Autore: gianni.dessi@gmail.com

  • Sviluppo di un geopolimero per la stampa 3D a base di scorie di saldatura ad arco sommerso (SAW)

    48,5 MPa a 28 giorni è il picco di resistenza a compressione della campagna sperimentale pubblicata su Construction Materials, vol. 5, pag. 73 (doi: 10.3390/constrmater5040073), a firma di Fernando Fernández, Marina Sánchez, Pablo Gómez García, Míriam Hernández, Miguel Hurtado, Yanjuan Chen, Hubert Rahier e Carlos Rodríguez. Il valore appartiene a una miscela geopolimerica in cui il 20% della scoria granulata d’altoforno macinata (GGBFS) è sostituito da scoria della saldatura ad arco sommerso (SAW), attivata con idrossido di potassio a 8 M e impastata con rapporto acqua/legante (w/b) pari a 0,29. Lo sfondo del lavoro è più ampio: gli scarti della saldatura come precursore per geopolimeri a bassa impronta di carbonio destinati alla stampa 3D.

    Scoria SAW come precursore: struttura della campagna sperimentale

    La riduzione dell’impronta di carbonio del settore delle costruzioni è una priorità in crescita e la ricerca esplora il potenziale della scoria SAW come precursore per materiali geopolimerici pensati per la deposizione additiva. La parte sperimentale ruota attorno a tre variabili, con effetti valutati sia sulle proprietà allo stato fresco sia su quelle del materiale indurito:

    • molarità della soluzione attivatrice di idrossido di potassio (KOH);
    • quota di sostituzione parziale del GGBFS con scoria SAW;
    • rapporto acqua/legante (w/b).

    Molarità del KOH: presa che si allunga, resistenza che cala oltre gli 8 M

    Aumentare la concentrazione dell’attivatore allunga i tempi di presa, con i ritardi più marcati in corrispondenza di 10 M e 12 M. Sul piano meccanico il punto migliore resta la molarità a 8 M, dove la resistenza a compressione tocca i 48,5 MPa a 28 giorni. Al di sopra di quel livello le prestazioni peggiorano: pesano la dissoluzione eccessiva del precursore e l’aumento di porosità associato alle molarità più alte.

    48,5 MPa a 28 giorni con attivatore a 8 M: il valore massimo della serie sperimentale.

    Sostituzione del GGBFS: Al₂O₃ e MgO frenano la geopolimerizzazione

    Inserire scoria SAW al posto del GGBFS produce una presa più lunga. Il comportamento è ricondotto al maggior contenuto di Al₂O₃ e MgO che la sostituzione introduce in miscela, in grado di rallentare la geopolimerizzazione. La quota di scoria SAW si conferma quindi una variabile con cui governare la cinetica di presa, un aspetto che nella deposizione a strati definisce la finestra operativa tra uno strato e il successivo.

    La miscela a 20% di scoria SAW nelle prove di stampa 3D

    La formulazione che combina 20% di scoria SAW, attivatore KOH a 8 M e w/b di 0,29 è quella che ha restituito gli esiti più equilibrati. Allo stato fresco la miscela mostra buona lavorabilità, estrudabilità adeguata e capacità di mantenere la forma dopo la deposizione. Nelle prove di stampa 3D è stata anche la più affidabile della serie: l’adesione tra strati risulta solida e non compaiono fenomeni di segregazione. Permangono invece lievi irregolarità sui bordi, che indicano la necessità di un’ulteriore messa a punto dei parametri di stampa per migliorare la qualità della superficie.

    Il bilancio della campagna è indicativo: la scoria SAW si presenta come materiale sostenibile promettente per geopolimeri stampati in 3D. Il margine di miglioramento residuo riguarda il processo più che la chimica del legante, con la calibrazione dei parametri di stampa chiamata a incidere su qualità superficiale e regolarità dei bordi.

  • Vektor.io porterà visibilità al progetto ferroviario degli Stati Baltici

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    Piani 2D, modelli BIM, dati GIS e materiali di riferimento della linea Rail Baltica confluiranno in un unico ambiente di lavoro consultabile dal browser. La joint venture E.R.B. Rail JV PS, incaricata della costruzione della linea principale dell’infrastruttura in Lettonia, userà la piattaforma Vektor.io per gestire e visualizzare le informazioni di progetto di uno dei più grandi progetti infrastrutturali d’Europa.

    Un solo ambiente web per piani 2D, modelli BIM e dati GIS

    Il punto di partenza è la frammentazione delle informazioni. Tavole in 2D, modelli BIM, dati GIS e altri materiali di riferimento si trovano dispersi su formati e sistemi differenti, e la piattaforma li riunisce in un unico ambiente, raggiungibile direttamente dal browser con lo stesso accesso dall’ufficio e dal cantiere.

    Il coordinatore BIM regionale di E.R.B. Rail JV PS, Agnis Mārtiņš Bērziņš, motiva la scelta con l’esigenza di un punto di accesso comune ai contenuti di progetto:

    “Vektor.io permette al team di accedere a tutte le informazioni di progetto in un’unica piattaforma, a prescindere dal formato dei file, e di visualizzare insieme i dati 2D, 3D e di rilievo.”

