Autore: gianni.dessi@gmail.com

  • Indagini sperimentali e numeriche sul comportamento sismico di telai prefabbricati SRC in magazzini per granaglie a più piani

    Derive ultime a collasso tra 1/49 e 1/38, ben oltre il limite di 1/50 fissato dalla normativa, e coefficienti di duttilità a spostamento da 3,1 a 3,7: sono questi i numeri che sintetizzano la risposta ciclica di un telaio prefabbricato in calcestruzzo armato con acciaio incorporato (SRC), concepito per un magazzino granario multipiano. La campagna di prove cicliche quasi statiche, affiancata da modelli numerici ad alta fedeltà sviluppati in Abaqus, è firmata da Qiang Li, Yonggang Ding, Guoqi Ren, Jinquan Zhao, Qikeng Xu e Zhenhua Xu ed è pubblicata su Infrastructures (MDPI), volume 11, con doi: 10.3390/infrastructures11080259.

    I sistemi SRC prefabbricati si collocano nel quadro dell’industrializzazione del processo costruttivo. La sezione mista acciaio e calcestruzzo porta con sé capacità portante elevata, un impiego efficiente del materiale e tempi di montaggio contenuti, caratteri che ne raccomandano l’impiego in capannoni industriali su più piani destinati allo stoccaggio delle granaglie.

    Il protocollo di prova: cicli quasi statici sul telaio

    Il programma sperimentale si fonda su prove a carico ciclico quasi statico applicate a provini che riproducono il telaio prefabbricato SRC del magazzino. L’indagine si sviluppa su tre piani complementari: comportamento meccanico, meccanismi di rottura e caratteristiche duttili del sistema. Il laboratorio, in questa architettura di ricerca, fornisce il dato primario sul quale il modello numerico viene poi calibrato e verificato.

    Il modello in Abaqus e il riscontro sperimentale

    I modelli numerici incorporano la legge di danno plastico del calcestruzzo e la non linearità del materiale acciaio. Il confronto con i dati di prova investe tre grandezze chiave: il comportamento isteretico, le fisionomie del collasso e le curve di inviluppo. L’accordo rilevato tra simulazione e sperimentazione rende la strategia di modellazione un riferimento solido per le analisi di prestazione sismica successive e per le valutazioni parametriche del sistema.

    Rottura a taglio e dissipazione d’energia

    Sui provini si è instaurata una modalità di rottura tipicamente a taglio. I cicli isteretici restano pieni, segno di una capacità dissipativa sostanziale che si traduce in un coefficiente di smorzamento viscoso equivalente pari a 0,261.

    Duttilità e derive di collasso

    La duttilità dei campioni si colloca su valori elevati, con coefficienti a spostamento tra 3,1 e 3,7. Gli angoli di deriva interpiano associati al collasso spaziano da 1/49 a 1/38, un intervallo ampiamente superiore al limite di 1/50 previsto dalla normativa di riferimento. Ne discende una robusta capacità del sistema di prevenire il collasso.

    Grandezza Valore
    Coefficiente di duttilità a spostamento da 3,1 a 3,7
    Deriva interpiano ultima a collasso da 1/49 a 1/38
    Limite di deriva di codice 1/50
    Smorzamento viscoso equivalente 0,261

    L’apporto dei pannelli di parete

    La parte parametrica dello studio quantifica il contributo dei pannelli di parete al comportamento del telaio: la loro integrazione accresce in misura significativa la capacità portante e la rigidezza laterale del sistema. Per chi modella strutture industriali è un punto operativo rilevante, perché la risposta laterale non coincide con quella del solo telaio nudo quando pannelli di parete sono presenti e lavorano congiuntamente al sistema principale.

    Il quadro complessivo resta coerente: sperimentale e numerico allineati su isteresi, meccanismi di rottura e inviluppi, duttilità elevata, derive di collasso lontane dal limite di codice e un contributo dei pannelli di parete quantificabile in chiave parametrica. Una base di calcolo già calibrata, insomma, per le analisi sismiche che il sistema prefabbricato SRC dovrà affrontare nelle prossime verifiche.

  • Revisione della simulazione numerica del grouting in overburden per il miglioramento delle fondazioni

    Porosità sviluppata e bassa resistenza: sono i difetti che rendono delicati gli orizzonti di copertura (overburden) formati da sedimenti incoerenti, ampiamente coinvolti nelle opere edilizie, nelle infrastrutture di trasporto e nei manufatti idraulici. Dove la formazione non garantisce prestazioni adeguate il rischio diventa concreto, fino a veri e propri disastri ingegneristici, e la risposta più diffusa resta il consolidamento mediante iniezioni. Il progetto del trattamento continua tuttavia a poggiare su formule empiriche e prove in sito, con due contropartite pesanti: costi elevati e previsioni poco affidabili. È in questo divario che si colloca la simulazione numerica, chiamata a fare da ponte tra la teoria del grouting e la pratica esecutiva. Lo stato dell’arte della disciplina è stato ricostruito in una rassegna sistematica pubblicata su Geotechnics a firma di Pengfei Guo, Weiquan Zhao, Linxiu Qu, Xifeng Li, Yahui Ma e Pan Li.

