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La conoscenza della posizione dei cavi di precompressione e la valutazione del loro stato di conservazione rappresentano aspetti fondamentali per la sicurezza e la gestione delle infrastrutture esistenti. Le tecniche di indagine non distruttiva consentono di acquisire informazioni preziose sulle strutture in calcestruzzo armato precompresso, ma la loro affidabilità dipende dalle metodologie adottate e dalla corretta interpretazione dei risultati.
A FABRE 2026, Luca Ranedda, del Laboratorio di Diagnostica Strutturale del Centro di Ricerca e Sperimentazione Stradale di ANAS, ha presentato i risultati di una campagna sperimentale condotta sul viadotto Candigliano, nelle Marche, mettendo a confronto differenti procedure di rilievo mediante georadar e approfondendo le prestazioni della tomografia ultrasonica nella ricerca di anomalie all’interno delle guaine.
Il viadotto Candigliano come laboratorio sperimentale per la diagnostica strutturale
La valutazione dello stato di conservazione delle infrastrutture in calcestruzzo armato precompresso richiede una conoscenza approfondita degli elementi strutturali, a partire dalla posizione e dalla configurazione dei cavi di precompressione. Si tratta di informazioni essenziali sia per la caratterizzazione dell’opera sia per la pianificazione delle successive attività di indagine, monitoraggio e valutazione della sicurezza.
Su questi aspetti si è concentrato lo studio presentato da Luca Ranedda, del Laboratorio di Diagnostica Strutturale del Centro di Ricerca e Sperimentazione Stradale di ANAS di Roma, nel corso di FABRE 2026.
L’attività sperimentale è stata condotta tra gennaio e marzo 2024 sul viadotto Candigliano, infrastruttura situata lungo la strada statale Flaminia, nelle Marche, e gestita da ANAS. Le indagini hanno riguardato, in una prima fase, l’individuazione dei cavi di precompressione mediante georadar e, successivamente, una valutazione preliminare del loro stato di conservazione attraverso l’impiego della tomografia ultrasonica.
La particolarità del caso studio è rappresentata dalla successiva demolizione e ricostruzione del viadotto, circostanza che ha permesso di utilizzare l’infrastruttura come campo sperimentale per un più ampio progetto di ricerca.
Alle attività diagnostiche preliminari sono infatti seguite ulteriori sperimentazioni dedicate allo studio del danneggiamento indotto mediante taglio di trefoli e cavi di precompressione, accompagnate da un sistema di monitoraggio geometrico, topografico ed estensimetrico, oltre che da prove dinamiche.
In questo contesto, la ricostruzione dell’effettiva disposizione dei cavi costituiva un passaggio indispensabile per procedere con le successive attività sperimentali.
Individuazione dei cavi di precompressione: il confronto tra line scan e area scan
La prima fase dello studio ha riguardato l’individuazione della posizione e del numero dei cavi di precompressione mediante georadar, confrontando due differenti metodologie di acquisizione dei dati: le scansioni lineari (line scan) e le scansioni areali (area scan).
L’obiettivo era valutare non soltanto la qualità delle informazioni restituite, ma anche i tempi necessari per l’esecuzione delle indagini, la produttività complessiva e il livello di preparazione richiesto agli operatori.
Scansioni lineari: rapidità di acquisizione e necessità di interpretazione
La prima metodologia analizzata prevede l’esecuzione di scansioni lineari lungo l’anima delle travi, a intervalli prestabiliti.
Nel caso del viadotto Candigliano, caratterizzato dalla presenza di elementi strutturali a cassone, le scansioni sono state effettuate con distanze variabili indicativamente tra 75 centimetri e 1,5 metri, allo scopo di individuare sia le armature ordinarie sia i cavi di precompressione collocati a maggiore profondità.
Il principale vantaggio delle line scan è rappresentato dalla rapidità con cui possono essere eseguite le acquisizioni. La possibilità di effettuare misure in sezioni distanziate consente infatti di ridurre il numero delle scansioni e, conseguentemente, i tempi richiesti per il rilievo sul campo.