    Strumenti di misura, sezionamento e quantificazione

    L’uso previsto della piattaforma va oltre la semplice consultazione. Accanto ai progetti, alle nuvole di punti, agli ortofoto e alle mappe pubbliche con i dati di vario tipo in esse contenuti, il team disporrà di strumenti di misura, sezionamento, quantificazione e analisi. Secondo quanto riferito da Bērziņš, l’obiettivo è consentire a tutti i componenti della squadra di lavorare con maggiore efficienza e di arrivare a decisioni rapide e ben informate.

    Sullo stesso piano si colloca Teemu Nivell, Chief Commercial Officer di Vektor.io, che descrive l’impiego quotidiano della tecnologia nei team del consorzio: dalle revisioni di progetto fino alle misurazioni, con dati complessi tradotti in uno strumento pratico per tutti gli utenti.

    Il consorzio e il corridoio ad alta velocità

    Alle spalle della joint venture ci sono tre imprese europee: Eiffage Génie Civil SAS (Francia), Budimex S.A. (Polonia) e Rizzani de Eccher S.p.A. (Italia). Al consorzio è affidata la realizzazione di un corridoio ferroviario ad alta velocità destinato a collegare gli Stati baltici con la più ampia rete europea.

    Sul cantiere di Rail Baltica in Lettonia, la consultazione dei progetti, i rilievi e le analisi di misura passeranno quindi da un unico ambiente digitale, con lo stesso accesso per ufficio tecnico e campo.

  • Un framework di apprendimento automatico multi-task con vincoli fisici e processi semi-Markov per la valutazione delle condizioni dei ponti, la previsione del degrado e la prioritizzazione della manutenzione basata sul rischio

    Un’accuratezza di previsione del 95,4% sullo stato di salute di un ponte a tre anni di distanza, accompagnata da un’accuratezza pesata del 99,1%: sono i numeri conseguiti dal modello semi-Markov proposto in un lavoro pubblicato sulla rivista Infrastructures (vol. 11, art. 254, doi: 10.3390/infrastructures11070254) a firma di Zhihui Feng, Yuchen Zhao, Liangqi Zhang, Fulei Xu, Xiaojun Li, Zhiqiang Liang, Yufeng Guo e Hui Zhang.

    Il framework affronta in sequenza tre compiti: la valutazione delle condizioni del ponte a partire dai rilievi d’ispezione, la previsione del degrado su orizzonte pluriennale e la prioritizzazione degli interventi di manutenzione secondo il rischio.

    Giudizio esperto e regole euristiche: i limiti della valutazione convenzionale

    La valutazione dello stato di salute di un ponte e l’anticipazione della sua evoluzione pesano direttamente sulla sicurezza del traffico e sulla pianificazione della manutenzione. La prassi consolidata, però, si fonda in larga parte sul giudizio dell’esperto e su regole euristiche. Da qui due conseguenze: l’esito perde in oggettività e la condizione dell’opera resta difficile da proiettare su orizzonti temporali ampi, proprio ciò che una programmazione pluriennale degli interventi richiede.

    Classificazione multi-task di grado di salute, difetto e severità

    Il punto d’ingresso dei dati è rappresentato dai record di ispezione, cioè dalle voci relative agli elementi esaminati e ai difetti rilevati durante i sopralluoghi. Il modello di classificazione è multi-task e predice congiuntamente tre grandezze: il grado di salute dell’opera (health grade), la tipologia di difetto e la severità. Le informazioni circolano tra i tre compiti di apprendimento, una condivisione trasversale che migliora la robustezza della valutazione complessiva.

    La scala di riferimento è quella del Highway Bridge Technical Condition Rating Code, il codice di classificazione dello stato tecnico dei ponti.

    Previsione triennale del degrado e prioritizzazione degli interventi

    Gli stati di salute stimati dal modello alimentano quindi un semi-Markov vincolato da considerazioni fisiche, incaricato di proiettare il degrado dell’opera su un arco di tre anni. La previsione non è un punto d’arrivo: lo stato attuale e quello previsto concorrono insieme alla prioritizzazione degli interventi, così che la graduatoria della manutenzione rifletta sia la condizione presente sia quella attesa di ciascuna opera.

    Risultati su dati reali di ispezione

    La campagna di verifica è stata condotta su dati reali di ispezione di ponti. In fase di test il modulo di classificazione restituisce le accuratezze riassunte di seguito.

    Grandezza predetta Accuratezza in test
    Grado di salute 95,20%
    Tipologia di difetto 99,67%
    Severità 99,72%

    La concordanza con i giudizi di riferimento è espressa da un kappa di Cohen pari a 0,872. Sul versante previsionale, il semi-Markov raggiunge un’accuratezza del 95,4% sull’orizzonte triennale, con un’accuratezza pesata del 99,1%. Il quadro si completa con studi comparativi rispetto a modelli alternativi e con analisi di ablazione, che supportano l’efficacia dell’impianto nella gestione del ciclo di vita dei ponti.

    Per chi gestisce patrimoni di opere d’arte, l’aspetto più rilevante è la continuità della filiera: dai record d’ispezione si passa a uno stato classificato, dallo stato classificato a una previsione pluriennale, dalla previsione a una graduatoria di interventi. Un percorso che sposta il baricentro della valutazione dal giudizio discrezionale verso i dati raccolti in ispezione e verso la scala di rating del codice, con la previsione del degrado a tre anni come orizzonte operativo di riferimento.