    Ottantadue studi vagliati con il protocollo PRISMA

    La base documentale è costruita su 82 articoli selezionati applicando il protocollo PRISMA. Il percorso di lettura procede per anelli successivi, dall’impianto teorico alla caratterizzazione dei materiali, dagli strumenti di calcolo alle applicazioni in opera. Ne emerge il ritratto di un sistema completo, in cui teoria, parametri, metodo numerico e pratica risultano coerentemente incastrati, e di una disciplina che ha superato la fase dello strumento teorico per collocarsi al centro delle decisioni costruttive.

    Teoria, parametri e algoritmi: l’architettura della simulazione

    Le equazioni di governo e gli accoppiamenti

    Il primo anello riordina le equazioni di governo dei quattro campi coinvolti nel trattamento: filtrazione, stato di sforzo, diffusione della miscela iniettata e trasporto chimico. Intorno a queste formulazioni si dispongono i meccanismi di accoppiamento; un esempio è l’accoppiamento idromeccanico, impostato tramite il principio degli sforzi efficaci. Le alternative disponibili per descrivere gli stessi fenomeni non restano sul piano qualitativo: pregi e difetti di ciascuna equazione vengono quantificati, così da offrire al modellista un criterio di scelta argomentato.

    Reologia delle miscele e terreno eterogeneo

    La caratterizzazione dei materiali percorre due binari. Il primo è reologico e riguarda il comportamento del grout, descritto con i modelli newtoniano, a legge di potenza e di Bingham. Il secondo attiene alla rappresentazione dell’eterogeneità degli orizzonti di copertura. Sono proprio questi due temi a riaffiorare, in chiave di criticità, tra i nodi aperti del settore.

    Discreto o continuo

    Sul versante computazionale il confronto passa tra i metodi discreti, incarnati dal DEM, e quelli continui, rappresentati da FEM e FDM; vengono analizzate anche le modalità con cui i due approcci vengono accoppiati tra loro. Le applicazioni su casi tipici documentano i vantaggi attesi dalla simulazione: meccanismi di diffusione resi visibili, parametri sotto controllo, stima del rischio a costo contenuto.

    I nodi ancora aperti

    Quattro criticità attraversano lo stato dell’arte:

    • adattabilità limitata dei modelli nelle formazioni eterogenee;
    • squilibrio tra accuratezza dei risultati ed efficienza computazionale;
    • dotazione reologica insufficiente per le miscele complesse;
    • limiti teorici dell’accoppiamento tra più campi fisici.

    Alla radice c’è la contraddizione di fondo evidenziata dalla review: la richiesta di dettaglio sempre più spinta da un lato, i vincoli delle tecnologie disponibili dall’altro.

    Prospettive: intelligenza artificiale, simulazione multiscala e HPC

    Le direttrici di sviluppo individuate sono quattro. La prima è l’ottimizzazione dei parametri guidata dall’intelligenza artificiale; seguono la simulazione capace di attraversare scale diverse e l’apporto del calcolo ad alte prestazioni (HPC) all’efficienza computazionale; chiude il quadro lo sviluppo di modelli dedicati alle miscele a ridotto impatto ambientale. Le svolte attese, sintetizzano gli autori, passeranno per l’integrazione interdisciplinare di queste tre direttrici.

    Il quadro d’insieme restituisce un percorso ormai completo, dalla teoria ai parametri, dai metodi di calcolo alle applicazioni, e una simulazione transitata da esercizio accademico a perno delle decisioni di progetto. Per i tecnici chiamati a impostare trattamenti reali resta un riferimento operativo; per i ricercatori, una mappa dei vuoti ancora da colmare.

    La rassegna, Review of Numerical Simulation of Overburden Grouting in Foundation Improvement, è pubblicata sulla rivista Geotechnics (doi: 10.3390/geotechnics6010003).

  • Valutazione sperimentale e ottimizzazione multi-obiettivo assistita da modello di elementi per pavimentazione semiumidi ad attivazione alcalina contenenti sterili minerari e scorie siderurgiche da forno ad arco elettrico (EAF)

    Tra 15,17 e 25,66 MPa si è mantenuta la resistenza a compressione misurata a tre giorni, con la resistenza a flessione compresa tra 2,41 e 3,14 MPa. Sono i margini entro cui si è mossa una campagna sperimentale dedicata a unità di pavimentazione a legante alcali-attivato, impastate in condizioni semiasciutte con tailings di minerale di ferro (IOT) e scoria da forno ad arco elettrico (EAF).

    Il lavoro, firmato da Meysam Azarsa, Iman Faridmehr e Iman Varjavand e pubblicato su Construction Materials, articola l’analisi su due livelli: una matrice di prove strutturata e un’ottimizzazione multi-obiettivo assistita da modello. Gli IOT vi entrano come costituente solido fine, affiancati nella funzione di precursore dalla scoria EAF.

    Diciassette miscelle e tre variabili sotto controllo

    La matrice di prova conta diciassette formulazioni distinte, complessivamente replicate in diciannove batch; tre di questi, indipendenti tra loro, ripetono le condizioni centrali del piano. La regolazione delle miscele si concentra su tre leve: la quota di IOT nel precursore, la molarità della soluzione di NaOH e il rapporto tra metasilicato di sodio e NaOH valutato in condizioni secche. Il dosaggio complessivo del precursore resta invece bloccato a 500 kg/m³, cosicché le differenze tra le formulazioni derivano dalla ripartizione interna tra tailings e scoria e dalla chimica dell’attivazione.

