Carotaggi e indagini diagnostiche sulla muratura
Carotaggi nelle murature, endoscopie, prove soniche e analisi delle malte: come progettare le indagini diagnostiche su un edificio esistente.
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Arriva il ferro in cantiere, il Direttore dei Lavori firma la bolla e da quel momento decorrono 30 giorni: è il termine entro cui le NTC 2018 vogliono i controlli di accettazione sull’acciaio da cemento armato — sulla carpenteria il vincolo è la posa in opera. Marcatura CE e certificato 3.1 documentano il prodotto, non sostituiscono la prova. Qui trovi i numeri che decidono se quel ferro è utilizzabile: quanti spezzoni prelevare, di che lunghezza, come si compila il verbale di prelievo, cosa cambia tra barre e carpenteria.
Sull’acciaio si eseguono cinque prove: trazione, piegamento e raddrizzamento, distacco del nodo sui prodotti elettrosaldati, resilienza Charpy e analisi chimica. Il riferimento è il §11.3 delle NTC 2018 (D.M. 17/01/2018), che tratta separatamente acciaio per calcestruzzo armato (§11.3.2), da precompresso (§11.3.3) e per strutture metalliche (§11.3.4). Le forme di controllo obbligatorie sono tre (§11.3.1.1): in stabilimento sui lotti di produzione — da 30 a 120 tonnellate —, nei centri di trasformazione e di accettazione in cantiere. Esecuzione e certificazione dei controlli di accettazione sono riservate ai laboratori di cui all’art. 59 del D.P.R. 380/2001, come per gli altri controlli ufficiali richiesti dalle norme tecniche: è il primo requisito da verificare quando si pianificano le prove sui materiali da costruzione.
| Prova | Norma di riferimento | Cosa determina |
|---|---|---|
| Trazione su barre e rotoli | UNI EN ISO 15630-1 | Snervamento fy, carico massimo ft, allungamento Agt |
| Trazione su profilati e lamiere | UNI EN ISO 6892-1 | Snervamento, rottura, allungamento percentuale |
| Piegamento e raddrizzamento | NTC 2018 §11.3.2.3 | Assenza di cricche dopo piega a 90° e raddrizzamento |
| Distacco del nodo su rete elettrosaldata | UNI EN ISO 15630-2 | Forza di distacco della saldatura del nodo |
| Resilienza Charpy su carpenteria | UNI EN ISO 148-1 | Energia assorbita KV alla temperatura di prova |
Tre spezzoni ogni 30 tonnellate di acciaio impiegato della stessa classe, dallo stesso stabilimento o Centro di trasformazione, anche con forniture successive: è la regola del §11.3.2.12, da rispettare entro 30 giorni dalla consegna del materiale e comunque prima della messa in opera. Sulla terminologia conviene intendersi, perché cambia la voce da compilare sul verbale: le NTC li chiamano campioni, la Circolare saggi, il cantiere spezzoni — è il tratto di barra tagliato e consegnato al laboratorio; il provino è il pezzo che se ne ricava e che va in macchina di prova.
Attenzione a come conti le tonnellate: le 30 t non sono un tetto alla fornitura, sono la quota di acciaio impiegato oltre la quale scatta un altro controllo. Se in cantiere entrano 75 t della stessa classe dallo stesso stabilimento i controlli sono tre — nove spezzoni — anche se il ferro è arrivato in cinque viaggi. I tre spezzoni di ogni controllo devono essere dello stesso diametro e recare il marchio di provenienza, variando diametro nei controlli successivi (§C11.3.2.12).