  • Degradazione meccanica ed evoluzione della deformazione del marmo di Carrara sottoposto a cicli gelo–disgelo e alterazione acida: risultati preliminari

    Appena dieci cicli di gelo e disgelo sono sufficienti per indurre una riduzione sostanziale della resistenza a compressione uniaxiale del marmo di Carrara, accompagnata da un calo molto marcato del modulo di Young tangente. A documentarlo è lo studio pubblicato su Geotechnics, volume 5, pagina 85, ad opera di Azemeraw Wubalem, Chiara Caselle, Anna Maria Ferrero e Gessica Umili, consultabile alla pagina doi 10.3390/geotechnics5040085.

    L’orizzonte della ricerca sono le rocce carbonatiche impiegate in opere di ingegneria e nei manufatti del patrimonio culturale: materiali la cui durabilità è esposta all’azione di agenti ambientali come i cicli di gelo e disgelo e le piogge acide. Il lavoro quantifica questi effetti sul marmo di Carrara e collega la perdita di resistenza globale all’evoluzione della deformazione misurata durante la prova.

    Il protocollo di prova: due trattamenti e una lettura a campo intero

    La campagna sperimentale si articola su due traiettorie di degrado. La prima sottopone i provini a 10 cicli di gelo e disgelo. La seconda prevede l’immersione in una soluzione di acido solforico a pH 5, preparata per simulare l’aggressione delle piogge acide, con tre durate di esposizione: 3, 7 e 28 giorni.

    Trattamento ambientale Condizioni
    Cicli di gelo e disgelo 10 cicli
    Immersione in soluzione di acido solforico pH 5; esposizione di 3, 7 e 28 giorni

    La risposta meccanica viene poi caratterizzata in compressione uniaxiale, imponendo una velocità di carico controllata in spostamento. Accanto al dato globale della prova, la deformazione e l’evoluzione della fratturazione vengono ricostruite a campo intero mediante Digital Image Correlation (DIC), tecnica che consente di seguire la distribuzione delle deformazioni e lo sviluppo delle fratture nel corso del caricamento.

    Gelo e disgelo: resistenza e rigidezza in calo

    Dopo il trattamento termico la resistenza a compressione uniaxiale (UCS) registra una riduzione sostanziale. Sul fronte della rigidezza l’effetto è altrettanto netto: il modulo di Young tangente diminuisce in misura molto ampia. La compresenza dei due fenomeni indica che il ciclo termico agisce sia sulla capacità portante del litotipo sia sul suo comportamento deformativo, alterando insieme i due parametri che governano la risposta in esercizio.

    pH 5: il degrado avanza con i giorni di immersione

    L’azione della soluzione acida segue un andamento temporale definito. Sia la UCS sia la rigidezza continuano a diminuire all’aumentare del tempo di trattamento, e la riduzione più severa si concentra alla durata massima di esposizione, pari a 28 giorni. Tre finestre di immersione che permettono di leggere la progressione del danno senza salti di scala temporale, dal trattamento breve alla prova più protratta.

    Mappe DIC: la risposta deformativa cambia col trattamento

    Le mappe di deformazione ricavate con la DIC mostrano una risposta del materiale che varia in funzione del trattamento subito. Qui risiede il contributo metodologico dell’impostazione: la perdita di resistenza globale, misurata dalla prova di compressione, viene messa in relazione con i cambiamenti del comportamento di localizzazione della deformazione, ovvero con la tendenza delle deformazioni a concentrarsi in zone ristrette del provino. La verifica tradizionale e la misura distribuita descrivono così lo stesso provino su due livelli di osservazione complementari.

    Il quadro complessivo conferma la vulnerabilità del marmo di Carrara agli agenti ambientali e fornisce indicazioni meccaniche rilevanti su due fronti: la resilienza delle infrastrutture realizzate con rocce carbonatiche e la conservazione dei manufatti in marmo del patrimonio culturale. Per chi si occupa di durabilità dei materiali lapidei, l’abbinamento tra prova uniassiale e analisi a campo intero resta il messaggio operativo principale dello studio.

  • Degradazione e degrado delle rocce: correlazione tra prove di bagnatura-essiccamento e prove di durabilità alla disgregazione (slake durability) per una manutenzione sensibile al clima

    Nelle rocce sedimentarie tenere la disgregazione si innesca già con la semplice immersione in acqua. Per le rocce cristalline e per quelle a grani legati serve altro: un’azione dinamica con attrizione, come quella che si genera nel tamburo rotante della prova slake durability. La distinzione non è un dettaglio di laboratorio, perché definisce quali meccanismi vadano attivati per stimare, con un margine di attendibilità accettabile, come una litologia evolverà nel tempo. Su questo nodo interviene lo studio di Markus Kaspar, Christine Latal, Gerhard Pittino e Volker Reinprecht, pubblicato sulla rivista Geotechnics (vol. 5, pag. 84, doi: 10.3390/geotechnics5040084), dedicato alla resistenza allo slaking e alla degradabilità di una gamma di rocce molli.

    Il tema tocca da vicino chi opera su formazioni deboli. Le rocce molli e deboli complicano le attività di costruzione in ambienti molto diversi, e il loro degrado nel tempo dipende da origine genetica, evoluzione geologica e tettonica, esposizione alle condizioni atmosferiche. Da qui l’esigenza di una caratterizzazione solida dei parametri, per la quale gli strumenti esistono ma presentano un vuoto netto sul fronte climatico.

