Cinquanta canali di acquisizione, spaziature ridotte al minimo tra gli elementi sensibili e circa mezz’ora di scansione: con questi numeri è stato rilevato l’impalcato di un ponte post-teso nei pressi di Zurigo, struttura a tre campate di circa 40 per 10 metri in pianta, con soletta piena e tendini sia longitudinali sia trasversali. A presentare il caso, in occasione di FABRE 2026, sono stati Gianni Moor e Guido Tronca, con un obiettivo preciso: mostrare come l’abbinamento tra georadar, tomografia ultrasonica e verifiche dirette selezionate possa rendere più razionale la valutazione dei sistemi di post-tensione aderente nelle opere esistenti.
Guaine non perfettamente iniettate: qui nasce il rischio
Nei sistemi aderenti i cavi alloggiano in guaine riempite con malta cementizia, cui sono affidate due funzioni: proteggere l’acciaio dalla corrosione e realizzare l’aderenza tra il sistema di post-tensione e il calcestruzzo circostante. Se l’iniezione non riempie lo spazio disponibile, i vuoti residui offrono ad acqua e condizioni aggressive una via di accesso ai trefoli, con innesco di fenomeni corrosivi che possono progredire a lungo senza alcun segnale visibile in superficie. È proprio questa assenza di manifestazioni esterne a rendere complicata l’individuazione precoce.
Il tema non è teorico. Nel Regno Unito e negli Stati Uniti episodi di corrosione dei sistemi di post-tensione hanno imposto interventi urgenti, chiusure di ponti e ripercussioni pesanti sulla funzionalità delle reti. In Europa, dalla seconda metà degli anni Novanta, requisiti e procedure più rigorosi hanno reso più affidabili le operazioni di iniezione, riducendo le criticità nelle opere successive. Le realizzazioni precedenti restano però il bersaglio principale dei controlli, perché sulle loro caratteristiche originarie di iniezione pesano incertezze maggiori: l’epoca di costruzione aiuta a ordinare le priorità diagnostiche, non basta tuttavia da sola a qualificare lo stato effettivo dell’opera.
C’è anche un conto economico da saldare: un deterioramento scoperto tardi si paga con rinforzi, limitazioni d’uso e, nei casi peggiori, con la sostituzione dell’opera, costi che un programma strutturato di ispezione e manutenzione preventiva contiene ampiamente. Un aspetto che pesa tanto più se si considera ciò che la post-tensione offre: sezioni più contenute a parità di prestazioni, luci maggiori, un impiego più efficiente dei materiali e un potenziale contenimento del carbonio incorporato. Vantaggi che dipendono, peraltro, dalla corretta esecuzione e conservazione del sistema.
Il caso di Zurigo: dal radar multicanale alle endoscopie
L’indagine sull’impalcato si poneva due obiettivi: ricostruire la disposizione dei sistemi di post-tensione e individuare eventuali anomalie da sottoporre a verifica diretta.
La mappatura radar dell’impalcato
Il georadar emette onde elettromagnetiche ed è la tecnica più adatta a individuare gli elementi metallici nascosti nel calcestruzzo: per questo apre il percorso diagnostico, localizzando i cavi e ricostruendone la geometria. Le acquisizioni tradizionali su griglia sono oggi affiancate da sistemi multicanale di tipo array, che raccolgono grandi quantità di dati in tempi contenuti e restituiscono rappresentazioni tridimensionali del volume indagato. La densità informativa consente di distinguere armatura ordinaria, guaine e altre particolarità costruttive e di seguire con precisione anche traiettorie curve dei tendini, un’informazione geometrica indispensabile per pianificare le indagini successive ed evitare interventi diretti non necessari.
Sul ponte zurighese il sistema, dotato di 50 canali, ha completato l’acquisizione in circa mezz’ora. Le elaborazioni hanno prodotto visualizzazioni degli interni a profondità differenti, secondo una sequenza di lettura progressiva: prima gli strati di armatura ordinaria, poi l’andamento dei cavi di post-tensione, che scendono gradualmente verso l’intradosso. La qualità dei dati ha permesso di individuare in modo soddisfacente i tendini nelle porzioni esaminate, sfruttando oltre alle ampiezze anche l’informazione di fase dei segnali. Dalla stessa campagna sono derivate la mappatura delle armature e l’individuazione delle zone con copriferro ridotto o potenzialmente esposto a degrado; l’analisi delle ampiezze riflesse può inoltre segnalare aree in condizioni potenzialmente sfavorevoli, da interpretare però alla luce delle caratteristiche del materiale e delle condizioni di misura.
Scansioni ultrasoniche e verifiche dirette
La tomografia ultrasonica muove da un principio fisico diverso: la propagazione di onde elastiche, sensibili alle discontinuità interne dei materiali. Riflessioni intense sono compatibili con interfacce tra materiali differenti, vuoti d’aria compresi, e quindi con eventuali difetti d’iniezione. Il limite va tenuto presente: una risposta anomala non dimostra l’esistenza di un difetto strutturalmente significativo, perché microfessurazioni e distacchi localizzati tra guaina e calcestruzzo producono riflessi simili. L’ultrasuono seleziona le aree da approfondire, non formula da solo la diagnosi.
