Prove sui materiali da costruzione: a cosa servono

Le prove sui materiali da costruzione servono a rispondere a una domanda semplice: il calcestruzzo, l’acciaio, il legno e gli altri materiali di una struttura hanno davvero la resistenza, la durabilità e le proprietà meccaniche che il progetto richiede? Non sono una formalità: per i materiali a uso strutturale la legge ne impone l’esecuzione presso laboratori autorizzati, e i loro certificati sono la base di ogni collaudo e di ogni valutazione della sicurezza. In questa guida — scritta dal punto di vista di chi le prove le esegue ogni giorno — vediamo quali sono le prove di laboratorio e le prove in situ, cosa misurano, cosa dice la normativa e da cosa dipendono i costi.

Cosa sono le prove sui materiali da costruzione e a cosa servono

Le prove sui materiali da costruzione sono analisi sperimentali, eseguite in laboratorio o direttamente in cantiere, che misurano le proprietà fisiche, meccaniche e chimiche dei materiali. Nella pratica servono a tre scopi:

• accettazione dei materiali in cantiere: verificare che calcestruzzo e acciaio forniti abbiano le caratteristiche previste dal progetto, come richiedono le NTC 2018;
• diagnosi del costruito: caratterizzare i materiali di un edificio esistente per valutarne la sicurezza, ad esempio per raggiungere i livelli di conoscenza LC1, LC2 e LC3 richiesti dalle verifiche sismiche;
• controllo qualità e collaudo: documentare con certificati validi le prestazioni dell’opera realizzata.

Le prove riguardano una vasta gamma di materiali, metallici e non metallici: calcestruzzo, acciaio da cemento armato e da carpenteria, legno, laterizi, malte e conglomerati bituminosi. È anche il criterio con cui si individuano i materiali idonei a un impiego specifico: prima di scegliere un materiale, si verifica con le prove che le sue prestazioni siano adatte all’uso previsto.

Prove di laboratorio sui materiali: compressione, trazione e resilienza

Le prove di laboratorio sui materiali da costruzione si eseguono su campioni prelevati in cantiere o estratti dalla struttura, utilizzando macchine di prova tarate e verificate che sollecitano il provino in condizioni controllate fino alla rottura. A eseguirle sono tecnici specializzati: è questo, insieme alla taratura delle attrezzature, a garantire l’affidabilità e la ripetibilità dei risultati.

Prove di compressione sul calcestruzzo

La prova di compressione è il test di riferimento per il calcestruzzo: la pressa applica al provino — cubetto confezionato durante il getto o carota estratta con i carotaggi su calcestruzzo — una forza crescente fino alla rottura, misurando la resistenza a compressione. I risultati dipendono dalla qualità del calcestruzzo, ma anche dalla dimensione e dalla forma del campione: per questo prelievo, stagionatura ed esecuzione della prova seguono procedure normate.

Prove di trazione sull’acciaio

La prova di trazione si esegue su barre d’armatura, spezzoni e profilati: la macchina di prova applica al campione una forza di trazione crescente fino alla rottura. I risultati servono a determinare la capacità di carico dell’acciaio e la sua resistenza alle sollecitazioni meccaniche previste in esercizio.

Prove di resilienza sui materiali metallici

La prova di resilienza valuta la capacità di un materiale metallico — tipicamente profilati e carpenteria in acciaio — di assorbire energia quando viene portato a rottura in modo brusco. È il dato che descrive la resistenza agli urti e alle sollecitazioni impulsive, complementare a quello di trazione.

Prova	Materiali tipici	Cosa misura
Compressione	Calcestruzzo (cubetti e carote), malte, laterizi	Resistenza a compressione
Trazione	Acciaio per c.a., profilati, spezzoni di barra	Capacità di carico e resistenza a rottura
Resilienza	Profilati e materiali metallici	Energia assorbita a rottura (resistenza agli urti)
Prove chimiche	Calcestruzzo, malte, materiali da demolizione	Composizione e stato di degrado

Prove in situ e prove sul costruito: le indagini sugli edifici esistenti

Non tutto si può portare in laboratorio. Sulle costruzioni esistenti gran parte delle informazioni si raccoglie con prove in situ, eseguite direttamente sulla struttura: sono le cosiddette prove sul costruito, il cuore di ogni campagna diagnostica su edifici e infrastrutture. Anche in questo caso, quando gli esiti sono soggetti a certificazione, devono intervenire laboratori autorizzati.