    Variabile di miscelazione Intervallo esplorato
    Tenore di IOT nel precursore dal 50 all’80%
    Dosaggio complessivo del precursore (IOT e scoria EAF) 500 kg/m³, mantenuto fisso
    Molarità nominale della NaOH da 8 a 14 mol/L
    Rapporto SMS/NaOH in condizioni secche da 1,50 a 3,00

    Per ogni batch, compressione e flessione vengono determinate come media aritmetica di tre provini per ciascuna risposta, una formulazione che attenua la sensibilità ai singoli esemplari mantenendo il dataset ancorato alla scala del batch.

    Formatura per vibrazione e pressione, prove a tre giorni

    Le unità vengono compattate abbinando vibrazione e pressione, quindi sigillate e conservate a 23 ± 2 °C fino alla prova, fissata a tre giorni. Si tratta di una finestra breve che delimita il significato di ogni numero uscito dalla campagna: i valori raccolti appartengono a quella sola fascia di età e ai materiali effettivamente impiegati.

    Superficie di risposta quadratica: aderenza elevata, previsione da confermare

    Sulle diciannove risposte a compressione, una per batch, è stata calibrata una superficie di risposta quadratica. L’accordo con i dati sperimentali risulta molto elevato: ( R^2 = 0{,}9997 ) con ( RMSE = 0{,}054 ) MPa. Il punto stazionario del modello individua una compressione attesa di 26,36 MPa, valore superiore al massimo misurato in laboratorio. In mancanza di dati di validazione indipendenti, tuttavia, questa previsione conserva natura numerica: viene trattata come output model-based, privo di riscontro sperimentale diretto.

    Quattro miscelle sul fronte di Pareto

    La selezione multicriterio incrocia le resistenze misurate con indicatori provvisori di costo e di potenziale di riscaldamento globale (GWP). Lo screening discreto, condotto secondo il criterio di Pareto, individua quattro casi sperimentali non dominati: M11, M13, M15 e M17. Tra questi, M11 viene assunta come soluzione di compromesso rappresentativa all’interno dell’insieme delle miscelle effettivamente provate.

    La qualifica di provvisorio applicata agli indicatori economici e di GWP merita attenzione: la gerarchia tra i quattro candidati si regge su stime non definitive, mentre il dato su cui poggia con certezza la selezione resta la resistenza misurata.

    Perimetro di applicabilità dei risultati

    • l’insieme dei dati si riferisce ai materiali impiegati nella campagna e alla sola età di tre giorni;
    • le prestazioni misurate non costituiscono, da sole, base di conformità per un prodotto destinato alla pavimentazione;
    • la previsione di compressione al punto stazionario resta model-based, senza conferma indipendente.

    Resta il merito metodologico dell’impianto: un piano sperimentale compatto, un modello i cui limiti vengono dichiarati e una selezione Pareto condotta sui dati misurati. Prima di qualsiasi ragionamento sull’impiego in opera, il passaggio decisivo è la conferma sperimentale del punto stazionario e l’ampliamento del perimetro di verifica oltre la finestra a tre giorni.

    Lo studio, Experimental Evaluation and Model-Assisted Multi-Objective Optimization of Semi-Dry Alkali-Activated Paving Units Containing Tailings and EAF Steel Slag, è consultabile su Construction Materials (doi: 10.3390/constrmater6050077).

  • Atlante digitale della durabilità basato su modelli surrogati per malte rinforzate con tessuti sottoposte a invecchiamento acido, alcalino e salino

    Cinquecentosettantasette provini, 96 gruppi e sei famiglie meccaniche di risposta: sono i numeri del database auditato che regge un atlante digitale di durabilità per le malte armate con tessuti, in sigla TRM, pubblicato su Construction Materials (volume 6, articolo 76, doi: 10.3390/constrmater6050076) a firma di Nima Azimi, Omid Hassanshahi, Mohammad Bakhshi, Mohammed H. Alzard e Diāna Bajāre.

    I sistemi TRM trovano impiego diffuso nel rinforzo di strutture in muratura, ma la loro durabilità in presenza di ambienti aggressivi è stata quasi sempre valutata ambiente per ambiente, raramente ricondotta a un medesimo quadro di analisi. Lo studio coordina prove di invecchiamento acido, alcalino e salino con durate da 0 a 5000 h e le riconduce in un impianto statistico unico, capace di quantificare anche l’incertezza legata alle decisioni di costruzione del dataset.

    Cinquecentosettantasette record in un database auditato

    Le prove acide, alcaline e saline confluiscono in un database auditato di 577 registrazioni riferite a singoli provini, organizzate in 96 gruppi e distribuite su sei famiglie meccaniche. Il carattere auditato non è un dettaglio formale: quando le conclusioni dipendono da quali provini restano nelle analisi, la tracciabilità dei record è la premessa che permette di discutere quella sensibilità con numeri alla mano.

    Retention dei provini: il fattore che muove le conclusioni

    Le analisi girano in parallelo su due versioni del dataset, una integrale e una master-retained. Il confronto serve a misurare quanto i risultati dipendano dalle decisioni di retention, cioè dalla scelta di quali provini vengono mantenuti.

    I numeri definiscono il margine di lettura. Dei 402 confronti genuini tra fattori di riferimento, il 44,3% restituisce intervalli di confidenza bootstrap al 95% che includono l’unità: il rapporto stimato, in quei casi, non si distingue statisticamente da 1. Tra i 201 confronti appaiati esaminati, il 25,9% mostra invece una sensibilità elevata al passaggio tra le due versioni del dataset.

