<br />
per effetto della detonazione.<br />
Le tipologie di elementi minati sono le<br />
seguenti:<br />
- pilastri dei corpi alloggio (per i primi<br />
due livelli);<br />
- ritti generati dagli indebolimenti<br />
delle pareti;<br />
- pilastri del corpo scala.<br />
215<br />
Disposizione delle cariche negli elementi<br />
minati.<br />
Conclusioni<br />
All’atto della redazione del presente articolo non si era ancora arrivati alla fase<br />
del brillamento. Gli indebolimenti e le perforazioni sono state tutti eseguiti e si<br />
attendeva l’assenso della amministrazione per procedere alle opere di esplosione.<br />
La precedente esperienza della Vela G ha fornito importanti indicazioni circa la<br />
doppia tecnica di demolizione e di tali indicazioni si è tenuto da conto nel nuovo<br />
progetto cercando di affinare alcuni interventi, di ridurre i tempi delle lavorazioni<br />
propedeutiche, di ottimizzare la disposizione delle cariche anche al fine di<br />
limitare il numero dei fori.<br />
Il risultato finale<br />
In ogni caso anche quest’intervento<br />
ha dimostrato come il recupero di<br />
contesti degradati e la<br />
riqualificazione urbana possano<br />
passare anche attraverso la rinuncia<br />
al costruito non più adattabile alle<br />
nuove esigenze e che le tecniche di<br />
demolizione di edifici in ambienti<br />
fortemente urbanizzati sono<br />
affidabili, sicure ed<br />
economicamente competitive.
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
LA DEMOLIZIONE <strong>DI</strong> UN SILOS A GENOVA<br />
Un esempio di sinergia<br />
Il seguente caso studio descrive il progetto e l’esecuzione di un intervento di<br />
abbattimento controllato di un silos per il contenimento di frumento, sito nel<br />
porto di Genova.<br />
L’importanza di quest’esempio, sta nel fatto che, trovandosi l’edificio in una<br />
zona dai vincoli contestuali abbastanza rigidi, è stato necessario ricorrere alla<br />
collaborazione, ed al lavoro parallelo di più tecniche diverse tra loro, che<br />
solitamente vengono utilizzate separatamente. In questo caso ogni tecnologia<br />
viene sfruttata al massimo nel suo campo d’azione, ottenendo un rendimento<br />
molto maggiore rispetto al caso di una demolizione tradizione, effettuata con<br />
un’unica tecnica.<br />
Il secondo fattore che sottolinea la significatività di questo caso studio, è la serie<br />
di precauzioni e studi preliminari che si sono dovuti effettuare per evitare alcuni<br />
dannosi effetti secondari che l’abbattimento dell’organismo in questione, poteva<br />
comportare al contesto.<br />
È particolarmente interessante notare come i suddetti “possibili” effetti secondari<br />
abbiano pesato in fase progettuale, portando alla caratterizzazione di tutto il<br />
procedimento di demolizione.<br />
Descrizione dello stato di fatto<br />
L’obiettivo che spinse ad optare per l’abbattimento totale di questo silos era il<br />
desiderio, ormai in fase di realizzazione, di un generale rinnovamento del golfo di<br />
Genova, in particolare della sua parte più antica: in questa ottica questo immenso<br />
magazzino di oltre 160.000 mc. (realizzato negli anni sessanta) rappresentava un<br />
forte ostacolo.<br />
La riqualificazione del porto, prevedeva<br />
tra le altre iniziative la costruzione di un<br />
nuovo museo per il mare e la navigazione,<br />
di un polo universitario, ed una nuova<br />
grande piazza urbana.<br />
Come già detto precedentemente, per<br />
comprendere a fondo le motivazioni che<br />
hanno portato alla scelta di un<br />
procedimento di demolizione composto da<br />
una successione di più tecniche, è prima<br />
necessario analizzare quali erano i vincoli<br />
contestuali nei quali il progettista si è<br />
imbattuto.<br />
Il vincolo principale è sicuramente relativo a problemi di ingombro, in particolare<br />
riferito al limitato spazio a disposizione intorno al fabbricato; non è possibile<br />
216
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
altresì trascurare la passività delle dimensioni del fabbricato stesso, che in altezza<br />
raggiungeva i 76 m.<br />
Oltre al limitato spazio di manovra, l’abbattimento avrebbe dovuto prendere in<br />
conto la stretta adiacenza con altri due edifici, tra l’altro in corso di<br />
ristrutturazione, da mantenere assolutamente intatti.<br />
Naturalmente consistevano anche tutti quei problemi tipici di un cantiere edile, in<br />
particolare la necessità di consentire il normale svolgimento delle attività del<br />
porto dove sorgeva il silos.<br />
I vincoli ora elencati sono tutti essenzialmente di tipo logistico; oltre a questi,<br />
hanno fortemente influenzato la scelta del procedimento di abbattimento, alcune<br />
questioni dal sapore più propriamente strutturale: la banchina del porto su cui<br />
sorgeva il silos, è stata costruita tra il 1883 ed il 1886, e, non risultava immediata<br />
la comprensione della sua portanza; già si presentiva quindi la difficoltà di fare<br />
impattare al suolo l’edificio, che avrebbe creato onde d’urto per un carico<br />
dinamico, difficilmente sopportabili dall’impalcato.<br />
Ultimo problema, ma non per questo meno importante, è un discorso che è stato<br />
più volte definito in precedenza, come uno dei rischi dalle conseguenze più<br />
disastrose: la presenza di serbatoi di materiale infiammabile interrati, o<br />
comunque nascosti. Fortuitamente è stata rilevata della polvere di esplosivo<br />
proprio all’interno dello stesso silos.<br />
Il progetto<br />
La soluzione progettuale pensata per ottenere i risultati desiderati, in<br />
considerazione delle condizioni al contorno, è risultata essere alquanto<br />
ingegnosa.<br />
Non potendo la banchina sopportare lo shock dinamico dovuto al crollo<br />
dell’intero fabbricato, si è pensato di tagliarlo letteralmente a fette con del filo<br />
diamantato, e, solo in seguito cernierizzare alla base ogni trancia - dieci in totale -<br />
con dell’esplosivo. In questo modo oltre a risolvere il problema dell’impatto si è<br />
garantito un maggior controllo dei detriti, evitando la loro caduta in mare.<br />
Nonostante l’ingegnosa intuizione di diminuire l’impatto al suolo tagliando<br />
l’edificio, questa soluzione non garantiva la totale assenza di danno, sia nei<br />
confronti del pontile, sia nei confronti degli edifici adiacenti soggetti alle forti<br />
vibrazioni trasmesse loro tramite il suolo stesso.<br />
È stato quindi necessario non solo effettuare una approfondita analisi geologica<br />
delle stratificazioni su cui fondava la banchina, risultate tra l’altro di bassissima<br />
portanza, ma addirittura creare un modello matematico che simulasse il<br />
comportamento del suolo al momento della caduta di una delle trance<br />
dell’edificio.<br />
217
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
Analisi dinamica dell’ impatto della struttura sul molo<br />
Il taglio dell’edificio è stata calcolato in modo tale che ogni porzione<br />
dell’edificio, resti appoggiata a due file di quattro pilastri cadauna. Minando la<br />
prima fila di pilastri si sarebbe sicuramente ottenuto il ribaltamento al suolo della<br />
trancia in questione.<br />
A questo punto, essendo certi che la banchina avrebbe mal sopportato l’impatto,<br />
il problema è stato raggirato posizionando nella zona di caduta una specie di<br />
cuscino, la cui funzione sarebbe dovuta essere non solo quella di proteggere il<br />
molo, ma anche quella di assorbire tutta l’energia cinetica sviluppata.<br />
Il problema era capire la posizione più convenente dove posizionare il cuscino, e<br />
la sua dimensione effettiva.<br />
L’unico modo era creare un modello agli Elementi Finiti (metodo F.E.M.)<br />
dell’intera banchina, sottoporlo allo shock dinamico della massa in caduta, e<br />
studiarne quindi le deformazioni e la reazioni alla base, trasmesse agli strati<br />
sottostanti. Ovviamente non bastava creare solo un modello geometrico del molo,<br />
ma bisognava anche simularne le caratteristiche fisico-meccaniche: è stata quindi<br />
fatto un approfondito studio del materiale costituente il molo allo stato odierno<br />
alla demolizione (considerando quindi eventuali processi di degrado o<br />
modificazione chimica), ed anche di ciò che sarebbe stato il cuscino di ghiaia a<br />
terra.<br />
È stata anche modellata la singola trancia in caduta, distinguendo tre differenti<br />
fasi, ed utilizzando differenti sistemi di equazioni per descriverne il moto.<br />
Prima Fase: si considera il movimento<br />
della massa, compresa dall’istante del<br />
brillamento della carica, fino al<br />
momento del primo contatto al suolo<br />
della parte inferiore del silos. Il centro<br />
di rotazione della massa è posizionato<br />
alla base della seconda (ed unica<br />
rimasta) fila di pilastri. L’angolo di<br />
rotazione è compreso tra: 0 ≤ θ ( t ) ≤ β ,<br />
mentre l’equazione che descrive il moto<br />
2<br />
d<br />
è: I1 θ ( t)<br />
= P ⋅ d ⋅sen[<br />
α + θ ( t)<br />
]<br />
2<br />
dt<br />
218
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
Seconda Fase: si considera il<br />
movimento della massa, compresa<br />
dal momento del primo contatto al<br />
suolo fino al contatto con il lembo<br />
superiore. Il centro di rotazione si<br />
trova nel primo punto di contatto.<br />
L’angolo di rotazione è compreso<br />
tra: 0 ≤θ ( t ) ≤π<br />
2 −β<br />
−γ<br />
, mentre<br />
l’equazione che descrive il moto è:<br />
2<br />
d<br />
I 2 θ 2<br />
−θ<br />
2<br />
dt<br />
( t)<br />
= P ⋅d<br />
⋅ sen[<br />
π 2 − β + φ ( t)<br />
]<br />
Terza Fase: inizia con l’adagiamento di tutta la<br />
facciata sul cuscino a terra, e si conclude con la<br />
fine definitiva del movimento della massa.<br />
Si considera il centro di rotazione ancora fisso<br />
nel primo punto di contatto, mentre l’angolo di<br />
rotazione.<br />
è compreso tra: 0 ≤ θ ( t ) ≤ γ , mentre l’equazione che descrive il moto è:<br />
( ) [ ( ) ] t d f t<br />
sen d P t<br />
2<br />
d<br />
I 2 θ = ⋅ 2 ⋅ π 2 − β + φ −θ<br />
− ⋅<br />
2<br />
dt<br />
Dopo aver fatto girare queste equazioni con un adeguato programma automatico,<br />
è stato calcolato che, dato un impulso dinamico di 0,5 sec., lo spessore minimo<br />
necessario del cuscino per ottenere l’attenuazione desiderata (cioè una pressione<br />
di contatto al suolo di 3 kg/cm 2 ), era di 4 m. Il modello agli elementi finiti del<br />
pontile, era costituito da una mesh di elementi di dimensione 50 x 50 cm., e<br />
simulava il comportamento di<br />
una parte di pontile di dimensioni in<br />
pianta 100 x 20 m., e profonda 10 m.<br />
I risultati di queste analisi, portarono<br />
alla conoscenza dello stato<br />
tensionale a terra generato dalla<br />
caduta di ognuna delle trance in cui<br />
era stato diviso l’edificio; la<br />
massima velocità di caduta rilevata<br />
era di circa 70 mm/s.<br />
Le informazioni dedotte portarono alla progettazione del cuscino secondo la<br />
forma indicata nella figura in seguito.<br />
Il controllo delle polveri<br />
Qualsiasi processo di demolizione previdente ed eseguito secondo criteri di<br />
sicurezza, prevede una accurata indagine sulle reti impiantistiche presenti e sui<br />
relativi serbatoi di contenimento. Nel caso in questione era necessario controllare<br />
in particolare l’interno dei silos stessi, ed assicurarsi che non vi sia alcuna<br />
219
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
presenza di materiale potenzialmente infiammabile (quindi esplosivo o<br />
deflagrante), prima di utilizzare qualsiasi utensile capace di generare scintille<br />
ovvero eccessivo calore.<br />
Tenendo presente la destinazione d’uso dei silos, cioè il materiale immagazzinato<br />
in esso in condizione di servizio, i tecnici adibiti alla demolizione già<br />
conoscevano i rischi correlati: era infatti risaputo che questo poteva comportare<br />
due problemi specifici: uno legato alla fermentazione del grano, causato<br />
dall’eventuale presenza di umidità, l’altro correlato alla polvere di farina , in<br />
sospensione nell’aria.<br />
In generale la presenza di micro-polvere in sospensione in aria, combinata con un<br />
ambiente particolarmente secco, se solo stimolata da una scintilla può divampare,<br />
dando luogo ad un’immane esplosione.<br />
Il rischio dell’esplosione è in generale inversamente proporzionale alla<br />
granulometrica della polvere: minore è la granulometria, maggiore è la<br />
probabilità di una sospensione diffusa ed uniforme nell’aria e quindi di un facile<br />
incendio.<br />
Studi effettuati a questo proposito, hanno indicato che il rischio sussiste per<br />
granuli di polvere di dimensione minore di 74 micron, mentre le concentrazione<br />
pericolose vanno di 10 ai 600 g/m 3 .<br />
Questa generica condizione può essere particolarmente aggravata nel caso in cui<br />
oltre alla polvere di farina , il grano, soggetto all’umidità, abbia generato gas<br />
solforici o metano (entrambi altamente infiammabili).<br />
Essendo stati abbandonati per lungo tempo (10 anni), le camere interne potevano<br />
presentare entrambe i rischi: ambiente secco che favorisce la sospensione di<br />
polveri, ovvero ambiente umido che favorisce la fermentazione e la conseguente<br />
generazione di gas.<br />
Per evitare questi pesanti rischi, è stata condotta un massivo monitoraggio di tutte<br />
le 100 camere interne dei silos. Il grado di infiammabilità degli ambienti interni è<br />
stato misurato con dispositivo capace di analizzare contemporaneamente i livelli<br />
di più gas, quali: CO2, CH4, O2, CO ed H2S. Poiché l’altezza media di ogni<br />
ambiente era di circa 50 m., sono state condotte diverse misurazione per ciascuno<br />
di essi, che sono risultate sempre fortunatamente negative.<br />
Assicurati della carenza di gas infiammabili nel ambiente, si è passato a misurare<br />
la concentrazione delle polveri sottili sospese nell’aria, attraverso un dispositivo<br />
laser a diffrazione: il volume d’aria che si vuole analizzare viene illuminato con<br />
una raggio laser visibile, di conseguenza i granuli in sospensione riflettono la<br />
luce secondo alcuni angoli caratteristici; in base ad essi è possibile risalire alla<br />
dimensione del granulo, ma non solo: la riflessione del fascio di luce avviene<br />
creando una particolare diffrazione anulare dal quale una rilevatore collegato con<br />
un terminale informatico, riesce a risalire alla concentrazione rapportata alla<br />
dimensione del granulo.<br />
Il rapporto dimensione – concentrazione dei granuli nelle camere dei silos<br />
risultarono in un range pericoloso, quindi prima di procedere con qualsiasi<br />
220
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
operazione di demolizione, tutte le camere furono areate e le pareti lavate con<br />
getti d’acqua.<br />
La prima fase della demolizione<br />
Per effettuare lo straordinario lavoro di taglio, è stato necessario utilizzare dei<br />
cavi diamantati di 180 m. di lunghezza: basti ricordare che questi fili dovevano<br />
tagliare contemporaneamente cinque setti di calcestruzzo armato di un’altezza<br />
media di circa 60 m. Per movimentare una tale circuito è stato necessario creare<br />
un dispositivo apposito capace di resistere al fortissimo picco di corrente elettrica<br />
necessaria per far partire la rotazione del filo.<br />
Per problemi di ingombro, non è stato possibile posizionare le pulegge di trazione<br />
nella posizione a loro più idonea, ma si è dovuto orientarli addirittura<br />
perpendicolarmente al piano di taglio (disposizione che comporta una fortissima<br />
usura di tutti i meccanismi di trazione).<br />
Come se ciò non bastasse, l’ambiente più alto dei silos era un piano tecnico<br />
dedicato al passaggio di tutti i pesanti macchinari (e relativi impianti) adibiti alla<br />
movimentazione del grano: si è quindi provveduto anche al loro taglio con una<br />
fiamma ossidrica.<br />
Una volta eseguito il taglio e prima di preparare le cariche per la<br />
cernierizzazione, una schiera di escavatori Caterpillar dal peso operativo di 60<br />
tonnellate cadauno, è stata impegnata a pieno regime per diversi giorni, per creare<br />
il cuscino di ghiaia (uno diverso per ogni caduta!).<br />
221
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
La seconda fase della demolizione<br />
Dopo il taglio della struttura, ci si trovava davanti a nove trance della struttura<br />
iniziale, ognuno dei quali sostenuti da otto pilastri da 1,5 m. di diametro, disposti<br />
su due file.<br />
Per ottenere la cernierizzazione alla base, e quindi il ribaltamento della struttura,<br />
è bastato minare la fila frontale di pilastri, come mostra la foto.<br />
Sullo sviluppo verticale di ogni pilastro sono stati eseguiti con un martello<br />
pneumatico, 6 fori da 32 mm. di profondità, e sono stati inseriti al loro interno dei<br />
candelotti di dinamite da 25 mm. di diametro e 200 mm. di lunghezza. Anche i<br />
pilastri posteriori sono stati indeboliti, minandoli frontalmente con un foro e<br />
tagliando con una sega i ferri longitudinali posteriori, che, in fase di caduta<br />
avrebbero opposto una resistenza, andando in trazione.<br />
Ogni foro era collegato singolarmente ad una proprio detonatore elettrico e sono<br />
stati programmati 12 fasi di micro-ritardi da 25 millisecondi cadauno.<br />
I primi due pilastri a essere fatti brillare sono stati i due centrali della fila frontale,<br />
partendo dalla base per arrivare (con microritardi) alla loro sommità; hanno<br />
seguito i pilastri laterale della prima fila (sempre dalla base fino in sommità), per<br />
poi passare alla seconda fila, con un micro-ritardo di 0,5 sec., secondo lo stesso<br />
ordine utilizzato per la prima.<br />
Con l’occasione di quest’abbattimento, il committente ha richiesto anche la<br />
demolizione di due enormi gru metalliche, che servivano per caricare il silos col<br />
grano arrivato con le navi cargo. Anche il loro abbattimento è stato ottenuto con<br />
il ribaltamento al suolo dopo aver però attentamente tagliato ed indebolito tutti<br />
quegli elementi che potevano funzionare da controventamento: sia quelli<br />
metallici (a “croce di Sant’Andrea” od a “K”) sia le tamponature esterne (le quali<br />
con la loro rigidezza possono sensibilmente modificare la direzione di caduta<br />
programmata).<br />
Per distruggere gli appoggi ed ottenere quindi il ribaltamento, sono state<br />
utilizzate delle particolari cariche esplosive concentrate, che “abbracciando” la<br />
sezione del profilato metallico, riescono letteralmente a tagliarlo.<br />
Dopo abbattimento delle gru, sulla banchina non restava altro che la torre di<br />
controllo, cioè una semplice edificio in calcestruzzo armato, alto circa 80 m., che<br />
è stato facilmente ribaltato a terra, minandone i piani inferiori.<br />
Il monitoraggio e l’analisi delle vibrazioni<br />
Sia le esplosioni delle cariche interne ai pilastri in calcestruzzo, che quelle a cielo<br />
aperto applicate ai profilati metallici, sono state progettate ed ottimizzate per<br />
essere strettamente necessarie, evitando anche di oltrepassare il limite delle<br />
vibrazioni indotte.<br />
In generale le vibrazioni più intense non sono quelle generate nel momento del<br />
brillamento, bensì quelle causate dalla caduta a terra della massa demolita.<br />
222
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
L’entità di questo secondo genere di vibrazioni è stato però approfonditamente<br />
analizzato in fase progettuale grazie proprio al modello dinamico agli elementi<br />
finiti.<br />
Per verificare la corrispondenza tra gli output della simulazione, ed i risultati<br />
fisici, è stata installata, in punti strategici del cantiere, una rete di nove differenti<br />
sismografi.<br />
I dati raccolti durante i dieci giorni della demolizione, sono serviti non solo per<br />
testare la veridicità del modello di calcolo elaborato, ma sono stati altresì<br />
utilizzati per uno studi, già avviato, relativo alla possibilità di prevedere i picchi<br />
di velocità raggiungibili da elementi proiettati durante l’impatto a terra di una<br />
massa demolita.<br />
L’obiettivo principale di questi studi ed analisi era trovare una sistema di<br />
equazioni che permettesse di valutare in maniera semplice i picchi di vibrazione<br />
indotti nell’ambiente (suolo ed edifici adiacenti) a seguito dell’impatto di masse a<br />
terra, il tutto finalizzato a poter valutare il livello di fattibilità di un processo di<br />
abbattimento totale in un contesto delicato quale quello urbano; per capire<br />
l’importanza dello studio basti pensare ai vincoli contestuali riscontrabili durante<br />
un processo di demolizione, da eseguire nel centro storico di una qualsiasi<br />
capitale europea.<br />
L’unico sistema simile di equazioni esistente è quello elaborato da Langerfors e<br />
Kihlstrom (1967), che fornisce però solo la possibilità di prevedere i picchi di<br />
vibrazioni indotti dalla detonazione di esplosivi.<br />
I risultati del monitoraggio condotto, hanno confermato ciò che ci si aspettava<br />
secondo la modellazione, mantenendo quindi i valori di vibrazioni indotte, al di<br />
sotto dei limiti fissati dalla normativa (UNI 9916 – din 4150), pur registrandosi<br />
lievi variazioni dei valori massimi: il motivo di tali variazioni è stato associato<br />
alla diversa consistenza e dimensioni dei cuscini anti-impatto, realizzati di volta<br />
in volta in posizioni diverse per le cadute delle diverse trance. Proprio queste<br />
223
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
lievi variazioni del picco hanno confermato l’importanza e la necessità di questi<br />
cuscini di assorbimento, che hanno svolto completamente il loro ruolo.<br />
La relazione empirica adoperata per la valutazione delle oscillazioni generate, è<br />
la seguente:<br />
⎛<br />
v = K ⎜<br />
⎝<br />
E ⎞<br />
⎟<br />
D ⎟<br />
⎠<br />
0.<br />
7078<br />
h g m E ⋅ ⋅ = = energia potenziale della massa in caduta;<br />
g<br />
m = massa della trancia in caduta;<br />
hg = altezza del baricentro della trancia;<br />
D = distanza dal punto di impatto;<br />
K = 14,9 ÷ 25 = coefficiente che esprime la rigidezza<br />
del terreno, (funzione delle sue caratteristiche fisicomeccaniche).<br />