Sul caso studio le scansioni, eseguite trasversalmente ai cavi in corrispondenza delle zone giudicate più significative, sono state distribuite su circa 40 postazioni, prevalentemente lungo il tratto superiore dello sviluppo dei tendini. L’interpretazione si è basata sull’intensità delle riflessioni con criteri relativi di valutazione, coerenti con gli approcci diagnostici consolidati. Le verifiche dirette, condotte con aperture localizzate ed esami endoscopici, hanno restituito un riscontro istruttivo: diverse anomalie ultrasoniche non corrispondevano a difetti d’iniezione strutturalmente rilevanti, ma alla presenza di aria in piccole discontinuità, microfessurazioni o distacchi puntuali tra guaina e calcestruzzo. La finalità del percorso non è eliminare le verifiche invasive, bensì ridurne il numero e concentrarle nei punti dove rendono di più in termini di conoscenza.
Un gemello digitale per conservare la memoria dell’opera
Nel caso zurighese i risultati delle diverse tecniche sono confluiti in una piattaforma digitale definita d’accordo con la committenza e configurata come un gemello digitale del ponte: informazioni geometriche, dati strumentali e valutazioni convivono nello stesso ambiente, e i parametri di attenzione pattuiti con le autorità locali sono organizzati in forma tabellare, consultabili anche nelle attività di gestione successive. Il valore principale sta nella continuità: le indagini smettono di essere relazioni isolate e diventano una base conoscitiva strutturata e aggiornabile, su cui confrontare campagne diagnostiche successive, documentare l’evoluzione delle anomalie e assumere decisioni di manutenzione più informate. È il meccanismo che sposta la gestione delle infrastrutture da un assetto reattivo a uno preventivo, fondato sui dati.
Dove punta la ricerca: radar 4D, falsi positivi e Full Waveform Inversion
Aggiungere il tempo al rilievo radar
Il passaggio dal 3D al 4D consiste nel ripetere periodicamente le acquisizioni sulla stessa struttura e confrontare i risultati ottenuti in momenti diversi. Variazioni delle caratteristiche elettromagnetiche, una volta interpretate e verificate, possono rivelare fenomeni evolutivi e alimentare l’aggiornamento delle priorità di intervento: il rilievo cessa di essere una fotografia puntuale e diventa strumento di controllo periodico. Per i gestori di patrimoni infrastrutturali estesi, disporre di criteri oggettivi di prioritizzazione è un’esigenza centrale.
Segnali ultrasonici più selettivi
I criteri di valutazione oggi diffusi privilegiano la prudenza, con una conseguenza nota: numerose anomalie segnalate vengono poi smentite dalle verifiche dirette e i costi dei controlli salgono. La ricerca lavora a interpretazioni basate sull’analisi combinata di parametri differenti; studi sviluppati anche in Giappone approfondiscono l’impiego congiunto di ampiezza e fase dei segnali per distinguere meglio le tipologie di discontinuità. L’obiettivo è una diagnosi più selettiva, capace di ridurre i falsi positivi senza indebolire l’affidabilità complessiva dell’indagine.
La Full Waveform Inversion
Metodologia già consolidata in più ambiti della geofisica, la FWI si basa sull’elaborazione numerica dell’intera forma d’onda acquisita: a partire da un modello iniziale del mezzo si simulano le risposte attese, si confrontano con i dati misurati e il modello viene corretto in modo iterativo fino a ridurre gli scarti tra risposta teorica e risposta osservata. Il dettaglio ricostruttivo, potenzialmente superiore a quello delle letture basate su singoli parametri del segnale, consentirebbe di rappresentare nello stesso volume calcestruzzo, elementi metallici, guaine e vuoti d’aria. Un gruppo di ricerca e sviluppo sta adattando l’approccio alla diagnostica dei sistemi di post-tensione: i risultati indicano potenzialità interessanti, ma il trasferimento alla pratica operativa richiede ulteriori sviluppi e validazioni.
Il quadro che emerge è quello di una filiera in cui ogni anello corregge gli altri: il georadar ricostruisce geometrie e contesto costruttivo, la tomografia ultrasonica restringe il campo alle aree sospette, le osservazioni dirette confermano o chiariscono. L’integrazione riduce l’invasività senza rinunciare a un’impostazione cautelativa, e la gestione digitale dei dati trasforma ogni campagna nel riferimento della successiva. Conoscere le condizioni reali delle strutture, intercettare tempestivamente le criticità e programmare gli interventi prima che il degrado imponga i suoi tempi resta la condizione per preservare sicurezza, funzionalità ed efficienza economica del patrimonio pontistico post-teso.