    Perché litologie diverse si disgregano in modo diverso

    Le alterazioni della tessitura, il fabric, non producono effetti uniformi. Ritmo e stile della disgregazione dipendono dall’origine genetica e dalla composizione mineralogica, e lo studio separa con nettezza due famiglie di comportamento.

    Nelle rocce sedimentarie molli il processo è superficiale e statico. Le particelle si staccano dalla superficie e finiscono in sospensione; dove compaiono minerali argillosi si aggiungono fenomeni di suzione. In queste condizioni la sola immersione, cioè uno slaking statico, è sufficiente a innescare il degrado.

    Le rocce cristalline e quelle a grani legati si comportano in modo opposto. La disgregazione richiede un’azione dinamica, con attrizione, tipica della prova slake durability condotta nel tamburo rotante. L’asportazione del materiale avviene nelle zone di debolezza strutturale, in primo luogo i piani di foliazione.

    Dove le prove normalizzate mostrano i limiti

    La cassetta degli attrezzi sperimentale è ben fornita: numerose prove sono state sviluppate e normalizzate, oppure definite in raccomandazioni, per stimare parametri geomeccanici, petrologici e mineralogici. Si tratta peraltro di strumenti in continuo aggiustamento, soggetti a modifiche ed estensioni per rispondere alle esigenze specifiche di ogni progetto.

    Il limite strutturale sta altrove. Le procedure standardizzate non considerano le condizioni climatiche regionali, che possono invece pesare sull’alterazione. Il comportamento di degrado misurato in laboratorio, di conseguenza, non sempre rispecchia quello osservato in campo. Per chi deve stimare la durabilità di un materiale esposto, la distanza tra scala di prova e scala del sito non è un dettaglio.

    Prove di routine combinate per valutare la suscettibilità allo slaking

    L’impostazione adottata non introduce procedure inedite: lavora sul flusso delle prove già diffuse. Il workflow di quelle di uso corrente viene impiegato per verificare quanto siano rappresentative rispetto alle diverse tipologie di roccia e alle applicazioni pratiche. Il punto è la lettura incrociata: combinando i risultati di più prove di routine si può identificare la suscettibilità allo slaking dei singoli tipi di roccia e affinarla.

    In pratica, la combinazione aiuta a capire se una prova è rappresentativa per la litologia in esame. Un giudizio che una singola procedura standardizzata non offre da sola.

    Dalla caratterizzazione alla manutenzione delle infrastrutture

    La proposta arriva fino alla gestione dell’opera. Gli autori definiscono una routine di ispezione e documentazione delle caratteristiche di slaking valutate, pensata per la manutenzione delle infrastrutture. La discussione si estende poi alle implicazioni più ampie connesse al cambiamento climatico: se le condizioni atmosferiche regionali condizionano l’alterazione, e i cicli di bagnatura ed essiccamento ne fanno parte, l’evoluzione del clima entra nella programmazione della manutenzione.

    Resta un punto aperto, rimandato dagli stessi autori agli sviluppi futuri: la trasferibilità dei valori di laboratorio ai siti reali dovrà essere valutata e validata. La combinazione delle prove, in questo quadro, va intesa come strumento di confronto tra litologie, da calare nel contesto climatico di ogni sito prima di tradurla in decisioni di manutenzione.

  • Trimble ProjectSight 360 Capture migliora la visibilità del cantiere

    Trimble ha annunciato ProjectSight 360 Capture, uno strumento che applica l’intelligenza artificiale a immagini a 360 gradi acquisite percorrendo il cantiere, con l’obiettivo dichiarato di dare alle imprese una lettura più diretta dell’avanzamento dei lavori. La funzione è integrata nel software di project management ProjectSight e interessa un punto critico della gestione operativa: mettere in relazione le condizioni reali dell’opera con la documentazione di progetto e con i flussi di lavoro gestionali.

    Elaborazione automatica delle immagini

    Le acquisizioni vengono effettuate con telecamere a 360 gradi durante i passaggi in cantiere. Un algoritmo di intelligenza artificiale basato sul cloud elabora in modo automatico le immagini: individua le posizioni chiave e le collega ai disegni di progetto. Questo collegamento rende possibile il confronto delle condizioni as-built nel tempo e rispetto alla soluzione progettuale, con ricadute dirette sul controllo di avanzamento dei lavori.

    Un filtro di privacy basato sull’AI offusca in automatico i volti ripresi in cantiere, per proteggere la privacy delle persone presenti.

    Funzioni dichiarate per la gestione del cantiere

    Le capacità descritte per lo strumento sono le seguenti:

    • sopralluoghi virtuali del cantiere a partire dalle immagini a 360 gradi;
    • tracciamento dell’avanzamento dei lavori;
    • risoluzione collaborativa delle problematiche;
    • confronto delle condizioni as-built nel tempo e con il progetto;
    • offuscamento automatico dei volti;
    • inserimento delle acquisizioni all’interno di change order e RFI;
    • condivisione centralizzata della documentazione tramite l’ambiente dati comune di Trimble Connect.