    Il quadro va quindi letto senza forzature: quasi la metà dei confronti disponibili non sostiene una distinzione netta e, tra i confronti appaiati, circa uno su quattro cambia con la sola gestione dei provini.

    Surrogati validati a esclusione dei livelli temporali

    Le traiettorie costruite con retention rispetto al baseline sono rappresentate mediante modelli surrogati, selezionati con una validazione leave-one-time-level-out: a ogni iterazione un livello temporale viene escluso e la capacità del modello di riprodurlo decide l’ammissione. Su 60 traiettorie esaminate, 50 hanno accettato la modellazione.

    La selezione privilegia forme semplici.

    Esito della selezione Traiettorie
    Modelli lineari 27
    Modelli quadratici 20
    Processi gaussiani con validazione condizionale 3
    Non modellabili (pull-out su basalto) 10
    Totale traiettorie esaminate 60

    Pull-out su basalto: la parte irrisolta

    Le 10 traiettorie rimaste fuori dalla modellazione appartengono tutte alla serie pull-out su basalto: il gruppo di riferimento basale non è risultato verificabile e, senza quel riferimento, i surrogati non sono stati applicati. È la stessa famiglia che registra la variabilità più alta dell’intero dataset, una combinazione che lascia quella zona dell’atlante coperta dai soli dati, non dalle curve modellate.

    Ambienti aggressivi: graduatorie stabili solo nelle famiglie

    All’interno di ciascuna famiglia meccanica la graduatoria tra condizioni acide, alcaline e saline resta coerente attraverso le tre definizioni di riferimento adottate. Passando da una famiglia all’altra, la graduatoria cambia. L’ordine di aggressività relativa degli ambienti non è quindi una proprietà trasversale al materiale: va riletto famiglia per famiglia, a seconda della risposta meccanica considerata.

    Limiti d’uso dichiarati

    Il prodotto finale è un atlante digitale che mette a confronto le risposte del TRM nei diversi ambienti con la relativa incertezza, entro il dominio osservato. Sono tre i limiti esplicitati: il confronto non implica leggi di degrado di tipo meccanicistico, non autorizza interpolazioni tra ambienti diversi e non si estende oltre le 5000 h di invecchiamento.

    Per chi progetta rinforzi in muratura e per chi prepara campagne di durabilità, il metodo vale quanto i risultati: retention dichiarata, intervalli bootstrap sempre allegati ai confronti, modelli consentiti solo dopo validazione. Dove i dati non bastano, l’atlante tace. Una scelta che riduce le affermazioni disponibili, ma rende quelle rimaste verificabili.

  • Howie ottiene un investimento strategico nell’intelligenza artificiale

    Howie, startup con sede a Vienna che sviluppa strumenti di gestione e analisi dei dati basati su intelligenza artificiale per il settore AEC, ha ottenuto un investimento strategico a sei cifre da Dar Ventures, il ramo venture capital del gruppo Dar e fondatore del gruppo di progettazione Sidara. I fondi sosterranno lo sviluppo di una piattaforma pensata per centralizzare e analizzare le informazioni di progetto, un tema che tocca direttamente la organizzazione dei dati tecnici nelle aziende di ingegneria e architettura, dove disegni, relazioni e materiali eterogenei convivono spesso in archivi separati e difficili da interrogare.

    La piattaforma e i dati coinvolti

    La piattaforma in sviluppo ha l’obiettivo dichiarato di riunire in un ambiente unico le informazioni di progetto, comprendendo disegni, immagini, report e altri dati sia strutturati sia non strutturati, per offrire alle aziende AEC una visione più chiara delle prestazioni dei propri progetti.

    Con il sostegno di Dar Ventures, Howie prevede di estendere il motore di analisi, ampliare le integrazioni con modelli BIM, disegni, immagini, report, dati provenienti da sensori e archivi storici, e consolidare la presenza della piattaforma nelle infrastrutture informatiche aziendali. Si tratta quindi di un perimetro di lavoro che copre l’intero ciclo di vita delle informazioni tecniche, dal documento di progetto all’archivio, con un interesse diretto per chi si occupa di gestione dati e workflow digitali negli studi professionali.

    Il ruolo di Dar Ventures

    Ewa Lenart, fondatrice e amministratrice di Howie, che ha presentato la piattaforma quest’anno a NXT BLD, l’evento organizzato da AEC Magazine, ha indicato nell’investimento un mezzo per accedere alla conoscenza del settore e alla rete internazionale di Dar, mentre la società continua lo sviluppo del prodotto.

    Nader Aboushadi, direttore finanziario di gruppo di Sidara e direttore di Dar Ventures, ha dichiarato che l’attenzione di Howie per la gestione dei dati e l’automazione è coerente con le priorità dell’organizzazione in materia di adozione dell’intelligenza artificiale nei workflow AEC. Sono affermazioni delle società coinvolte, che vanno lette come motivazioni strategiche dell’operazione e non come valutazioni indipendenti sulle prestazioni della piattaforma.

    Sviluppo insieme alle grandi pratiche

    Il prodotto viene sviluppato in collaborazione con diversi partner del settore, tra cui Heatherwick Studio, M&P Group e Sudop Group. Secondo quanto dichiarato, il coinvolgimento di queste realtà serve a garantire che il sistema rispecchi le esigenze delle grandi pratiche di architettura e ingegneria, per le quali il volume e la dispersione delle informazioni di progetto rappresentano un nodo gestionale concreto.