Indagini su strutture in cemento armato

Le indagini su strutture in cemento armato combinano prove distruttive e non distruttive: carotaggi con successiva prova di compressione, prove sclerometriche e ultrasoniche tarate sulle carote (i metodi di prova sul calcestruzzo nelle strutture sono normati dalla serie UNI EN 12504), rilievo delle armature e prove di carico su solai e impalcati per verificarne il comportamento sotto carico reale.

Indagini su murature

Sugli edifici in muratura si utilizzano saggi, analisi delle malte e prove con martinetto piatto singolo e doppio, che misurano lo stato di sollecitazione e la deformabilità della muratura direttamente in parete, con invasività minima.

Prove su pali di fondazione

Per le opere di fondazione esistono prove dedicate, in gran parte non distruttive: il cross-hole test sui pali di fondazione per verificare l’integrità del fusto e le prove di carico su pali e micropali per verificarne la portanza.

Prove di durabilità dei materiali

La durabilità è la capacità di un materiale di mantenere nel tempo le proprie prestazioni nell’ambiente in cui si trova. È un aspetto distinto dalla resistenza: un calcestruzzo può superare la prova di compressione oggi e degradarsi rapidamente se esposto ad agenti aggressivi. Le prove di durabilità dei materiali servono a stimare questo comportamento nel tempo. Le più richieste riguardano:

• profondità di carbonatazione del calcestruzzo: la carbonatazione riduce la protezione naturale delle armature e apre la strada alla loro corrosione;
• contenuto di cloruri e solfati: agenti aggressivi che attaccano le armature e la matrice cementizia;
• stato di corrosione delle armature, decisivo per la vita residua degli elementi in cemento armato;
• assorbimento d’acqua e porosità: più un materiale è poroso, più è vulnerabile agli agenti esterni e ai cicli di gelo e disgelo.

Molte di queste valutazioni passano per il laboratorio chimico: ne parliamo in dettaglio nell’articolo sulle analisi chimiche sui materiali da costruzione. Sul costruito, le prove di durabilità si programmano insieme a quelle meccaniche: un’unica campagna di prelievi fornisce sia le resistenze sia lo stato di degrado.

Analisi dei materiali edili: le prove chimiche

Accanto alle prove meccaniche, le analisi dei materiali edili di tipo chimico caratterizzano la composizione e lo stato di conservazione dei materiali: composizione di malte e calcestruzzi, presenza di agenti aggressivi, degrado in atto. Sono lo strumento giusto quando il problema non è “quanto resiste” ma “di cosa è fatto e come sta invecchiando”.

Le prove chimiche hanno anche un ruolo crescente nella gestione dei rifiuti da costruzione e demolizione: la caratterizzazione dei materiali è il primo passo per un corretto smaltimento, come spieghiamo nella guida allo smaltimento dei materiali da costruzione.

Prove sui materiali da costruzione: la normativa di riferimento

Il quadro normativo delle prove sui materiali è articolato ma chiaro nei suoi punti fermi:

• D.P.R. 380/2001 (Testo Unico dell’Edilizia), art. 59: le prove sui materiali a uso strutturale i cui esiti sono soggetti a certificazione devono essere eseguite da laboratori ufficiali o autorizzati. È il testo in cui è confluita la storica Legge 1086/1971 sulle opere in conglomerato cementizio armato;
• NTC 2018 (D.M. 17/01/2018): definiscono i controlli di accettazione dei materiali in cantiere e, per le costruzioni esistenti, il percorso di conoscenza basato su indagini e prove;
• Circolare 21 gennaio 2019 n. 7 del C.S.LL.PP.: precisa quantità e tipologia delle prove necessarie per raggiungere i livelli di conoscenza LC1, LC2 e LC3;
• norme tecniche di prova, come la serie UNI EN 12504 per le prove sul calcestruzzo nelle strutture (carote, sclerometro, ultrasuoni).

Un punto vale su tutti: i certificati emessi da un laboratorio non autorizzato non hanno validità ai fini di legge. Prima di affidare una campagna di prove, verifica sempre che il laboratorio sia autorizzato ai sensi dell’art. 59 del D.P.R. 380/2001 per le prove che ti servono.