    Integrazione nei flussi di project management

    I project manager possono agganciare le immagini direttamente ai flussi di lavoro, come gli ordini di variazione (change order) e le richieste di informazioni (RFI), incorporando le acquisizioni nelle relative richieste. Tramite l’ambiente dati comune di Trimble Connect, tutta la documentazione fotografica risulta condivisa e accessibile da un’unica posizione centralizzata, con il collegamento esplicito tra stato reale del cantiere e comunicazioni gestionali di progetto.

    Le dichiarazioni di Trimble

    La società motiva lo strumento con i limiti dei metodi tradizionali di rilevamento dello stato dei lavori. Lawrence Smith, vicepresidente e general manager della divisione construction management solutions di Trimble, dichiara:

    «I metodi tradizionali di acquisizione e comunicazione dello stato del progetto sono tipicamente dispendiosi in termini di tempo, complessi e incompleti, e rendono difficile per le imprese collaborare, correggere rapidamente i problemi e mantenere i progetti nel rispetto di budget e tempi. Abbinare direttamente le attività critiche di project management alle acquisizioni di immagini a 360 gradi offre agli utenti un quadro chiaro delle condizioni reali e dello stato dei cantieri, aiutando a trasformare i dati in decisioni efficaci.»

    Sempre secondo Smith, ProjectSight 360 Capture renderebbe i dati del mondo reale facili da acquisire e utilizzare, fornendo ai project manager indicazioni attraverso visualizzazione e navigazione intuitive, snellendo la documentazione, tracciando le modifiche nel tempo e semplificando la gestione delle problematiche all’interno dell’ecosistema Trimble. Ne risulterebbe una visione affidabile e in tempo reale delle condizioni del cantiere, indipendentemente dalla posizione di chi le consulta.

    Natura delle informazioni disponibili

    Le capacità descritte vanno lette come dichiarazioni del produttore: l’annuncio non riporta dati quantitativi sulle prestazioni dell’elaborazione automatica, sulla precisione del riconoscimento delle posizioni o sui tempi di elaborazione, né casi applicativi documentati. L’effettiva affidabilità del collegamento automatico tra immagini e disegni di progetto e l’impatto sui flussi gestionali esistenti restano quindi da accertare in sede applicativa.

    Sul piano operativo, lo strumento si colloca nella fase di costruzione e di gestione contrattuale dei lavori: automatizza l’elaborazione e la collocazione delle immagini a 360 gradi rispetto ai disegni, e le inserisce nelle comunicazioni gestionali come change order e RFI, senza che sia documentata alcuna forma di decisione autonoma del sistema, che resta uno strumento a supporto delle valutazioni del project manager.

  • Classificazione automatica dei danni strutturali nel calcestruzzo tramite ensemble di transfer learning e intelligenza artificiale spiegabile: uno studio di validazione multi-dataset

    Lo screening automatico delle crepe su superfici in calcestruzzo è l’oggetto di uno studio pubblicato su Infrastructures (MDPI, vol. 11, articolo 352, DOI 10.3390/infrastructures11100352), a firma di Hernán Patricio Moyano-Ayala, Omar Sebastian Muñoz-Merino, Diego Fernando Mayorga-Pérez e Jorge Sebastián Buñay-Guamán. Il lavoro presenta un benchmark controllato di sei classificatori basati su transfer learning per la rilevazione binaria di crepe a livello di patch, ovvero su frammenti di immagine, e propone un ensemble a soft voting che combina due backbone convoluzionali complementari: ResNet-50 e MobileNetV2. Le prestazioni spaziano da un F1-score di 0,9995 sul benchmark bilanciato a 0,8083 sul dataset più realistico e sbilanciato, dove il recall sulle crepe di 0,7309 implica che circa una superficie fessurata su quattro non viene rilevata.

    Il problema: ispezioni visive poco scalabili

    La conservazione dell’integrità strutturale delle infrastrutture in calcestruzzo è determinante per la sicurezza pubblica, ma le ispezioni visive convenzionali restano soggettive, costose e difficili da scalare. Lo studio si inserisce in questo quadro con un obiettivo delimitato: misurare in condizioni controllate le prestazioni di classificatori per il crack detection su superfici in calcestruzzo.

    Architettura: due backbone convoluzionali fusi in un ensemble

    L’ensemble proposto unisce due reti convoluzionali con ruoli dichiarati distinti: ResNet-50 per l’estrazione di feature gerarchiche profonde e MobileNetV2 per un’inferenza leggera. Le due branch vengono combinate tramite soft voting attraverso un singolo peso scalare α, selezionato sulla partizione di validazione. I sei modelli baseline, addestrati con transfer learning, condividono split, seed e impostazioni di data augmentation identiche, così da rendere confrontabili i risultati.

    Protocollo: due dataset pubblici, validazione intra-dataset

    La sperimentazione si basa su due benchmark pubblici. Il primo è il set di Özgenel e Sorguç, 40.000 immagini di crepe in calcestruzzo con classi bilanciate, ospitato su Mendeley Data. Il secondo è SDNET2018, con 56.092 immagini che coprono tablieri di ponti, pareti e pavimentazioni e uno sbilanciamento di classe di circa 5,6:1.

    Ogni modello è addestrato e testato all’interno dello stesso dataset: non è stato eseguito alcun esperimento di trasferimento tra dataset. I risultati costituiscono quindi una validazione multi-dataset, non una dimostrazione di generalizzazione cross-dominio: le prestazioni misurate su un dataset non descrivono il comportamento su domini non visti.

