Sfondellamento solai in laterocemento: cause, diagnostica e interventi | Articoli

Lo sfondellamento è il distacco e la caduta della cartella inferiore delle pignatte nei solai in laterocemento, diffuso negli edifici costruiti tra gli anni ’50 e ’70 e nei solai storici SAP e Varese. Nasce dalla somma di laterizi sottili, posa senza bagnatura, infiltrazioni, cristallizzazione dei sali e corrosione delle armature; il materiale espulso può superare i 40-60 kg/m². INGENIO, con Alessandro Grazzini, ricostruisce il quadro NTC 2018 e Linee guida MIM per le scuole, il protocollo battitura-termografia-endoscopia e gli interventi con controsoffitti certificati e reti FRCM.

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Sfondellamento dei solai in laterocemento: meccanismo di rottura e cause del distacco del fondello

Il patrimonio edilizio italiano, caratterizzato da una consistente presenza di strutture realizzate tra il secondo dopoguerra e gli anni ’80, si trova oggi ad affrontare la difficile gestione del suo degrado. Tra i fenomeni di vulnerabilità più diffusi e insidiosi spicca lo sfondellamento dei solai in laterocemento. Sebbene spesso classificato come un dissesto “non strutturale”, questo fenomeno rappresenta un rischio severo per l’incolumità pubblica a causa della sua evoluzione fragile e improvvisa.

Definizione meccanica dello sfondellamento

Per sfondellamento si intende il distacco e la successiva caduta della cartella inferiore (o “fondello”) dei blocchi di laterizio interposti tra i travetti d’armatura dei solai in laterocemento (fig. 1). Dal punto di vista meccanico, il laterizio all’interno di un solaio misto ha una funzione prevalente di alleggerimento e di continuità superficiale per l’intradosso. Tuttavia, a causa della deformazione per flessione del solaio e dei fenomeni di ridistribuzione delle tensioni, i blocchi vengono inevitabilmente coinvolti nello stato tensionale complessivo, subendo sollecitazioni di compressione e taglio per cui non sempre sono stati dimensionati, specie nelle realizzazioni meno recenti.

La pericolosità dello sfondellamento risiede nella fragilità del fenomeno. Il collasso avviene spesso in assenza di segnali premonitori evidenti, manifestandosi tuttavia in modo repentino ed estremamente pericoloso per l’incolumità delle persone: il peso del materiale espulso (laterizio e intonaco) può superare facilmente i 40-60 kg/mq, un carico cinematico letale per gli occupanti degli ambienti sottostanti.

Cause del distacco: materiali, infiltrazioni e corrosione delle armature

Il fenomeno non è quasi mai riconducibile a un’unica causa, bensì alla sovrapposizione di fattori intrinseci (connessi alla qualità dei materiali e alla progettazione dell’epoca) ed estrinseci (ambientali e strutturali).

Negli edifici costruiti tra gli anni ’50 e ’70, la tendenza all’alleggerimento ha portato alla produzione di pignatte con setti interni molto sottili e cartelle inferiori ridotte. Spesso i materiali presentavano una cottura non uniforme, con conseguente fragilità. Sussistevano inoltre potenziali errori di posa in cantiere: la mancata o insufficiente bagnatura dei blocchi di laterizio prima del getto di calcestruzzo portava il laterizio stesso ad assorbire l’acqua dall’impasto cementizio, compromettendo l’idratazione del cemento all’interfaccia e indebolendo il legame tra travetto e pignatta.

Anche fattori ambientali e chimici contribuiscono nel tempo all’innesco dello sfondellamento: umidità e infiltrazioni d’acqua (fig. 2) rappresentano il principale catalizzatore di degrado, attraverso i quali cicli di bagnatura e asciugatura provocano tensioni igrometriche transitorie nel laterizio e la cristallizzazione dei sali solubili all’interno dei pori, con conseguenti spinte espansive localizzate. Infine, la ben nota corrosione delle armature, caratterizzata dall’avanzamento della carbonatazione del calcestruzzo nei travetti, annulla la protezione alcalina delle barre d’acciaio.

La conseguente formazione di ruggine determina un aumento di volume del metallo, inducendo forti tensioni di trazione nel copriferro e nelle pareti laterali dei blocchi di laterizio, fino allo scalzamento.

Solai SAP e Varese: vulnerabilità dell’intradosso e criticità strutturali

I solai semi-prefabbricati riferibili alle tecnologie SAP e Varese, introdotti a partire dagli anni ’30 per velocizzare la ricostruzione ed eliminare le casserature continue in cantiere, manifestano vulnerabilità marcate allo sfondellamento e al degrado per via delle loro caratteristiche costruttive.

Solai SAP: armature nelle scanalature e protezione dalla corrosione

I solai tipo SAP (Solaio Auto-Portante) erano costituiti da travi affiancate formate da blocchi di laterizio speciale (pignatte SAP) assemblati a piè d’opera inserendo ferri d’armatura nelle apposite scanalature, poi sigillati con malta cementizia (fig. 3). In alcune varianti per solai di modesta portata come quelli di sottotetto, i travetti di laterizio non erano affiancati ma distanziati da tavelloni (fig. 4), con conseguente aumento della vulnerabilità al distacco dei fondelli.