Quanto costano le prove sui materiali da costruzione

Non esiste un listino unico: il costo di una campagna di prove dipende da fattori che variano molto da cantiere a cantiere. I principali sono:

• numero e tipo di prove: una singola serie di cubetti è cosa diversa da una campagna diagnostica completa su un edificio esistente;
• accessibilità delle strutture: piani alti, spazi confinati o infrastrutture in esercizio richiedono più tempo e attrezzature dedicate;
• ripristini dopo i prelievi: carotaggi e saggi vanno richiusi a regola d’arte;
• trasporto dei campioni dal cantiere al laboratorio;
• urgenza: tempi di consegna dei certificati più stretti dello standard.

Per questo il modo più rapido per conoscere il costo reale è richiedere un preventivo gratuito, descrivendo l’opera e le prove necessarie, oppure scrivere a preventivi@ipcs-srl.com. Per accelerare l’accettazione dei campioni, compila correttamente il modulo di richiesta prove: trovi la guida alla corretta compilazione del modulo di richiesta prove e i moduli aggiornati nella sezione modulistica.

Domande frequenti

A cosa servono le prove sui materiali da costruzione?

Servono a verificare che i materiali abbiano la resistenza, la durabilità e le proprietà meccaniche richieste dal progetto: in cantiere per l’accettazione di calcestruzzo e acciaio, sul costruito per valutare la sicurezza di edifici esistenti, in ogni caso per documentare la qualità dell’opera con certificati validi.

Chi paga le prove sui materiali da costruzione?

Dipende dal contratto d’appalto: di regola i costi delle prove sono a carico del committente dell’opera, salvo diversa pattuizione con l’impresa, mentre il direttore dei lavori ha la responsabilità di disporre i prelievi e inviare i campioni al laboratorio. Nei lavori pubblici le somme per accertamenti di laboratorio e collaudi sono generalmente previste nel quadro economico dell’opera.

Quali sono le prove di laboratorio sui materiali?

Le più comuni sono la prova di compressione sul calcestruzzo (cubetti e carote), la prova di trazione sull’acciaio e la prova di resilienza sui profilati metallici, affiancate dalle prove chimiche su calcestruzzi e malte. Si eseguono con macchine di prova tarate, su campioni prelevati in cantiere o estratti dalla struttura.

Che differenza c’è tra prove di laboratorio e prove in situ?

Le prove di laboratorio si eseguono su campioni portati in laboratorio e sollecitati fino a rottura in condizioni controllate; le prove in situ si eseguono direttamente sulla struttura, spesso con metodi non distruttivi (sclerometro, ultrasuoni, martinetti piatti, cross-hole, prove di carico). Sul costruito le due famiglie si integrano: le prove in situ estendono l’informazione, quelle di laboratorio la tarano.

Cosa sono le prove di durabilità dei materiali?

Sono le prove che stimano la capacità di un materiale di mantenere le proprie prestazioni nel tempo: profondità di carbonatazione, contenuto di cloruri e solfati, stato di corrosione delle armature, assorbimento d’acqua e porosità. Completano le prove di resistenza, che fotografano invece il comportamento attuale del materiale.

Le prove devono essere eseguite da un laboratorio autorizzato?

Sì: per i materiali a uso strutturale, le prove i cui esiti sono soggetti a certificazione devono essere eseguite da laboratori ufficiali o autorizzati ai sensi dell’art. 59 del D.P.R. 380/2001. I certificati di laboratori non autorizzati non hanno validità ai fini di legge.

Quanto costano le prove sui materiali da costruzione?

Il costo dipende dal numero e dal tipo di prove, dall’accessibilità delle strutture, dai ripristini, dal trasporto dei campioni e dall’urgenza. Il modo più rapido per saperlo è richiedere un preventivo gratuito dalla pagina contatti o scrivendo a preventivi@ipcs-srl.com.

Un laboratorio prove materiali da costruzione al tuo fianco

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 su tutto il territorio nazionale. Il nostro team di tecnici specializzati esegue prove di laboratorio, prove in situ e analisi chimiche con strumenti all’avanguardia e metodi di prova accurati: scopri chi siamo e tutti i nostri servizi di analisi e prove di laboratorio.

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