È necessario sottolineare che l’espressione utilizzata, nasce empiricamente da<br />
osservazioni condotte sul ribaltamento a terra di organismi molto alti (torri,<br />
ciminiere, etc.) senza prevedere l’uso di alcun tipo di cuscino d’assorbimento.<br />
Quindi sicuramente non è possibile utilizzarla in casi di abbattimenti per<br />
implosione, ma inoltre, anche nel nostro caso forniscono una valutazione del<br />
picco fortemente maggiorato.<br />
Dal grafico<br />
riportato, è<br />
possibile osservare<br />
che le misurazioni<br />
fatte con la<br />
maggior parte dei<br />
sismografi (a parte<br />
il sismografo A) si<br />
ritrovano nei<br />
dintorni (in<br />
particolare al di<br />
sotto) della curva<br />
relativa a K = 19,5.<br />
A fornisce risultati diversi a causa probabilmente della particolare posizione di<br />
caduta della prima trancia, molto prossima al bordo della banchina.<br />
Ciononostante nei calcoli è stato utilizzato il valore di K = 25, aumentando<br />
fortemente il fattore di sicurezza, senza tra l’altro considerare la presenza del<br />
cuscino!<br />
Conclusioni<br />
L’obiettivo dell’illustrazione di questo caso studio era mostrare la non banalità<br />
del processo di demolizione di una costruzione particolare quale questo notevole<br />
silos.<br />
224
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
Mai quanto in quest’esempio è possibile dire che, in generale, come per un<br />
processo di costruzione, l’approccio può essere molto diverso: è possibile<br />
procedere improvvisando, affidandosi all’intuito ed all’esperienza pratica,<br />
oppure è possibile avanzare in maniera sicura, avendo programmano e progettato<br />
(per quanto necessario) l’iter che si deve percorrere. È chiaro che per costruzioni<br />
o demolizioni complesse, quali l’esempio illustrato, i rischi in gioco sono<br />
immensi (inconvenienti, ritardi incontrollabili, valutazioni economiche errate,<br />
ferimento del personale), e non è più possibile afrontarli con una mentalità<br />
rpovinciale e tradizionanlista che rifugge qualsiasi supporto scientifico,<br />
affidandosi alla sola intuizione dell’operatore.<br />
È semplice immaginare quali sarebbero potute essere le disastrose conseguenze<br />
se l’appalto della demolizione fosse capitato nella mani di una ditta che, pur<br />
avendo a disposizione i mezzi necessari per l’esecuzione, non avesse affrontato la<br />
progettazione con la necessaria preparazione scientifica, necessaria ed<br />
indispenssabile per intuire, capire e prevedere correttamente, l’importanza ad<br />
esempio di tutto il discorso delle vibrazioni indotte.<br />
Il secondo importante punto messo in luce con l’analisi di questo caso studio, è la<br />
possibilità di un integrazione armoniosa di tenologie molto diverse tra di loro: la<br />
tecnica del taglio col filo diamantato è infatti solitamente adoperata in un<br />
precedimento di demolizione di tipo controllato, associato solitamente a<br />
modificazioni poco invasive dell’esistente; l’esplosivo al contrario è tipico di una<br />
tipologia di abbattimento totale ed indifferenziato. Nel nostro caso si nota come<br />
abbiano lavorato con totale simbiosi, ognuno ottimizzando le proprie<br />
caratteristiche e preparando il campo per la tecnica utilizzanta in seguito.<br />
In conclusione si può osservare come oltre alla programmazione del<br />
procedimento, anche la scelta delle tecnologie stesse sia motivata da<br />
un’aspirazione di reale ottimizzazione, dalla considerazione profonda dei<br />
possibili rischi in gioco, e non, come spesso avviene in base a puri criteri di<br />
convenienza economica dell’impresa.<br />
La descrizione del seguente caso studio è liberamente tratto ed adattato da un articolo presentato<br />
dagli autori D. Coppe, A. Reggiani, A. Bacci, A. M. Verno, per la 31° Conferenza Annuale della<br />
ISEE (International Society of Esplosive Engeneering) su Esplosivi e Tecniche di Abbattimento,<br />
tenutasi ad Orlando (Florida) nel Febbraio 2005.<br />
Gli autori sono tra l’altro, i progettisti e gli esecutori stessi della demolizione.<br />
Danilo Coppe: esperto nazionale di esplosivi, fondatore della S.I.A.G.;<br />
Andrea Reggiani: ingegnere strutturista, project manager della S.I.A.G.;<br />
Adolfo Bacci: Professore di Gas Dinamica all’Università di Pisa;<br />
Amanda Vernò: ingegnere specializzato nel controllo e nel monitoraggio delle vibrazioni.<br />
225
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
Tavola illustrativa della sequenza delle fasi di abbattimento, e della caduta delle<br />
trance tagliate. Nell’ultima immagine a destra è possibile notare la nettezza della<br />
superficie tagliata col filo diamantato.<br />
226
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
DEMOLIZIONE DEL PONTE <strong>DI</strong> COURNALÈ<br />
Premessa<br />
La demolizione del ponte di Cournalè, costruito in comune di Pessinetto nel<br />
1916, rientrava in un piano di intervento sulla tratta montana della linea<br />
ferroviaria Torino-Cères programmati con il duplice obiettivo di:<br />
• rimediare al dissesto idrogeologico ed ai danni strutturali causati dalle recenti<br />
alluvioni;<br />
• riclassificare l’intera tratta al transito dei moderni elettrotreni.<br />
Per il ponte del Cournalè erano state ipotizzate due possibili soluzioni: rinforzare<br />
la struttura oppure ricostruirla integralmente.<br />
A seguito di un’attenta valutazione tecnico-economica, la seconda soluzione<br />
risultava nettamente più vantaggiosa.<br />
Il motivo per il quale si è scelto di illustrare questo progetto di demolizione è che<br />
esso rappresenta un tipico esempio di procedimento di demolizione con tecnica<br />
mista: uso di esplosivo affiancato da demolizione con classici mezzi meccanici.<br />
Inoltre questo esempio fornisce una testimonianza del fatto che la maggior parte<br />
delle tecniche utilizzabili per l’abbattimento di elementi in calcestruzzo, possono<br />
essere egualmente utilizzate per gli elementi in muratura: infatti in questo caso le<br />
travate del ponte erano realizzate in calcestruzzo (debolmente armato), mentre i<br />
piloni erano esclusivamente realizzati in blocchi di muratura.<br />
Caratteristiche del ponte<br />
Il ponte in questione è costituito da una serie di quattro archi di luce netta 17,33<br />
m., ai quali si affiancano, sul lato Torino, due archi minori, i quali scaricano<br />
direttamente sul terreno. La lunghezza complessiva del ponte si aggira sui 100 m.<br />
Gli archi sono realizzati in conglomerato cementizio non armato, lo spessore in<br />
sezione di chiave è di 0,80 m, mentre cresce sino ad 1,10 m nella sezione<br />
d’imposta.<br />
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Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
I piloni di appoggio sono stati<br />
realizzati in muratura, mentre<br />
il rivestitimento è stato<br />
eseguito in pietra a vista; le<br />
dimensioni del fusto sono di<br />
2,52 m x 6,90 m, mentre<br />
l’ingombro del relativo<br />
blocco di fondazione è di 3,20<br />
m x 7,70 m.<br />
I piloni si mantengono ad un<br />
interasse costante di circa<br />
20m.<br />
L’intervento di demolizione<br />
foto. 1 - Il ponte prima della demolizione<br />
Per evitare che la diga formata dal materiale abbattuto ostruisse completamente<br />
l’alveo del torrente (con conseguente grave pericolo di tracimazioni non<br />
controllabili) è stato deciso di effettuare la demolizione suddividendola in più fasi<br />
separate, così organizzate (fig. 1):<br />
• I fase (prima del 24.07.96): demolizione con mezzi meccanici della spalla<br />
lato Torino e dei due archi secondari adiacenti;<br />
• II fase (il 24.07.96): demolizione con esplosivo di due pile e dei due archi<br />
principali;<br />
• III fase (dal 24 al 31.07.96): sgombero del materiale abbattuto dal greto del<br />
torrente;<br />
• IV fase (il 31.07.96): demolizione con esplosivo delle due pile e dei due archi<br />
principali restanti (prossimi al lato Ceres);<br />
• V fase (dopo il 31.07.96): sgombero del materiale abbattuto e demolizione<br />
con mezzi meccanici della spalla lato Ceres.<br />
Il materiale crollato sul greto del torrente sottostante (Stura di Lanzo), è stato<br />
trasportato quindi ad un impianto di riciclaggio mobile installato in prossimità<br />
della spalla lato Torino.<br />
228
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
Il cinematismo di rottura progettato per la demolizione del vecchio ponte,<br />
prevedeva che il collasso della struttura avvenisse mediante l’esecuzione di<br />
interventi distruttivi sugli archi (in chiave e sull’imposta) e sulle pile.<br />
L’innesco dell’esplosivo è stato progettato con dei microritardi, come sempre<br />
avviene, per dare luogo alla formazione del cinematismo di rottura (e quindi di<br />
caduta) più naturale con la tipologia strutturale dell’organismo: infatti,<br />
immaginando in prima approssimazione lo schema del ponte come una trave<br />
continua su più appoggi, le prime cariche sono state fatte brillare sulle campate,<br />
distruggendone la continuità, ma più che altro, creando degli schemi a sbalzo che<br />
partono dalle pile centrali. Questa modificazione dello schema statico ha portato<br />
ad un sensibile aumento del momento agli appoggi centrali, rispetto al precedente<br />
schema di trave continua, favorendo infatti la seconda serie di esplosioni,<br />
avvenuta con un studiato microritardi, proprio alla sommità dei piloni centrali.<br />
Questa seconda ondata di esplosioni ha creato ad una cernierizzazione di questi<br />
sbalzi, (comportando la labilizzazione finale), demolendo definitivamente<br />
l’impalcato.<br />
La terza ed ultima serie di esplosioni era finalizzata all’abbattimenti del fusto<br />
delle pile d’appoggio.<br />
Come mezzo di attacco è stato adottato un esplosivo a base di nitrogliceroglicole<br />
(gelatina 1 di produzione Italesplosivi confezionata in cartucce con diametro di<br />
25 mm) caricato in fori e fatto brillare in sequenze micro-ritardate, come spiegato<br />
in precedenza.<br />
Piano di Tiro<br />
I punti delle pile e degli archi su cui si è intervenuti in maniera distruttiva con<br />
l’esplosivo, sono indicati in fig. 1. I fori (∅ = 30 mm) sono stati eseguiti dall’alto<br />
verso il basso, con profondità variabili da 0,6 a 1,5 metri.<br />
L’intervento sugli archi mirava essenzialmente a tagliare trasversalmente la<br />
struttura che, di conseguenza, è stata interessata per tutta la sua larghezza (3,55<br />
m) da una doppia fila di 6 fori interdistanti di 0,5 m circa (6 x 2 = 12 fori).<br />
L’intervento sulle pile mirava invece ad eliminare un altezza di circa 1 m,<br />
mediante frantumazione spinta del materiale costituente la muratura: di<br />
conseguenza è stata impostata una perforazione verticale a maglia quadrata (0,5 ÷<br />
0,6 m di lato) che ha interessato l’intera sezione (2,52 m x 6,90 m) con 46 fori di<br />
pila.<br />
In sostanza si sono effettuati i seguenti tipi di intervento (vedi fig. 2):<br />
A) Taglio dell’arco in chiave;<br />
B) Taglio dell’arco all’imposta;<br />
C) Frantumazione della pila.<br />
229
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
Nella tabella a fianco si riportano i<br />
consumi relativi (in particolare dei<br />
kg di esplosivo) per ogni tipologia<br />
di intervento.<br />
Sia nella volata del 24,<br />
che in quella del<br />
31.07.96, si sono<br />
effettuati due interventi<br />
di tipo A, quattro<br />
interventi di tipo B, ed<br />
infine nuovamente due<br />
interventi di tipo C.<br />
Per ambedue le volate il consumo di esplosivo e di detonatori è stato quindi<br />
pressoché identico, e precisamente quello indicato in tabella.<br />
La carica di ogni foro è stata innescata direttamente con un detonatore elettrico<br />
microritardato. Tutti i 166 detonatori sono stati collegati tra loro in serie, e le due<br />
estremità del circuito sono state collegate alla linea del tiro.<br />
Controlli di sicurezza<br />
In questo paragrafo si rileggono tutte quelle misure preventive di sicurezza prese<br />
nei confronti delle tipiche, possibili conseguenze dannose nei confronti del<br />
contesto, dovute all’uso dell’esplosivo.<br />
Il caricamento dell’esplosivo ed il collegamento del circuito elettrico, hanno<br />
richiesto in totale circa 4 ore di lavoro, durante le quali l’accesso al cantiere è<br />
stato riservato solamente al tecnico delle mine (detto in gergo fuochino). Al<br />
momento del brillamento è stato interrotto per pochi minuti il traffico sulla<br />
adiacente strada provinciale.<br />
In relazione ai problemi di sicurezza tipici delle demolizioni con esplosivo sono<br />
state adottate le seguenti procedure:<br />
230
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
- detonatori e reofori inseriti nei fori, sono stati protetti con guaine di robusto<br />
materiale isolante per prevenire dispersioni di corrente ed il conseguente<br />
rischio di creare mine inesplose;<br />
- sono state continuamente tenute sotto controllo le condizioni atmosferiche<br />
della zona per escludere la possibilità di esplosioni premature causate da<br />
correnti elettrostatiche estranee (che potrebbero portare ad un’attivazione<br />
prematura ed involuta dei detonatori);<br />
- il peso delle singole cariche è stato dimensionato, con appositi calcoli, in<br />
modo da rendere assolutamente trascurabile il livello di sismicità indotto<br />
dall’esplosione nell’ambiente circostante;<br />
- è stato evitato l’impiego di cariche esterne alla struttura, ed è stato previsto il<br />
borraggio di ogni foro, in modo tale da evitare successive sollecitazioni<br />
trasmesse attraverso l’atmosfera (sovrappressioni e/o rumori molesti). Infine,<br />
in relazione al pericolo di proiezioni incontrollate di materiale lapideo,<br />
essendo stata calcolata una gittata massima teorica di circa 100 metri, e non<br />
risultando entro tale raggio ubicata alcuna struttura, si è volutamente<br />
rinunciato a predisporre opere di contenimento, la cui posa in opera avrebbe<br />
comportato un eccessivo allungamento dei tempi.<br />
Ci si è limitati quindi a sovrapporre robusti tavolati in legname alle pareti<br />
antistanti le cariche esplosive, unicamente per proteggere il circuito elettrico di<br />
detonatori da eventuali danneggiamenti provocati da agenti esterni.<br />
Riciclaggio del prodotto demolito<br />
Per la mancanza di discariche in prossimità del cantiere e per non appesantire<br />
eccessivamente il traffico locale in un periodo di alta stagione, l’impresa<br />
contraente generale (in inglese general contractor) aveva disposto che il<br />
materiale proveniente dalla demolizione subisse i primi trattamenti sul posto, al<br />
fine di un suo successivo riciclaggio. Si è quindi scelto, tra i modelli disponibili<br />
sul mercato (ed a disposizione della ditta appaltante il lavoro di riciclaggio e<br />
smantellamento) un impianto di frantumazione mobile di dimensioni tali da poter<br />
essere posizionato nel ristretto spazio disponibile ai piedi del fiume (dimensioni<br />
di base 10,80 x 2,45 m, altezza di 3,10).<br />
231
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
Quindi, dopo una preventiva cernita dei blocchi lavorati a vista (provenienti dalle<br />
pile), il tout venant costituito da pietrame e da conglomerato cementizio è stato<br />
trattato in cantiere dal suddetto impianto di frantumazione. Con una potenza del<br />
motore di 37 kW (50 CV) a 1500 giri/min., si è garantita una produzione di 8 ÷<br />
10 t/ora, producendo un frantumato di circa 5 ÷ 10 cm, a partire da blocchi di<br />
dimensione oscillante tra i 50 ed 70 cm.<br />
L’alimentazione del frantumatore avveniva anteriormente tramite un escavatore a<br />
braccio principale snodato, mentre lo scarico del frantumato avveniva<br />
posteriormente, non prima di aver separato magneticamente i ferri (provenienti<br />
dall’armatura degli sbalzi laterali del ponte), ed averli scaricati lateralmente alla<br />
macchina, sul fianco opposto a quello in cui lavorava l’escavatore.<br />
Con questa operazione di riciclaggio si è ottenuta una notevole valorizzazione del<br />
materiale recuperato (2000 m 3 ) che verrà integralmente utilizzato sul posto, sia<br />
per le esigenze del cantiere, sia per lavori di interesse del comune di Pessinetto.<br />
Successivamente all’abbattimento del vecchio ponte, si è iniziata la costruzione<br />
di quello nuovo, realizzato con travi prefabbricati in conglomerato cementizio<br />
precompresso armato, e le cui campate hanno una lunghezza di 22,00 m. Le pile<br />
in calcestruzzo armato hanno un interasse di 23,40 m., le dimensioni del fusto<br />
sono 2,20 x 6,70 m., mentre le fondazioni hanno un ingombro di 6,80 x 10,80 m.<br />
I tempi previsti per la costruzione sono 9 mesi, con un costo complessivo<br />
dell’opera di circa 800.000. €.<br />
232
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
PARCHEGGIO SOTTERANEO AL GIANICOLO<br />
Il seguente caso progettuale è molto rappresentativo, essenzialmente per due<br />
motivi: in primis non si tratta di una classica operazione di demolizione, pensata e<br />
progettata, bensì di una soluzione di demolizione controllata, nata per ovviare ad<br />
un problema riscontrato in corso di costruzione di un opera ben diversa; in<br />
secundis, avendo riscontrato la presenza di alcuni elementi di estremo valore, la<br />
tecnologia stessa di rimozione, ha dovuto subire delle modifiche nella tecnologia<br />
di funzionamento per essere adattata alla delicata situazione.<br />
Il fatto che la seguente descrizione, sia relativa ad un progetto di demolizione<br />
controllata di un manufatto in muratura, è indifferente ai nostri fini, poiché la<br />
maggior parte delle tecniche di demolizione utilizzabili per le opere in<br />
calcestruzzo, possono essere applicate senza sostanziali modifiche, anche per la<br />
muratura.<br />
Ogni imprenditore o direttore di cantiere, conosce i problemi e le difficoltà che si<br />
incontrano quando, scavando per realizzare una qualsiasi opera (impianti,<br />
fondazioni, strade, in un lavoro pubblico o privato) si scoprono degli antichi<br />
reperti, residui di costruzioni o manufatti dell'antichità: questo significa fermare i<br />
lavori per tempi indefiniti, aspettare il giudizio delle autorità competenti, dover<br />
eseguire fastidiose ed onerose varianti in corso d’opera.<br />
fig. 1: Panoramica del Gianicolo. Vista della rampa destra scoperta e della<br />
rampa sinistra interrata.<br />
233
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
Descrizione del caso<br />
Questi inaspettati ritrovamenti esercitano un’influenza anche ben al di sopra del<br />
livello di scavo: infatti i cittadini sono i primi ad accorgersene a causa dei<br />
prolungati disagi al traffico che un cantiere aperto solitamente comporta.<br />
A Roma, nell’ambito di uno dei più importanti interventi per il Giubileo, era<br />
prevista la realizzazione del parcheggio sotterraneo del Gianicolo, opera<br />
essenziale per regolarizzare l’afflusso dei pullman e delle autovetture dei<br />
pellegrini in visita alla Città dei Vaticano. Praticamente a struttura completata,<br />
mentre si realizzavano i lavori di costruzione di una delle due rampe di accesso al<br />
parcheggio, su una di esse (quella sotterranea) sono stati trovati dei ruderi di una<br />
villa romana.<br />
Uno dei procedimenti più diffusi per la realizzazione di tunnel e gallerie, ad una<br />
quota non molto profonda rispetto al piano di campagna, prevede le seguenti fasi<br />
lavorative:<br />
- scavo a sezione obbligata, per la realizzazione delle paratie laterali;<br />
- realizzazione dei suddetti muri di contenimento;<br />
- posizionamento su di essi del solaio di copertura;<br />
- svuotamento dall’interno del volume di terra delimitato dalle partizioni<br />
realizzate.<br />
In pratica, lo scavo vero e proprio viene iniziato solo una volta che il volume di<br />
terra da eliminare, e stato delimitato con le paratie laterali ed un sovrastante solaio<br />
di copertura (che permette tra l’altro, di non interrompere a lungo il passaggio in<br />
quella zona).<br />
Il suddetto procedimento è stato esattamente seguito nel caso in esame, col<br />
risultato che l’impresa esecutrice dei lavori, dopo aver realizzato le due<br />
palificazioni laterali e la copertura, dopo aver tolto il terreno rimasto all’interno, a<br />
galleria ormai praticamente realizzata, ha scoperto delle antiche mura. E' stata<br />
avvertita la Soprintendenza e quando i tecnici sono arrivati si sono resi conto che i<br />
reperti avevano un notevole valore storico e hanno logicamente sospeso i lavori.<br />
Si è continuato poi a rimuovere manualmente la terra nella galleria, lavoro che ha<br />
avuto quindi tempi di esecuzione lunghi, visto che gli operai erano direttamente<br />
controllati dal personale della Soprintendenza.<br />
Descrizione dello stato di fatto<br />
Alla fine dello smaltimento del terreno, sono così venute alla luce alcune stanze:<br />
tre vani e mezzo, poiché il quarto era stato praticamente tranciato dalla<br />
palificazione in c.a., che costituiva una parete della galleria. La terra aveva<br />
riempito tutti gli spazi poiché, in epoca remotissima, i soffitti di tutto il complesso<br />
erano crollati.<br />
Delle stanze si sono conservati solo i muri perimetrali, costruiti dal classico muro<br />
“a sacco” romano, alcuni rifiniti in opus reticolatum, altri con affreschi in buone<br />
condizioni di conservazione.<br />
234
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
A questo punto, tutti gli interessati e responsabili delle varie istituzioni coinvolte<br />
si sono, loro malgrado, incontrati (o piuttosto scontrati) sul da farsi.<br />
Dall’intersezione di esigenze fortemente diverse, ognuna relativa alla diversa<br />
figura professionale, nacque il vero problema: come proseguire?<br />
Ignorare la scoperta era oramai impossibile, deviare sensibilmente la direzione del<br />
percorso era economicamente improponibile, ed anche crearvi un sito<br />
archeologico era logisticamente inattuabile.<br />
In particolare: l’impresa era stata costretta a sospendere i lavori, rinviando il<br />
riconoscimento di quanto eseguito, ritardando la consegna e quindi il collaudo<br />