    Risultati e loro lettura

    Sul set bilanciato l’ensemble raggiunge un F1-score di 0,9995 con AUC pari a 1,0000; su SDNET2018 scende a 0,8083 con AUC di 0,9500. In entrambi i casi il valore è marginalmente superiore a quello del miglior modello individuale. Poiché è stato utilizzato un solo seed casuale, le differenze sono riportate senza test di significatività statistica: il margine rispetto ai singoli backbone va letto con prudenza.

    Il dato critico: il recall sulle crepe

    Su SDNET2018 il recall sulle crepe è 0,7309: circa una superficie fessurata su quattro non viene rilevata. Su questa base, la pipeline è posizionata come ausilio di screening con umano nel ciclo (human-in-the-loop), non come sistema di ispezione autonomo.

    Prestazioni di inferenza e vincoli hardware

    La latenza dichiarata è di 12,9 ms per immagine, con una dimensione complessiva del modello di 98,5 MB, misurata su una GPU di classe desktop. Nessuna piattaforma embedded è stata valutata: l’eventuale impiego su hardware da campo non è coperto dai test.

    Grad-CAM: audit visivo qualitativo

    Lo studio include mappe Grad-CAM, che evidenziano le aree dell’immagine che pesano sulla decisione delle reti. Le mappe sono presentate come audit visivo qualitativo dei singoli backbone, non come prova validata dell’affidabilità delle spiegazioni.

    Rilevanza professionale e limiti

    Per la pratica, il riferimento è il crack detection come ausilio di screening supervisionato; il dominio coperto dai test su SDNET2018 include tablieri di ponti, pareti e pavimentazioni. I limiti esplicitati dallo studio delimitano l’uso:

    • validazione intra-dataset, senza trasferimento tra domini;
    • un solo seed e assenza di test di significatività sui margini tra modelli;
    • recall di 0,7309 su SDNET2018, con necessità di revisione umana sulle superfici esaminate;
    • test limitati a GPU desktop, senza piattaforme embedded;
    • spiegazioni Grad-CAM di natura qualitativa, non validate.

    Nel perimetro dichiarato, il lavoro fornisce un confronto controllato tra architetture di transfer learning su due dataset pubblici e posiziona la pipeline come strumento di screening con supervisione umana, non come sistema di ispezione autonomo.

  • Sforamenti di costo nei progetti di costruzioni marittime: cause critiche, valutazione strutturata secondo PMBOK e triangolazione con esiti documentali

    Uno scostamento medio del 18,7% dal budget, con punte fino al 60%: è il risultato economico documentato su 59 progetti di costruzioni marine realizzati in Egitto e nei paesi del Golfo. Numeri che confermano come le opere in ambiente marino, rispetto a cantieri a terra comparabili, sforino i costi con maggior frequenza e gravità.

    Il quadro è ricostruito da Ahmed M. Elbisy e Ayman H. Nassar in uno studio pubblicato su Infrastructures (Vol. 11, pag. 351, doi: 10.3390/infrastructures11100351), dedicato alle cause critiche degli sforamenti di costo nei progetti di costruzione marina.

    Il limite delle classifiche costruite solo sui giudizi

    La gran parte della letteratura precedente si è fermata all’ordinamento delle cause potenziali, senza collegare la classifica al costo finale dei progetti realmente eseguiti. Una gerarchia di questo tipo, per quanto ampia, non dice quanto ciascun fattore pesi sul conto finale e quali cause accompagnino effettivamente le eccedenze più pesanti.

    Elbisy e Nassar rovesciano l’impostazione: prima raccolgono ciò che i professionisti ritengono critico, poi verificano quanto quelle preoccupazioni corrispondano agli esiti economici documentati. È proprio questo aggancio tra giudizio espresso e costo sostenuto a distinguere il lavoro.

    173 cause in otto domini di performance PMBOK

    La costruzione del dataset procede per stadi. Una revisione della letteratura articolata su tre livelli definisce l’universo delle possibili cause di sforamento; un processo Delphi in tre turni porta a un elenco di 173 voci. Ciascuna viene infine collocata in uno degli otto domini di performance della PMBOK Guide, settima edizione, così da poter confrontare tra loro aree gestionali omogenee.

    Indice probabilità e impatto, Monte Carlo e Kruskal-Wallis

    La gravità di ogni causa è stata quantificata con un indice abbinato probabilità e impatto, costruito a partire dalle valutazioni di 200 professionisti del settore. La stabilità della classifica risultante è stata verificata con simulazioni Monte Carlo, mentre le differenze di giudizio tra ruoli degli stakeholder e tra fasce di esperienza sono state testate mediante il test di Kruskal-Wallis, applicando la correzione per il tasso di falsa scoperta (false discovery rate, FDR).

    Sul piano delle differenze individuali il quadro è netto: la percezione del rischio varia più con l’esperienza maturata che con il ruolo ricoperto in progetto.

    La classifica che ne esce vede in testa tre cause: l’escalation dei prezzi delle risorse, la carenza di materiali specializzati e le difficoltà finanziarie dell’appaltatore. Tra gli otto domini PMBOK, quello della consegna (Delivery) risulta il più influente.