    Prossimi passi e piani di crescita

    L’investimento di Dar Ventures arriva dopo i precedenti sostegni di Pi Labs e della Vienna Business Agency. Howie si prepara al primo round di finanziamento con valutazione definita nel primo trimestre del 2026 e punta ad ampliare la propria base clienti dalle attuali cinque aziende AEC a circa venti clienti enterprise nell’arco del prossimo anno. Un lancio commerciale più ampio è previsto nel 2027, con particolare riferimento ai mercati europei e alla regione MENA.

    Per i professionisti del settore, la notizia conferma l’attenzione crescente degli investitori verso strumenti dedicati alla organizzazione e all’analisi dei dati di progetto, un ambito in cui il passaggio da archivi frammentati a sistemi centralizzati condiziona direttamente la qualità delle informazioni su cui si basano le decisioni tecniche e gestionali. Restano naturalmente da verificare, sul campo, i risultati operativi che la piattaforma saprà garantire nelle pratiche reali.

  • Caratteristiche meccaniche e prestazionali di miscele bituminose a caldo modificate con materiali a cambiamento di fase e filtri di sigaretta riciclati

    Una riduzione del 64% della profondità di solco a 20.000 passaggi della ruota segna il divario prestazionale tra una miscela in warm mix asphalt (WMA) modificata e la stessa miscela di riferimento. Il risultato proviene dal Hamburg wheel-track test e da un più ampio programma di laboratorio condotto su miscele in cui il legante è stato modificato con materiali a cambiamento di fase e la miscela stessa rinforzata con fibre ricavate da filtri di sigaretta riciclati. La ricerca è guidata da Zahraa Ahmed al-Mammori con un team di undici autori.

    Legante con PCMs e fibre riciclate nella miscela

    L’impostazione dello studio agisce su due livelli della miscela. Il primo riguarda il legante bituminoso, che viene modificato con tre materiali a cambiamento di fase (PCMs) aventi chimica differente: una cera paraffinica commerciale, Rubitherm RT55, un sale idrato, Climator Salt S10, e un acido grasso, l’acido laurico. Il secondo livello esce dal perimetro consueto delle modifiche limitate al solo binder e interessa direttamente la miscela, che ospita un additivo fibroso ottenuto dal riciclo dei filtri di sigarette (CFs).

    La scelta dei CFs risponde a una duplice funzione. In quanto fibre, contribuiscono al rinforzo della miscela bituminosa; come materia prima secondaria, reindirizzano verso la pavimentazione un flusso di rifiuto urbano di entità rilevante.

    Il programma di laboratorio: ITSM, creep statico e Hamburg wheel-track

    La valutazione copre tre ambiti. Il comportamento in rigidità è misurato con la prova di modulo a trazione indiretta, indicata come Indirect Tensile Strength Modulus (ITSM). La propensione alla deformazione permanente è quantificata mediante la prova di creep statico, con confronto a 4000 secondi. La resistenza all’orneggiamento (rutting) viene infine verificata con l’Hamburg wheel-track test, rilevando la profondità del solco a 20.000 passaggi della ruota.

    Prestazioni misurate rispetto alla miscela di controllo

    Su tutti gli indicatori la miscela modificata mantiene un margine costante rispetto alla miscela di riferimento. La rigidità cresce fino al 15% dopo 7 giorni di maturazione. La deformazione da creep, rilevata a 4000 secondi, risulta inferiore del 36%. Nella prova con la ruota, la profondità del solco cala del 64% a 20.000 passaggi.

    Prova Indicatore Miscela modificata
    ITSM Rigidità fino al 15% in più dopo 7 giorni di maturazione
    Creep statico Deformazione permanente 36% in meno a 4000 s
    Hamburg wheel-track Profondità del solco 64% in meno a 20.000 passaggi

    I miglioramenti interessano rigidità, resistenza alla deformazione e comportamento all’orneggiamento, ovvero i tre parametri che condizionano la risposta delle pavimentazioni bituminose al traffico.

    Costi della modifica e vita utile prevista

    L’analisi costi-benefici quantifica l’onere della modifica in 0,71 USD in più per metro quadrato, riferito a uno strato di spessore pari a 5 cm. Sul versante della durata, la predizione della vita utile assegna alla miscela modificata un orizzonte tra 19 e 29 anni, contro i 10 e 15 anni della miscela di controllo. L’estensione della durata, unita alla maggiore resistenza all’orneggiamento, è il parametro che nel bilancio complessivo valorizza queste modifiche per pavimentazioni orientate alla durabilità e alla sostenibilità.

    Il rapporto tra sovraccosto iniziale e anni aggiuntivi di servizio costituisce il punto più diretto di contatto con la progettazione delle pavimentazioni. Il dettaglio delle miscele, del protocollo di prova e dell’analisi economica è disponibile nell’articolo pubblicato su CivilEng, volume 6, DOI 10.3390/civileng6030041.