dell’opera finita; la Soprintendenza voleva salvare e lasciare possibilmente in<br />
loco, tutte le murature ed in ogni caso temporeggiare, continuando a fare le<br />
ricerche necessarie; il Ministero dei Lavori Pubblici - Provveditorato alle Opere<br />
Pubbliche per il Lazio, che stava seguendo e dirigendo i lavori dell’intervento -<br />
avrebbe voluto che i lavori si svolgessero e terminassero nei tempi previsti; infine<br />
il Comune di Roma avrebbe voluto che i lavori fossero portati a termine per<br />
rendere fruibile completamente quell’importante opera che è il parcheggio dei<br />
Gianicolo.<br />
Dopo un lungo esame ed innumerevoli riunioni, si è finalmente concordato e<br />
stabilito di completare la galleria rendendola al più presto fruibile per l’accesso al<br />
parcheggio: dunque l’esigenza funzionale ha prevalso sulle altre.<br />
Di conseguenza ciò avrebbe comportato il distacco degli affreschi, la rimozione<br />
dei reperti murari e il recupero, attraverso una ricerca accurata, di tutto quello che<br />
si poteva ritrovare.<br />
Le strutture murarie in elevazione, con parte della fondazione, avrebbero dovuto<br />
essere spostate momentaneamente in altro luogo, in attesa di poterle rimontare in<br />
luogo da stabilirsi successivamente, assieme agli altri reperti eventualmente<br />
rinvenuti attraverso gli scavi da effettuare in loco e nelle immediate vicinanze.<br />
Il progetto della demolizione<br />
Il Provveditorato alle Opere Pubbliche per il Lazio ha quindi elaborato, con la<br />
collaborazione dei maggiori esperti dei settore, un progetto di intervento per la<br />
protezione, rimozione, traslazione al deposito dei reperti archeologici murari<br />
rinvenuti nella galleria Torlonia.<br />
235
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
fig. 9 Primo rilievo delle murature con indicazione<br />
della numerazione dei campioni.<br />
236<br />
L’intervento consisteva nella<br />
suddivisione delle pareti<br />
murarie in blocchi “campioni”,<br />
mediante l’esecuzione di tagli,<br />
eseguiti attraverso l’impiego di<br />
speciali attrezzature; in loco si<br />
sarebbe provveduto alla<br />
costruzione degli involucri di<br />
protezione ed imballaggio degli<br />
stessi campioni, grazie ai quali<br />
si sarebbe eseguita la<br />
rimozione, movimentazione e<br />
trasporto verso un deposito<br />
provvisorio.<br />
Fattore fondamentale era dunque la salvaguardia delle murature durante il taglio,<br />
l’imballaggio e gli spostamenti. Queste dovevano essere tolte dalla loro posizione<br />
senza correre il minimo rischio di frantumarle, o anche di danneggiarle<br />
minimamente. Solo così si sarebbe potuto, successivamente, rimontare e<br />
riassemblare il reperto in altro loco.<br />
Come è stato finora più volte spiegato nel testo, ogni tecnologia presenta dei<br />
particolari vantaggini ambiti diversi: compito del progettista è quello di saper<br />
distinguere quali sono i vincoli della situazione che si trova a dover affrontare, e<br />
saper, sia scegliere la tecnologia, che progettare l’intervento, in base ad essi.<br />
Le esigenze dell’operazione in questione erano il distacco degli elementi di<br />
interesse dalla loro sede, mantenendo integro il manufatto, ed evitando qualsiasi<br />
danneggiamento dovuto a vibrazioni.<br />
fig. 2 Posizionamento della macchina da taglio.<br />
Il tutto però doveva essere<br />
eseguito in tempi molto brevi,<br />
per poter permettere la<br />
prosecuzione dei lavori di<br />
costruzione della rampa.<br />
Una volta separato l’elemento<br />
campione, restava da<br />
effettuare il suo imballaggio<br />
speciale e la sua<br />
movimentazione in sede più<br />
sicura.<br />
Riassumendo le esigenze le di conseguenza i criteri per la scelta della tecnica<br />
erano:<br />
- divisione di un elemento in più parti;<br />
- esecuzione dell’operazione in tempi ridotti;<br />
- esecuzione dell’operazione con totale assenza di vibrazioni;
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
- divisione netta e precisa che non danneggi i bordi adiacenti la superficie di<br />
contatto.<br />
Sulla base dei suddetti requisiti la scelta tra le attuali tecnologia a disposizione sul<br />
mercato è versa per il taglio, effettuato con utensili dai bordi diamantati.<br />
Le fasi lavorative previste nel progetto erano organizzate come segue:<br />
- taglio delle murature con attrezzature al diamante, in blocchi definiti<br />
“campioni”, con pezzatura di circa 1,30 m di base, per 1,50 m di altezza.<br />
- inserimento di una lastra di metallo di adeguato spessore nel taglio di base,<br />
con risvolto verticale ad “L” in modo da contenere base e risvolto inferiore del<br />
maschio murario.<br />
- costruzione in loco di un imballaggio in legno foderato con pannelli in<br />
materiale poliuretanico, con la funzione di assorbire e uniformare le sporgenze<br />
e le irregolarità della muratura, proteggerla e sostenerla.<br />
- serraggio delle pareti lignee mediante installazione di tiranti filettati posti nelle<br />
parti alte e basse dei contenitore, attraversanti anche i risvolti metallici.<br />
- rimozione dei “campioni” facendoli scorrere dalla loro posizione su un fork<br />
lift, utilizzando la lastra metallica, posta alla base, come un vassoio di<br />
sostegno.<br />
Prima dell’intervento sulle murature la Soprintendenza ha provveduto al distacco<br />
di tutti gli affreschi, al loro trasporto presso il laboratorio per il consolidamento,<br />
pulizia e restauro su una struttura a nido d’ape, per poterli poi rimontare sulle<br />
murature, una volta riassemblate.<br />
L’esecuzione dei lavori<br />
Il Provveditorato, in accordo con l’impresa che stava eseguendo il lavoro di<br />
costruzione delle rampe, ha quindi interpellato alcune imprese di sua fiducia; uno<br />
dei criteri più vincolanti di scelta dell’impresa esecutrice, era proprio la<br />
ristrettezza dei tempi per l’esecuzione del lavoro, richiesti dall’urgenza di aprire<br />
l’accesso al parcheggio.<br />
237
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
Infine, tra le imprese presentatesi, è stata scelta la Saide Costruzioni di Roma, che,<br />
oltre a disporre delle necessarie attrezzature specialistiche, del personale<br />
competente, si è detta pronta a seguire le vincolanti modalità indicate e stabilite<br />
dal progetto.<br />
L’impresa scelta, aveva già svolto lavori di particolare delicatezza, quale<br />
l’intervento per il sostegno delle notevoli travi di appoggio delle vele nella<br />
Basilica Superiore di S. Francesco ad Assisi, coperte dai notissimi affreschi di<br />
Giotto.<br />
Come previsto dal progetto, sono state utilizzate delle attrezzature al diamante,<br />
necessarie per ottenere un taglio perfetto delle murature, al fine di poter imballare<br />
i settori di muro tagliati nelle “casserature” preparate a piè d’opera. È stato<br />
dunque organizzato il cantiere con due turni di personale altamente specializzato,<br />
in modo da poter rientrare nei tempi prefissati; sono stati inoltre realizzati,<br />
direttamente in galleria, un piccolo ma completo laboratorio di falegnameria ed<br />
un’officina meccanica; le funzioni di questa officina erano: la costruzione dei<br />
contenitori in legno foderati, il taglio a misura delle lastre di lamiera costituenti i<br />
basamenti di appoggio, ed il contenimento dei campioni.<br />
Per effettuare i tagli delle murature, così come richiesto, sono state approntate le<br />
varie attrezzature disponibili, seghe elettriche a nastro diamantato, seghe a disco<br />
diamantato, seghe con catena diamantata e carotatrici al diamante per i perfori<br />
occorrenti al passaggio dei nastro diamantato (per i dettagli delle suddette<br />
tecnologie, vedere relativo paragrafo nel capitolo “Le Tecnologie della<br />
Demolizione”); inoltre, per alcuni tagli di rifinitura e di distacco tra la<br />
palificazione in cemento e l'antico manufatto in muratura romana, delle seghe a<br />
catena con riporti di placche al Widia.<br />
Naturalmente, come sempre avviene negli interventi sul costruito, in corso<br />
d’opera nascono problemi difficilmente prevedibili in fase progettuale: la maggior<br />
parte delle attrezzature per il taglio (per c.a. o per muratura) necessita di un<br />
sistema di liquid cooling ( = raffreddamento liquido) per stemperare le elevate<br />
temperature che si generano per attrito tra lama e superfici di contatto al momento<br />
del taglio: lo smaltimento delle acque, specie in un terreno già umido mal si<br />
concilia, col rischio di dilavamento delle preziose murature.<br />
238
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
L’impresa in questione, ha eseguito quindi una serie di prove, con le suddette<br />
attrezzature, al fine di vedere se era possibile utilizzare gli utensili diamantati<br />
senza raffreddarli, e quali sarebbero stati gli effetti sull’elemento da tagliare, e<br />
sull’attrezzatura stessa.<br />
L’antica muratura, era costituita in parte da blocchi e pezzatura di tufo, ed in parte<br />
da una tipica struttura “a sacco”, cioè due pareti in mattoni a delimitare<br />
un’intercapedine riempite di silice, sassi, scaglie di marmo, pezzi di basalto, etc.<br />
Il disco diamantato, la cui velocità di taglio avrebbe consentito un intervento<br />
rapido e molto preciso, non si è purtroppo potuto utilizzare, in quanto la sua<br />
struttura in acciaio, anche dopo aver ridotto il numero di giri, si è surriscaldata<br />
rapidamente, deformandosi.<br />
Anche le catene diamantate, senza raffreddamento non si sono potute utilizzare<br />
per lo stesso motivo. La deformazione della lama, rappresentava non solo un<br />
danno irreversibile per lo strumento, ma comportava il rischio – ben più grave – di<br />
eseguire un taglio incontrollabile nella muratura.<br />
La soluzione che infine ha consentito di eseguire il lavoro senza acqua di<br />
raffreddamento, è stata il nastro diamantato iniettato in plastica, opportunamente<br />
adattato per l’occasione.<br />
Le macchine sono state posizionate con le pulegge di trazione opportunamente<br />
distanziate dal muro, il nastro in uso era dunque più lungo di quanto normalmente<br />
utilizzato ed è stato fatto girare più lentamente: questo ha consentito che il calore<br />
provocato dall’attrito delle sole perle sulla muratura, non si trasmettesse e si<br />
accumulasse.<br />
Le molle, distanziatrici delle perle, e la struttura in acciaio, non hanno<br />
praticamente comportato attrito. Inoltre, la minore velocità di rotazione adottata,<br />
consentiva a ciascuna perla di effettuare un taglio perfetto, e di raffreddarsi prima<br />
di ritoccare il muro.<br />
239
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
Questa soluzione ha consentito di realizzare l’intervento in modo sicuro e preciso,<br />
rispondente alle richiesta della committenza, ovviando al problema del deflusso<br />
delle acque di raffreddamento. Per le suddette operazioni è stato utilizzato un<br />
nastro diamantato con 36 perle/metro, rivestito e iniettato in plastica, di<br />
granulometria 40 – 50, elettro-deposto, a concentrazione KD 1.1.<br />
fig. 10: prelievo dei campioni con montacarichi<br />
Durante le fasi di lavorazione, sono stati inoltre ritrovati due o tre frammenti di<br />
affresco (sfortunatamente di piccole proporzioni) che sono stati imballati, previa<br />
adeguata protezione, assieme alla porzione di muro sul quale trovavano.<br />
Nel corso dei lavori la sovrintendenza che, con la costante presenza degli<br />
archeologi e di alcuni specialisti del restauro ha seguito l’intero corso dei lavori,<br />
ha chiesto il recupero ed il “campionamento” di altre sedici porzioni di muro,<br />
portando così il totale dei campioni, a settansei.<br />
Sono stati anche recuperati tre blocchi di travertino, che costituivano delle soglie<br />
ed una decina di “bolli laterizi”.<br />
Nonostante tutti queste interruzioni ed imprevisti, sono stati rispettati i tempi<br />
previsti per il lavoro, permettendo la continuazione della rampa per l’accesso al<br />
parcheggio: il tutto senza il minimo danno ai reperti ritrovati.<br />
Tutti i campioni sono stati momentaneamente depositati in un locale vicino alla<br />
zona di ritrovamento, ed aspettano solo di essere rimontati, insieme alla<br />
reinstallazione degli affreschi e l’eventuale abbinamento con altri reperti che si<br />
spera di trovare durante successivi scavi.<br />
Questo potrebbe consentire una ricostruzione, interessante seppur parziale, di<br />
quella che potrebbe essere stata la “Domus Agrippinae”, cioè la villa che è stata<br />
prima di Agrippina, poi di Caligola ed infine di Nerone.<br />
240
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
DEMOLIZIONE DELLO STA<strong>DI</strong>O “KINGDOME” A<br />
SEATTLE, WASHINGTON<br />
Lo stadio Kingdome di Seattle, costruito nel 1976, era uno spazio<br />
multifunzionale estremamente versatile: infatti costituiva la sede di allenamento<br />
delle due principali squadre sportive, e veniva spesso utilizzato per accogliere<br />
grandi fiere e manifestazioni commerciali, concerti musicali ed attività di vario<br />
genere finalizzate alle famiglie.<br />
A seconda dell’evento poteva accogliere addirittura fino a 70.000 persone. Dalla<br />
data della sua apertura, in 24 anni vi si sono tenuti 3.000 grandi eventi e sono<br />
state accolte 66 milioni di visitatori, compensando abbondantemente i costi di<br />
costruzione di 67 milioni di dollari.<br />
Nel giugno del 1997, i cittadini dello stato di Washington hanno deciso con un<br />
referendum, la costruzione di un nuovo stadio da calcio e centro di grandi<br />
manifestazioni per la comunità.<br />
Il nuovo stadio sarebbe sostituito grandemente tutte le funzioni esercitate da<br />
quello precedente, con l’aggiunta netta di un parcheggio da 2.000 posti macchina.<br />
Lo stadio da demolire era comunque una meraviglia dell’ingegneria:<br />
rappresentava infatti la più grande copertura al mondo realizzata come volta<br />
sottile in calcestruzzo armato; il diametro della cupola era di 219,46 m (720 foot),<br />
e la volta sottile stessa aveva uno spessore di 12,7 cm (5 inches); era rinforzata da<br />
40 costoloni radiali, che partivano da un anello di compressione, spesso 228,6 cm<br />
(7,5 foot) e di diametro 8,78 m (28.8 foot), ed arrivavano da un anello di trazione,<br />
spesso 60,96 cm (2,0 foot) e di diametro 7,31 m (24.0 foot). Quest’ultimo anello<br />
perimetrale poggiava su 40 pilastri in calcestruzzo alti 41,15 m (135 foot).<br />
Una squadra di 20 tecnici ha preparato l’implosione di questa grande struttura per<br />
cinque settimane, preparando circa 5.905 fori in cui inserire le cariche esplosive.<br />
Alla fine sono stati usati circa 2.145 kg di esplosivo e 34,8 m di corda.<br />
Il progetto della demolizione<br />
Uno dei principali vincoli di progetto nel caso in analisi erano sicuramente le<br />
imponenti dimensioni dell’organismo: era impensabile un suo smantellamento<br />
progressivo, non solo per l’allungamento che avrebbero subito i tempi, ma in<br />
particolare a causa della conformazione strutturale dell’opera stessa: non è<br />
possibile tagliare a fette o settori una struttura a cupola, e pretendere che continui<br />
a restare in piedi per la durata dello smantellamento, la stabilità dell’intero<br />
sistema è affidata più che mai alla collaborazione di ogni singolo componente<br />
strutturale, che non può essere rimosso senza creare disastrose ed incontrollabili<br />
conseguenze.<br />
241
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
Inoltre l’ordine di grandezza delle dimensioni era tale da rendere impossibile un<br />
disfacimento che portasse una dispersione di macerie in un’area troppo vasta,<br />
oppure la creazione di un cumulo troppo alto: in entrambi i casi, i tempi relativi<br />
alle successive operazioni di trasporto e smaltimento avrebbero subito dei forti<br />
allungamenti, ed in particolare nel secondo caso si sarebbe reso necessario l’uso<br />
di particolari gru (dall’altezza media, ma dall’eccessiva lunghezza del braccio);<br />
queste dovevano quindi essere localizzate in un unico sito, ben accessibile da<br />
ogni lato, tale da semplificare e favorire le fasi successive.<br />
L’unica soluzione era quella di far collassare su se stessa la struttura: questa<br />
soluzione si presentava come la meno rischiosa, ed avrebbe, se riuscita, permesso<br />
l’accumulo di tutte le macerie in una zona relativamente circoscritta.<br />
A causa della conformazione a simmetria radiale non è però fisicamente possibile<br />
far implodere una cupola su se stessa, poiché ogni trancia opporrebbe resistenza<br />
nei confronti di quella opposta, nel suo movimento di caduta verso l’interno.<br />
Si è quindi pensato di dividere il momento dell’implosione in due fasi: in ognuna<br />
delle fasi si sarebbero indeboliti ed atterrati degli spicchi diversi, ovviamente non<br />
in adiacenza uno con l’altro.<br />
Nella seguente sequenza fotografica vengono illustrati i principali momenti<br />
dell’abbattimento: si può notare come vengano progressivamente formate le<br />
cerniere per ogni settore circolare, e come si generi di conseguenza il<br />
cinematismo di caduta.<br />
Le prima fase in assoluto consiste nell’indebolimento della struttura: deve essere<br />
ridotta la sua rigidezza globale, abbassandola, da una struttura iperstatica, ad una<br />
al limite dell’isostaticità.<br />
Quindi in primo luogo sono stati rimossi tutti quegli elementi che avrebbero<br />
potuto opporsi in fase di caduta, o modificarne la traiettoria pianificata:<br />
l’eliminazione di tutte le tamponature, ha lasciato in vista il nudo scheletro.<br />
La struttura era realizzata con due tecnologie a seconda del tipo di elemento<br />
strutturale: i pilastri e tutti gli altri elementi soggetti essenzialmente a<br />
sollecitazioni di compressione (od al limite presso- flessione) erano realizzati in<br />
calcestruzzo ordinario, gettato in opera, mentre i costoloni, soggetti in<br />
242
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
calcestruzzo armato precompresso: quest’ultimi potevano essere sia a cavi pretesi<br />
che post-tesi (vedere fig.1.b).<br />
Prima ancora di lavorare con gli esplosivi, si conclude la fase dell’indebolimento,<br />
eliminando tutte le rampe scale e quegli elementi di elevata rigidezza, non solo<br />
per evidenti motivi strutturali, ma anche semplicemente per ridurre il quantitativo<br />
di macerie da raccogliere in seguito.<br />
Solo a questo punto è possibile iniziare a posizionare le cariche esplosive: queste<br />
vengono collocate in modo tale da creare tante cerniere ed abbassare di<br />
conseguenza il grado di iperstaticità delle struttura.<br />
Come si può notare osservando la foto 3.a, è stata effettuata la suddivisione per<br />
settori premessa per facilitare il collasso: i settori circolari più scuri sono quelli<br />
destinati a cadere con il brillamento della prima serie di cariche, mentre quelli più<br />
chiari seguiranno i primi ad un intervallo temporale di 2,6 secondi. Nella figura<br />
3.b invece si possono notare le speciali “bendature” con le quali sono stati fasciati<br />
i punti di maggior concentrazione di esplosivo, al fine di limitare il più possibile<br />
la proiezione di detriti di piccola taglia.<br />
243
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
Dalla foto si vede come i primi tre settori iniziano ad instabilizzarsi ed a<br />
collassare verso l’interno grazie alla cerniera creata a circa 1/3 dello sviluppo dei<br />
costoloni; è stata effettuata una cernierizzazione anche negl’elementi verticali,<br />
portandoli al ribaltamento; come si può vedere dalla sezione assonometrica, le<br />
rampe orizzontali che collegano i pilastri sono state lasciate integre, ed il loro<br />
forte carico ha aiutato fortemente il ribaltamento delle due file di colonne, che, di<br />
per sé potevano altrimenti opporre un buon momento d’inerzia resistente<br />
complessivo.<br />
Si comprende quindi come il progetto del brillamento sia stato pensato per<br />
sfruttare al massimo la forza di gravità, non facendo altro che mettere la struttura<br />
di in condizione di non poterle opporre resistenza.<br />
Non appena i prime tre spicchi si avviano a toccare rovinosamente il suolo, viene<br />
fatta brillare la seconda serie di cariche: gli ultimi tre settori circolari vengono<br />
“cinematizzati” allo stesso modo dei primi tre, con la differenza che oramai non<br />
incontrano nessun contrasto laterale lungo la caduta.<br />
Una volta cernierizzate queste strutture parziali, durante la loro caduta viene fatta<br />
esplodere una terza ed ultima ondata di microcariche, la cui funzione è l’ulteriore<br />
244
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
frantumazione degli elementi strutturali; questa frammentazione non solo<br />
semplifica le operazioni di smaltimento, ma abbatte fortemente l’impatto della<br />
massa al suolo, e la conseguente creazione di onde di vibrazione.<br />
foto 6.a<br />
245<br />
In circa 20 secondi,<br />
l’intera struttura era<br />
atterrata, generando un<br />
immenso cumulo di<br />
macerie che però non<br />
fuoriuscì dal perimetro<br />
dello stadio stesso.<br />
Anche la proiezione di<br />
macerie di piccola taglia,<br />
fu estremamente limitata e<br />
non comportò nessun<br />
danno al contesto<br />
cittadino.<br />
Il Kingdome è stato così atterrato esattamente in soli 16,8 secondi,<br />
comportandosi molto meglio delle aspettative: le macerie delle demolizione si<br />
sono concentrate in un mucchio pressappoco circolare di circa 7 m d’altezza,<br />
contro i 21 metri previsti.<br />
L’implosione e l’impatto a terra hanno creato una vibrazione paragonabile a<br />
quella di un terremoto di 2,3 gradi della scala Richter, ma non ha causato nessun<br />
danno sulle strutture adiacenti.<br />
Si riportano alcune immagine del momento della caduta e delle fasi preparative.<br />
Sequenze in successione dell’abbattimento dei primi e dei secondi settori<br />
circolari: si può apprezzare il ritardo voluto nel brillamento notando come mentre<br />
stia esplodendo la seconda serie di cariche, le prime fascie di copertura stia<br />
molto al di sotto del suo profilo originale.