Quanto lunghi? Per l’acciaio da cemento armato le NTC non fissano un minimo. L’unico riferimento è nella Circolare, a proposito dei prelievi nei centri di trasformazione (§C11.3.2.10.3): il saggio va ricavato da un “tratto rettilineo di lunghezza idonea in accordo a UNI EN ISO 6892-1 (in genere superiore ad un metro)". In pratica si preleva uno spezzone da 100-150 cm per ciascun diametro, perché lo stesso pezzo deve bastare per trazione e piegamento. Prima di far tagliare il ferro chiedi al laboratorio la sua istruzione operativa: due minuti di telefonata contro un secondo viaggio in cantiere. Il preventivo, poi, dipende dal numero di spezzoni e dalla lavorazione dei provini: vale il metodo di lettura descritto per il prezzo del carotaggio su cemento armato, cioè chiedere sempre cosa è compreso.
| Caratteristica | B450C | B450A |
|---|---|---|
| fy minimo | 425 N/mm² | 425 N/mm² |
| fy massimo | 572 N/mm² | 572 N/mm² |
| Allungamento Agt minimo | ≥ 6,0% | ≥ 2,0% |
| Rapporto ft/fy | da 1,13 a 1,37 | ≥ 1,03 |
| Piegamento e raddrizzamento (solo barre) | Assenza di cricche | Assenza di cricche |
Sono i valori delle Tabelle 11.3.VII a) — barre — e 11.3.VII b) — reti e tralicci —, e si leggono così: ogni singolo campione deve rientrarvi, non la media dei tre né un frattile. Una verifica sfugge quasi sempre: se il progettista ha adottato il modello costitutivo a) della Fig. 4.1.3 con rapporto di sovraresistenza k = (ft/fy)k maggiore di 1,15, il DL deve accertare — con le prove di accettazione ed eventuali prove aggiuntive — che il valore caratteristico di ft/fy non sia inferiore a quello di progetto (§C11.3.2.12).
Il punto più insidioso resta il marchio di laminazione, che il laboratorio rileva sui campioni e riporta sul certificato. Se i campioni ne sono sprovvisti, o se il marchio non è tra quelli depositati presso il Servizio Tecnico Centrale, le certificazioni non possono assumere valenza ai sensi delle norme tecniche e il certificato deve dichiararlo: un fascio scorporato e lasciato senza cartellino è ferro non provabile.
Il campione è un tratto di maglia con almeno un nodo saldato, perché deve consentire due prove: trazione su una barra e distacco del nodo. In cantiere i campioni si ricavano “della stessa tipologia, in termini di diametro e dimensioni". Il limite viene dal §11.3.2.5: i nodi devono resistere a una forza di distacco pari al 25% della forza di snervamento della barra di diametro maggiore, calcolata su 450 N/mm² e determinata secondo UNI EN ISO 15630-2.
Se il risultato non è conforme a quanto dichiarato dal fabbricante, il DL dispone la ripetizione su 6 ulteriori campioni dello stesso diametro; se i limiti restano disattesi il controllo si estende — previo avviso al fabbricante o al centro di trasformazione — a 25 campioni, elaborati con la formula dei controlli sistematici in stabilimento (§11.3.2.10.1.3). Un ulteriore esito negativo comporta l’inidoneità della partita. Per duttilità, aderenza e distacco del nodo la scala è più corta: 3 → 6 → inidoneità. Il risultato anomalo va comunque comunicato al Servizio Tecnico Centrale.
C’è poi una possibilità poco sfruttata: se gli elementi sagomati o assemblati arrivano da un Centro di trasformazione, il DL — accertati i requisiti del §11.3.1.7 — può eseguire lì tutti i controlli di accettazione, con prelievo curato dal Direttore Tecnico del Centro secondo le sue disposizioni. La firma della richiesta di prove resta sua. Per il calcestruzzo il percorso è un altro: lo trovi nella guida ai controlli di accettazione del calcestruzzo.
