di ELENA FILICORI
"Il calcestruzzo è il secondo materiale più utilizzato al mondo coinvolgendo oltre 100 milioni di persone. Parliamo di circa il 6% del prodotto mondiale lordo. È, a tutti gli effetti, un motore dell’economia globale ed è anche spesso ritenuto uno dei responsabili dell’impronta di carbonio. Come può operare la technical community per mantenerne salde le virtù e, allo stesso tempo, aumentarne gli standard di sostenibilità?”.
Nell’ambito dell’Assemblea Anceferr (ottobre 2025) di Roma, Enricomaria Gastaldo Brac, amministratore delegato di Penetron Italia (“Architetto con una marcata impronta ingegneristica”, come si autodefinisce) riflette sul rapporto tra progettazione, costruzione, durabilità e sostenibilità in senso vasto in un momento in cui le infrastrutture ferroviarie, ma non solo, sono chiamate a soddisfare requisiti sempre più stringenti in termini di affidabilità e costi di manutenzione, ma anche ciclo di vita. Il tema della durabilità diventa così una leva strategica per la pianificazione delle opere pubbliche, in un’ottica di Life Cycle Assessment e riduzione dell’impatto ambientale lungo l’intero arco di vita di strutture e infrastrutture. “Il calcestruzzo – sottolinea Gastaldo Brac – è un materiale criticabile, ma di fatto insostituibile. Se dovessimo realizzare strutture equivalenti in legno, dovremmo deforestare ogni anno una superficie pari all’India…”.
Il calcestruzzo è poroso e soggetto a fessurazioni, che diventano canali per acqua e agenti aggressivi, accelerando degrado e corrosione. Questo divario tra vita utile di progetto e vita reale genera costi del tutto rilevanti: solo la manutenzione incide per oltre il 3% del PIL mondiale, portando il peso complessivo di costruzione e manutenzione a circa il 10%. La sfida delle sfide è allora quella di renderlo più durevole, resiliente e capace di mantenere le prestazioni nel tempo, riducendo la necessità di interventi invasivi e sostituzioni premature.
Uno dei nodi centrali è il divario tra la vita utile di progetto e la vita reale delle opere in esercizio. “Come progettisti lavoriamo con i committenti per definire una vita utile che spesso stride con quella che sarà la vita reale della struttura. Questo gap può essere ridotto grazie a materiali e processi innovativi”. A livello europeo, soprattutto nel periodo post-pandemico, si è rafforzata una direzione che punta su materiali più resilienti, durevoli e capaci di aggiungere tempo alla vita delle infrastrutture, riducendo l’impatto economico e ambientale della manutenzione. “Sul piano tecnico e insieme metodologico, a noi è particolarmente caro il concetto di materiali che si autocicatrizzano, che cercano di aggiungere qualcosa alla vita utile del calcestruzzo in esercizio”.
Il vero nemico della durabilità non è solo la porosità iniziale del materiale, ma soprattutto la fessurazione, un fenomeno inevitabile quando il calcestruzzo entra in esercizio e lavora in collaborazione con l’armatura: “Il calcestruzzo si fessura, è un fenomeno strutturale normale. Quando la pietra porosa entra in esercizio con l’armatura secondaria si deforma, e la fessurazione è una conseguenza fisiologica”. Le fessure rappresentano il principale vettore di ingresso per acqua e agenti aggressivi – cloruri, solfati, nitrati – accelerando fenomeni di corrosione delle armature, carbonatazione e perdita di prestazione meccanica. Nasce da qui la necessità di superare un approccio limitato al solo controllo del mix design o del rapporto acqua-cemento. “Non interveniamo solo sulla porosità iniziale – spiega Gastaldo Brac -. Cerchiamo piuttosto di innescare una seconda reazione chimica che catalizza gli elementi solubili della matrice e li trasforma in cristalli non solubili, densificando il materiale e chiudendo le microfessure”.
Il concetto chiave è quello di self-healing: “Non parliamo solo di sigillare una fessura, ma di ripristinare la prestazione meccanica attraverso un processo di autocicatrizzazione attiva, in grado di ristabilire continuità strutturale e durabilità nel tempo”. Il meccanismo si basa su una post-cristallizzazione stabile, che porta alla formazione di silicati di calcio idrati in grado di densificare la microstruttura e ridurre la permeabilità nel tempo. “Quando l’acqua entra nella capillarità e scioglie gli elementi solubili, la reazione catalitica li trasforma in cristalli non solubili, che chiudono le microfessurazioni”. A differenza dell’auto-riparazione autogena naturale del calcestruzzo, questo processo è ingegnerizzato, ripetibile e attivabile nel tempo in presenza di umidità, con un impatto sulla durabilità a lungo termine.
In questo quadro si colloca la tecnologia di impermeabilizzazione del calcestruzzo Penetron, basata su additivi cristallizzanti integrali che reagiscono con l’umidità e i sottoprodotti dell’idratazione del cemento, generando cristalli insolubili capaci di sigillare pori e microfessure nel tempo.