  • Predizione basata sui dati dell’Indice di Qualità del Binario (TQI): studio comparativo di modelli statistici e di ensemble learning applicato alla ferrovia Kolašin–Podgorica

    Un errore assoluto medio inferiore di circa il 15% rispetto alla regressione lineare multipla e un coefficiente di determinazione di 0,69 contro 0,57: questi numeri separano un modello Random Forest dalla regressione classica nella previsione dell’indice di qualità del binario, il Track Quality Index (TQI), sulla linea montana che collega Kolashin a Podgorica. La ricerca, firmata da Ivona Nedevska Trajkova, Zlatko Zafirovski, Jelena Dimitrijevic, Riste Ristov e Vasko Gacevski, è stata pubblicata sulla rivista Infrastructures, vol. 11, pagine 258 (doi: 10.3390/infrastructures11080258).

    Unità da 20 metri e più campagne di ispezione

    La qualità geometrica del binario condiziona in modo diretto sicurezza ed efficienza dell’esercizio ferroviario, e per questo i gestori la monitorano con campagne di misura periodiche. Il lavoro si concentra su una tratta montana e adotta un impianto di analisi ad alta risoluzione: le misurazioni, rilevate con precisione, vengono segmentate in unità omogenee di binario da 20 metri, seguite lungo più anni. Questo impianto, accompagnato da una validazione indipendente, costituisce il contributo principale dello studio.

    Le campagne dal 2017 al 2022 alimentano lo sviluppo dei modelli, mentre i rilievi del 2024, mai visti in fase di addestramento, forniscono la verifica su dati esterni. Ciascuna unità da 20 metri è descritta da variabili di quattro famiglie: infrastrutturali, geometriche, di esercizio e di manutenzione. La scelta degli ingressi ha seguito due criteri, la pertinenza rispetto alla qualità del binario e la completezza dei dati disponibili.

    Regressione lineare multipla contro Random Forest

    Entrambi i modelli sono stati addestrati su dati di ingresso scalati e valutati con tre indicatori: il coefficiente di determinazione (R²), l’errore assoluto medio (MAE) e la radice dell’errore quadratico medio (RMSE). Il confronto assegna un vantaggio netto al metodo d’insieme. Il Random Forest raggiunge un R² di 0,69, a fronte dello 0,57 della regressione lineare multipla, e riduce l’errore assoluto medio di circa il 15%.

    Un margine che conferma l’efficacia degli algoritmi ensemble nella riduzione degli errori di previsione e sostiene una manutenzione proattiva del binario basata sui dati, anche su reti ferroviarie complesse.

    Screening dei segmenti ad alto rischio

    La precisione numerica non è l’unico riscontro utile. Il modello ha individuato le tendenze di degrado localizzato più marcate e si è dimostrato robusto come strumento di screening: nell’identificazione dei segmenti di binario ad alto rischio, quelli che richiedono un intervento urgente, la sensibilità arriva all’86,4%. Per chi gestisce l’infrastruttura significa poter isolare, a partire dai dati di ispezione, i tratti più esposti a un deterioramento rapido.

    Dalla previsione alla programmazione dei lavori

    Sul piano operativo, la metodologia consente agli ingegneri ferroviari di riconoscere i segmenti più suscettibili di degrado accelerato e di programmare di conseguenza, con maggiore precisione, il rallestimento, i rinnovi e gli altri interventi mirati. Gli output dei modelli supportano inoltre i responsabili nella definizione delle priorità di manutenzione, nell’allocazione più razionale delle risorse e nella riduzione dei guasti imprevisti, con riflessi sulla sicurezza e sui costi della gestione quotidiana.

    Cosa limita la generalizzazione

    Il perimetro dell’indagine restringe la portata delle conclusioni. L’analisi riguarda un solo corridoio ferroviario e copre un periodo di osservazione relativamente breve, con un numero contenuto di eventi manutentivi: condizioni che possono limitare l’estensione dei risultati ad altre linee o ad altri regimi di manutenzione.

    Resta quindi da verificare, su tratte diverse e con storici manutentivi più ricchi, se i margini di miglioramento misurati tra Kolashin e Podgorica si confermino. La direzione di lavoro però è indicata: convertire i rilievi già disponibili in strumenti previsionali capaci di separare i tratti stabili da quelli che chiederanno l’intervento più sollecito.

  • Valutazione delle prestazioni e dell’impatto ambientale di cementi alcalino-attivati da residui agricoli e industriali

    1,60 MPa a 28 giorni, con cura a 23 °C e attivatore a 2,0 M: è la resistenza a compressione non confinata raggiunta da una malta i cui componenti leganti sono soltanto residui, cenere di bagasso di canna da zucchero e calce da carburo, attivati con idrossido di sodio. Il valore definisce il miglior risultato di una campagna sperimentale sui cementi a attivazione alcalina (AAC), la famiglia di leganti in grado di generare matrici cementizie a partire da precursori alluminosilicatici e attivatori alcalini.

    La spinta alla ricerca arriva dalle emissioni di anidride carbonica dell’industria del cemento, che orientano il settore verso leganti a ridotto impatto ambientale. Rimane invece poco esplorato un fronte preciso: il confronto sistematico tra sistemi One-Part, con attivatore incorporato nella miscela solida, e Two-Part, con soluzione alcalina dosata separatamente in fase di impasto. Ed è su quel fronte che si colloca Performance and Environmental Assessment of Alkali-Activated Cements from Agricultural and Industrial Residues, studio pubblicato su Construction Materials (doi: 10.3390/constrmater5040079) firmato da Rafaela Pollon, Giovani Jordi Bruschi, Suéllen Tonatto Ferrazzo, Arielle Cristina Fornari, Eduarda Razador Lazzari, Pedro Domingos Marques Prietto ed Eduardo Pavan Korf.