Cambia la frequenza e cambia chi stabilisce i criteri. Il §11.3.4.11.3 rende i controlli obbligatori per tutte le forniture, qualunque sia la provenienza e la tipologia di qualificazione, da eseguire prima della posa in opera: qui non c’è un termine in giorni, il vincolo è il getto o il montaggio.
| Tipologia di fornitura | Frequenza di prelievo | Minimo per opera | Sotto soglia decide il DL |
|---|---|---|---|
| Elementi di carpenteria metallica | 3 prove ogni 90 t | 3 campioni | fino a 2 t |
| Lamiere grecate e profili formati a freddo | 3 prove ogni 15 t | 3 campioni | fino a 0,5 t |
| Bulloni e chiodi | 3 campioni ogni 1.500 pezzi | 3 campioni | fino a 100 pezzi |
| Giunzioni meccaniche | 3 campioni ogni 100 pezzi | 3 campioni | fino a 10 pezzi |
Le prove di laboratorio su carpenteria metallica sono due: trazione secondo UNI EN ISO 6892-1 e resilienza Charpy secondo UNI EN ISO 148-1, con prelievo e preparazione dei saggi secondo UNI EN ISO 377, richiamata dal §11.3.4.1. Le NTC non tabellano i criteri di accettazione: “devono essere adeguatamente stabiliti dal Direttore dei Lavori" in relazione alle caratteristiche dichiarate dal fabbricante e previste dalle NTC o dalla documentazione di progetto, e vanno illustrati nella Relazione sui controlli e sulle prove di accettazione sui materiali e prodotti strutturali che il DL redige a fine lavori.
Il criterio di giudizio, però, è secco: il lotto è conforme se tutti i risultati validi sono maggiori o uguali al valore di accettazione fissato dal DL. In caso contrario si preleva un secondo campione di numerosità doppia da prodotti diversi del lotto, in presenza del fabbricante o di un suo rappresentante; un ulteriore esito negativo comporta il respingimento del lotto e la segnalazione al Servizio Tecnico Centrale. I valori nominali di riferimento stanno nella Tab. 4.2.I: per la serie UNI EN 10025-2 e spessori fino a 40 mm, S235 235/360 N/mm², S275 275/430, S355 355/510; tra 40 e 80 mm gli snervamenti scendono a 215, 255 e 335 N/mm². Confrontare i risultati con la riga sbagliata cambia il verdetto senza che sia cambiato il materiale.
Sulla lunghezza dei provini di acciaio da carpenteria il vincolo è geometrico: dal profilato o dalla lamiera deve potersi ricavare la provetta proporzionale della UNI EN ISO 6892-1 più i tratti di afferraggio e, se il DL chiede la resilienza, le tre provette Charpy da 10 × 10 × 55 mm. Concorda la misura con il laboratorio prima di tagliare: un saggio corto non si recupera. Per l’esecuzione, infine, le NTC 2018 (§4.2 e §4.2.9) rinviano alla UNI EN 1090-2:2011 “per quanto non in contrasto con le presenti norme", mentre l’edizione oggi vigente è la UNI EN 1090-2:2024 (recepimento della EN 1090-2:2018+A1:2024): restano le quattro classi di esecuzione da EXC1 a EXC4, che la specifica di esecuzione — cioè il progetto, non l’officina — deve indicare.
Il verbale di prelievo dell’acciaio lo redige il Direttore dei Lavori, o un tecnico di sua fiducia presente al prelievo, che identifica i provini con sigle ed etichettature indelebili; la certificazione del laboratorio deve riportarne il riferimento. La regola non negoziabile è la firma: la richiesta di prove va sempre sottoscritta dal DL, responsabile anche della trasmissione dei campioni. In mancanza, le certificazioni non possono assumere valenza ai sensi del decreto e il certificato deve dichiararlo. La presenza al prelievo si delega, la firma no. I campi da compilare:
Il certificato che torna dal laboratorio deve contenere, come minimo: identificazione del laboratorio, identificazione univoca del certificato e di ciascuna pagina con il numero totale di pagine, committente e cantiere, nominativo del DL richiedente, identificazione dei campioni, date di ricevimento ed esecuzione, metodi e norme applicate, dimensioni effettivamente misurate, valori delle grandezze ed esito delle prove di piegamento. Verificalo alla consegna: una voce mancante rende il documento contestabile.