Capitolo 3 “Verba Volant, Exempla Manent”<br />
Nella foto a sinistra si può osservare il risultato finale dell’operazione.<br />
La foto a destra invece, illustra la fase dell’armamento delle mine sull’estradosso<br />
della copertura.<br />
246
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
IL CONTROLLO DEL RISCHIO NELLA<br />
DEMOLIZIONE<br />
Premessa<br />
Nel primo capitolo sono stati enucleati e analizzati tutti quei fattori che possono<br />
rientrare all’interno di un processo progettuale.<br />
Nel mondo delle costruzioni, a prescindere da quale sia l’oggetto della<br />
progettazione, i fattori che più caratterizzano i relativi processi progettuali non<br />
variano molto: che si sia trattando un progetto di costruzione, di manutenzione, di<br />
risanamento o di consolidamento antisismico, gli elementi che dirigono la<br />
progettazione sono pressoché gli stessi.<br />
Come è stato spiegato nei paragrafi iniziali, anche la demolizione fa parte<br />
integrante del ciclo di vita di un edificio. Alla pari di tutte le altre fasi, ideazione,<br />
costruzione, gestione e manutenzione, anch’essa necessita di un processo<br />
progettuale che diriga a monte, le sue attività operative.<br />
Ciò che si desume facilmente leggendo i primi capitoli del testo è la volontà di<br />
presentare una nuova visione, più razionale, del momento della demolizione e<br />
della relativa attività pianificatoria: se finora quest’ultima è sempre stata vista, in<br />
particolare nel mondo lavorativo, come un momento a sé stante ed isolato, le cui<br />
scelte progettuali erano regolate solamente da criteri di convenienza economica, è<br />
importante focalizzarla come una fase appartenente all’intero ciclo di vita<br />
dell’edificio, e come tale fortemente influenza da esso.<br />
Solo in questo modo è possibile associare alla demolizione, il concetto e la<br />
necessità di un progetto, come viene naturalmente fatto per tutte le fasi della<br />
costruzione e della gestione.<br />
Si ribadisce che i suddetti discorsi, e le considerazioni che seguiranno, assumono<br />
il loro pieno valore alla condizione che siano relativi ad interventi complessi di<br />
demolizione: con ciò si intendono operazioni di smantellamento di organismi<br />
edilizi che, per motivi vari, non possano essere eseguite attraverso la cosiddetta<br />
soluzione “banale”.<br />
È chiaro che per smantellamenti di piccoli organismi edilizi, la necessità di<br />
un’attività pianificatoria non sussiste, ma non appena ci si imbatta in una<br />
organismo più impegnativo, che, per motivi di sicurezza o semplicemente<br />
economici, richieda un’ottimizzazione del processo, finalizzata all’ottenimento di<br />
un predeterminato rendimento, diventa necessario scindere la demolizione in tutti<br />
i suoi fattori costitutivi, e trovare la soluzione progettuale più compatibile con la<br />
maggior parte dei vincoli presentati dal contesto.<br />
Proprio in ciò risiede, lo spirito e la profonda motivazione, che è alla base, e<br />
giustifica tutta la ricerca: un’attività demolitiva (di un organismo complesso) non<br />
può più essere affrontata con la superficialità che ha caratterizzata sinora questo<br />
247
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
campo, deve essere invece trattata con gli stessi mezzi e criteri di ottimizzazione<br />
utilizzati per le altre stadi del ciclo vitale di un organismo edilizio.<br />
Se, come si è concluso finora, risulta quindi necessario per vari motivi, anteporre<br />
ad un atto di demolizione un progetto coerente al fine di razionalizzare<br />
quest’ultimo, è necessario ancor prima conoscere a fondo quali siano i fattori<br />
costitutivi di un progetto di demolizione: questa indagine è stata condotta nel<br />
primo capitolo di questo testo.<br />
Una volta definiti e classificati i componenti principali di un progetto di<br />
demolizione, l’obiettivo che si pone questa ricerca è quello di concentrarsi in<br />
particolare su uno dei fattori di progetto più vincolanti e caratterizzanti: il<br />
cosiddetto Risk Factor (fattore di rischio). Si tenterà quindi un esperimento di<br />
controllo del rischio in un processo di abbattimento, tramite uno degli strumenti<br />
di analitici oggi più usati per la modellazione probabilistica dei sistemi: le Reti<br />
Bayesiane. Attraverso le reti mostreremo come sia possibile attribuire dei valori<br />
di probabilità alle varie situazioni di rischio evidenziate.<br />
Il Project Management<br />
L’approfondita analisi fattori in gioco nel momento progettuale o egualmente<br />
decisionale, finalizzata all’ottimizzazione di qualsiasi processo produttivo, è da<br />
alcuni anni oggetto di studio di vari enti: più in generale rientra nella definizione<br />
del cosiddetto Project Management.<br />
Esiste infatti da diversi anni una disciplina, ed un relativo campo di studi, il cui<br />
scopo principale è l’ottimizzazione, e dell’iter progettuale e del relativo processo<br />
realizzativo, di qualsiasi genere di prodotto, producibile industrialmente e non;<br />
ciò può valere per il prodotto nella sua globalità, o solamente per i suoi singoli<br />
componenti costitutivi.<br />
Il Project Management è, più in generale definibile come, l’applicazione di<br />
conoscenze, capacità, strumenti e tecniche, ad un’attività progettuale, finalizzata<br />
al raggiungimento ed al soddisfacimento di esigenze espresse da un committente.<br />
La definizione appena data è appositamente generica, poiché in questo modo<br />
risulta chiaro il fatto che, l’organizzazione di un attività pianificatoria attraverso<br />
la disciplina Project Management, è applicabile a qualsiasi tipo di oggetto da<br />
produzione, con l’unico fine di ottimizzare il rendimento dell’attività progettuale<br />
stessa e/o del seguente iter produttivo.<br />
Il Project Management è una disciplina che nasce per ottenere un controllo di tipo<br />
logistico su un qualsiasi processo produttivo, in particolare in quelli di tipo<br />
industriale: in poco tempo la possibilità di avere questo tipo di controllo, si è<br />
anche estesa anche alla fase progettuale.<br />
L’organizzazione concettuale dell’intero Body of Knowledge (corpo di<br />
conoscenze) afferente al Project Management è oramai abbastanza normalizzata e<br />
standardizzata: esiste infatti un centro di studi americano, internazionalmente<br />
248
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
riconosciuto, il PMI (Project Management Institute), dove vengono approfondite<br />
ed insegnate tutte le discipline afferenti a questo campo di studio.<br />
Qualsiasi professionista, a prescindere del campo in cui opera riconosce la<br />
necessità dell’esistenza di un progetto a monte di qualsiasi attività pratica<br />
complessa: questa esigenza, rappresentata da una pianificazione ordinata e<br />
razionale delle fasi operative di una qualsiasi attività pratica, è comune ed<br />
universalmente valida per qualsiasi attività professionale di alto livello: un<br />
chirurgo deve pianificare dettagliatamente le operazioni da eseguire, come un<br />
avvocato necessita di un pian di attacco per difendere una causa in tribunale,<br />
senza parlare della fervida attività progettuale che precede oramai qualsiasi<br />
nuovo lancio pubblicitari di un prodotto commerciale.<br />
L’ambito delle costruzioni è quello che da sempre si è più appoggiato sulla<br />
presenza di un progetto, che espliciti e spieghi ai diversi operatori, i svariati<br />
aspetti che costituiscono un organismo edilizio, permettendone la realizzazione<br />
fisica.<br />
Senza entrare troppo nel dettaglio, si potrebbe ricordare come, se ne passato un<br />
progetto di una grande opera era essenzialmente gestito da un’unica persona (o<br />
poco più), ai tempi odierni, con la complessità raggiunta dai progetti di larga<br />
scala, sarebbe impossibile pensare ad un unico personaggio che controlli nel<br />
dettaglio tutto l’iter: naturalmente ciò si verifica anche a causa della profonda<br />
specificità che caratterizza oramai ogni disciplina scientifica. Si è quindi passati<br />
alla cosiddetta progettazione d’equipe, in cui le menti e la professionalità di<br />
diverse persone collaborano al fine di generare un prodotto unico.<br />
Cos’è un Progetto<br />
Prima di iniziare ad analizzare le principali knowledge areas (aree di conoscenza)<br />
di un progetto, visti secondo la disciplina del Project Management, sarebbe utile<br />
fissare qualche definizione del concetto stesso di progetto. Solitamente, ad<br />
un’attività intellettuale pianificatoria, ordinata e razionale, seguono un’insieme di<br />
operazione pratiche che si pongono lo scopo di dar vita ad un prodotto. Quindi<br />
progetti ed operazioni condividono alcune caratteristiche; in particolare:<br />
- sono entrambi eseguiti da persone;<br />
- sono entrambi limitati da vincoli di vario genere;<br />
- vengono pianificati, eseguiti e controllati.<br />
Le principali differenze tra i due suddetti enti consistono nel fatto che le<br />
operazioni hanno uno svolgimento continuo e spesso ripetitivo, mentre i progetti<br />
sono temporanei ed unici.<br />
Quindi un progetto è definibile come un’attività temporanea intrapresa per creare<br />
un prodotto od un servizio comunque unico. Per “temporanea” si intende che<br />
ogni progetto ha un inizio ed una fine ben definita, seppur non necessariamente<br />
debba essere fissata la durata esatta.<br />
249
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
La conclusione temporale del progetto avviene quando siano stati raggiunti gli<br />
obiettivi preposti, oppure quando risulta chiaro che gli stessi obiettivi non<br />
possano essere raggiunti. Il termine temporaneo non fornisce inoltre alcuna<br />
indicazione sulla durata del tempo di servizio del prodotto o servizio realizzato.<br />
Per “unico” si intende che il prodotto o servizio fornito differisce nelle sue<br />
caratteristiche principali da qualsiasi altro prodotto o servizio simile. Si fa notare<br />
che un servizio/prodotto può mantenere la sua unicità nonostante esso appartenga<br />
ad una categoria esistente molto vasta: basti pensare che una qualsiasi villa, pur<br />
appartenendo alla categoria di edificio con destinazione d’uso di civileabitazione,<br />
non potrà mai essere eguale ad un’altra villa.<br />
Egualmente lo stesso discorso vale a proposito degli elementi costruttivi: pur<br />
potendo essere standardizzati e ripetitivi, ciò non influisce sull’unicità del<br />
prodotto che concorrono a creare nella loro globalità.<br />
Un progetto può essere intrapreso a qualsiasi livello di organizzazione, può<br />
coinvolgere un sola persona o centinaia di persone, basti ricordare la costruzione<br />
delle cattedrali gotiche storiche. Allo stesso modo sia le ore dedicate, che le unità<br />
lavorative possono essere numericamente molto varie.<br />
Per ulteriore chiarezza si forniscono in seguito alcuni esempi di progetti relativi<br />
ai campi più diversi:<br />
- sviluppo di un nuovo prodotto o servizio;<br />
- modifica della struttura di un’organizzazione;<br />
- progetto di un nuovo mezzo di trasporto;<br />
- sviluppo di un nuovo sistema di scambio dati;<br />
- costruzione di un organismo edilizio;<br />
- presentazione una campagna politica o pubblicitaria;<br />
- potenziamento di un particolare business.<br />
Resta infine necessario sottolineare una lieve problematica linguistica del termine<br />
“progetto”: in italiano, questo termine viene utilizzato indistintamente per<br />
indicare concetti che in inglese vengono espressi in maniera distinta:<br />
Design Progettazione e progetto tecnico/artistico di un qualche<br />
prodotto/servizio/componente;<br />
Engeneering Progettazione in senso tecnico, con attenzione alle fasi<br />
realizzative, oltre che funzionali del prodotto;<br />
Drawing Disegni tecnici che comprendono una rappresentazione<br />
formale del progetto tecnico;<br />
Project Una serie di attività mirate al raggiungimento di un<br />
obiettivo; queste possono comprendere anche una parte<br />
relativa allo sviluppo progettuale tecnico di<br />
componenti/prodotti.<br />
250
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
Volendo esprimere i suddetti termini su un caso pratico, si consideri il seguente<br />
esempio:<br />
Design Sviluppo delle caratteristiche tecniche del nuovo veicolo:<br />
forma, motorizzazione , analisi strutturale, analisi<br />
funzionale, dimensionamenti etc.<br />
Engeneering Revisione del progetto della nuova auto per renderla<br />
costruibile sulle linee esistenti in modo efficiente;<br />
Drawing Disegni tecnici del nuovo veicolo;<br />
Project Proteo mirato allo sviluppo della nuova autovettura: analisi<br />
di mercato, gestione del team dell’ingegneria,<br />
pianificazione dei tempi di sviluppo, sviluppo del processo<br />
produttivo sviluppo di nuove tecnologie di realizzazione,<br />
analisi di costo, studi di fattibilità impostazione del nuovo<br />
veicolo, del suo sistema produttivo e di<br />
commercializzazione.<br />
Motivi del Project Management<br />
Vista l’universalità del concetto di progetto, la possibilità di affiancare un’attività<br />
pianificatoria in qualsiasi campo di tipo professionale, e d’altra parte, la necessità<br />
di organizzare e gestire le diverse competenze all’interno di equipe di<br />
progettazione, si comprende come sia nata l’esigenza di controllare i fattori<br />
appena descritti, da un riferimento superiore: ossia pianificare ed ottimizzare<br />
l’attività progettuale stessa. Questo è il target (lo scopo) principale che si pone il<br />
Project Management.<br />
Un altro vantaggio che l’introduzione del Project Management comporta, è la<br />
possibilità di creare un nuovo linguaggio comune, che utilizza terminologie<br />
compatibili con qualsiasi campo all’interno del quale si stia operando un’attività<br />
progettuale.<br />
Una conseguenza diretta del suddetto vantaggio, è però la necessità di mantenere<br />
i concetti trattati ad una scala abbastanza ampia da poter essere sempre adattata ai<br />
vari campi professionali, spesso estremamente diversi tra loro: si noterà quindi<br />
una certa impossibilità di scendere nel dettaglio, ma tra d’altra parte non bisogna<br />
dimenticare che l’obiettivo principale del Project Management è quello di<br />
controllare e gestire i fattori, quindi i protagonisti e le competenze, di un processo<br />
progettuale.<br />
Si riportano in seguito alcune definizioni di Project Management, al fine di<br />
chiarificarne ulteriormente le caratteristiche:<br />
• Per P.M. si intende l’applicazione dell’approccio sistemico alla gestione di<br />
attività tecnologicamente complesse o di progetti i cui obiettivi sono<br />
esplicitamente fissati in termini di parametri di costo e performance.<br />
(Cleland & King 1988)<br />
251
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
• Pianificare, organizzare, dirigere e controllare le risorse dell’azienda per un<br />
obiettivo relativamente di breve termine, che è stato fissato per portare a<br />
termine traguardi ed obiettivi specifici. Inoltre il P.M. utilizza l’approccio<br />
sistemico alla gestione mediante l’assegnazione di personale di funzione<br />
(gerarchia verticale) ad uno specifico progetto (gerarchia orizzontale).<br />
(Kerzner 1989)<br />
Ed ancora:<br />
• Il processo mediante il quale le persone cercano di guidare un progetto per<br />
raggiungere traguardi prestabiliti, nel rispetto di vincoli temporali. Questo<br />
processo coinvolge elementi di pianificazione, monitorino, analisi, problem<br />
solving e comunicazione.<br />
• I sistemi automatizzati di PM aiutano i manager a mantenere gli elementi di<br />
controllo in particolare per progetti di grandi dimensioni, complessi, che<br />
implicano la gestione di un’elevata quantità di dati. Con l’aiuto di questi<br />
sistemi ed il supporto di servizi di PM, i manager sono meglio in grado di<br />
fissare il loro piano, di valutare regolarmente lo stato del progetto rispetto al<br />
piano e di sostenere possibili linee di azione alternative…<br />
(Decision Technologies Division della Electronic Data System Corporation –<br />
General Motors)<br />
Resta da fare un’ultima distinzione: spesso, in particolare nel linguaggio comune,<br />
il termine Project Management, viene più o meno impropriamente utilizzato per<br />
descrivere un organizzazione finalizzata al controllo e la gestione di operazioni di<br />
tipo continuo; in sintesi, si intende la semplice organizzazione del cantiere: è<br />
facile comprendere come questa visione del Project Management sia limitante<br />
rispetto a quella finora descritta.<br />
Aree del Project Management<br />
Nell’ambito di questo Project Management Institute, sono state indicate e<br />
categorizzate dodici aree di conoscenza, ognuna relativa ad un diverso fattore<br />
costitutivo del processo progettuale; di seguito vengono elencate queste aree, e se<br />
ne riportano le principali caratteristiche:<br />
1. Project Integration Management: ovvero quel processo che assicura il<br />
corretto coordinamento dei vari elementi di progetto; consiste nel sviluppo<br />
del piano generale, nell’esecuzione del piano di progetto e nel controllo dei<br />
cambiamenti del piano.<br />
2. Project Scope Management: descrive i processi necessari per assicurare che<br />
il progetto includa in sé tutti gli obiettivi preposti, al fine del<br />
soddisfacimento della committenza, secondo un contratto predefinito; esso<br />
consiste in nell’analisi preparativa, nella pianificazione degli obiettivi, nella<br />
loro definizione e verifica, oltre che nel controllo dei cambiamenti sugli<br />
stessi obiettivi.<br />
252
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
3. Project Time Management: descrive i processi necessari per assicurare il<br />
completamento del progetto secondo la tempistica accordata; esso consiste<br />
nella definizione dell’attività, nel suo sequenziamento, nella stima della<br />
durata delle singole attività, nello sviluppo dello scheduling e nel loro<br />
controllo.<br />
4. Project Cost Management: descrive i processi necessari per assicurare il<br />
rispetto dei costi di progetto; esso consiste nella pianificazione delle risorse,<br />
nella stima dei costi, nel budgeting degli stessi e nel loro controllo.<br />
5. Project Quality Management: descrive i processi necessari per assicurare il<br />
rispetto della qualità accordata del progetto; esso consiste nella<br />
pianificazione della qualità, nell’attuazione delle politiche di qualità, e nel<br />
controllo della stessa.<br />
6. Project Human Resources Management: descrive i processi necessari per<br />
ottimizzare al massimo l’uso delle persone (e delle loro qualità) coinvolte<br />
nel progetto; consiste nella pianificazione dell’organizzazione di progetto,<br />
nell’assunzione dello staff, e nello sviluppo del team di lavoro.<br />
7. Project Communication Management: descrive i processi necessari per<br />
assicurare il più appropriato e corretto modo di generazione, raccolta,<br />
distribuzione ed archiviazione dei dati di progetto; consiste nella<br />
pianificazione delle comunicazioni, nella distribuzione delle informazioni,<br />
nel continuo reportage delle prestazioni misurate, ed infine nella chiusura<br />
amministrativa della documentazione.<br />
8. Project Risk Management: descrive i processi necessari per identificare<br />
correttamente e completamente, analizzare e fornire un’adeguata risposta ai<br />
rischi di progetto; consiste nell’identificazione e quantificazione dei rischi,<br />
nello sviluppo delle risposte e delle soluzioni al rischio, e nel controllo delle<br />
contromisure attuate.<br />
9. Project Procurement Management: descrive i processi necessari per la<br />
corretta valutazione e gestione dei fornitori; consiste nella pianificazione<br />
dei contratti dei fornitori, nella pianificazione dell’acquisizione di proposte,<br />
nell’acquisizione delle offerte, nella selezione dei fornitori, nella gestione<br />
dei contratti e nella loro chiusura.<br />
253
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
Tabella tratta dal testo:<br />
“A guide to the Project Management Body of Knowledge” – PMI Standard Committee.<br />
Knowledge Based Decision Analysis<br />
L’obiettivo dell’illustrazione approfondita di quali siano tutti gli aspetti da<br />
considerare all’interno di un’attività progettuale, era quello di mostrare la<br />
complessità di universo progettuale e delle possibili interrelazioni tra i suoi<br />
diversi elementi costitutivi. Si comprende quindi come sia fondamentale<br />
effettuare le scelte giuste, considerando tutte le variabili in gioco, al fine della<br />
massimizzazione del rendimento finale.<br />
La razionalizzazione e l’ottimizzazione del momento decisionale, è oramai<br />
anch’essa diventata una disciplina comunemente riconosciuta: è la cosiddetta<br />
Decision Analysis.<br />
254
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
Decision Analysis è definibile come l’arte e la pratica della Decision Theory, una<br />
teoria assiomatica che prescrive in che modo le decisioni progettuali debbano<br />
essere prese.<br />
La premessa fondamentale che sta alla base della Decision Analysis è che, il<br />
progettista è ragionevolmente capace di strutturare un problema decisionale, di<br />
elencare le possibili opzioni decisionali, di determinare i principali variabili<br />
indipendenti e dipendenti, di quantificare le incertezze e le preferenze, ma ha<br />
delle difficoltà a combinare queste informazioni sintetizzandole in una decisione<br />
razionale.<br />
La Decision Analysis si presenta come una insieme di strumenti empiricamente<br />
testati per strutturare un problema decisionale, quantificare incertezze e<br />
preferenze, individuare i quei fattori critici nel modello decisionale, e computare<br />
quel valore di informazioni che riduce le incertezze.<br />
La Teoria della Probabilità e la Teoria Decisionale forniscono invece quegli<br />
strumenti per combinare le osservazioni e quindi ottimizzare le decisioni.<br />
Mentre la Decision Analysis è basata su due teorie quantitative – la Teoria della<br />
Probabilità e la Teoria Decisionale – i suoi fondamenti sono qualitativi e sono<br />
basati su assiomi di scelte razionali.<br />
Lo scopo della Decision Analysis è di ottenere una comprensione profonda di una<br />
decisione, e non una semplice raccomandazione operativa.<br />
Durante tutta la trattazione fatta nei tre capitoli precedenti, si è più spesso<br />
sottolineato come la componente del rischio abbia influenzato le scelte<br />
progettuali (vedi III capitolo - casi studio)), pure sia fortemente vincolante nella<br />
scelta di una tecnologia rispetto ad un’altra (vedi II capitolo – tecnologie di<br />
demolizione); in effetti, a oltre al fattore di convenienza economica , la variabile<br />
del rischio è comunemente considerato come un fattore fondamentale nel<br />
momento della Decision Taking.<br />
Questo è il motivo per cui si è scelto di approfondire il campo del Risk<br />
Management, all’interno del quadro più generale del Project Management.<br />
Si passerà quindi a descrivere quali siano i processi della gestione del rischio, a<br />
spiegare il funzionamento della principali tecniche di Reliability Engeneering<br />
(controllo e gestione del rischio); infine si chiarificheranno i discorsi fatti con<br />
un’applicazione pratica di controllo del rischio, su di un’ ipotesi progettuale di<br />
demolizione, attraverso lo strumento delle già citate Reti Bayesiane.<br />
Il Risk Management<br />
Un progetto può sempre essere considerata come un’attività stocastica, per cui vi<br />
sono correlati dei rischi diretti od indiretti che è necessario gestire: più in<br />
generale si dirà l’obiettivo di tale gestione è la massimizzazione le conseguenze<br />
255
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
positive di eventi positivi, ed la contemporanea minimizzazione delle<br />
conseguenze di un evento avverso.<br />
All’interno del Risk Management, possono essere individuate quattro<br />
sottoinsiemi, ossia processi minori:<br />
- Risk Identification – (identificazione del rischio);<br />
- Risk Quantification – (quantificazione del rischio);<br />
- Risk Response Development – (pianificazione gestione rischi);<br />
- Risk Response Control – (controllo delle contromisure ai rischi).<br />
L’elencazione fatta segue il percorso logico più intuitivo, ma non è escluso che le<br />
singole fasi possano interagire tra di loro anche secondo ordini diversi, dando<br />
luogo a diversi iter di progetto all’interno dell’insieme del Risk Management.<br />
Risk Identification<br />
Come suggerisce il nome stesso, questo processo consiste nella determinazione di<br />
quali siano i possibili rischi che possano interessare un progetto, e nella<br />
documentazione le caratteristiche di ognuno di essi. L’identificazione dei rischi è<br />
un processo che può presentarsi più volte durante lo sviluppo temporale di un<br />
progetto.<br />
È possibile fornire una vasta scelta di classificazioni di rischi: una delle categorie<br />
più generali, è quella che suddivide i rischi in interni ed esterni. Per rischi interni<br />
si intendo, quelle incognite dannose che lo staff progettuale è in grado di<br />
controllare o di influenzare, come ad esempio la stima dei costi, la gestione del<br />