    Cenere di bagasso e calce da carburo come precursori

    Il legante poggia su tre componenti. La cenere di bagasso di canna da zucchero (SCBA) assume il ruolo di precursore alluminosilicatico; la calce da carburo (CL) fornisce il calcio; l’idrossido di sodio (NaOH) completa il sistema in qualità di attivatore alcalino. Un abbinamento che trasforma due flussi di scarto, uno agricolo e uno industriale, nella base chimica del materiale.

    Il disegno sperimentale

    La campagna ha fatto variare quattro parametri, mantenendo fisse le condizioni di cura: tutte le malte sono state impastate a rapporto acqua/solidi costante e mantenute a temperatura ambiente. Su ogni condizione sono state determinate la resistenza a compressione non confinata (UCS) e la lisciviazione, con il supporto di elaborazioni statistiche e di tre tecniche di indagine: microscopia elettronica a scansione (SEM), diffrazione di raggi X (XRD) e spettroscopia infrarossa a trasformata di Fourier (FTIR).

    Parametro Condizione
    Molarità NaOH tra 1,0 e 2,5 M
    Rapporto SCBA/CL da 9,00 a 1,50
    Tempo di cura 3, 7 e 28 giorni
    Modalità di preparazione One-Part o Two-Part
    Rapporto acqua/solidi 1,40, costante
    Temperatura di cura 23 °C

    La differenza tra le due modalità di preparazione sta nel modo in cui l’attivatore entra nel sistema: nel metodo One-Part l’idrossido di sodio viene incorporato nella parte solida della miscela, mentre nel Two-Part la soluzione alcalina è preparata a parte e aggiunta al momento dell’impasto.

    Two-Part davanti, con un margine sottile

    La composizione migliore si ottiene con il metodo Two-Part, attivatore a 2,0 M e rapporto SCBA:CL 70:30: la malta raggiunge 1,60 MPa a 28 giorni. La variante One-Part si ferma a 1,39 MPa, con uno scarto di 0,21 MPa a favore della preparazione con soluzione dosata separatamente.

    Più rilevante per il progettista è la gerarchia che l’analisi statistica restituisce sulle variabili: il tempo di cura risulta la variabile più significativa, seguita dal rapporto SCBA/CL e dalla molarità dell’attivatore. La modalità di preparazione, al contrario, pesa in misura minima sul risultato.

    Gel a attivazione alcalina e il nodo del bario

    Le osservazioni SEM e le analisi XRD e FTIR documentano lo sviluppo di gel a attivazione alcalina, la fase che conferisce coesione alle matrici. Sul fronte ambientale il quadro è più sfumato: i test di lisciviazione non segnalano tossicità del materiale, ma le concentrazioni di bario superano i limiti previsti per la qualità dell’acqua. Un aspetto che condiziona gli scenari di messa in opera e che chi lavora su impieghi a contatto con suoli e acque dovrà inserire nel bilancio del materiale.

    Campi d’impiego prospettati

    Le applicazioni indicate restano nel campo della geotecnica e dei prodotti preformati: stabilizzazione di sterili minerari, miglioramento dei suoli, fondazioni superficiali e arredo urbano. Una scala d’uso coerente con resistenze misurate nell’ordine del megapascal.

    Attivatore a 2,0 M, rapporto 70:30 tra cenere e calce, 28 giorni di cura: sono i parametri con cui il sistema ha espresso il suo valore di riferimento, 1,60 MPa. Il bario oltre soglia è ciò che la filiera dovrà governare prima di portare il legante dal laboratorio al cantiere.

  • Comportamento ciclico di collegamenti a momento innovativi senza nervature in acciaio formato a freddo con sezioni ad ali ripiegate

    Eliminare gli irrigidimenti da una connessione rinserrante in acciaio formatato a freddo significa spostare il problema progettuale dalla dettagliazione del giunto alla geometria della sezione. È la direzione seguita da uno studio pubblicato sulla rivista Buildings, volume 16, articolo 3847, dedicato al comportamento ciclico di connessioni moment-resisting realizzate con sezioni ad ala ripiegata e concepite senza rigidi.

    Il ruolo degli irrigidimenti nei nodi di acciaio formatato a freddo

    I profili cold-formed derivano da lamiere sottili piegate a freddo e presentano quindi pareti esposte, sotto flessione concentrata nella zona di attacco, a fenomeni locali di distorsione e instabilità. Nella pratica corrente questa vulnerabilità si gestisce aggiungendo irrigidimenti nella zona del nodo: elementi che contengono le deformazioni locali, ma che incidono su materiale, fasi di fabbricazione e controllo esecutivo. Ogni rigido aggiunto è una lavorazione in più, con ricadute sui tempi di officina e sulla ripetibilità del dettaglio tra elementi seriali.

    La questione non è secondaria. Nei nodi a momento le azioni di trazione e compressione nell’ala sono elevate e concentrate, e su una parete sottile la distorsione locale può condizionare l’intera risposta del giunto. Da qui l’attenzione del settore verso soluzioni che riducano la dipendenza del nodo dagli elementi di irrigidimento.