Nel verbale di prelievo dell’acciaio da carpenteria cambiano tre voci. Al posto del diametro si indicano profilo e spessore. Al posto del marchio di laminazione — non sempre presente su questi acciai — si fa riferimento a cartellini identificativi o ai dati dichiarati dal fabbricante. E si aggiunge chi ricaverà i provini dal saggio, perché sulla carpenteria la lavorazione meccanica è parte della prova.
Dal lato del laboratorio la procedura è altrettanto rigida: il laboratorio art. 59 incaricato verifica stato dei provini e documentazione e, in caso di anomalie o di mancanza degli strumenti di identificazione, deve sospendere le prove e darne notizia al Servizio Tecnico Centrale; conserva poi i campioni per almeno trenta giorni dopo l’emissione del certificato. Se ti serve una traccia già impostata, nella modulistica IPCS trovi un modello di richiesta prove da compilare e consegnare al laboratorio incaricato, spiegato voce per voce nella guida alla corretta compilazione.
Per le saldature strutturali il riferimento è il §11.3.4.5 delle NTC 2018. I saldatori dei procedimenti manuali e semiautomatici devono essere qualificati secondo UNI EN ISO 9606-1 da un Ente terzo, e chi esegue giunti a T con cordoni d’angolo deve esserlo proprio per quella tipologia: non può bastare il giunto testa a testa. I procedimenti si qualificano con WPQR secondo UNI EN ISO 15614-1 e, sulle macrografie di qualifica, “le durezze non dovranno essere superiori a 350 HV30“. La macrografia è la sezione trasversale del giunto, tagliata, lucidata e attaccata chimicamente: mostra penetrazione, geometria dei cordoni, zona termicamente alterata e difetti interni.
Sui controlli non distruttivi la norma è esplicita: esame visivo al 100% sempre, entità e tipo degli altri controlli definiti da Collaudatore e Direttore dei Lavori. Per cordoni d’angolo e giunti a parziale penetrazione si usano metodi di superficie (liquidi penetranti o polveri magnetiche); per i giunti a piena penetrazione si aggiungono metodi volumetrici — raggi X o gamma o ultrasuoni per i testa a testa, solo ultrasuoni per i giunti a T. Modalità e livelli di accettabilità fanno riferimento alla UNI EN ISO 17635, e gli operatori devono essere qualificati almeno al secondo livello secondo UNI EN ISO 9712. In assenza di prescrizioni del progettista vale il livello C della UNI EN ISO 5817 per le strutture non soggette a fatica, il livello B per quelle a fatica.
Le prove di piegamento sulle saldature si eseguono su provette conformi alla UNI EN ISO 5173, nel numero fissato dalla UNI EN ISO 15614-1 (§7.4.2): per spessori inferiori a 12 mm, due provini al rovescio e due al diritto; da 12 mm in su, in alternativa, quattro provini a piegamento laterale. Il criterio è semplice e severo: durante la prova i provini non devono rivelare alcuna imperfezione maggiore di 3 mm, misurata in qualsiasi direzione; quelle che compaiono agli spigoli non si considerano. È la prova che smaschera le mancate fusioni meglio di qualsiasi controllo di superficie.
L’analisi chimica serve a una cosa sola, ed è decisiva: la saldabilità. Per l’acciaio da cemento armato il §11.3.2.6 impone l’analisi sulla colata, e l’eventuale analisi di controllo sul prodotto finito, entro i limiti della Tab. 11.3.II:
| Elemento | Analisi di colata | Analisi di prodotto |
|---|---|---|
| Carbonio C | 0,22% | 0,24% |
| Fosforo P | 0,050% | 0,055% |
| Zolfo S | 0,050% | 0,055% |
| Rame Cu | 0,80% | 0,85% |
| Azoto N | 0,012% | 0,014% |
| Carbonio equivalente Ceq | 0,50% | 0,52% |
Il carbonio equivalente — Ceq = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15 — riassume in un numero la propensione dell’acciaio a criccarsi in saldatura; è ammesso eccedere il massimo di C dello 0,03% purché il Ceq scenda dello 0,02%. Da sapere prima di preventivare: l’analisi chimica non rientra tra i controlli di accettazione in cantiere, né al §11.3.2.12 né al §11.3.4.11.3. È volontaria — e diventa l’unica risposta possibile quando manca la documentazione di un materiale, quando si deve saldare in opera su un acciaio di classe ignota o in una perizia. Si esegue in analisi quantometrica per spettrometria di emissione ottica, che in una sola lettura restituisce tutti gli elementi della formula, carbonio compreso; l’XRF, comodo perché portatile, il carbonio non lo misura e quindi non permette di calcolare il Ceq.