personale, etc.<br />
Per rischi esterni invece si intendono quelle incertezze pericolose incontrollabili,<br />
totalmente al di fuori del controllo dello staff, come tendenze del mercato, etc.<br />
Naturalmente l’identificazione dei rischi deve necessariamente prendere in conto<br />
entrambe le classi.<br />
Il succitato P.M.I., analizza nel suo testo guida ognuno dei sub-processi (Risk<br />
Identification, Risk Quantification, Risk Response Development, Risk Response<br />
Control) attraverso dei criteri prefissati: viene cioè proposto un iter mentale ed<br />
operativo da seguire, in base al quale ogni singolo processo necessita per<br />
funzionare di alcuni precisi input, utilizza degli strumenti determinati, e fornisce<br />
quindi certi risultati (output).<br />
256
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
Tabella tratta dal testo:<br />
“A guide to the Project Management Body of Knowledge” – PMI Standard Committee.<br />
Risk Quantification<br />
Questo processo ha l’obiettivo di attribuire ad ogni componente di rischio<br />
individuata nella fase precedente, il suo relativo peso, ed individuare le possibili<br />
correlazioni con le altre variabili di rischio.<br />
È altresì importante considerare anche quei rischi che possono interagire in modo<br />
inaspettato, e che talvolta possono innescare cosiddetti effetti “domino”,<br />
scatenati da una solo possibilità di rischio trascurata. In questa fase conviene<br />
anche distinguere i cosiddetti rischi “positivi”, ossia opportunità, da quelli<br />
“negativi”, ossia minacce vere e proprie.<br />
Come per il processo di Risk Identification, si riporta l’iter di svolgimento del<br />
processo di quantificazione del rischio:<br />
Tabella tratta dal testo:<br />
“A guide to the Project Management Body of Knowledge” – PMI Standard Committee.<br />
Risk Response Development<br />
Una volta individuati e quantificati i possibili rischi, ci si trova davanti ad una<br />
rete di fattori di danno correlati tra loro in vario modo: si è quindi conclusa quella<br />
che potremmo definire, la fase della domanda.<br />
257
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
Da ora inizia il momento della risposta alle problematiche; si può quindi reagire<br />
ai rischi riscontrati secondo vari approcci:<br />
- evitare il rischio: questo si può ottenere operando direttamente sui rischi, e<br />
tentando la loro completa eliminazione; resta comunque un approccio<br />
definibile ideale, in quanto è difficile da pensare di eliminare totalmente i<br />
rischi;<br />
- mitigare i danni: questo è l’approccio concettualmente più conveniente, in<br />
quanto prelude ad una progettazione del tipo Fault Tolerant, ossia una<br />
concezione del progetto che prenda in conto, in maniera integrata, anche i<br />
possibili rischi.<br />
- accettazione del rischio: quest’approccio rappresenta semplicemente una<br />
estremizzazione di quello precedente.<br />
Per tutti gli approcci sinora illustrati è valida la supposizione che il rischio è visto<br />
come una variabile, funzione di due grandezze, la probabilità e la magnitudo:<br />
R = funz(M,P)<br />
R = magnitudo del rischio;<br />
M = magnitudo delle conseguenze<br />
P = probabilità o frequenza del verificarsi delle conseguenze<br />
La probabilità P è espressa ad esempio in numero di volte in cui il danno può<br />
verificarsi in un dato intervallo di tempo; mentre la magnitudo delle conseguenze<br />
M può essere espressa ad esempio come una funzione del numero di soggetti<br />
coinvolti in quel tipo di rischio e del livello di danno ad essi provocato (valutato<br />
ad esempio in giornate di assenza lavorativa).<br />
Continuando a trattare l’esempio di applicazione del rischio sulle persone, la<br />
determinazione della funzione di rischio f presuppone di definire un modello<br />
dell'esposizione dei lavoratori a quel dato pericolo, che consenta di porre in<br />
relazione l'entità del danno atteso con la probabilità del suo verificarsi, e questo<br />
per ogni condizione operativa all'interno di certe ipotesi al contorno.<br />
La decisione sull'intervento, che sia dell'uno o dell'altro tipo, necessita di stabilire<br />
prima quale sia il livello di rischio accettabile Radm, in base al quale verranno<br />
giudicate bisognose di intervento in via prioritaria tutte quelle situazioni che<br />
presentano un livello di rischio R tale che:<br />
R > Radm .<br />
L’iter di svolgimento del processo di risposta al rischio è il seguente:<br />
258
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
Tabella tratta dal testo:<br />
“A guide to the Project Management Body of Knowledge” – PMI Standard Committee.<br />
Risk Response Control<br />
Il processo di controllo del rischio consiste nell’esecuzione del piano di gestione<br />
del rischio, precedentemente redatto, in modo tale da poter rispondere<br />
adeguatamente a eventi rischiosi che si dovessero presentare durante lo<br />
svolgimento del progetto. Nel caso si presentassero eventi pericolosi, che non<br />
siano stati previsti nel precedente processo di identificazione, è necessario<br />
eseguire una nuova iterazione di tutti i processi, individuando, quantificando e<br />
rispondendo nuovamente. È importante acquisire la mentalità che è impossibile<br />
prevedere a monte tutti i possibili rischi: è quindi necessario aver previsto la<br />
possibilità di accadimento di eventi accidentali, controllare continuamente il<br />
procedere del progetto, ed essere pronti (in caso di rischio imprevisto) a re-iterare<br />
e fornire nuove risposte. Proprio questo vuol dire progettazione fault tolerant.<br />
L’iter di svolgimento del processo di risposta al rischio è il seguente:<br />
Tabella tratta dal testo:<br />
“A guide to the Project Management Body of Knowledge” – PMI Standard Committee.<br />
259
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
Progettazione Fault Tolerant<br />
Progettare in maniera fault tolerant comporta lo sviluppo parallelo di “corsie<br />
alternative” di sviluppo del progetto, in caso che questo incontri durante il suo<br />
percorso principale i rischi accertati, o, più in generale mantenere invariato il<br />
livello qualitativo delle prestazioni fornite dal sistema nel caso che avvenga un<br />
fault imprevisto.<br />
Quest’approccio alla<br />
progettazione è applicabile a<br />
qualsiasi scala: basti pensare<br />
alla progettazione<br />
antincendio delle vie di fuga,<br />
che nella loro stessa<br />
esistenza, sottendono<br />
l’accadimento dell’incendio<br />
col tentativo di mitigarne le<br />
conseguenze; lo stesso<br />
discorso vale a proposito di<br />
alcune regole pratiche di<br />
progettazione esecutiva di<br />
strutture continue in c.a., che,<br />
in previsione del fenomeno di<br />
ritiro ad esempio, che<br />
consigliano il posizionamento<br />
di adeguati giunti: è<br />
inevitabile che il calcestruzzo<br />
si rituri, quindi tanto vale<br />
“aiutarlo” a creare le fessure<br />
che creerebbe comunque.<br />
Mentre la riduzione del<br />
rischio può avvenire<br />
mediante misure atte a ridurre<br />
la probabilità del verificarsi<br />
di un determinato danno<br />
atteso (adozione di misure di<br />
prevenzione), la mitigazione<br />
260<br />
Il fallimentare episodio della demolizione di uan<br />
delle Vele di Scampìa: esempio di grave danno<br />
economico generato da una faiure di un<br />
processo di demolizione.<br />
delle eventuali conseguenze può essere ottenuta tramite l’adozione di misure di<br />
protezione, atte a diminuire l'entità del danno.<br />
Questi due procedimenti rappresentano relativamente le due tipologie di<br />
approccio del Risk Management: un’attitudine preventiva finalizzata<br />
all’individuazione ed all’eliminazione delle fonti di rischio ed un’attitudine di<br />
tipo compensativo, finalizzata a ridurre e mitigare le conseguenze di eventi<br />
dannosi che dovessero irrimediabilmente presentarsi nel corso<br />
dell’avanzamento del progetto.<br />
L’attitudine di tipo compensativo può utilizzare le seguenti strategie:
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
- ridondanza: prevedendo un sistema alternativo a quello principale, che<br />
lavori in parallelo ad esso, ci si assicura la continuazione della fornitura<br />
della prestazioni iniziali, nel caso di accadimento di un evento dannoso (i<br />
gruppi di continuità elettrica rappresentano l’esempio più immediato);<br />
- mascheramento: applicazione di misure compensative per limitare gli effetti<br />
del danno una volta accaduto (basti pensare ad una rete idrica antincendio);<br />
- localizzazione: isolamento del settore infettato dal problema (oramai<br />
accaduto) per evitarne la propagazione nell’aree adiacenti (basti pensare ad<br />
una parete taglia-fuoco);<br />
261
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
Reliability Engeneering - Metodi di gestione del rischio<br />
È stato illustrato come il Risk Management si ponga come obbiettivi principali,<br />
di anticipare il più possibile l’accadimento di eventi dannosi ai fini<br />
dell’avanzamento del progetto stesso, ed inoltre di mettere in pratica le misure<br />
necessarie per limitare il più possibile l’impatto e le conseguenze di eventi<br />
imprevisti che si siano già verificati.<br />
La nascita di sistemi di analisi di affidabilità di situazioni a rischio, nasce durante<br />
la seconda guerra mondiale, con gli studi condotti per la valutazione<br />
dell’affidabilità dei sistemi di guida missilistici. Negli anni questa disciplina, si è<br />
man mano affermata in tutti quei campi in cui sia presente un’elevata probabilità<br />
di rischio, che possa mettere in dubbio ottenimento dei target programmatici: vi<br />
sono state (e tuttora ci sono), applicazioni nell’industria aeronautica ed<br />
aerospaziale, come anche nella progettazione di impianti nucleari e raffinerie.<br />
Esistono svariati metodi per la valutazione e la gestione del rischio; vengono<br />
elencati e descritti i più conosciuti:<br />
- Failure Mode and Effect Analysis (FMEA);<br />
- Failure Mode, Effect and Criticality Analysis (FMECA);<br />
- Fault Tree Analysis (l’albero dei guasti);<br />
- Metodo Monte Carlo;<br />
- Reti Bayesiane.<br />
La tecnica FMEA, si basa su di una logica che, partendo dall’analisi di tutte le<br />
possibili avarie a livello del singolo componente, ne studia gli effetti sulla<br />
componente di ordine superiore, fino a ottenere le conseguenze finali sul sistema<br />
nella sua globalità; questa tecnica è quindi definibile come un processori tipo<br />
forward, poiché, partendo da tutte le possibili cause, arriva a studiare gli effetti e<br />
l’eventuale intaccamento delle prestazioni sul sistema.<br />
L'esecuzione della FMEA prevede che ogni parte del prodotto venga<br />
accuratamente analizzata considerando i suoi modi di guasto più probabili, la<br />
frequenza con cui si verificheranno ed i relativi effetti funzionali e sull'ambiente<br />
circostante.<br />
Essendo una tecnica fortemente analitica, questa sua caratteristica non le<br />
permette di adattarsi bene a situazioni empiriche che non presentano parametri<br />
numericamente quantificabili. Ciononostante resta una delle tecniche più<br />
conosciute ed usate per i suddetti scopi, poiché permette di:<br />
- osservare le conseguenze di qualsiasi tipo di fault del singolo componente<br />
sulla performance del sistema a qualsiasi scala di definizione, e non solo sui<br />
quella globale;<br />
- valutare il peso e la criticità del singolo fault relativamente alla failure<br />
generale del sistema;<br />
262
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
- ottenere una classificazione di tutti i possibile modi di guasto (a partire dai<br />
singoli faults).<br />
La FMECA è una tecnica affidabilistica di tipo induttivo; essa inizia a livello di<br />
componente per determinare cosa potrebbe non seguire il percorso di progetto<br />
corretto, analizza le cause e valuta quali siano gli effetti sul sistema. L'Analisi di<br />
Criticità permette di quantificare la gravità degli effetti di ciascun modo di guasto<br />
(e quindi di classificare tutti i modo di guasto previsti in base all’indice di<br />
criticità). Per poterla impiegare occorre un’ampia conoscenza del sistema e delle<br />
sue funzioni. Il metodo può essere suddiviso in più fasi:<br />
- si inizia con l'analisi degli effetti di guasto (FEA);<br />
- si passa alle considerazioni dei modo di guasto (FMEA);<br />
- svolgere infine l’analisi di criticità.<br />
Una modalità di esecuzione della tecnica FMECA può essere:<br />
• analisi del sistema ed identificazione di tutti i suoi componenti;<br />
• elencazione dei possibili guasti per ogni componente, i modi con cui<br />
avvengono, gli effetti che essi producono sul sistema e le cause che li hanno<br />
prodotti;<br />
• per ogni causa si forniscono i seguenti indici:<br />
o gravità S: ordine di grandezza dell’impatto tra il danno e la<br />
prestazione del sistema;<br />
o frequenza F: probabilità di accadimento dell’evento dannoso;<br />
o rilevabilità R: indice della possibilità di rilevamento del difetto<br />
all’interno del processo;<br />
Si ottiene così un “coefficiente di criticità C” dal prodotto dei tre indici suddetti.<br />
In genere quando si utilizza la tecnica FMECA è possibile riempire una tabella<br />
del tipo riportato di seguito, seguendo nell’ordine indicato i vari passi.<br />
L'aggiunta di una Analisi di Criticità permette di quantificare la gravità degli<br />
effetti di ciascun modo di guasto e quindi di classificare tutti i modo di guasto<br />
previsti in base ad un Indice di criticità. Per questo motivo l’analisi viene<br />
denominata FMECA (Failure Mode, Effects and Criticality Analysis).<br />
263
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
È chiaro che la possibilità di elencare i modi di guasto per classi di criticità ed<br />
ordinati per indice di criticità fornisce al progettista un utile strumento per<br />
identificare i provvedimenti da prendere per migliorare, quando necessario, la<br />
qualità e le prestazioni degli apparati (modifica al progetto, introduzione di<br />
particolari controlli nel piano di collaudo e/o nel piano di manutenzione,<br />
istruzioni particolari al personale operativo e di manutenzione, ecc.).<br />
La Fault Tree Analysis (detto anche Albero dei Guasti) è, al contrario della<br />
tecnica FMEA un metodi di tipo backward, poiché partendo dall’osservazione<br />
degli effetti, arriva all’individuazione delle possibili cause: esso permette di<br />
conoscere la probabilità di occorrenza di una indesiderata failure generale, a<br />
partire dalle faults dei singoli elementi costitutivi del sistema; quindi<br />
operativamente, si parte dall’osservazione della failure generale del sistema, e si<br />
ricostruiscono a ritroso le possibili cause di fault nei singoli componenti; si<br />
traccia in questo modo uno schema a forma di albero, in cui ad ogni fattore di<br />
rischio del singolo elemento, viene attribuito un valore probabilistico di<br />
occorrenza dello stesso, in base a delle banche dati statistiche.<br />
Il Fault Tree Analysis method, alla stregua degli altri metodi di gestione del<br />
rischio, permette di creare ciò che in gergo viene detta “Rete di Influenze”, cioè<br />
una rappresentazione grafica dei legami e delle correlazioni tra i fattori costituivi<br />
di un iter progettuale di un determinato oggetto.<br />
Il metodo Monte Carlo, pur non essendo effettivamente una vera e propria<br />
tecnica appartenente alla reliability engeneering, ha comunque la capacità di<br />
simulare il comportamento di un qualsiasi sistema soggetto a diverse variabili<br />
aleatorie; una delle difficoltà nell’applicazione di questo metodo, sta nella<br />
necessità di alimentarlo accuratamente con una serie di campioni raccolti:<br />
maggiore sarà il numero dei campioni su cui si baserà l’analisi, e più accurati<br />
saranno gli output generati. Proprio per questa necessaria accuratezza<br />
nell’introduzione degli input, il metodo Monte Carlo viene solitamente usato ad<br />
un basso livello di definizione della progettazione, cioè in fase di pianificazione,<br />
quando sia necessario quantificare l’incidenza di parametri esterni sulla durata o<br />
sui costi complessivi del progetto.<br />
Poiché si è scelto di portare avanti un esempio pratico di controllo del rischio su<br />
di un intervento di demolizione, attraverso il metodo delle Reti Bayesiane, alla<br />
spiegazione del loro funzionamento, verrà dedicato un paragrafo a parte, nel<br />
seguito della trattazione.<br />
264
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
Le Reti di Influenze<br />
In questa sezione verrà illustrato un esempio di analisi delle interrelazioni tra le<br />
diverse variabili in gioco, nel caso dell’ipotesi di demolizione controllata, che<br />
verrà descritta in seguito; l’obiettivo di questo caso applicativo è di mostrare<br />
come, anche in uno scenario operativo non particolarmente complicato, lo scarso<br />
controllo di elementi costruttivi basilari o di fasi operative relativamente comuni,<br />
possano influenzare dannosamente tutto il processo, comportando una failure<br />
generale del sistema.<br />
Il primo passo operativo sarà la costruzione di una rappresentazione dei legami<br />
tra i vari elementi costitutivi del processo; costruendo quindi per il<br />
malfunzionamento generale del sistema da scongiurare, un albero causa-effetto<br />
probabilistico, saremo in grado di stabilire la probabilità con cui possa avvenire<br />
un failure generale, a partire dal probabilità di occorrenza del malfunzionamento<br />
dei singoli componenti elementari, costituenti il sistema (od il processo) in<br />
questione. Nel caso specifico del controllo del rischio in un intervento di<br />
abbattimento, si è creata, sulla base del background culturale acquisito nel corso<br />
della ricerca, una rete di influenze tra i vari fattori di rischio che possono<br />
presentarsi in una simile operazione.<br />
Una Rete di Influenze non è altro che un modello interpretativo di un rischio<br />
globale gravante su di una struttura da demolire: basandosi su di un processo di<br />
scomposizione del rischio stesso, attraverso un’analisi delle influenze, questa<br />
evidenzia la struttura causale dei processi.<br />
Graficamente un Diagramma (o rete) di Influenza si rappresenta come un insieme<br />
di nodi (solitamente ovali) collegati tra loro con delle frecce: gli ovali<br />
rappresentano gli elementi nei quali si scompone il sistema (o comunque il suo<br />
modello interpretativo), mentre le frecce indicano i legami di influenze tra i<br />
suddetti nodi. Poiché l’utilità della rete stessa è la rappresentazione schematica<br />
dei legami di causalità tra gli elementi del sistema, si potranno sempre<br />
distinguere ai vari livelli del diagramma, dei nodi “genitori” e dei nodi “figli”. Il<br />
rapporto di causalità tra un nodo “genitore” ed uno “figlio”, è indicato dalla<br />
direzione della freccia che li collega.<br />
Il passo successivo alla creazione del fault tree, sarà la trasformazione di questa<br />
rete di influenze in una vera e propria Rete Bayesiana, struttura formale che<br />
permetterà di individuare la probabilità del verificarsi di un possibile rischio.<br />
Essendo la creazione di una Rete Bayesiana, l’ultima fase del nostro caso<br />
applicativo, il significato del concetto che sta alla base di essa e tutte le sue<br />
caratteristiche verranno illuminate in seguito, appena prima della sua<br />
applicazione all’esempio in questione.<br />
Per la redazione dell’intero processo in questione si è seguito un iter progettuale<br />
ben preciso, che corrisponde essenzialmente al percorso descritto nel succitato<br />
testo “Project Management Body of Knowledge” (scritto dal Project<br />
Management Institute), nel capitolo relativo al Risk Management.<br />
Il percorso progettuale a cui si è fatto riferimento è in sintesi il seguente:<br />
265
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
- Acquisizione del caso studio da analizzare: eliminazione di un telaio spaziale<br />
mono-piano, pluri-campate, in calcestruzzo armato, con solaio laterocementizio<br />
(dati geometrici reperibili in figura).<br />
- Decisione della metodologia di abbattimento da utilizzare: demolizione di<br />
tipo controllato, motivata dalla presenza di altri organismi edilizi da lasciare<br />
assolutamente intatti ed imperturbati durante la demolizione.<br />
- Decisione della tecnica di demolizione da utilizzare: taglio degli elementi in<br />
calcestruzzo con utensili diamantati, e frantumazione al suolo degli stessi con<br />
spacca-roccia.<br />
- Valutazione delle fasi esecutive: elencazione di tutte le fasi esecutive richieste<br />
dal procedimento scelto, al fine di poter successivamente dedurre i possibili<br />
rischi comportati da essi.<br />
- Risk Identification: deduzione ed elencazione dei possibili rischi derivanti da<br />
ogni fase del processo esecutivo, nei confronti di tutti i possibili soggetti a<br />
rischio (umani od enti fisici).<br />
- Risk Quantification: valutazione dell’entità e della pericolosità del singolo<br />
rischio in relazione alla riuscita globale del progetto (ottenimento dei target<br />
proposti); valutazione delle conseguenze di un possibile rischio e della<br />
deviazione dal programma iniziale. Ciò corrisponde alla creazione di una<br />
Rete di Influenze, che descriva le possibili interrelazioni tra i vari fattori che<br />
costituiscono il processo demolitivo.<br />
- Simulazione: creazione di un modello che simuli il comportamento della rete<br />
di influenze individuata, permettendo di conoscere la probabilità di<br />
occorrenza di un malfunzionamento generale in funzione della conoscenza<br />
delle probabilità di rischio dei singoli componenti. Ciò verrà ottenuto con<br />
l’utilizzazione uno strumento di simulazione detto Rete Bayesiana.<br />
- Risk Response Development: progettazione delle metodologie di contrattacco<br />
ai rischi rilevati nei passo precedente. I possibili metodi utilizzabili sono<br />
(ordinate in funzione della qualità del risultato ottenibile): elusione del<br />
rischio, prevenzione, protezione, attenuazione delle conseguenze,<br />
accettazione delle stesse.<br />
- Risk Response Control: proposta delle operazioni di controllo da mettere in<br />
atto durante la fase esecutiva, al fine di assicurare il funzionamento delle<br />
misure prese durante la fase del Risk Response Development.<br />
- Deduzioni: confronto tra i risultati ottenibili utilizzando diverse tipologie di<br />
misure di risposta ad un rischio di progetto ipotizzato.<br />
Applicazione su caso pratico<br />
Per poter giungere a studiare un applicazione di Rete Bayesiana, si è ipotizzato lo<br />
studio della demolizione di un semplice telaio in calcestruzzo armato.<br />
266
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
Il percorso di studio che verrà seguito viene qui di seguito sintetizzato; dopo aver<br />
deciso la tecnica operativa da utilizzare, verranno studiate nel dettaglio le fasi<br />
operative dell’intero processo di smantellamento. Questa analisi sarà finalizzata<br />
in particolare, per poter comprendere quali rischi si nascondono all’interno di<br />
ogni fase esecutiva: ci troviamo all’interno del cosiddetto Risk Identification.<br />
Una volta elencati tutti i possibili rischi, il passo successivo sarà valutare la<br />
magnitudo di ciascuno, ed in particolare le relazioni che legano il manifestarsi di<br />
un rischio nei confronti degli altri: la comprensione delle relazione di causalità e<br />
consequenzialità tra i fattori di rischio rappresenta effettivamente il processo di<br />
Risk Quantification.<br />
Tutte le interrelazioni trovate verranno rappresentate con una Rete di Influenze,<br />
cioè con un grafo costituito da nodi e aste, che permetterà una immediata visione<br />
di insieme.<br />
Quindi ogni componente di rischio sarà indagata ed approfondita per capire tutte<br />
le sue possibili cause genitrici.<br />
Una volta ottenuto questo quadro generale, subentrerà la vera e propria<br />
applicazione di Rete Bayesiana, particolare formalismo matematico di<br />
“estrazione probabilistica” che permetterà di “risolvere” la rete di influenze<br />
precedentemente tracciata.<br />
Come verrà approfonditamente spiegato in seguito, il sistema Bayesiano<br />
permette, una volta fissate delle probabilità di accadimento di ogni fattore di<br />
rischio, di valutare quale probabilità ci sia che un singolo fattore porti ad una<br />
failure generalizzata del sistema, o viceversa capire a ritroso, una volta avvenuta<br />
una failure, quale sia stato il fattore predominante che l’abbia causata.<br />
Quindi risolvere la rete di influenze vuol dire potere viaggiare al suo interno in<br />
avanti ed a ritroso, fissando a seconda dei casi, l’incognita da cercare:<br />
- nel caso in cui ci si imbatta in una componente di rischio specifica di un<br />
componente dell’organismo, procedendo in avanti sulle rete bayesiana, si<br />
comprende quale probabilità abbia questo specifico componente di<br />
comportare una danno generalizzato all’intero sistema;<br />
- nel caso in cui il fenomeno pericoloso generale sia già avvenuto (crollo<br />
inaspettato dell’organismo), andando a ritroso nella rete, si comprende quale<br />