    Sezioni con ali ripiegate al posto dei rigidi

    La configurazione studiata rovescia l’impostazione tradizionale: invece di correggere a valle il comportamento della sezione con elementi aggiuntivi, la sezione stessa viene profilata con ali ripiegate (folded flange), così che la funzione di contrasto alle deformazioni locali sia demandata alla forma del profilo. Il nodo resta privo di irrigidimenti e il controllo del comportamento locale si gioca in fase di definizione geometrica della sezione, prima ancora della dettagliazione della connessione.

    Per il progettista l’approccio ha una conseguenza immediata: le scelte sul profilo e le scelte sul nodo non sono più due passaggi separati, ma parte di un’unica impostazione. La sezione ad ala ripiegata diventa essa stessa componente della connessione rinserrante, e non solo elemento resistente della membratura.

    Perché il regime ciclico è il banco di prova del nodo

    La caratterizzazione ciclica sottopone il giunto a cicli di carico alternati e ripetuti, con ampiezze crescenti, per osservare come evolvono rigidezza, resistenza e capacità dissipativa lungo tutta la storia di carico. È il tipo di indagine decisivo quando la connessione deve lavorare sotto azioni variabili nel tempo, come nelle condizioni sismiche: un nodo che risponde in modo soddisfacente a carico monotonamente crescente può degradare in misura molto diversa sotto inversioni ripetute.

    Lo studio concentra su questo aspetto la valutazione, affrontando la risposta ciclica delle connessioni rinserranti senza irrigidimenti basate su sezioni ad ala ripiegata e collocando il tema nel quadro del comportamento dei nodi di acciaio formatato a freddo sollecitati da carichi alternati.

    Per chi opera su strutture leggere in acciaio restano due messaggi operativi: la geometria della sezione può essere impiegata come strumento di progetto del nodo, e la risposta in regime ciclico continua a rappresentare il passaggio con cui una connessione rinserrante viene qualificata.

  • AECOM acquisisce la start-up di intelligenza artificiale Consigli

    Aecom, gruppo internazionale di ingegneria delle infrastrutture, ha acquisito Consigli, startup norvegese che sviluppa un agente di intelligenza artificiale orientato alle attività di ingegneria nel settore delle costruzioni: analisi degli spazi, calcolo dei carichi impiantistici, modellazione e supporto documentale. Il valore dell’operazione è stimato in 4 miliardi di corone norvegesi, circa 390 milioni di dollari, secondo quanto riportato dal quotidiano economico norvegese Dagens Næringsliv. A richiamare l’attenzione del settore AEC non è soltanto l’importo, ma la natura dell’acquirente: nel mercato del software per le costruzioni le startup vengono di norma acquisite da vendor di software, non dai propri clienti.

    I termini dell’operazione

    L’acquisizione arriva dopo una collaborazione già avviata: prima dell’operazione, Aecom e Consigli avevano lavorato insieme su diversi progetti. Janne Aas-Jakobsen, fondatrice e amministratrice delegata di Consigli, assumerà il ruolo di head of AI engineering in Aecom. L’operazione indica che il gruppo considera la tecnologia di Consigli, insieme al suo team di ingegneri, un elemento di differenziazione strategica.

    Le funzionalità dichiarate

    Consigli si presenta sul mercato con il nome “The Autonomous Engineer” e descrive il proprio prodotto come un agente di IA a supporto delle attività di ingegneria. Le applicazioni dichiarate comprendono:

    • analisi degli spazi;
    • ottimizzazione delle unità;
    • calcolo automatizzato dei carichi MEP;
    • modellazione di livello 3;
    • generazione di report;
    • ottimizzazione dei locali tecnici;
    • riduzione del rischio nei documenti di gara;
    • documentazione per operazione e manutenzione (O&M).

    Secondo le dichiarazioni dell’azienda, la tecnologia consente riduzioni dei tempi di ingegneria fino al 90%. Si tratta di un’affermazione commerciale non verificata indipendentemente.

    La logica strategica

    Per Aecom, l’acquisizione riguarda un terreno di concorrenza in espansione: la convergenza tra servizi di costruzione e software predittivo incorporato nei processi. Con margini di progetto sotto pressione e committenti che chiedono informazioni basate sui dati in tempo reale, disporre di un livello di IA dedicato alle proprie attività rappresenterebbe un fattore di differenziazione.

    Dal punto di vista di Consigli, entrare in un gruppo globale di servizi di infrastrutture significa accedere a progetti di grande scala e alla pipeline internazionale di consegna ingegneristica. Se la cifra riportata da Dagens Næringsliv fosse corretta, si tratterebbe di un’uscita di particolare rilievo per una startup del settore.

    Gli effetti sul mercato AEC

    L’operazione ha suscitato sorpresa nel settore. Per i vendor di software che stanno valutando l’acquisizione di startup, la mossa di Aecom aggiunge pressione: perdere un target a favore di un cliente diretto potrebbe innescare un’ondata intensa di trattative. Le imprese AECO, dal canto loro, potrebbero essere spinte ad adottare comportamenti più simili a quelli delle aziende tecnologiche, oppure rischiare di finire in un territorio di commodity.

    Cosa resta da chiarire

    Diversi punti rimangono aperti. Non è noto se Consigli manterrà una propria attività commerciale oppure se la tecnologia sarà riservata all’uso interno di Aecom, un aspetto che determina se le funzionalità dichiarate resteranno disponibili per il mercato. Consigli, inoltre, non ha rilasciato un commento ufficiale sull’operazione.