Sull’esistente cambia lo scopo: non si verifica una fornitura, si identifica la classe dell’acciaio impiegato con riferimento alla normativa vigente all’epoca di costruzione, come precisano le note alle tabelle della Circolare 7/2019. Cambia anche chi opera: per le prove richiamate dalla Circolare 7617/STC del 2010, il §8.5.3 delle NTC prescrive che sia il prelievo dei campioni dalla struttura sia l’esecuzione delle prove siano effettuati a cura di un laboratorio di cui all’art. 59 del D.P.R. 380/2001.
Le quantità valgono “a titolo esclusivamente orientativo": la Tab. C8.5.V chiede 1, 2 o 3 campioni di armatura per piano dell’edificio passando dal livello di indagine limitato all’esteso all’esaustivo; la Tab. C8.5.VI, per gli edifici in acciaio, 1, 2 o 3 provini di acciaio e altrettanti campioni di bullone o chiodo per piano. Vanno privilegiati i diametri — o i profili — di più diffuso impiego negli elementi principali, escluse le staffe; quanti ne servano dipende dal livello di conoscenza LC1, LC2 o LC3 che il progettista intende dichiarare.
Il prelievo di una barra è un intervento strutturale, e l’ordine conta: individuazione delle armature col pacometro, demolizione locale del copriferro, sovrapposizione o saldatura della barra sostitutiva prima del taglio, taglio dello spezzone, ripristino con malta. Anche qui la lunghezza non è normata: nella pratica valgono 50-60 cm. Un dettaglio che vale un contenzioso: gli allungamenti storici non sono confrontabili con quelli odierni, perché misurati su basi diverse (A5 nei decreti del secolo scorso, Agt nelle NTC 2018).
| Epoca e norma | Sigle | Snervamento caratteristico |
|---|---|---|
| Anni Cinquanta e Sessanta | Acciai lisci Aq42, Aq50, Aq60 | Classificazione dell’epoca, da confermare con prova |
| D.M. 9/1/1996 — barre lisce | FeB22k, FeB32k | ≥ 215 e ≥ 315 N/mm² |
| D.M. 9/1/1996 — aderenza migliorata | FeB38k, FeB44k | ≥ 375 e ≥ 430 N/mm² |
| D.M. 9/1/1996 — carpenteria | Fe 360, Fe 430, Fe 510 | ≥ 235, ≥ 275, ≥ 355 N/mm² (oggi S235, S275, S355) |
| Dal 2005 a oggi | B450C, B450A | 450 N/mm² nominali |
Se la campagna serve a un’asseverazione fiscale, le stesse prove alimentano il fascicolo descritto nella guida alle prove strutturali per il SismaBonus.
Per l’acciaio da cemento armato, 3 campioni ogni 30 tonnellate della stessa classe provenienti dallo stesso stabilimento o Centro di trasformazione, anche con forniture successive, tutti dello stesso diametro (§11.3.2.12). Per la carpenteria metallica, 3 prove ogni 90 tonnellate, con un minimo di tre campioni per opera (§11.3.4.11.3).