fattore specifico abbia la maggior probabilità di aver causato il danno.<br />
Essendo appunto i singoli fattori collegati tra loro, la comprensione di quale sia la<br />
componente più “fastidiosa” non è immediata, ma comporta la risoluzione della<br />
rete attraverso i principi del metodo Bayesiano.<br />
Tornando al caso studio in questione, si ipotizza che il telaio si ad un solo piano,<br />
costituito da due campate, ed il solaio sia di tipo latero-cementizio.<br />
267
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
Carpenteria quotata del telaio.<br />
Le travi hanno direzione parallela all’asse principale dell’organismo, coprono una<br />
luce di circa 7,00 m., ed hanno una sezione di 30 x 60 cm. La luce media coperta<br />
dal solaio è di 4,50 m., e presenta una sezione resistente di 22 cm. (pignatta = 16<br />
cm., soletta = 6 cm).<br />
Come è stato descritto in precedenza, in particolare nel caso di demolizioni<br />
complesse, è sempre consigliato, quando non interagisce con questioni di<br />
sicurezza personale, effettuare alcune operazione diagnostiche, studiando in<br />
primo luogo, lo stato di conservazione dell’organismo che si va ad intaccare: lo<br />
stato di degrado è sostanzialmente analizzabile visivamente, mentre per<br />
conoscere la qualità dei materiali utilizzati, bisognerebbe effettuare delle prove<br />
meccaniche su carotaggi estratti dallo scheletro stesso.<br />
Per sottolineare l’aleatorietà del nostro caso studio, si ipotizza che lo scheletro in<br />
c.a. in questione sia fortemente deteriorato, e presenti dunque i relativi tipici<br />
fenomeni:<br />
- frecce verticali accentuate;<br />
- profondi quadri fessurativi;<br />
Sezione longitudinale quotata del telaio<br />
268
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
- espulsione del copriferro;<br />
- corrosione delle barre in vista;<br />
- manifestazioni di attacco cloridrico-fosfatico sul calcestruzzo.<br />
La maggior parte delle sopraindicate fenomenologie patologiche del calcestruzzo,<br />
potrebbero presentarsi a seguito di un incendio, avvenuto quando la struttura era<br />
ancora in esercizio: si immagina quindi che il motivo che ha portato alla<br />
demolizione della struttura descritta, sia proprio un incendio che abbia reso<br />
inagibile ed irrecuperabile il fabbricato.<br />
Questa condizione di partenza influenzerà molto la scelta della tecnica da<br />
utilizzare per l’abbattimento, la quale dovrà essere caratterizzata in particolare, da<br />
un esecuzione che coinvolga il meno possibile gli operai, e comunque da una<br />
adeguata distanza di sicurezza, proprio a causa della stabilità perturbata dello<br />
scheletro portante.<br />
Per coerenza con la maggior parte delle situazioni reali, si pone inoltre che non<br />
sia possibile reperire il progetto originale, ne tanto meno eseguire delle prove su<br />
carotaggi estratti dallo scheletro.<br />
Per ciò che concerne il contesto circostante l’organismo, lo si immagina di tipo<br />
urbano, quindi che comporti delle forti adiacenze tra gli edifici. Questa<br />
condizione risulterà particolarmente vincolante per la scelta della tecnica di<br />
demolizione da utilizzare: ovviamente saranno bandite quelle tecniche distruttive<br />
che comportino vibrazioni di vario genere (di lunga durata come quelle del<br />
martello demolitore, o con forti ma brevi picchi come quelle relative<br />
all’esplosivo, od alla conseguente caduta dall’alto di macerie) trasmissibili agli<br />
edifici adiacenti. Un’altra difficoltà che l’utilizzo di queste tecniche<br />
comporterebbe, sarebbe lo scarso controllo delle polveri prodotte da una<br />
demolizione di tipo invasivo.<br />
In base a queste condizioni di partenza, si è deciso di attuare una demolizione di<br />
tipo controllata utilizzando strumenti diamantati.<br />
Descrizione Generale Tecniche<br />
Il processo di smantellamento si dividerà essenzialmente in due fasi: smontaggio<br />
in quota e frantumazione a terra: il telaio in questione verrà smontato elemento<br />
per elemento, con delle seghe diamantate dal grosso diametro; in seguito si<br />
provvederà all’ulteriore frantumazione degli elementi costruttivi, direttamente a<br />
terra con dei dispositivi spacca-roccia meccanici.<br />
L’utilizzo di strumenti diamantati permette un’esecuzione veloce, totalmente<br />
assente da vibrazioni, anche se mediamente rumorosa, garantendo infine una<br />
totale incolumità del tratto resto della struttura rispetto alla parte tagliata.<br />
L’esigenza di limitare qualsiasi tipo di vibrazione indotta, comporta ovviamente<br />
la necessità di “accompagnare” a terra i pezzi di travi o solai tagliati, evitando di<br />
farli cadere rovinosamente dall’altezza della loro giacitura. Quindi prima di<br />
269
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
effettuare il taglio di qualsiasi elemento, si prevede il montaggio di robusti<br />
ponteggi sottostanti, che dovranno sostenerne il peso, finche l’elemento non verrà<br />
trasportato via con l’aiuto di una gru.<br />
Il sollevamento dell’elemento costruttivo, dopo il suo distaccamento<br />
dall’organismo, avverrà grazie ad una sua preventiva imbracatura con dei solidi<br />
cavi azionati da una gru.<br />
Poiché il trasporto di elementi lunghi mediamente 5 m. risulterebbe scomodo ed<br />
oneroso, si prevede un loro spezzettamento in monconi più piccoli. Anche questa<br />
fase esecutiva, dovrà avvenire limitando al massimo “l’impatto ambientale”<br />
(propagazione di polveri, rumore, vibrazioni): quindi se solitamente questa<br />
operazione verrebbe effettuata con classici mezzi meccanici in dotazione a<br />
qualsiasi media impresa, quali pinze, ganasce o martello demolitore, nel nostro<br />
caso si ipotizza di utilizzare, come premesso, degli spacca-roccia, di tipo<br />
meccanico. La scelta degli spacca-roccia meccanici, rispetto a quelli chimici, è<br />
dovuta dalla maggior rapidità di esecuzione, che con quelli chimici sarebbe<br />
vincolata dalle 4-5 ore di attesa per la maturazione della miscela ed il successivo<br />
sviluppo delle pressioni interne.<br />
Invece di adoperare gli spacca-roccia, si sarebbe potuto frazionare gli elementi a<br />
terra con le stesse seghe diamantate utilizzate per il loro distacco dal telaio, ma<br />
questo avrebbe comportato un allungamento dei tempi, rispetto ad al caso delle<br />
due tecnologie operanti in parallelo: cioè appena viene tagliata via una trave o<br />
trancia di solaio, la si frantuma a terra, mentre le seghe continuano a tagliare i<br />
restanti elementi.<br />
Dal punto di vista economico, bisogna sottolineare che i procedimenti ipotizzati<br />
potrebbero risultare meno conveniente rispetto, ad esempio, ad una più<br />
tradizionale demolizione con macchinari meccanici (martello demolitore, pinze o<br />
cesoie montate sul braccio di una pala meccanica), anche se non si può negare<br />
che si ottiene un contemporaneo guadagno in tempo. Nonostante tutto l’utilizzo<br />
degli utensili diamantati diventa necessario quando si debba, come nel nostro<br />
caso, rispettare delle adiacenze molto strette.<br />
Descrizione Delle Fasi Esecutive<br />
La demolizione del telaio illustrato è costituita da tre fasi, ognuna relativa ad un<br />
diverso elemento costruttivo.<br />
Smontaggio dell’impalcato:<br />
1. montaggio dei ponteggi circostanti il telaio, per l’accesso degli operai<br />
sull’estradosso del solaio da tagliare.<br />
2. montaggio dei puntelli all’intradosso del solaio; i puntelli dovranno essere<br />
calcolati e dimensionati per sostenere il peso del solaio, che, dopo il taglio<br />
dovrebbe appoggiarsi totalmente ad essi; è inoltre necessario controventarli<br />
270
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
adeguatamente per evitare il loro ribaltamento al momento dello<br />
svincolamento dell’impalcato.<br />
3. messa in carico dei suddetti puntelli, per evitare sobbalzi dell’impalcato,<br />
una volta eseguito il taglio;<br />
4. fissaggio di parapetti metallici al piano dell’impalcato per evitare rischi di<br />
caduta degli operai;<br />
5. definizione dell’estensione del campo di solaio su cui operare, attraverso<br />
tracciamento dei confini di taglio, sull’estradosso del solaio;<br />
6. montaggio dei ponteggi circostanti il telaio, per l’accesso degli operai<br />
sull’estradosso del solaio da tagliare.<br />
7. montaggio dei puntelli all’intradosso del solaio; i puntelli dovranno essere<br />
calcolati e dimensionati per sostenere il peso del solaio, che, dopo il taglio<br />
dovrebbe appoggiarsi totalmente ad essi; è inoltre necessario controventarli<br />
adeguatamente per evitare il loro ribaltamento al momento dello<br />
svincolamento dell’impalcato.<br />
8. messa in carico dei suddetti puntelli, per evitare sobbalzi dell’impalcato,<br />
una volta eseguito il taglio;<br />
9. fissaggio di parapetti metallici al piano dell’impalcato per evitare rischi di<br />
caduta degli operai;<br />
10. definizione dell’estensione del campo di solaio su cui operare, attraverso<br />
tracciamento dei confini di taglio, sull’estradosso del solaio;<br />
11. perforazione del solaio, attraverso micro-carotaggi<br />
(almeno quattro, uno per ogni angolo di ogni<br />
trancia), per consentire il passaggio dei cavi che<br />
solleveranno e porteranno via l’impalcato, una<br />
volta separato dal resto dello scheletro; in generale<br />
è consigliato forare le parti in soletta piena<br />
dell’impalcato, poiché il passaggio del cavo<br />
attraverso una pignatta potrebbe inavvertitamente<br />
allargarsi a causa della frantumazione del laterizio<br />
stesso;<br />
12. avvicinamento dell’autogrù con braccio telescopico e suo fissaggio al suolo<br />
per evitare ribaltamenti;<br />
13. sollevamento in quota (estradosso solaio) del telaio/carrello della sega<br />
diamantata, tramite l’autogrù già posizionata;<br />
14. passaggio dei cavi di supporto, nei fori attraversanti lo spessore del solaio e<br />
loro fissaggio all’intradosso solaio; è opportuno controllare che la<br />
contropiastra che aggancia il solaio dall’intradosso, abbia una base di<br />
appoggio sufficientemente ampia, per evitare la perdita dell’appoggio in<br />
caso di ampliamento del foro.<br />
15. preparazione delle guide per il passaggio del carrello della sega (fig. 1);<br />
271
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
16. taglio del solaio, comprensivo dei cordoli di collegamento tra i telai<br />
portanti, utilizzando il minore numero di operai necessari ed avendo<br />
evacuato i restanti (vedi fig. 2);<br />
17. riporto del carrello di taglio al piano di campagna attraverso sollevamento<br />
con autogrù;<br />
18. discesa degli operai dal piano e loro evacuazione dalle vicinanze;<br />
19. sollevamento dell’impalcato e posa al suolo (vedi fig. 3, notare i ponteggi di<br />
supporto sottostanti l’impalcato);<br />
20. frazionamento del solaio al suolo con seghe diamantate, per facilitazione<br />
trasporto e smaltimento;<br />
In caso di eccessivo peso dell’impalcato (carico maggiore di quello sopportabile<br />
dall’autogrù) è possibile eseguire le stesse operazioni, non per tutto l’impalcato,<br />
ma progressivamente, per fasce di larghezza da fissare in funzione del carico di<br />
servizio della gru.<br />
Taglio delle travi:<br />
1. montaggio dei puntelli all’intradosso della trave; come per il solaio, la<br />
struttura di sostegno temporanea della trave (puntelli o carrello sollevatore)<br />
dovrà essere dimensionata per sorreggere interamente il peso della trave.<br />
2. fissaggio laterale della trave, per evitare eventuale ribaltamento dopo<br />
l’esecuzione del taglio;<br />
3. imbracaggio della trave con i cavi appesi all’autogrù, tramite i quali avverrà<br />
in seguito sollevamento ed trasporto;<br />
4. preparazione delle guide e del telaio nel quale scorrerà il filo diamantato;<br />
come si può notare il telaio del filo viene posizionato solo dopo aver<br />
assicurato la stabilità della trave, che risulta essere, come premesso,<br />
estremamente degradata;<br />
272
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
5. esecuzione del taglio in maniera telecomandata da un operatore a terra,<br />
adeguatamente distante dal telaio in demolizione; il comando a distanza<br />
assicura una maggiore sicurezza degli operatori;<br />
6. sollevamento della trave e sua posa al suolo.<br />
7. frazionamento al suolo con spacca-roccia meccanici come per il solaio, per<br />
facilitarne il successivo trasporto e smaltimento;<br />
Le suddette operazioni vanno eseguite iterativamente entrambe le travi del telaio,<br />
lasciando così isolati i quattro pilastri.<br />
Nelle immagini qui sopra viene illustrato un taglio di una trave in c.a. eseguito<br />
con un disco diamantato. Mentre nelle immagini seguenti viene illustrata la stessa<br />
operazione eseguita però con un filo diamantato, montato su un braccio mobile.<br />
Questo secondo procedimento garantisce una maggiore sicurezza agli operatori,<br />
visto che possono eseguire il taglio a distanza, comandando un braccio<br />
meccanico mobile.<br />
273
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
Taglio dei pilastri:<br />
1. fissaggio di perni metallici all’interno del pilastro da tagliare, per il suo<br />
successivo sollevamento; i perni metallici dovranno essere posizionati<br />
esclusivamente nell’estremità superiore dello stesso, - sopra la quota del<br />
baricentro (vedi fig.11) - onde evitare ribaltamenti, ma ad adeguata distanza<br />
dal bordo, per evitare il distacco del calcestruzzo in fase di sollevamento e la<br />
disastrosa caduta dall’alto dell’elemento.<br />
2. preparazione del suolo circostante il pilastro: lisciature ed eliminazione di<br />
qualsiasi protuberanza per evitare fatali deragliamenti della sega, la quale<br />
lavorerà orizzontalmente, a filo del piano di appoggio;<br />
3. preparazione delle guide per il passaggio della sega diamantata;<br />
4. taglio alla base del pilastro (vedi fig. 11);<br />
5. sollevamento del pilastro tramite autogrù, suo trasporto e posa al suolo;<br />
6. eventuale frazionamento al suolo con seghe diamantate o spacca-roccia<br />
meccanici, per facilitare successivo smaltimento finale.<br />
Le suddette operazioni devono essere eseguite iterativamente per tutti i restanti<br />
pilastri.<br />
Individuazione possibili rischi<br />
Nel paragrafo relativo alla classificazione dei possibili rischi che intervengono in<br />
un processo di demolizione, sono già state identificate tre grandi categorie,<br />
all’interno delle quali inserire tutti i possibili rischi:<br />
- I pericoli relativi alla statica;<br />
- II pericoli relativi all’impiantistica;<br />
- III pericoli intrinseci al procedimento stesso di abbattimento.<br />
274
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
Per poter esemplificare nella maniera più chiara il concetto ed il funzionamento<br />
di rete Bayesiana, nel caso studio che si sta portando avanti, verranno tralasciati i<br />
rischi relativi alla seconda e terza categoria, e verrà approfondita solamente la<br />
prima categoria.<br />
Si supporrà quindi che si sia già provveduto allo smontaggio ed allo smaltimento<br />
di tutte le reti impiantistiche e di tutte quelle componenti dell’organismo edilizio<br />
che possano comportare un qualche inquinamento all’ambiente circostante. Si<br />
ipotizzerà altresì che il personale adibito alla demolizione sia stato<br />
adeguatamente avvisato riguardo i rischi in gioco, ed istruito in particolare<br />
nell’uso gli strumenti diamantati.<br />
Nel paragrafo precedente sono stati indicati i possibili “soggetti del rischio”:<br />
naturalmente il soggetto più importante è l’essere umano, sia esso l’operatore<br />
impegnato nella demolizione, o l’abitante delle zone adiacenti.<br />
E’ stato inoltre illustrato come l’operatore umano possa essere soggetto a vari<br />
tipo di rischio, in particolare in maniera indiretta: il fenomeno pericoloso gli può<br />
essere trasmesso tramite l’ambiente naturale circostante (quand’esso sia stato ad<br />
esempio gravemente inquinato), o tramite alcuni danni apportati agli edifici non<br />
coinvolti nella demolizione. Quindi ad ora, tutte le possibili correlazioni tra<br />
fattori di rischio ed entità soggette, sono state indagate, illustrate tramite tabelle e<br />
matrici di interrelazioni, ed esemplificate tramite esempi pratici e casi studio.<br />
Nell’esempio che si porterà avanti si concentrerà l’attenzione solamente sulle<br />
maestranze in cantiere adibite alla demolizione, tralasciando i pericoli a cui sono<br />
soggetti l’ambiente (naturale o costruito), e gli abitanti circostanti il “suolo della<br />
demolizione”.<br />
Creazione Rete di Influenze<br />
Focalizzando l’attenzione, è sicuramente possibile dire che all’interno della<br />
categoria di rischi di tipo strutturale, quella di maggior magnitudo è sicuramente<br />
rappresentata da un improvviso ed inatteso crollo o rovinosa caduta,<br />
dell’organismo o di uno dei suoi componenti, durante il suo smantellamento.<br />
Il verificarsi di questo fenomeno, sicuramente non auspicabile, comporterebbe<br />
quasi certamente un ferimento delle maestranze: questo rappresenta la failure<br />
generale del sistema, ossia il fenomeno dalla magnitudine del danno maggiore, e<br />
quindi da evitare accuratamente; in uno schema di Rete di Influenze, il cui<br />
funzionamento è stato illustrato nelle pagine precedenti, questa eventualità<br />
rappresenta il gradino più basso del sistema (il level 0), dal quale risalire lungo<br />
vari possibili percorsi, per capire, attraverso il metodo Bayesiano, quale fattore<br />
abbia la maggior probabilità di causare il danno generale (backward inference –<br />
capacità dignostica). Come trasparirà dall’esempio, la comprensione di quale sia<br />
il causa scatenante della failure, pur potendo sembrare immediata ed intuitiva, in<br />
realtà non risulta tale; non è detto infatti che, pur conoscendo la distribuzione<br />
probabilistica di ogni singolo fattore di rischio, si possa individuare quale sia<br />
quello realmente scatenante: i fattori infatti non lavorano separatamente, ma sono<br />
correlati da relazioni più o meno complesse, che creano percorsi critici non<br />
intuitivi, e che possono, ad esempio, portare a compimento un fattore dalla<br />
275
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
distribuzione probabilistica di accadimento minore, rispetto ad un altro, dalla<br />
distribuzione probabilistica maggiore, ma con alcuni fattori filtro lungo il proprio<br />
percorso.<br />
Infatti l’ipotesi di partenza principale della disciplina del Risk Management, è<br />
che, nonostante la capacità del progettista di creare, grazie al suo bagaglio<br />
culturale e di esperienze, una rete di influenze, questi riesce a difficoltà a<br />
risolvere la rete creata, individuare il percorso critico, ed effettuare una scelta<br />
ottimizzata (decisioni taking moment).<br />
La realizzazione pratica della Rete di Influenze, e la sua conseguente<br />
trasformazione in Rete Bayesiana vera e propria, sarà effettuata utilizzando un<br />
particolare programma di calcolo adibito alla risoluzione di reti decisionali, il cui<br />
titolo è “GeNIe” (Graphical Network Interface), sviluppato dal Decision System<br />
Laboratory dell’Università di Pittsburgh, e reperibile online in versione freeware.<br />
Tornando al nostro esempio, tra tutte le fasi operative elencate, si decide di<br />
fissare l’attenzione sulla fase dello smontaggio degli elementi strutturali: si<br />
ipotizza quindi che si stiano tagliando, uno per uno (prima l’impalcato, poi le<br />
travi ed infine i pilastri), secondo una prefissata sequenza, e ci si prepari in<br />
seguito ad “imbracare” ogni elemento ed allontanarli, dal resto della struttura.<br />
Quindi, una volta definito il ferimento delle maestranze come il fenomeno<br />
rischioso dalle conseguenze più gravi, è possibile suddividere quest’ultimo in tre<br />
sottogruppi a seconda dell’elemento strutturale in caduta considerato: si<br />
definiscono quindi la possibile rovinosa caduta della trancia di solaio tagliato,<br />
ovvero della trave, od infine del pilastro. Così facendo si è passati dal<br />
cosiddetto level 0, a quello superiore level 1, relativo ai singoli elementi<br />
costruttivi strutturali.<br />
Da questo punto in poi, si procederà approfondendo il sistema delle possibili<br />
cause che si trova dietro la caduta rovinosa di ogni elemento: partendo col solaio<br />
si arriveranno alle sue possibili cause genitrici; lo stesso procedimento si adotterà<br />
per gli altri elementi.<br />
Analisi Solaio<br />
Una volta analizzate le fasi esecutive che costituiscono l’iter di smontaggio del<br />
solaio, è possibile ipotizzare quali siano le cause principali che possono portare<br />
al crollo:<br />
- il cedimento dei puntelli sottostanti al solaio,<br />
- il cedimento del solaio sottostante, su cui poggiano i puntelli;<br />
- una errata tempistica di esecuzione.<br />
La funzione dei puntelli è quella di sostenere la soletta una volta “tagliata via”<br />
dal resto del telaio.<br />
Si ricorda infatti che prima di passare a tagliare le trance di solaio, è necessario<br />
puntellarlo adeguatamente, in modo tale che dopo il taglio, questo possa<br />
276
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
adagiarsi sui puntelli, messi precedentemente sotto carico. In seguito la soletta<br />
verrà sollevata con dei ganci preventivamente fissati saldamente al suo interno.<br />
I puntelli a loro volta poggiano e scaricano il peso dell’impalcato sorretto, sul<br />
solaio sottostante: quindi per consentire tale situazione, è prima necessario<br />
verificarne la capacità portante.<br />
Il carico a cui sarà soggetto il solaio di base una volta tagliato il solaio superiore,<br />
sarà, oltre al peso proprio, quello del solaio superiore, inteso come peso proprio<br />
struttura (mediamente per civile abitazione si aggira intorno ai 3,50 kN/m 2 ) e<br />
carico di sovrastruttura (massetto in cls, alleggerito, guaine di<br />
impermeabilizzazione non rimosse, pavimentazioni, per un totale di altri circa<br />
2,00 kN/m 2 ; è verosimile considerare nulli gli accidentali ed il carico medio dei<br />
tramezzi sul solaio, durante la sua rimozione.<br />
Infine, anche una errata tempistica di esecuzione delle fasi si taglio, può portare<br />
alla formazione precoce ed indesiderata di cinematismi: è sempre necessario<br />
infatti, studiare non solo lo schema statico di partenza, ma anche tutti quegli<br />
schemi statici modificati, che si formano man mano che si procede con la<br />
demolizione. È fondamentale quindi ricordarsi in primo luogo che, a meno che<br />
non si esegua una demolizione totale con esplosivo, l’eliminazione di qualsiasi<br />
elemento strutturale comporta necessariamente una modificazione dello schema<br />
statico, ed una sensibile ridistribuzione delle caratteristiche di sollecitazione.<br />
Questo discorso è già stato approfonditamente trattato nella sezione relativa alle<br />
“considerazioni strutturali in un processo di demolizione”, in particolare per ciò<br />
che riguarda il comportamento globale di un telaio.<br />
Il genere di rischi contemplato nel suddetto paragrafo, può interessare anche il<br />
nostro caso, in particolare la tempistica con la quale smantellare l’impalcato.<br />
Tornando alla rete di influenze illustrata nella schema che segue, i fattori ora<br />
descritti, ovvero il cedimento dei puntelli, il crollo del solaio sottostante, ed una<br />
errata tempistica, rientrano tutti in un livello di indagine relativo alle cosiddette<br />
cause di primo ordine (level 2), cioè la prima classe di fattori che possono aver<br />
causato il danneggiamento del singolo elemento costruttivo.<br />
Il cedimento dei puntelli, se adeguatamente calcolati, può accadere per una serie<br />
di errori operativi, fra cui, il più comune è sicuramente un insufficiente serraggio<br />
del nodo. Per evitare ciò, prima di mettere in carica i puntelli o di farvi<br />
appoggiare il solaio tagliato, è necessario eseguire un giro di controllo del<br />
serraggio.<br />
Per ciò che riguarda il solaio sottostante, su cui poggiano i puntelli, a meno che<br />
non poggi direttamente controterra, e quindi sia stata verificata la presenza di un<br />
vespaio, si corre il rischio di un suo collasso al momento del taglio<br />
dell’impalcato di quota superiore. Per evitare ciò, e qualora non sia possibile<br />
rinforzarlo da sotto (per semplice inacessibilità), la preoccupazione maggiore,<br />
sarà quella di caricarlo il meno possibile: si dovranno quindi eliminare tutte le<br />
stratificazioni ed i rivestimenti removibili, sia al piano primo che al piano terra, e<br />
limitare al massimo il numero di persone e mezzi. Per semplicità, questo discorso<br />
sarà sintetizzato nello schema dalla voce “rinforzo solaio sottostante”.<br />
277
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
La causa genitrice di una “tempistica di esecuzione errata” è il mancato rispetto<br />
delle fasi operative programmate; si suppone che il progetto della sequenza delle<br />
fasi sia stato redatto correttamente, quindi ciò che può accadere è che questa<br />
tabella di marcia non sia stata rispettata in cantiere. Sono già stati presentati<br />
alcuni esempi di quali siano le conseguenze di cambiamenti dello schema<br />