In queste strutture il copriferro inferiore è estremamente ridotto o assente, affidato unicamente alla sigillatura della scanalatura e allo spessore dell’intonaco. Pertanto, la carbonatazione e l’umidità possono aggredire rapidamente le barre d’acciaio. L’espulsione dell’intonaco e lo sfaldamento della cartella inferiore del laterizio espongono immediatamente i ferri longitudinali, causando non solo lo sfondellamento, ma anche un repentino deficit della capacità portante a flessione del solaio stesso.

Solai Varese: appoggi dei tavelloni e presenza della soletta

I solai tipo Varese erano invece costituiti da travetti prefabbricati in calcestruzzo armato con sezione a doppio T (ad anima molto snella) sui quali venivano appoggiati dei tavelloni in laterizio in singolo ordine (fig. 5), oppure in duplice ordine creando un’intercapedine d’aria interna.

Spesso venivano posati “a raso”, ovvero privi della cappa superiore di ripartizione in calcestruzzo. La mancanza della soletta collaborante superiore riduce la rigidità flessionale dell’impalcato e impedisce una corretta ripartizione dei carichi trasversali.

Per entrambe le tecnologie storiche costruttive, laddove presenti i tavelloni di alleggerimento, l’eccessiva deformabilità e lo scorrimento relativo tra i tavelloni e le ali dei travetti concentrano sforzi di taglio localizzati sui punti di appoggio del laterizio. Ciò causa la rottura fragile delle alette dei tavelloni inferiori e il conseguente improvviso collasso intradossale (fig. 4).

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Sicurezza dei solai esistenti: riferimenti normativi e indagini nelle scuole

La valutazione dello sfondellamento non risponde solo a una logica di buona pratica ingegneristica, da condurre in qualsiasi analisi di contesto esistente per valutarne la sicurezza, ma è inquadrata in precisi riferimenti normativi e linee guida istituzionali:

•  NTC 2018 (Cap. 7 e Cap. 8): Le Norme Tecniche per le Costruzioni 2018 e la relativa Circolare Esplicativa n. 7/2019 impongono l’obbligo di verificare la stabilità degli elementi non strutturali. Il progettista deve garantire che sotto l’azione sismica (e statica) le tamponature, i tramezzi e gli elementi intradossali (come intonaci e pignatte) non subiscano collassi fragili che possano mettere a rischio la vita umana. I rilievi dei danni sismici degli ultimi terremoti hanno infatti evidenziato, durante la compilazione delle schede Aedes, la presenza di segnali di potenziale distacco dei fondelli quali elementi particolarmente vulnerabili anche laddove la struttura dell’edificio non abbia manifestato danni significativi.
• Linee Guida del Ministero dell’Istruzione (MIM): Decreto n. 8 dell’8 gennaio 2020, emanato in attuazione del decreto ministeriale n. 734/2019, recante le “Linee Guida per indagini e verifiche su solai e controsoffitti negli edifici scolastici pubblici“. Questo testo definisce i protocolli obbligatori per la mappatura del rischio nelle scuole, standardizzando le procedure di ispezione visiva, battitura acustica e termografia per individuare precocemente i distacchi.

Diagnosi dello sfondellamento: battitura, termografia ed endoscopia

La valutazione della vulnerabilità e del rischio da sfondellamento richiede un approccio metodologico rigoroso che si articola in diverse fasi:

• Ispezione visiva e battitura manuale: rimane l’approccio preliminare fondamentale. Attraverso la percussione sistematica dell’intradosso con appositi martelletti o aste metriche, il tecnico identifica le zone “sorde” o “vuote”, indice inequivocabile di un distacco già avvenuto tra l’intonaco/cartella e il resto del blocco.
• Termografia all’infrarosso (fig. 6): tecnica non distruttiva ottimale per mappare grandi superfici in breve tempo. Sfruttando la differente inerzia termica tra le zone integre e quelle caratterizzate da intercapedini d’aria o distacchi, evidenzia le anomalie termiche guidando le successive indagini puntuali.
• Indagine endoscopica: praticando piccoli fori (in genere ∅ < 10 mm) è possibile introdurre una micro-sonda video all’interno delle pignatte o delle camere d’aria per verificare l’integrità dei setti interni e lo stato di conservazione delle armature.

Interventi antisfondellamento: contenimento dei distacchi e rinforzo

Una volta individuato il livello di rischio, il progettista deve optare per la strategia di intervento più idonea, bilanciando la sicurezza all’intradosso con le esigenze statiche complessive dell’edificio.

Esistono controsoffitti certificati per l’antisfondellamento (fig. 7), quale soluzione di protezione passiva fissati a secco direttamente ai travetti strutturali, dimensionati per trattenere il carico dinamico della caduta dei detriti, caratterizzati da elevata rapidità di posa; non richiedono la rimozione preventiva delle parti ammalorate.