    Il riscontro sui 59 progetti documentati

    Il confronto con i dati economici dei 59 progetti affina il quadro. Presi da soli, gli attributi di progetto spiegano una quota relativamente contenuta della variabilità degli overrun; quando si aggiunge l’ampiezza delle cause documentate, la capacità esplicativa del modello migliora in modo sensibile. Contano più i fatti registrati che le caratteristiche nominali dell’opera.

    L’escalation dei prezzi delle risorse conferma il ruolo dominante già emerso dalle percezioni: è la causa più frequente nel campione documentato e, allo stesso tempo, un marcatore chiaro degli sforamenti più ampi.

    I casi peggiori: appaltatore in difficoltà e indagini rimandate

    A separare i casi più critici dal resto del campione intervengono due famiglie di fattori: le criticità riconducibili all’appaltatore e il ritardo nell’esecuzione delle indagini geotecniche e batimetriche. Queste ultime costituiscono una patologia di pianificazione specifica del contesto marino: dove si sono verificate, gli overrun risultano i più elevati tra tutte le cause riconducibili alla pianificazione.

    La base dati di questa evidenza resta limitata a otto progetti e l’incertezza statistica è ampia: il segnale merita attenzione, senza elevarlo a regola generale.

    Due leve: screening della solvibilità e indagini anticipate

    Dai risultati discendono due priorità operative. La prima riguarda la selezione dell’appaltatore: viste la ricorrenza delle difficoltà finanziarie tra le cause percepite e la presenza dei fallimenti lato impresa nei casi peggiori, una verifica della solidità finanziaria prima dell’aggiudicazione si conferma come misura di contenimento del rischio costo. La seconda riguarda la programmazione delle campagne di indagine geotecniche e batimetriche, da inserire nelle fasi iniziali del progetto anziché procrastinarle.

    Il modello, peraltro, è pensato per essere trasferito: collega ciò che i professionisti dichiarano temere ai domini in cui il costo si perde realmente e offre una struttura replicabile in contesti diversi.

    Due verifiche, in sostanza, prima di tutto: la solidità finanziaria dell’appaltatore e il calendario delle campagne di indagine. Sui costi finali delle opere marine, il record documentato dei 59 progetti pesa più di qualsiasi classifica di percezione.

  • Confronto tra capacità portante e costi delle fondazioni stradali stabilizzate con calce e delle fondazioni granulari per pavimentazioni stradali rurali

    Moduli elastici compresi tra 120 e 180 MPa: è l’ordine di grandezza registrato sugli strati di terreno coesivo stabilizzato con calce lungo otto tratti stradali sperimentali realizzati in Ungheria. La fascia si avvicina a quella misurata sulle fondazioni in pietrisco rinforzate con geosintetici, collocata tra 200 e 280 MPa. Un allineamento che tocca un punto delicato della prassi di progetto del Paese, dove il trattamento dei suoli coesivi con miscelazione in sito viene classificato come semplice miglioramento del terreno e la sua capacità portante, di conseguenza, resta esclusa dal dimensionamento della pavimentazione.

    Su questa impostazione hanno lavorato Péter Primusz, Balázs Kisfaludi, Csaba Tóth e József Péterfalvi, autori dello studio pubblicato su Construction Materials (vol. 5, pag. 74, doi: 10.3390/constrmater5040074). L’ipotesi di partenza è diretta: sulle strade a basso traffico costruite su suoli coesivi, la stabilizzazione con calce, oppure con calce e cemento, può fare da alternativa agli strati di fondazione granulari.

    Quando la fondazione stabilizzata non entra nel calcolo

    Nella pratica di progetto ungherese la stabilizzazione eseguita in cantiere mediante miscelazione del terreno coesivo resta fuori dal pacchetto strutturale: il materiale trattato conta come miglioramento del sottofondo, non come strato della pavimentazione a tutti gli effetti. La rigidezza che può esprimere viene quindi ignorata in fase di dimensionamento. Gli autori hanno messo alla prova questo approccio proprio nel segmento delle strade a basso volume di traffico, dove i carichi in gioco sono contenuti e unione fondazione stabilizzata potrebbe assumere un ruolo strutturale pieno.

    La ricerca è costruita come caso studio, con un doppio obiettivo dichiarato: raccogliere risultati preliminari e verificare la solidità della metodologia di indagine. Un’impostazione che va tenuta presente nella lettura dei dati.

    Otto tratti sperimentali contro il pietrisco georinforzato

    L’efficacia del trattamento con calce è stata valutata su otto sezioni stradali sperimentali, osservate sotto un doppio profilo: la risposta strutturale e il costo dell’intervento. Come termine di paragone sono state assunte le fondazioni in pietrisco rinforzate con geosintetici, assunte come riferimento sia in termini di prestazione sia di spesa. La scelta del campione di confronto non è neutra: le soluzioni granulari con geosintetici rappresentano oggi la via più consolidata quando la fondazione deve essere migliorata con apporti esterni.

    Moduli vicini, spese più contenute

    Sul piano strutturale gli strati stabilizzati con calce hanno restituito moduli elastici compresi tra 120 e 180 MPa, valori che si sovrappongono parzialmente alla fascia di 200 a 280 MPa rilevata sul pietrisco. Le due fasce non coincidono, ma la capacità portante complessiva è stata giudicata confrontabile con quella delle fondazioni granulari di riferimento.