strutturale; per strutture complesse un’errata valutazione dell’evoluzione dei<br />
modelli di calcolo nelle varie fasi della demolizione, può dar luogo ad effetti<br />
disastrosi.<br />
A titolo d’esempio basti riprendere la descrizione del progetto d’abbattimento del<br />
silos da grano a Genova: è evidente il forte aumento probabilità di collasso per<br />
instabilità, della fetta di edificio, una volta tagliata via dal resto della struttura.<br />
Infatti i progettisti dell’intervento avevano previsto, l’immediato ribaltamento a<br />
terra della trancia, una volta tagliata col filo diamantato, proprio a causa<br />
dell’impossibilità di mantenere stabile la suddetta struttura.<br />
Nel caso in cui un operazione di questo genere venga fatta senza prendere<br />
adeguatamente in conto tutte le fasi della demolizione, ed i relativi componenti<br />
probabilistici di rischio di ogni singola fase, le probabilità di un collasso generale<br />
aumentano vertiginosamente.<br />
Come si può notare osservando queste prime tre cause genitrice individuate, esse<br />
rappresentano dei possibili fault che possono verificarsi operativamente, e non<br />
sono motivazioni intrinseche all’oggetto analizzato: lo scopo stesso della rete<br />
Bayesiana, qualora si decida di farla lavorare secondo una backword inference è<br />
quello di diagnosticare quale siano le possibili cause esecutive genitrici della<br />
failure, ossia quelle possibili dimenticante o disattenzioni operative che possano<br />
essere accadute; in questo modo, dopo aver “fatto girare” (intendasi, risolto) il<br />
modello simulato con la rete, ed aver trovato quale sia il fault che abbia la<br />
maggior probabilità di causare la failure generale, è possibile andare ad agire<br />
operativamente proprio su questa, abbattendo il rischio che ne deriva. Alla fine,<br />
l’ultimo level di cause dovrà costituire una check-list di controllo, in cui siano<br />
messi in luce solamente fenomeni fisici, che possano essere poi moderati nella<br />
realtà esecutiva.<br />
Si raccomanda dunque nuovamente che l’ultimo girone deve essere costituito<br />
solo da fenomeni visivamente osservabili, per poi poter essere tenuti sotto<br />
controllo una volta appurato il loro livello di dannosità.<br />
Nella figura di seguito, è rappresentata la parte di rete progettata finora.<br />
278
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
Analisi Trave<br />
Per ciò che riguarda la trave, la sua rovinosa caduta in fase di trasporto, può<br />
essere causata da tre categorie di motivi:<br />
- una rottura generale del sistema di sostegno temporaneo (cavi ed<br />
imbracatura);<br />
- il ribaltamento dell’intera autogrù, utilizzata per sollevare la trave;<br />
- nuovamente una errata tempistica di esecuzione dei tagli.<br />
Il sistema di sostegno della trave sollevata è costituito solitamente da due cavi:<br />
uno principale ed uno cosiddetto di sicurezza, che viene utilizzato in caso di<br />
rottura di quello principale; è infatti una buona norma di sicurezza, prevedere<br />
l’utilizzo di almeno un cavo di sicurezza per il sollevante di qualsiasi massa,<br />
come del resto è anche prescritto per l’utilizzo palla demolitrice.<br />
Sia il cavo principale, che quello secondario posso spezzarsi in fase di esercizio a<br />
causa di una lunga serie di motivi; di seguito si riportano le principali cause,<br />
tratte dalla Direttiva 98/37/CE (conosciuta meglio come Direttiva Macchine,<br />
testo legislativo basilare che definisce i possibili rischi in cantiere):<br />
- presenza ammaccature, strozzature, rigonfiamenti;<br />
- presenza di fenomeni di corrosione interna o esterna;<br />
- per degradazione, cattiva manutenzione e conservazione;<br />
- presenza di nodi di torsione o di asole nel cavo stesso;<br />
- presenza di piegature (plasticizzazioni locali) permanenti.<br />
La maggior parte delle cause elencate, sono dovute all’usura, e ciò deve essere<br />
periodicamente controllato secondo dei procedimenti normati e standardizzati:<br />
tutte le verifiche fatte devono essere registrate sul libretto ISPESL<br />
dell’apparecchio di sollevamento. Gli unici fattori di rischio che esulano da un<br />
discorso di usura sono la presenza di nodi di torsione o di asole nel cavo stesso:<br />
279
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
queste possono verificarsi improvvisamente per un uso scorretto dell’apparecchio<br />
di sollevamento, e poi scomparire. La loro presenza, in particolare, quella dei<br />
nodi di torsione, (dovuti alla rotazione della massa sollevata intorno all’asse del<br />
cavo) è infatti estremamente pericolosa e facilmente si può evolvere in una<br />
rottura del cavo. Sono state quindi isolate dalle cause dovute all’usura, le quali,<br />
nello schema che segue sono indicate con la voce “Controllo Ispels effettuato”.<br />
Queste tre cause principali sono egualmente valide sia per il cavo principale che<br />
per quello secondario.<br />
Passando al ribaltamento dell’autogrù, è stato visto che, se sono rispettati i<br />
limiti di portanza dell’autogrù, il suo ribaltamento può essere essenzialmente<br />
causato da due fattori esterni:<br />
- l’improvviso cedimento del terreno sottostante;<br />
- il mancato posizionamento dei bracci stabilizzatori.<br />
Il cedimento improvviso del terreno sottostante, può essere facilmente evitato se<br />
si utilizzano idonei dispositivi di diffusione del carico trasmesso dalle gomme o<br />
dagli stessi bracci stabilizzatori: il metodo più semplice è di interporre della<br />
tavole di legno tra le gomme (o l’appoggio dei bracci) ed il terreno.<br />
I bracci stabilizzatori d’altra parte, aumentano il braccio (quindi il momento)<br />
resistente del autogrù, permettendo di aumentare il carico portato (ed il relativo<br />
momento sollecitante).<br />
A seguito dell’introduzione del concetto di momento ribaltante, sembrerebbe<br />
necessario prendere in conto nella rete anche tutti gli altri fattori di tipo<br />
strutturale che possono far variare il momento; ciò non è necessario per due<br />
motivi:<br />
- in primo luogo le motivazioni di tipo strutturali non sono fenomeni<br />
osservabili, ma causa interne al sistema: introducendole, verrebbe meno<br />
l’utilità della rete stessa, la quale aspirerebbe a modellare un comportamento<br />
strutturale, e non fornirebbe nessuna indicazione utile ai fini della<br />
prevenzione del rischio nel processo;<br />
- in secondo luogo, su molti apparecchi di sollevamento è ormai in dotazione<br />
un sistema computerizzato che tiene sotto controllo i seguenti parametri: la<br />
variazione dell’estensione del braccio, della sua inclinazione, il carico di<br />
servizio, il rapporto tra il relativo momento ribaltante e quello resistente, ed<br />
infine anche la compressione agente sul braccio stesso (comprensiva di<br />
fenomeni di instabilità connessi).<br />
Infine anche per la trave valgono gli stessi discorsi fatti per il solaio a proposito<br />
di una corretta tempistica di esecuzione dei tagli, coerente con la sequenza della<br />
fasi pianificate.<br />
Nella figura di seguito, si riporta nuovamente la parte di rete progettata finora.<br />
280
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
Analisi Pilastro<br />
Per ciò che riguarda il pilastro, la sua rovinosa caduta in fase di trasporto, può<br />
essere essenzialmente causata da tre categorie di motivi:<br />
- una imperfezione nella sezione d’appoggio del pilastro, scoperta in fase di<br />
taglio;<br />
- una rottura generale del sistema di sostegno temporaneo (cavi ed<br />
imbracatura);<br />
- il ribaltamento dell’intera autogrù, utilizzata per sollevare la trave.<br />
L’imperfezione nella sezione d’appoggio del pilastro, rientra in quella serie di<br />
errori esecutivi in fase di costruzione, che spesso restano latenti nella struttura, e<br />
nascosti finché non si verifica un fenomeno o azione di tipo eccezionale, che le<br />
metta in luce. Le sezioni d’estremità di un pilastro sono solitamente soggette ad<br />
una sollecitazione di taglio, generata da azioni orizzontali, maggiore rispetto al<br />
resto dello sviluppo del pilastro: è quindi necessaria una presenza più fitta di<br />
staffe, adibite ad assorbire tale stato tensionale.<br />
Può accadere che spesso, a causa della forte presenza di ferri di armatura<br />
(longitudinali pilastro superiore, longitudinali pilastro inferiore, staffe) il<br />
calcestruzzo non riesca a penetrare completamente nel nodo, e lasci degli spazi<br />
vuoti. In casi estremi, questi vuoti possono coinvolgere l’intera sezione di base,<br />
lasciando che tutto il carico assiale venga sopportato dai ferri longitudinali.<br />
281
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
Situazioni simili possono rimanere nascoste grazie all’intonaco, ma diventano<br />
estremamente pericolose in fase di demolizione: non appena venisse azionata la<br />
sega circolare, questa taglierebbe senza alcun problema i ferri sullo spigolo del<br />
pilastro in questione, portando ad una eccentricità che ribalterebbe<br />
immediatamente il pilastro.<br />
La rottura generale del sistema di sostegno il caso del pilastro differisce dal<br />
caso della trave per l’introduzione di un nuovo elemento fisico, che introduce con<br />
sé i proprio contributo di rischio: il perno.<br />
Come spiegato in precedenza, una volta tagliato il pilastro alla base, questo viene<br />
sollevato con dei cavi, attaccati a dei perni d’acciaio che sono stati in precedenza<br />
saldamente infissi alla sommità del pilastro. L’annullamento della validità del<br />
collegamento a causa dello sfilamento del perno può avvenire secondo due<br />
modalità:<br />
- schiacciamento del calcestruzzo adiacente al perno: l’estrema rigidezza e<br />
resistenza del perno, solitamente assicurata dal produttore, non garantisce<br />
però la resistenza dell’unione: infatti qualora il perno subisse una minima<br />
flessione, pur restando il fase elastica, trasferirebbe delle forti tensioni al<br />
calcestruzzo adiacente portandolo a rottura; lo schiacciamento del<br />
calcestruzzo e la dilatazione del foro in cui è inserito il perno, porterebbe allo<br />
sfilamento di quest’ultimo ed all’annullamento immediato di tutto il sistema<br />
di sostegno temporaneo. La causa osservabile di questo fenomeno può essere<br />
la comparsa improvvisa di un profondo quadro fessurativo nell’intorno<br />
dell’innesto del perno: questo sintomo presagisce, con una certa probabilità,<br />
lo schiacciamento del calcestruzzo;<br />
- rottura del perno stesso: nel caso in cui il perno risultasse profondamente<br />
innestato in un elemento costituito da un buon calcestruzzo, si abbassano le<br />
probabilità di rottura secondo la modalità precedente, è si alzano le possibilità<br />
della rottura del perno stesso: sottoposto ad una sollecitazione di tensoflessione,<br />
essendo un elemento tozzo, la sua modalità di rottura più probabile<br />
è per tranciamento (dovuta al taglio).<br />
Le cause genitrici di questo fenomeno possono essere fattori di usura, per cattivo<br />
mantenimento (innesco di corrosione), oppure per uno scorretto utilizzo: il<br />
superamento saltuario dei limiti di portanza del perno potrebbe causare<br />
plasticizzazioni e danneggiamenti localizzate, che a lungo termine (vedi<br />
fenomeni di fatica) potrebbero comportare la rottura fragile (e quindi improvvisa)<br />
del perno.<br />
Tornando alla rottura generale del sistema di sostegno, ricordiamo che, come nel<br />
caso della trave, può anche essere causata dalla rottura dei cavi, principale e di<br />
sicurezza; valgono quindi le stesse osservazioni fatte in precedenza.<br />
Le tre modalità di rottura del sistema di sostegno (cavo princ., second. e perno),<br />
appena descritto per il pilastro, potrebbero in verità valere anche per la fase di<br />
movimentazione del solaio, come anche il discorso del ribaltamento dell’autogrù:<br />
si è scelto appositamente di tralasciare l’approfondimento relativo al<br />
sollevamento del solaio e studiarne solo la fase del taglio, per semplificare la rete<br />
282
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
e renderla più comprensibile al lettore. Si ricorda infatti che la funzione di questo<br />
caso applicativo è puramente illustrativa ed esemplificativa: il vero obiettivo<br />
dell’intero quarto capitolo è dimostrare l’applicabilità nel campo della<br />
demolizione, da sempre approcciato in maniera empirica, di metodi razionali e<br />
scientifici di ottimizzazione, comunemente usati in altri settori di progettazione<br />
ad alto rischio.<br />
Tornando per l’ultima volta al nostro schema, si osserva che la caduta rovinosa<br />
del pilastro in fase di sollevamento, può infine avvenire (come anche per la trave)<br />
per l’improvviso ribaltamento dell’autogrù; valgono quindi le stesse osservazioni<br />
fatte in precedenza.<br />
Nella figura di seguito, si riporta la parte di rete progettata finora.<br />
283
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
Si riporta infine il diagramma completo di tutti le componenti costruite finora.<br />
Il passo successivo che permette il passaggio dalla rete di Influenze appena<br />
creata, ad una rete Bayesiana vera e propria, è l’assegnazione ad ogni nodo, della<br />
relativa distribuzione probabilistica di accadimento.<br />
Prima di fare ciò, si ritiene necessario approfondire maggiormente il significato<br />
di Rete Bayesiana, ed i principi analitici su cui si basa.<br />
284
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
Le Reti Bayesiane<br />
Quando ad un diagramma di influenze, viene associato il concetto di probabilità,<br />
e quindi ad ogni singolo fattore di rischio appartenente alla rete, viene affiancato<br />
una componente probabilistica che rappresenti numericamente la probabilità che<br />
quel determinato fattore dannoso si manifesti, allora lo schema complesso creato<br />
diventa una “Rete Bayesiana”.<br />
Le Reti Bayesiane rappresentano oggi uno degli strumenti analitici più<br />
all’avanguardia per la modellazione probabilistica di sistemi.<br />
Grazie alle Reti Bayesiane (Bayesian Networks) si possono costruire modelli<br />
formali efficaci sul piano operativo, strutturalmente flessibili, che permettono la<br />
valutazione delle probabilità che si verifichino failures (effetti negativi) a livello<br />
del sistema complessivo, sulla base della probabilità di occorrenza di faults degli<br />
eventi elementari (malfunzionamento di componenti); egualmente a questa<br />
capacità predittiva (forword inference - dalle cause agli effetti), le B.N.<br />
possiedono anche una capacita diagnostica (backward inference - dagli effetti alle<br />
cause). Ciò vuol dire che tramite una rete bayesiana è possibile, osservando un<br />
fenomeno dannoso oramai accaduto, capire quale sia il fattore di rischio che<br />
abbia la maggior probabilità di essere la causa scatenante, ovvero, modificando la<br />
probabilità di accadimento di un singolo malfunzionamento, osservarne le<br />
conseguenze al livello della performance (prestazione) generale del sistema (o<br />
processo) in questione.<br />
Prima di procedere oltre, si ritiene opportuno aprire una parentesi sul concetto di<br />
inferenza.<br />
La seguente spiegazione è una libera traduzione di una lettera 1) del grande<br />
maestro chassidico della Torah, il “Lubavitcher Rebbe”, Menachem Mendel<br />
Schneerson, a proposito della compatibilità tra scienza e Torah (Pentateuco).<br />
- “Il pensiero scientifico utilizza due metodi generali di inferenza:<br />
a) il metodo dell’interpolazione, ove, sulla base della conoscenza del<br />
comportamento di un sistema in due situazioni estreme, si deduce quale sia il<br />
suo comportamento in una posizione compresa tra le due di cui prima;<br />
b) il metodo dell’extrapolazione, ove l’inferenza viene fatta all’esterno di un<br />
range di situazioni il cui comportamento segue una legge nota;<br />
Tra i due metodi, il secondo (l’extrapolazione) è chiaramente quello meno certo.<br />
Inoltre, il grado d’incertezza cresce all’aumentare della distanza tra la situazione<br />
in analisi ed il range di valori conosciuti: se il range in questione è contenuto tra i<br />
valori di 1 e 100, un’inferenza fatta a livello 101 ha un grado di affidabilità<br />
migliore di un’inferenza fatta a livello 1001.<br />
All’interno del metodo dell’extrapolazione è necessario fare un’ ulteriormente<br />
distinzione a secondo della direzione in cui viene eseguita l’operazione: un<br />
processo di generalizzazione fatto da una conseguenza conosciuta verso un<br />
fenomeno sconosciuto antecedente è più speculativa (quindi meno scientifica e<br />
285
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
certa) di un’inferenza che và da un dato fenomeno antecedente, ad uno<br />
conseguente sconosciuto.<br />
Ciò può essere facilmente dimostrato col seguente esempio numerico: quattro<br />
diviso due, rende due; qui il fenomeno antecedente è rappresentato dal dividendo<br />
e dal divisore, mentre il fenomeno conseguente è rappresentato dal quoziente.<br />
Conoscendo l’antecedente in questo caso, ci permette di conoscere il possibile<br />
risultato – il quoziente (numericamente 2).<br />
Tuttavia, se conoscessimo solamente il risultato finale, il quoziente 2, e ci<br />
chiedessimo come è possibile arrivare a questo risultato, vedremmo che esistono<br />
varie possibilità, raggiungibili attraverso diversi metodi (operazioni):<br />
• 1 + 1 = 2<br />
• 4 - 2 = 2<br />
• 1 x 2 = 2<br />
• 4 – 2 = 2<br />
È da notare che se si introducono numeri diversi su cui operare, i numero di<br />
possibilità che ci forniscono lo stesso risultato, tende velocemente all’infinito<br />
(infatti 5 – 3 = 2; 6 / 3 = 2 etc. ad infinitum)”-.<br />
Si potrebbe obiettare a questo esempio numerico che, mentre nel caso<br />
dell’inferenza deduttiva, si ha un problema con tre dati ed un incognita (da una<br />
parte il dividendo, il divisore ed il tipo di operazione, dall’altra il quoziente), nel<br />
caso dell’inferenza induttiva si è davanti ad un probelma con due dati e due<br />
incognite (quoziente e tipo di operaizone, contro dividendo e divisore). È chiaro<br />
che il secondo tipo di inferenza presenta più incertezze.<br />
Questa asimmetricità del problema è però estremamente importante, e simula<br />
perfettamente le situazioni reali: volendo effettuare nella realtà un’operazione di<br />
tipo diagnostico, ci si inbatte proprio in una condizione di carenza di dati e<br />
possibilità di varie cause generatrici; quensta carenza di input è dovuta<br />
semplicemente al fatto che questi stessi dati appartengono al passato e sono<br />
quindi inaccessibili ad un operatore che indaga nel presente.<br />
Tornando alla definizione di Rete Bayesiana, è possibile quindi definirla come un<br />
formalismo matematico che, compresa la topologia interrelazionale di una<br />
struttura, considera il peso probabilistico di ogni fattore costituivo all’interno<br />
della stessa struttura, ottenendo infine una capacità predittiva e/o diagnostica<br />
sull’intero sistema. Come gli altri metodi per la gestione del rischio, anche il<br />
metodo delle Reti Bayesiane per l’ottimizzazione del Decision Taking, è<br />
largamente usato nelle discipline economiche ad alto livello di rischio,<br />
nell’industria aerospaziale, ed ultimamente si sta diffondendo anche nella<br />
chirurgia. È evidente come, in tutte le discipline succitate, il problema del<br />
decision taking all’interno di un processo progettuale, sia fortemente influenzato<br />
e vincolato dalla presenza del rischio.<br />
Poiché l’organizzazione gerarchica di una Rete di Influenza viene pensata in<br />
maniera soggettiva (in base ad un bagaglio di esperienze e conoscenze non<br />
286
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
strettamente scientifiche), a prima vista, diagnosticare delle cause, ovvero predire<br />
un effetto, potrebbe sembrare semplice ed intuitivo: purtroppo, in questi casi<br />
l’intuizione è estremamente fuorviante; infatti solo grazie alle regole che guidano<br />
il funzionamento di una Rete di Bayesiana, è possibile gestire correttamente tutte<br />
le interrelazioni tra i fattori, ottenendo infine un Risk Critical Path (percorso<br />
critico del rischio).<br />
Per dimostrare come l’intuizione possa essere fuorviante in momenti di scelta,<br />
influenzati da più variabili, si riporta in seguito un esempio tratto dal romanzo<br />
“Lo strano caso del cane ucciso a mezzanotte” di Mark Haddon; per maggiore<br />
semplicità si riporta direttamente la citazione:<br />
“Un uomo partecipa ad un quiz televisivo. Può vincere un’auto. Il<br />
presentatore gli mostra tre porte. Dice che dietro ad una delle porte c’è l’auto<br />
in palio, mentre dietro alle altre due ci sono delle capre. Gli chiede di<br />
sceglierne una. Quella che viene indicata non viene aperta. Il presentatore<br />
invece apre una delle porte che il concorrente non ha scelto e gli mostra una<br />
capra (poiché lui sa cosa c’è dietro di ognuna delle porte). A questo punto gli<br />
dà un’ultima possibilità, prima che si spalanchino tutte le porte e vinca<br />
un’auto o una capra. Infine domanda se vuole cambiare idea e scegliere una<br />
delle porte ancora chiuse. Cosa gli suggerisce di fare?”<br />
Utilizzando l’intuito, si è automaticamente spinti a pensare che le probabilità di<br />
vincita, una volta mostrata la prima capra, siano distribuite al 50% tra le due<br />
porte. In verità non è così: il fatto di aver aperto una delle porte, ha oramai<br />
irrimediabilmente intaccato la distribuzione statica tra le altre due, resta da fare<br />
una cosiddetta scelta “vincolata”. Per ottenere l’auto in palio, è necessario<br />
cogliere l’occasione offerta dal presentatore e cambiare la propria scelta iniziale:<br />
così si avranno due possibilità su tre di vincere.<br />
Ciò che è stato detto, può essere dimostrato con i mezzi dell’analisi probabilistica<br />
(cosa che tralasceremo in questa sede) oppure col seguente semplice schema:<br />
Scegli una porta che<br />
nasconde una capra<br />
Non<br />
cambi<br />
Vinci una<br />
capra<br />
Cambi<br />
Vinci<br />
un'auto<br />
Se ti viene chiesto di<br />
scegliere una porta<br />
Scegli una porta che<br />
nasconde una capra<br />
Non<br />
cambi<br />
Vinci una<br />
capra<br />
287<br />
Cambi<br />
Vinci<br />
un'auto<br />
Scegli una porta che<br />
nasconde un'auto<br />
Non<br />
cambi<br />
Vinci<br />
un'auto<br />
Cambi<br />
Vinci una<br />
capra<br />
Provando a percorrere i tre percorsi è possibile vedere come in effetti,<br />
cambiando, due volte su tre si ottiene l’automobile, ossia le probabilità di vincita<br />
aumentano dal 33% iniziale, ad un 67%, e non al 50% supposto intuitivamente. Il
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
principio che sta alla base di questo esempio è il teorema di Bayes, che<br />
esporremo in seguito.<br />
Le Reti Bayesiane (dette anche belief networks, Bayesian Belief Network,<br />
Causal Belief Network – Pearl 1988) sono definite come grafi orientati aciclici<br />
dove i nodi rappresentano le variabili indipendenti, e gli archi rappresentano le<br />
dipendenze dirette probabilistiche tra i nodi stessi. La struttura di una rete<br />
Bayesiana è una rappresentazione grafica e qualitativa delle interazioni tra una<br />
serie di variabili, il cui scopo è simularne la gerarchia causale, permettendo una<br />
capacità predittiva sugli effetti, quando vengano manipolate le cause.<br />
Essendo basate su di una rete di influenza, le reti Bayesiane sono anch’esse<br />
graficamente rappresentate da una serie di nodi, ovali o circolari, collegati da<br />
frecce unidirezionali: i nodi rappresentano le variabili, e contengono informazioni<br />
sulla propria distribuzione probabilistica, mentre le frecce rappresentano i<br />
possibili legami di causalità tra le suddette variabili.<br />
Il principio che sta alla base del funzionamento delle reti bayesiane, è il teorema<br />
di Bayes, che, una volta fissate due variabili X ed Y , rappresentanti due eventi<br />
tra loro correlati, pone in relazione le relative distribuzioni di probabilità P(X) e<br />
P(Y):<br />
( Y X )<br />
P =<br />
P<br />
( X Y )<br />
P(<br />
X )<br />
P(<br />
Y )<br />
Per comprenderne meglio il funzionamento, utilizziamo un esempio pratico:<br />
supponiamo che la variabile Y rappresenti una patologia, mentre la variabile X<br />
un sintomo; il teorema di Bayes permette di calcolare la probabilità P(Y⏐X) che<br />
si manifesti la patologia Y, dopo l’osservazione del sintomo X, sulla base della<br />
probabilità P(X⏐Y) del verificarsi del sintomo in relazione alla patologia, ed in<br />
base alle probabilità a priori di entrambe.<br />
Compreso il principio di funzionamento, sembrerebbe possibile simulare<br />
completamente il comportamento di qualsiasi sistema reale, una volta scisso nei<br />
suoi fattori costitutivi e conosciute le distribuzione statistiche di ognuno. Quindi<br />
qualora un evento Y dipendesse da una serie di variabili Xi, il teorema di Bayes si<br />
presenterebbe nel seguente modo:<br />
P<br />
( Y X , X ,..., X )<br />
1<br />
2<br />
n =<br />
P<br />
( X , X ,..., X Y )<br />
1<br />
288<br />
2<br />
P(<br />
X )<br />
n<br />
P(<br />
Y)<br />
Sfortunatamente all’aumentare delle variabili in gioco, aumentano<br />