Questa modalità presenta tuttavia alcune criticità legate all’interpretazione dei dati. Le informazioni vengono restituite sotto forma di radargrammi, la cui lettura richiede competenze tecniche e una conoscenza almeno preliminare del comportamento e della configurazione strutturale dell’opera.
L’operatore deve essere in grado di distinguere le risposte riconducibili alle armature ordinarie da quelle relative ai cavi di precompressione, valutando la compatibilità delle indicazioni strumentali con gli schemi costruttivi disponibili.
Inoltre, trattandosi di acquisizioni effettuate in sezioni discrete, la ricostruzione dell’andamento complessivo dei cavi deve essere ottenuta attraverso l’interpretazione e la correlazione delle singole misure.
Per validare le informazioni può quindi risultare necessario ricorrere a indagini endoscopiche puntuali, finalizzate a confermare l’effettiva presenza dei cavi nelle posizioni individuate dal georadar.
Scansioni areali: una rappresentazione più completa della configurazione interna
La seconda metodologia prevede invece l’impiego delle cosiddette area scan, ossia scansioni eseguite su una superficie estesa mediante acquisizioni sia orizzontali sia verticali.
Rispetto alle scansioni lineari, questa procedura richiede un maggiore impegno durante la fase di rilievo, poiché la superficie da investigare è più ampia e il numero di acquisizioni aumenta sensibilmente.
Il vantaggio principale riguarda tuttavia la qualità e la completezza della restituzione finale.
Le area scan permettono infatti di ricostruire l’andamento dei cavi di precompressione sull’intera superficie indagata, offrendo una rappresentazione più intuitiva della loro disposizione.
Nel caso presentato, le elaborazioni hanno consentito di visualizzare la configurazione degli elementi interni anche attraverso sezioni riferite a profondità comprese tra 8 e 25 centimetri.
La possibilità di ottenere rappresentazioni tridimensionali permette inoltre di distinguere con maggiore immediatezza la disposizione delle armature ordinarie e dei cavi di precompressione, riducendo le incertezze legate alla ricostruzione geometrica.
Secondo quanto illustrato da Ranedda, un ulteriore vantaggio riguarda il livello di specializzazione richiesto all’operatore incaricato dell’acquisizione. La maggiore immediatezza della restituzione consente infatti di limitare la necessità di interpretazioni tecniche durante la fase esecutiva, ferma restando l’importanza di una corretta valutazione specialistica dei risultati.
Line scan o area scan? La scelta dipende dalle informazioni disponibili
Uno degli aspetti più interessanti emersi dal confronto riguarda la produttività complessiva delle due metodologie.
Sebbene le scansioni lineari siano più rapide nella fase di acquisizione, il vantaggio iniziale può ridursi quando si considerano le attività successive necessarie per interpretare i risultati e verificarne l’attendibilità.
Le area scan richiedono invece tempi maggiori durante il rilievo, ma permettono di ottenere una rappresentazione più completa, riducendo la necessità di ulteriori elaborazioni per ricostruire la disposizione dei cavi.
Nel caso analizzato, la produttività complessiva delle due metodologie è risultata sostanzialmente confrontabile, pur con una diversa distribuzione dei tempi tra acquisizione, interpretazione e verifica.
La scelta della procedura più appropriata dovrebbe pertanto dipendere soprattutto dal livello di conoscenza preliminare dell’infrastruttura.
Quando sono disponibili i disegni di progetto e le informazioni sulla disposizione originaria dei cavi, le line scan possono costituire una soluzione efficace per verificare sul campo la corrispondenza tra la documentazione e la configurazione effettiva dell’opera.
Al contrario, quando la documentazione risulta assente o incompleta, le area scan rappresentano una metodologia preferibile, perché consentono di acquisire un quadro più esteso della struttura e di ricostruire in maniera dettagliata la disposizione degli elementi di precompressione.
Si tratta di una distinzione particolarmente significativa per la gestione del patrimonio infrastrutturale esistente, nel quale la disponibilità e l’affidabilità della documentazione originale possono variare sensibilmente da un’opera all’altra.
Tomografia ultrasonica per la valutazione dello stato di conservazione dei cavi
Una volta individuata la posizione dei cavi di precompressione, la sperimentazione è proseguita con una seconda fase dedicata alla ricerca di possibili anomalie all’interno delle guaine.