Figura 7 – Schema di montaggio di controsoffitto antisfondellamento (Crediti: M. Volinia)

In alternativa, come sistema maggiormente impiegato, si possono posare sistemi FRCM di protezione attiva, applicati con reti in fibra di vetro (AR) all’intradosso del solaio, connesse meccanicamente ai travetti tramite connettori dedicati e malte strutturali a basso spessore (fig. 8).

Con spessore millimetrico, il sistema FRCM “impacchetta” il solaio impedendo fisicamente la caduta del laterizio, sia con la sola posa a secco della rete (che può essere nascosta con un controsoffitto), oppure mediante successiva posa di intonaco di tenuta sulla rete stessa (sistema completo FRCM). Le reti in fibra di vetro devono avere una maglia aperta (per consentire il passaggio e l’aggancio della malta) con una dimensione solitamente inferiore a 30×30 mm.

Il sistema completo di intonaco offre anche un miglioramento delle resistenze a trazione all’intradosso del solaio stesso. E’ altresì consigliato, laddove possibile, di risvoltare un fazzoletto di rete sulle pareti laterali, ancorandola con elementi angolari in acciaio galvanizzato.

Oltre al necessario intervento antisfondellamento intradossale, per solai particolarmente critici come i SAP o i Varese, laddove sia evidente anche un degrado dei ferri d’armatura, è possibile prevedere anche sistemi di irrigidimento e rinforzo che riducano la loro flessibilità, ad esempio attraverso la posa di cappe collaboranti con connessioni (chimiche per i SAP, meccaniche con pioli per le altre tipologie costruttive in cui siano presenti travetti in c.a.).

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FAQ

1. Che cos’è lo sfondellamento dei solai e perché è così pericoloso?

Lo sfondellamento consiste nel distacco e nella successiva caduta della parte inferiore (chiamata “fondello”) dei blocchi di laterizio (pignatte o tavelloni) inseriti nei solai in laterocemento. La sua estrema pericolosità è dovuta a due fattori principali:

• Fragilità e imprevedibilità: il crollo avviene all’improvviso, quasi sempre in totale assenza di segnali premonitori visibili.
• Peso elevato: il materiale che si stacca (laterizio e intonaco) può superare i 40-60 kg/mq, una massa che rappresenta un rischio letale per chi si trova all’interno della stanza.

2. Quali sono le cause principali che innescano questo fenomeno?

Il fenomeno non dipende mai da un solo motivo, ma dalla combinazione di diversi fattori:

• Errori storici di produzione e posa: negli edifici costruiti tra gli anni ’50 e ’70 si tendeva a produrre pignatte molto sottili e fragili. Spesso in cantiere non venivano bagnate prima del getto, indebolendo il legame tra cemento e laterizio.
• Umidità e infiltrazioni d’acqua: sono il principale catalizzatore del degrado, poiché causano forti tensioni interne nel laterizio.
• Corrosione delle armature: la ruggine che si forma sui ferri dei travetti aumenta di volume, spingendo e rompendo le pareti dei blocchi di laterizio fino a farli cadere.

3. Perché i solai storici di tipo “SAP” e “Varese” sono particolarmente vulnerabili?

Queste due tecnologie introdotte a partire dagli anni ’30 presentano difetti costruttivi intrinseci molto severi:

•  Solai SAP: hanno un copriferro inferiore quasi nullo. L’umidità aggredisce subito i ferri d’acciaio; la loro esposizione non causa solo lo sfondellamento, ma riduce immediatamente la capacità del solaio di reggere i carichi.
• Solai Varese: venivano spesso posati “a raso”, cioè senza la soletta superiore in calcestruzzo. Questo li rende troppo flessibili e concentra sforzi di taglio eccessivi sui punti di appoggio dei tavelloni, provocando la rottura improvvisa delle loro alette.

4. Come fa un tecnico a individuare il rischio di sfondellamento prima che avvenga il crollo?

Il protocollo diagnostico si basa su tre indagini principali:

• Battitura manuale: si percuote il soffitto con appositi martelletti per individuare le zone “sorde” o “vuote”, segnale che il distacco è già in atto.
• Termografia all’infrarosso: una tecnica non distruttiva che analizza le temperature del soffitto; permette di mappare rapidamente grandi aree evidenziando le anomalie termiche causate da vuoti o infiltrazioni.
• Endoscopia: si inserisce una micro-sonda video tramite piccoli fori per ispezionare direttamente lo stato dei setti interni e dei ferri d’armatura.

5. Quali sono le soluzioni tecniche per mettere in sicurezza un solaio a rischio?

Le strategie di intervento si dividono principalmente in due categorie:

• Protezione passiva (Controsoffitti antisfondellamento): strutture certificate fissate a secco direttamente ai travetti. Sono rapide da montare e progettate per trattenere l’eventuale caduta dei detriti senza dover rimuovere prima le parti ammalorate.
• Protezione attiva (Sistemi FRCM): l’applicazione all’intradosso di reti in fibra di vetro (con maglia inferiore a 30×30 mm) tassellate ai travetti e ricoperte da malte strutturali a basso spessore. Questo sistema “impacchetta” il solaio impedendo fisicamente la caduta e migliorando la resistenza della struttura.