esponenzialmente anche le possibilità combinatorie, rendendo velocemente il<br />
problema irrisolvibile. Questa difficoltà può essere ovviata grazie<br />
all’introduzione di un’ipotesi semplificativa, detta di “indipendenza<br />
condizionale”: così facendo si rendono indipendenti tra loro i vari possibili<br />
eventi-causa Xi, abbattendo fortemente il numero di combinazioni da eseguire in<br />
fase di calcolo.<br />
L’ipotesi semplificativa introdotta può essere rappresentata analiticamente con la<br />
seguente espressione:
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
P<br />
n<br />
( X1<br />
X 2,...,<br />
X n Y ) = ∏<br />
i=<br />
1<br />
, P(<br />
X Y ) .<br />
Il teorema di Bayes comprensivo di quest’ipotesi diventa:<br />
P<br />
( Y X , X ,..., X )<br />
1<br />
2<br />
n<br />
n<br />
∏ =<br />
289<br />
i<br />
= i 1<br />
P(<br />
X i Y)<br />
P(<br />
Y)<br />
P(<br />
X )<br />
graficamente<br />
A questo punto è possibile dare una spiegazione più precisa del<br />
significato dei nodi e delle frecce (definizione di A. Giretti, P. Minacci):<br />
- in nodi rappresentano le variabili aleatorie discrete o continue che sono<br />
definite attraverso la loro distribuzione di probabilità P(Xi);<br />
- gli archi rappresentano le relazione di dipendenze condizionale tra le variabili<br />
e per questo sono direzionati. Un arco dal nodo Xi al nodo Yi significa una<br />
distribuzione di probabilità condizionata P(Y⏐Xi).<br />
La struttura della rete stessa rappresenta e simula il comportamento del sistema o<br />
del processo in questione, dopo che questo è stato scisso nelle sue variabili<br />
costitutive principali.<br />
Operativamente, per costruire una rete bayesiana, è necessario in primo luogo<br />
rappresentare graficamente il diagramma di influenza del problema in questione,<br />
avendo ben chiare le relazioni tra le diverse variabili; essendo una rete bayesiana<br />
per definizione un grafo aciclico orientato, non sono ammessa relazioni cicliche,<br />
ossia il flusso delle dipendenze deve essere monodirezionale, altrimenti non è<br />
possibile risolvere e calcolare la rete stessa.<br />
Una volta creata questa rete di influenze, avendo rispettato i legami tra i vari<br />
nodi, ciò che resta da fare è assegnare ad ogni nodo (evento) la relativa<br />
distribuzione di probabilità condizionata, la quale indica la probabilità di<br />
accadimento di quello specifico evento. A questo punto il modello probabilistico<br />
del problema è completato, la sua risoluzione spetta ad un qualsiasi programma<br />
di calcolo che sappia sfruttare il teorema di Bayes.<br />
Resta da dire che, per alimentare i nodi, è necessario disporre di una banca dati<br />
che fornisca le distribuzioni probabilistiche degli stessi; una volta fatto ciò,<br />
cambiando un valore di probabilità di qualsiasi delle variabili, è possibile<br />
studiarne gli effetti della propagazione nel resto del sistema (in funzione dei<br />
legami internodali), e comprendere di conseguenza, il peso di ogni variabile in<br />
relazione alla performance generale finale del sistema.<br />
Rete Bayesiana del caso studio<br />
X1 X2 Xn<br />
Avendo già costruito la rete di influenze del caso di demolizione in questione,<br />
cioè avendo già chiarito le interrelazioni tra le varie variabili di rischio<br />
intrinseche al processo analizzato, come premesso, ciò che resta da fare è solo<br />
assegnare le distribuzioni probabilistiche condizionate ad ogni nodo.<br />
Y
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
È necessario ora modellare nella rete di Influenze, le relazioni di tipo complesso<br />
che intercorrono tra i vari fattori.<br />
Si prenda come esempio la relazione tra il cavo principale e quello secondario,<br />
appartenenti al più generico sistema di sostegno trave e/o pilastro: il cavo<br />
secondario entra in funzione solo a seguito della rottura del principale; inoltre una<br />
eventuale rottura del secondario, nel caso non si fosse spezzato il principale, non<br />
comporterebbe ovviamente nessuna conseguenza dannosa. Tutte queste<br />
condizioni ed altre ancora, vengono inserite nel modello attraverso la definizione<br />
del nodo che precede le due concause “rottura cavo princ.” e “rottura cavo<br />
second.”, ossia il nodo definito “Rottura del sistema di sostegno trave”.<br />
La sintassi che sta dietro ad ogni nodo, viene rappresentata col programma<br />
utilizzato per la risoluzione della rete, attraverso una tabella, come illustrata in<br />
figura: naturalmente più aumentano le concause di un evento, maggiore sarà il<br />
numero delle combinazioni e delle possibilità da studiare.<br />
I coefficienti numerici inseriti nelle caselle indicano le percentuali di probabilità<br />
di avvenimento di un fenomeno, in funzione dell’accadimento delle sue cause<br />
genitrici.<br />
Osservando la tabella in figura, partendo dall’estrema destra: nel caso in cui non<br />
avvenga la rottura del cavo principale, né quella del cavo secondario, si ha<br />
solamente il 10% (indicato come 0,1) di probabilità che avvenga la rottura del<br />
sistema di sostegno della trave; si è preferito ammorbidire le possibilità<br />
utilizzando il 10% invece di un netto 0%, per prendere anche minimamente in<br />
conto altri fattori secondari.<br />
In figura si riporta un altro esempio della sintassi più complessa, di un nodo, a cui<br />
convergono molteplici cause genitrici:<br />
290
…<br />
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
Eseguendo lo stesso procedimento per tutti i nodi, è possibile così completare la<br />
preparazione della rete.<br />
La figura in basso illustra la struttura della rete Bayesiana completa di tutte le<br />
distribuzioni probabilistiche per ogni nodo.<br />
Si può osservare che, assegnando a tutti i nodi genitori una probabilità di<br />
accadimento del 50%, la rete calcola una probabilità finale di “danno sugli<br />
operai” del 75%.<br />
Se invece si assegna una probabilità praticamente nulla di avveramento delle<br />
condizioni pericolose più esterne (singoli faults), la conseguente probabilità di<br />
ferimento operai (failure di sistema) si riduce fino ad un valore del 36%.<br />
Nonostante in questo caso ci si aspetterebbe un abbattimento completo della<br />
percentuale, questo valore residuo è dovuto alla diversità assegnata ai coefficienti<br />
che esprimono la mutua influenza tra i vari nodi.<br />
291
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
Nel nostro caso, le possibilità di accadimento del singolo fault erano assegnate<br />
con delle semplici variabili del tipo true e false, ma le Reti Bayesiane si prestano<br />
ad elaborazioni ben più complesse e dettagliate, in cui l’avveramento di ogni<br />
nodo può essere espresso anche tramite delle equazioni: è così che si possono<br />
modellare comportamenti probabilistici di tipo strutturale.<br />
A questo punto la rete è pronta per essere adoperata a nostro piacimento:<br />
abbiamo già trattato la possibilità di effettuare sia una forward che una backward<br />
inference; in pratica si traduce nella capacità della rete di calcolare l’influenza<br />
che ha un singolo fattore sulla possibilità di causare una failure generale<br />
(prevedendo quindi il futuro), ovvero di diagnosticare, una volta osservato uno<br />
stato di fatto (evento negativo già accaduto), quale sia il fattore di rischio unitario<br />
che abbia, con maggior probabilità, causato l’evento dannoso generale.<br />
Quest’ultima caratteristica della rete, creando un vero e proprio Risk Critical<br />
Path (percorso critico del rischio) permette applicazioni di tipo diagnostico in<br />
vere e proprie indagini su casi di collassi e cedimenti.<br />
Chiaramente, come spiegato in precedenza, per permetterle di elaborare i<br />
risultati, la rete deve essere alimentata da una base dati statistica. Sono comunque<br />
in fase di studio e di sperimentazione in vari campi, cosiddetti metodi di<br />
apprendimenti bayesiano, i quali consistono nello sviluppare una forma di<br />
capacità autonoma di apprendimento della rete stessa.<br />
292
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
Conclusioni<br />
Come ci proponeva di fare, durante lo svolgimento di questa ricerca è stato<br />
portata avanti con livelli di approfondimento sempre crescenti, l’analisi dell’iter<br />
progettuale che sta alle spalle di un intervento di demolizione di un organismo<br />
complesso.<br />
Si è partito da un primo capitolo, in cui si introduceva il lettore ai concetti<br />
fondamentali ed ai presupposti teorici su cui si basa un progetto di demolizione;<br />
si è quindi portata avanti un’approfondita analisi e scomposizione del progetto<br />
nei suoi componenti costitutivi, classificando così tutti quei fattori che possono<br />
entrare in gioco nel momento decisionale, all’interno di un iter progettuale: di<br />
ognuno di essi sono state studiate le possibili interrelazioni, ed è stato assegnato<br />
ad ognuno un peso relativo nei confronti dell’intero processo.<br />
Attraverso questo studio, si è introdotto il concetto di momento decisionale<br />
all’interno di un processo progettuale: nel caso specifico della pianificazione di<br />
un’operazione di abbattimento, il momento decisionale è rappresentato dalla<br />
scelta, in primo luogo della metodologia di intervento (demolizione totale o<br />
parziale, indifferenziata o selettiva), ed in secondo luogo della specifica tecnica<br />
da utilizzare.<br />
Alla conclusione del primo capitolo, si è quindi creata nella mente del lettore,<br />
non solo un certo bagaglio culturale sui possibili fattori costitutivi, ma anche una<br />
vera e propria rete virtuale che collega e relaziona tra loro tutte queste variabili;<br />
la risoluzione di questa rete nella maniera ottimale, cioè prendendo in giusto<br />
conto il peso relativo di ogni fattore, fornisce l’indicazione della tipologia di<br />
intervento e di relativa tecnica da utilizzare: in sintesi è possibile dire che, così<br />
facendo si è esplicitato ed approfondito il percorso mentale di un progettista in un<br />
momento di scelta progettuale.<br />
Ne secondo capitolo si è continuato ad arricchire il back-ground culturale del<br />
progettista, entrando nel dettaglio delle singole tecniche, studiando le<br />
caratteristiche, positive e negative di ognuna di esse in base ad una serie di criteri<br />
prefissati, ed in particolare sottolineando il grado di compatibilità della singola<br />
tecnica col contesto operativo. Tutte le tecniche, esistenti o in fase di<br />
sperimentazione, sono state preventivamente inquadrate e classificate all’interno<br />
della relativa tipologia di approccio, in modo tale da fornire una prima<br />
indicazione al progettista sulla scelta da effettuare in funzione dei possibili<br />
vincoli di progetto, già analizzati precedentemente.<br />
Il terzo capitolo costituisce il momento di sintesi di tutto quanto è stato detto nei<br />
capitoli precedenti: attraverso l’illustrazione e l’analisi critica di alcuni casi<br />
studio strategici, si presentano degli esempi concreti di progettazione di<br />
demolizioni complesse: tramite questi esempi s’è avuta l’opportunità di mettere<br />
in luce le possibili interazioni tra le suddette variabili della progettazione, e di<br />
scoprire come le varie problematiche sono state di volta in volta risolte dai<br />
progettisti.<br />
293
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
I casi studio affrontati forniscono una gamma molto varia di esempi progettuali:<br />
si è tentato non solo di selezionarli in modo tale da fornire una esemplificazione<br />
di funzionamento delle principali tecniche di abbattimento e dal loro rapporto con<br />
i vincoli progettuali, ma alcuni di loro sono stati scelti poiché rappresentano casi<br />
mediamente rari di integrazione di tecniche molto diverse tra loro, la quale<br />
integrazione ha garantito infatti altissimi risultati prestazionali.<br />
Una volta acquisito il bagaglio culturale attraverso la lettura dei primi capitoli, il<br />
lettore giunge infine al quarto capitolo: in particolare, a questo punto risulta<br />
chiaro che, tra i vari aspetti da considerare in un momento di scelta progettuale, il<br />
fattore rischio rappresenta mediamente l’input più caratterizzante.<br />
Quindi ripartendo da una rilettura del concetto di progetto attraverso la semantica<br />
e le definizioni della disciplina del Project Management, si è deciso di<br />
approfondirne un aspetto in particolare, ovvero quello del rischio progettuale e<br />
della sua gestione: si tratta del cosiddetto Project Risk Management.<br />
Così facendo si è evidenziata la necessità di una progettazione di tipo Fault<br />
Tolerant, ossia un’attività pianificatoria flessibile, in cui, già nella sua genesi<br />
siano contemplate le possibili cause di insuccesso, e quindi siano state prese le<br />
dovute misure, preventive o mitigatrici del danno.<br />
All’interno di un iter progettuale, arriva infine il momento della Decision Taking,<br />
che, nel caso della demolizione è rappresentato dalla scelta della metodologia e<br />
della relativa tecnica di intervento. Si è scelto di supportare il progettista nel<br />
momento della scelta, in particolare in funzione dei possibili rischi di progetto.<br />
Quindi, operativamente, si è illustrato il funzionamento delle principali tecniche<br />
di gestione del rischio, afferenti alla disciplina della Reliability Engeneering.<br />
Fra le varie tecniche analizzate, si è scelto di utilizzarne una in particolare e di<br />
fornirne un esempio pratico di applicazione: si tratta della tecnica delle Reti<br />
Bayesiana, un efficace strumento di rappresentazione di modelli di sistemi<br />
tecnologici e di processi costruttivi, che permette di definire gli aspetti rilevanti e<br />
la struttura di dipendenze del problema in esame.<br />
Alla fine di tale trattazione si considerano quindi raggiunti gli obiettivi preposti:<br />
ovvero fornire uno strumento di supporto al progettista nel momento decisionale<br />
all’interno di un iter progettuale. L’intero approccio del Knowledge Based<br />
Decision Taking è motivato da una necessità di fornire al progettista una corsia<br />
preferenziale nei momenti in cui deve affrontare delle scelte progettuali. L’ipotesi<br />
di partenza di questa disciplina, è che il progettista abbia tutte le capacità di<br />
scindere il problema nelle sue componenti costitutive, comprendendo anche la<br />
rete di relazioni che correlano i vari fattori; questa capacità di analisi è garantita<br />
dall’esperienza personale e dal bagaglio culturale del progettista stesso, e, nel<br />
nostro testo si è tentato di fornire questa knowledge base (base di conoscenze)<br />
attraverso i primi tre capitoli; allo stesso tempo però si suppone che il progettista<br />
abbia delle difficoltà a risolvere la suddetta rete di fattori, e necessiti quindi di un<br />
aiuto per poter prendere la soluzione ottimale, cioè quella che, considerando il<br />
debito peso di tutti i vincoli di progetto, garantisca il rendimento prestazionale<br />
294
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
più alto (secondo gli aspetti che di volta in volta interessano al committente: bassi<br />
costi, tempi ristretti…), minimizzando contemporaneamente i rischi tecnici.<br />
Questo supporto al progettista è fornito dai metodi di controllo e gestione del<br />
rischio, tra cui le Reti Bayesiane rappresentano lo strumento più innovativo per la<br />
valutazione dei scenari operativi attraverso una simulazione qualitativa.<br />
Si è già detto che le prime applicazione delle Reti Bayesiane per il controllo del<br />
rischio di progetto, è stato effettuato in campi ben diversi dalla demolizione<br />
edilizia: basti pensare all’industria aerospaziale, agli studi sulla propagazione di<br />
malattie infettive, oppure alla progettazione di centrali nucleari o chimiche ad<br />
alto rischio.<br />
Quest’applicazione delle Reti Bayesiane nel campo della produzione edilizia (in<br />
particolare nella fase della demolizione), è un tipico esempio di trasferimento<br />
delle conoscenze da una campo disciplinare ad una altro: la motivazione stessa<br />
della ricerca sta nel tentativo di elevare il campo della demolizione, da una serie<br />
di operazioni eseguite senza la necessita di un’attività pianificatoria e spesso<br />
senza nessuna conoscenza specifica sull’argomento, ad un’attività razionalizzata<br />
ed ottimizzata alla stregua di tutte le altre fasi del ciclo vitale di un edificio. Si è<br />
quindi ridotta l’importanza del fattore della convenienza economica, come<br />
elemento più vincolante nel momento progettuale di un abbattimento, mettendo<br />
in luce tutte le variabili in gioco all’interno di tale processo: in particolare si è<br />
concentrata l’attenzione sul fattore del rischio tecnico, il quale è in verità la<br />
variabile più vincolante in un’attività demolitiva di un organismo complesso.<br />
Il controllo dell’influenza delle conseguenze di questo fattore su processo<br />
progettuale è ottenuta tramite appunto lo strumento delle Reti Bayesiane.<br />
Essendo tale strumento relativamente recente, ed ancora in fase di<br />
implementazione e potenziamento, si ritengono molto varie ed interessanti le sue<br />
ulteriori future applicazioni nel campo della produzione edilizia, il quale campo,<br />
pur avendo sempre rappresentato un caso particolare rispetto agli altri settori<br />
della produzione industriale, poiché estremamente complesso e multisfaccettato,<br />
risulta ad oggi ancora troppo caratterizzato da un’aleatorietà di fondo.<br />
<strong>“LA</strong> DEMOLIZIONE DELLE OPERE IN CALCESTRUZZO ARMATO:<br />
Note:<br />
TEORIA, PROGETTO E CONTROLLO DEL RISCHIO”<br />
1) il testo originale tratto dalla lettera del “Lubavitcher Rebbe”, Menachem Mendel Schneerson ,<br />
è il seguente:<br />
“Here science has two general methods of inference;<br />
295
Capitolo 4 Il Controllo del Rischio nella Demolizione<br />
(a) The method of interpolation (as distinguished from extrapolation), whereby, knowing the<br />
reaction under two extremes, we attempt to infer what the reaction might be at any point<br />
between the two.<br />
(b) The method of extrapolation, whereby inferences are made beyond a known range, on the<br />
basis of certain variables within the known range. For example, suppose we know the<br />
variables of a certain element within a temperature range of 0 to 100, and on the basis of<br />
this we estimate what the reaction might be at 101, 200, or 2000.<br />
Of the two methods, the second (extrapolation) is clearly the more uncertain. Moreover, the<br />
uncertainty increases with the distance away from the known range and with the decrease of this<br />
range. Thus, if the known range is between 0 and 100, our inference at 101 has a greater<br />
probability than at 1001.<br />
Let us note at once, that all speculation regarding the origin and age of the world comes within<br />
the second and weaker method, that of extrapolation. The weakness becomes more apparent if we<br />
bear in mind that a generalization inferred from a known consequent to an unknown antecedent is<br />
more speculative than an inference from an antecedent to consequent.<br />
That an inference from consequent to antecedent is more speculative than an inference from<br />
antecedent to consequent can be demonstrated very simply: Four divided by two equals two. Here<br />
the antecedent is represented by the divided and divisor, and the consequent - by the quotient.<br />
Knowing the antecedent in this case, gives us one possible result - the quotient (the number 2).<br />
However, if we know only the end result, namely, the number 2, and we ask ourselves, how can<br />
we arrive at the number 2, The answer permits several possibilities, arrived at by means of<br />
different methods: (a) 1 plus 1 equals 2; (b) 4-2 equals 2; (c) 1 x 2 equals 2; (d) 4 2 equals 2. Note<br />
that if other numbers are to come into play, the number of possibilities giving us the same result is<br />
infinite (since 5 - 3 also equals 2; 6 3 equals 2 etc. ad infinitum)”.<br />
296
La Demolizione delle Opere in Calcestruzzo Armato:<br />
Teoria, Progetto e Controllo del Rischio<br />
BIBLIOGRAFIA<br />
IL PROCESSO <strong>DI</strong> DEMOLIZIONE:<br />
- “Abbattimento Controllato, alcune problematiche ed esempi di applicazione”<br />
– M. Carastro, E. M. Dantini, E. Finocchiaro – Istituto di Arte Mineraria;<br />
- “Structural diseases and Reliability”; Atti del Convegno Internazionale –<br />
Napoli 15–16 Maggio 2003;<br />
- “La demolition du beton” - Pierre Cormon. - Paris : Editions Eyrolles, 1979. -<br />
XIV;<br />
- “Il processo edilizio e il processo di progettazione” - Gianfranco Carrara;<br />
- “Costruire in Laterizio: Progettare la demolizione” - num. Settembre-Ottobre<br />
1998 (monografia);<br />
- “L’arte della demolizione industriale” – Flavio Cioffi, Maria Pia Contento -<br />
Ediz. EPC Libri;<br />
ALTRE TECNICHE <strong>DI</strong> DEMOLIZIONE:<br />
- “Development of high pressure pumps and associated equipment for fluid jet<br />
cutting” - Walstad O. M., and Noecker P. W., 1st International Symposium on<br />
Jet Cutting Technology, Coventry, UK, April 1972;<br />
- “Abrasive Water Jet Cutting” - Fairhurst R. M. - MSc Thesis, Cranfield<br />
Institute of Technology, January 1982;<br />
- “Diajet: A New Abrasive WaterJet Cutting Technique,” - Fairhurst R. M.,<br />
Heron R. A. and Saunders D. H., – 8th International Symposium on Jet<br />
Cutting Technology, Durham, UK, September, 1986;<br />
- “Costruire in Laterizio: Progettare la demolizione ” – num. Settembre-Ottobre<br />
1998 (monografia);<br />
IL CALCESTRUZZO:<br />
- “Il Calcestruzzo” – Vito Alunno Rossetti – Mc Grow Hill Edizioni;<br />
- “Tecnica delle Costruzioni – il c.a. ed il c.a.p.” – Emanuele Filiberto Radogna<br />
- “Lineamenti di storia dell’architettura contemporanea” – Alessandra Muntoni<br />
– Università Laterza Architettura;<br />
- “L’architettura del ferro” – Roisecco;<br />
297
La Demolizione delle Opere in Calcestruzzo Armato:<br />
Teoria, Progetto e Controllo del Rischio<br />
- “Innovazione tecnologica ed architettura” – Laura Angeletti – Gangemi<br />
Editore<br />
- “Quarry and Construction”- numeri vari<br />
- “Nuovo cantiere” - annate: 2003<br />
TESTI VARI:<br />
- “La Bibbia”<br />
- “Edilizia 1” – Enrico Mandolesi – UTET<br />
- “Lo strano caso del cane ucciso a mezzanotte” - Haddon Mark – Einaudi<br />
Supercoralli<br />
- “PeBBu - Performance Based Building” – Greg Foliente<br />
- “Problemi statici nelle demolizioni strutturali” - Prof. Francesco Martinez Y<br />
Cabrera<br />
- “Gli errori degli ingegneri - Paradigmi di progettazione” – Henry Petrosky<br />
- “Progettazione della sicurezza in cantiere” – Luigi Falsino, Alessandro<br />
Michelon<br />
- “Demilition & Recycling International” – annate: 2003, 2004, 2005<br />
- “Caterpillar Magazine” – annata: 2005<br />
- “Byzantine seige Warfare in Theory and Practice” - Eric McGeer from The<br />
Medieval City under Siege<br />
- “Parangelmata Poliorcetica et Geodesia” - Heron of Byzantium<br />
- “Manuale della Demolizione Controllata” – Marco Biffani – Carper S.r.l.<br />
- “A Guide to Project Management” – Project Management Institute<br />
- “Science & Torah - At Odds?” – Lettera del Lubavitcher Rebbe, Menachem<br />
Mendel Schneerson.<br />
ESPLOSIVISTICA CIVILE:<br />
- “Demolition: the art of demolishing, dismantling, imploding, toppling & razing”<br />
– Helene Liss, Controlled Demolition Inc.<br />
- “Blasting Operations” – Gary B. Hemphil – Mc Graw Hill Book Company;<br />
- “Lavori con esplosivo” – Italesplosivi;<br />
- “L’esplosivo strumento di lavoro” - Giorgio Berta;<br />
298
La Demolizione delle Opere in Calcestruzzo Armato:<br />
Teoria, Progetto e Controllo del Rischio<br />
- “The Science of Industrial Explosives” – Melvin A.Cook – Ireco Chemicals,<br />
Salt Lake City,<br />
- “Blasting Practice” - Nobel’s Explosives Company Limited, Stevenston,<br />
Ayshire, Scotland;<br />
- “Explosives for North American Engineers” – C. E. Gregory – Trans Tech<br />
Publications;<br />
- “Swedish Blasting Technique” – Rune Gustafsson;<br />
- “Explosives for Engineers – A primer of Australasian Industrial Practice” – C.<br />
E. Gregory – University of Queensland Press;<br />
- “De pirotechnaria” – Biringuccio Vannoccio, 1540<br />
- “175th Anniversary Edition of Blasters’ Handbook” – E. I. Du Pont de<br />
Nemours & Co. (Inc.) Explosive Product Division, Wilmington, Delaware 1989<br />
- Sixteenth Edition;<br />
MATERIALE ILLUSTRATICO DELLE <strong>DI</strong>TTE PRODUTTRICI:<br />
- A.T. Toptaglio S.r.l.<br />
- Bontempi demolizioni speciali s.r.l.;<br />
- Cardox International Limited;<br />
- Carper s.r.l.;<br />
- CE.TAD s.r.l.<br />
- Controlled Demolition Incorporated<br />
(C<strong>DI</strong>);<br />
- Demarec Demolition & Recyciling<br />
Equipment BV;<br />
- Despe s.r.l. - Demolizioni Speciali;<br />
- Esplodem service;<br />
- Fogtec Fire Protection;<br />
299<br />
- General Smontaggi S.r.l.<br />
- Indeco Italia;<br />
- Italesplosivi;<br />
- Loizeaux Group International (LGI);<br />
- Maia – Caterpillar;<br />
- Mantovanibenne S.r.l.;<br />
- Pagel Italiana S.r.l.;<br />
- Saide Costruzioni;<br />
- S.I.A.G. s.r.l. - Blasting Works;<br />
- Tecnomine s.a.s.<br />
- ThyssenKrupp;<br />
- VTN Europe S.r.l.;