Per questa attività è stata utilizzata la tomografia ultrasonica, tecnica non distruttiva basata sull’emissione e sulla ricezione di onde ultrasoniche e sull’analisi delle riflessioni prodotte dalle discontinuità presenti nei materiali.
A differenza del georadar, che sfrutta onde elettromagnetiche, la tomografia ultrasonica utilizza onde meccaniche, caratterizzate da modalità di propagazione e interazione con i materiali differenti.
Questa distinzione rende le due tecnologie potenzialmente complementari: il georadar viene impiegato per localizzare i cavi e ricostruirne la geometria, mentre la tomografia ultrasonica può fornire indicazioni sulla presenza di discontinuità e anomalie lungo il loro sviluppo.
Nel caso del viadotto Candigliano è stato utilizzato un tomografo dotato di 24 sonde bimodali, capaci di operare sia come emittenti sia come ricevitori del segnale ultrasonico.
Le misurazioni sono state eseguite lungo il percorso dei cavi precedentemente individuati, effettuando acquisizioni a intervalli di circa 10 centimetri.
Lo strumento è stato posto direttamente a contatto con la superficie del calcestruzzo, mentre i dati sono stati acquisiti automaticamente attraverso un dispositivo di visualizzazione e registrazione.
L’analisi ha interessato due cavi di precompressione, identificati nella relazione come cavo 2 e cavo 3, lungo i quali sono state individuate diverse anomalie nella risposta del segnale riflesso.
FABRE 2026: ponti, viadotti e gallerie tra manutenzione, norme e rischi climatici
Il terzo Convegno FABRE 2026 ha riunito ricerca, istituzioni e gestori per migliorare metodi e criteri nella gestione di ponti, viadotti e gallerie. Al centro: nuove norme tecniche, valutazione del rischio, monitoraggio e impatti di eventi estremi e dissesto idrogeologico. INGENIO è media partner e il nostro Direttore Andrea Dari ha moderato l’evento.
LEGGI L’APPROFONDIMENTO
La verifica endoscopica delle anomalie: i risultati della sperimentazione
L’aspetto più rilevante della seconda fase sperimentale riguarda il confronto tra le anomalie rilevate dal tomografo e le condizioni effettivamente riscontrate mediante controlli diretti.
Per selezionare le zone da approfondire, i ricercatori hanno considerato le anomalie presenti in almeno due sezioni consecutive di scansione.
Sono state così individuate 39 anomalie, successivamente sottoposte a verifica mediante indagini endoscopiche eseguite nei punti segnalati dalla strumentazione.
I risultati hanno evidenziato una significativa differenza tra le indicazioni tomografiche e le condizioni osservate direttamente.
DI SEGUITO LA RELAZIONE INTEGRALE DI LUCA RANEDDA.
Il testo è stato elaborato grazie alla videoregistrazione dell’intervento, con l’utilizzo di strumenti di IA (ChatGpT).
IN SINTESI
– Diagnostica dei ponti precompressi: lo studio condotto da ANAS sul viadotto Candigliano ha analizzato l’efficacia del georadar e della tomografia ultrasonica per individuare i cavi di precompressione e valutarne lo stato di conservazione.
– Confronto tra line scan e area scan: le scansioni lineari garantiscono acquisizioni più rapide ma richiedono maggiori competenze interpretative, mentre quelle areali offrono una ricostruzione più completa della disposizione dei cavi.
– Scelta della metodologia di indagine: le line scan risultano particolarmente utili quando sono disponibili i disegni progettuali, mentre le area scan sono preferibili in assenza di informazioni sulla configurazione strutturale.
– Tomografia ultrasonica e falsi positivi: su 39 anomalie individuate dallo strumento, le verifiche endoscopiche hanno riscontrato 5 casi di assenza di iniezione, 12 di carenza e 22 senza difetti effettivi.
– Prospettive per la diagnostica strutturale: lo studio evidenzia la necessità di migliorare i software di interpretazione dei segnali ultrasonici e di integrare le indagini non distruttive con verifiche dirette per ottenere valutazioni più affidabili.