Le NTC 2018 non fissano una lunghezza minima. La Circolare 7/2019, per i prelievi nei centri di trasformazione, parla di un tratto rettilineo idoneo secondo UNI EN ISO 6892-1, in genere superiore a un metro. In pratica si preleva uno spezzone da 100-150 cm per ciascun diametro, perché deve bastare per trazione e piegamento.
Lo redige e lo firma il Direttore dei Lavori o un tecnico di sua fiducia presente al prelievo. La richiesta di prove che accompagna i campioni deve però portare sempre la firma del DL, responsabile anche della trasmissione: senza quella sottoscrizione le certificazioni non possono assumere valenza ai sensi del decreto.
Sì. Il §11.3.4.11.3 rende i controlli di accettazione obbligatori per tutte le forniture, qualunque sia la provenienza e la tipologia di qualificazione. Marcatura CE, Dichiarazione di prestazione e certificato 3.1 UNI EN 10204 documentano il prodotto, ma non sostituiscono le prove disposte dal Direttore dei Lavori.
Il termine del §11.3.2.12 è di 30 giorni dalla consegna del materiale, e le prove vanno comunque eseguite prima della messa in opera. Per l’acciaio le NTC non prevedono la procedura di integrazione stabilita per il calcestruzzo oltre i 45 giorni: se il ferro è già in opera la strada resta quella delle verifiche sulla struttura, da concordare con il Direttore dei Lavori.
È la determinazione della composizione chimica per spettrometria di emissione ottica a scintilla: identifica gli elementi presenti e ne quantifica il tenore, carbonio compreso. Serve a stabilire la classe di un acciaio privo di documentazione e a calcolare il carbonio equivalente, cioè la saldabilità. Non fa parte dei controlli di accettazione in cantiere.
Sulle barre di armatura determina la tensione di snervamento fy, la tensione al carico massimo ft e l’allungamento totale al carico massimo Agt, secondo UNI EN ISO 15630-1. Su profilati e lamiere, snervamento, rottura e allungamento percentuale secondo UNI EN ISO 6892-1. Il giudizio riguarda ogni singolo campione, non la media.
Il costo dipende dal numero di spezzoni, dalle prove richieste su ciascuno, dalla lavorazione dei provini e da chi esegue il prelievo: sul nuovo lo cura il Direttore dei Lavori, sull’esistente il §8.5.3 lo affida al laboratorio autorizzato, con squadra in cantiere, pacometro, demolizione del copriferro e ripristino. Sui tempi il vincolo è normativo: i 30 giorni dalla consegna decorrono comunque.
IPCS S.r.l. è un laboratorio prove sui materiali da costruzione con sede a Frosinone, presenza consolidata a Roma e nel Lazio e interventi in tutta Italia: prove di trazione su barre d’armatura e profilati, piegatura a freddo, prove di aderenza (pull-out) su calcestruzzo, durezza Brinell e Rockwell, controlli non distruttivi e ispezione visiva su saldature, analisi macrografiche, oltre a diagnostica strutturale e analisi chimiche sui materiali: il quadro completo è nella pagina dedicata alle prove su acciai.
Una precisazione che ti evita un errore di pianificazione: l’esecuzione e la certificazione dei controlli di accettazione del §11.3, come i prelievi sulle strutture esistenti richiamati dal §8.5.3, la legge le riserva ai laboratori autorizzati ai sensi dell’art. 59 del D.P.R. 380/2001, ed è al laboratorio autorizzato che il Direttore dei Lavori deve rivolgersi per quelle prove. Tutto quello che sta prima e intorno è invece il nostro campo: prove conoscitive e di prequalifica su campioni di acciaio, controlli non distruttivi e macrografie sulle saldature, durezze, analisi chimiche, diagnostica su strutture esistenti in acciaio. Richiedi un preventivo gratuito oppure scrivi a preventivi@ipcs-srl.com indicando tipo di acciaio, tonnellaggio o numero di elementi, prove richieste e località del cantiere — Roma, Lazio o qualsiasi altra regione: ti rispondiamo con una proposta dettagliata, voce per voce.
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