L’approccio non è quello di applicare una barriera superficiale, bensì di trasformare il calcestruzzo stesso in un elemento impermeabile e autoriparante, migliorandone la resistenza alla penetrazione dell’acqua e agli ambienti aggressivi, ripristinando prestazioni meccaniche e impermeabilità e rallentando carbonatazione e penetrazione di cloruri, solfati e nitrati. L’approccio della vasca bianca integra impermeabilità e durabilità direttamente nel materiale, riducendo costi, impronta ambientale e rischi legati a membrane esterne, tipiche della “vasca nera”. Il calcestruzzo diventa così un sistema reattivo, autoriparante e resistente agli agenti aggressivi, adatto a gallerie, sottopassi, monoliti ferroviari e opere marittime.
Un ruolo centrale è giocato dalla validazione scientifica. Gastaldo Brac richiama, per esempio, oltre quindici anni di collaborazione con il Politecnico di Milano, con test condotti su provini fessurati e sottoposti a cicli ambientali differenti: “Le fessure si chiudono sistematicamente nel tempo, con un pieno recupero della prestazione meccanica. In prove cicliche a distanza di due anni, la reazione continua ad essere attiva”. La tecnologia dimostra benefici anche in termini di resistenza alla carbonatazione e alla penetrazione di agenti aggressivi, un aspetto cruciale per opere esposte a condizioni severe, come quelle ferroviarie e marittime: “In presenza di fessure – aggiunge il CEO di Penetron Italia – la carbonatazione può raggiungere molto prima le armature. Ridurre questo fenomeno significa aumentare in modo significativo la vita utile delle strutture”.
Ferrovie e opere interrate
Nel contesto Anceferr, il discorso si concentra sulle infrastrutture ferroviarie, considerate uno dei banchi di prova più esigenti del settore in termini di durabilità. Monoliti a spinta, sottopassi sotto i sedimi ferroviari, gallerie e scatolari sono opere che non possono permettersi degradi prematuri o manutenzioni invasive, spesso complesse da realizzare in esercizio. “In molte opere ferroviarie la cosiddetta ‘vasca bianca’, cioè una struttura già impermeabile per natura, risulta più efficace e durevole rispetto ai sistemi tradizionali di impermeabilizzazione esterna, che possono essere danneggiati durante le fasi di movimentazione o nel tempo”.
Il principio della vasca bianca si basa sul rendere il calcestruzzo stesso impermeabile, non affidandosi ad alcuna membrana esterna che potrebbe subire danneggiamenti fin dalle prime fasi di rinterro e che, inevitabilmente, ha un tempo vita inferiore a quello della struttura stessa. Dal Tunnel Zara-Expo alla Città della Salute di Milano, dai moli del porto di Ventimiglia ai numerosi sottopassi ferroviari, la tecnologia dimostra vantaggi tangibili: riduzione dei tempi di realizzazione, minori interventi manutentivi e protezione prolungata delle armature. Le prove in contesti marini e ferroviari confermano che il calcestruzzo autoriparante mantiene impermeabilità e prestazioni strutturali anche in condizioni estreme.
“Realizzare una vasca bianca non significa solo curare il mix design, bisogna progettare e controllare tutti i dettagli: giunti, attraversamenti, fessurazioni programmate, riprese di getto”. Da qui l’importanza dell’assistenza tecnica, della supervisione in cantiere, dei controlli di qualità e della gestione delle non conformità: “Ci prendiamo cura anche di come viene realizzato il cantiere. Quando emergono criticità, attiviamo procedure di ripristino che entrano in un sistema di garanzia e controllo”.
La durabilità diventa così il risultato di una filiera integrata, che coinvolge progettisti, centrali di betonaggio, imprese esecutrici e organismi di controllo. Un ulteriore fronte riguarda il recupero delle opere esistenti, in particolare in gallerie e infrastrutture ammalorate. Gastaldo Brac richiama l’uso di spritz-beton ad alte prestazioni e boiacche reattive non solo per il ripristino strutturale, ma anche per restituire impermeabilità e capacità autoriparante a calcestruzzi degradati. “Non si tratta solo di riempire o rivestire – spiega -, ma di arricchire la matrice e permettere al materiale di continuare a reagire nel tempo”.
La conclusione del CEO di Penetron Italia: “La vera sfida – nota Enricomaria Gastaldo Brac – non è solo costruire, ma rendere durevole ciò che costruiamo. Non solo nuove opere, dunque, ma infrastrutture e costruzioni progettate e realizzate secondo criteri di durabilità, efficienza e sostenibilità: strutture in grado di garantire una maggiore vita utile, ridurre in modo significativo gli interventi manutentivi e ottimizzare l’impiego delle risorse lungo l’intero ciclo di vita dell’opera. In questo senso, la durabilità diventa una vera e propria infrastruttura invisibile: non si vede, ma incide, in meglio, su costi, sicurezza, sostenibilità e continuità operativa”.