    Sul fronte economico il quadro è più netto: tra le alternative esaminate la stabilizzazione a calce risulta la soluzione più conveniente in termini di costi, a parità di prestazione portante dichiarata.

    Suoli locali, meno trasporti, emissioni ridotte

    La convenienza diretta si accompagna a effetti sulla filiera dei materiali. Il trattamento consente di impiegare i suoli disponibili in sito, riduce il ricorso a inerti importati, taglia i costi di trasporto e abbassa le emissioni di carbonio ad essi associate. In un contesto segnato dalla scarsità di materiali e dall’aumento dei costi di costruzione, la stabilizzazione si presenta come alternativa durevole e a basso impatto ambientale, con ricadute positive sulla resilienza delle infrastrutture.

    Per chi dimensiona pavimentazioni su strade locali il dato più rilevante riguarda la possibilità di contare la fondazione stabilizzata tra gli strati portanti, sostituendo il pietrisco senza compromettere la risposta strutturale né la sostenibilità economica dell’intervento. I valori disponibili derivano da un caso studio e come tali vanno trattati: la metodologia è ormai verificata, la conferma su scala più ampia resterà il banco di prova del lavoro.

  • Proprietà reologiche e prestazionali di leganti bituminosi modificati con rifiuti plastici riciclati e polimeri commerciali

    L’allargamento dell’intervallo di temperatura suscettibile di un bitume stradale da 64 °C fino a 82 °C è il risultato principale di una campagna sperimentale condotta sul legante locale dell’Arabia Saudita, modificato con plastica riciclata e polimeri commerciali. La ricerca, pubblicata su Construction Materials (Vol. 5, pag. 75, doi: 10.3390/constrmater5040075), è firmata da Hamad I. Al Abdul Wahhab, Waqas Rafiq, Mohammad Ahsan Habib, Ali Mohammed Babalghaith, Suleiman Abdulrahman e Shaban Shahzad.

    Il contesto: climate caldo, traffico pesante, bitumi sotto stress

    Le condizioni climatiche del Regno Saudita impongono alle pavimentazioni un regime termico severo, cui si somma un carico veicolare in costante crescita. La combinazione di questi due fattori genera deformazioni permanenti e fessurazioni termiche, con conseguente degrado anticipato delle sovrastrutture stradali e necessità di materiali a più alte prestazioni.

    Il problema non è solo tecnico, ma anche economico. Il Ministero dei trasporti e del supporto logistico saudita, insieme alle agenzie collegate, sostiene ogni anno spese rilevanti per l’importazione di modificanti chimici, idrocarburi e polimeri destinati alla modifica dei leganti. Una dipendenza dalle forniture estere che la ricerca ha cercato di ridurre puntando su risorse disponibili localmente.

    Materiali testati: tre plastici riciclati e due polimeri commerciali

    Il programma di laboratorio è stato articolato combinando rifiuti plastici riciclati (RPW) con polimeri commerciali (CP), in diverse percentuali. I polimeri recuperati comprendono tre famiglie:

    • rLDPE, polietilene a bassa densità riciclato;
    • rHDPE, polietilene ad alta densità riciclato;
    • rPP, polipropilene riciclato.

    Come modificanti commerciali sono stati impiegati lo Styrene-Butadiene-Styrene (SBS) e il Polybilt (PB). La logica è duplice: da un lato valorizzare flussi di rifiuti altrimenti destinati a discarica, dall’altro contenere il ricorso ai modificanti importati tramite la loro combinazione con materiali recuperati sul territorio.

    Il contributo ambientale dei rifiuti polimerici

    I prodotti a base polimerica dominano la società moderna e, dopo l’uso, si comportano come materiali inerti e idrofobi: si accumulano nei sistemi naturali come rifiuti abbandonati e finiscono per contaminare i corpi idrici. Lo sviluppo socioeconomico rapido del Regno Saudita ha amplificato la produzione di rifiuti, rendendo critica la loro gestione.

    Reimpiegare questi materiali nel ciclo delle pavimentazioni significa quindi intercettare un flusso inquinante e convertirlo in risorsa tecnica. È un obiettivo che la ricerca esplicita accanto a quello prestazionale, inquadrando la modifica del legante con RPW come opzione di sviluppo sostenibile per le infrastrutture stradali.

    Risultati: il DSR registra il miglioramento della resistenza all’ormeggiamento

    Le prove al reometro a taglio dinamico (DSR) hanno documentato un miglioramento significativo della resistenza all’ormeggiamento del legante modificato. Il dato quantitativo più rilevante riguarda la finestra di temperatura suscettibile: l’inserimento dei rifiuti plastici riciclati l’ha estesa da 64 °C a 70 °C, 76 °C e 82 °C, a seconda delle formulazioni.

    Per chi opera su miscele e sovrastrutture in climi caldi, un intervallo di suscettibilità spostato verso temperature più elevate si traduce in un legante che mantiene caratteristiche viscoelastiche più stabili proprio nelle condizioni in cui le pavimentazioni saudite flettono. La combinazione tra prestazioni migliorate, minor ricorso ai modificanti importati e riutilizzo dei rifiuti plastici definisce, secondo gli autori, un percorso di sviluppo sostenibile per la pavimentazione, con benefici anche sul piano ambientale.