Innovazione e durabilità nel ripristino strutturale e antisismico con i.power RIGENERA

Negli ultimi anni, il settore del ripristino e della riabilitazione strutturale ha visto importanti innovazioni, grazie alla collaborazione tra ricerca accademica e industria. Un esempio significativo è quello della partnership tra Heidelberg Materials Italia e l'Università di Brescia, che dal 2013 lavorano congiuntamente allo sviluppo di materiali innovativi per la rigenerazione infrastrutturale.

Uno dei risultati più promettenti di questa collaborazione è i.power RIGENERA, un calcestruzzo fibro-rinforzato ad altissime prestazioni (UHPC). 
Questo materiale si distingue per una resistenza meccanica fino a cinque volte superiore rispetto al calcestruzzo tradizionale, oltre a una straordinaria durabilità che ne prolunga la vita utile fino a 200 anni. 
La sua struttura compatta e poco porosa lo rende altamente resistente agli agenti atmosferici e chimici, come cloruri, anidride carbonica e solfati, nonché agli stress termici causati da cicli di gelo-disgelo

i.power RIGENERA: innovazione e resistenza per la riqualificazione edilizia
“Quando si parla di materiali per il ripristino e la riabilitazione strutturale, la durabilità è un fattore chiave” racconta l’ing. Alessandro Morbi, coordinatore assistenza tecnica, Direzione Tecnologie e Qualità di Heidelberg Materials Italia.
i.power RIGENERA, sviluppato da Heidelberg Materials, si distingue per la sua capacità di resistere agli agenti atmosferici più aggressivi, come acqua, cloruri e anidride carbonica, oltre che a sollecitazioni più critiche come l’attacco dei solfati e il fenomeno del gelo-disgelo, una delle principali cause di degrado nei viadotti e nelle infrastrutture esposte alle intemperie.
"La resistenza agli agenti aggressivi è fondamentale per garantire la longevità delle infrastrutture. Con i.power RIGENERA abbiamo un materiale che affronta con efficacia le sfide dell’ambiente esterno, mantenendo inalterate le sue proprietà nel tempo," afferma l’ing. Morbi.

Una delle caratteristiche distintive di questo materiale è la presenza di fibre d’acciaio all'interno della matrice cementizia. Questo rinforzo migliora significativamente la resistenza a trazione, una proprietà che normalmente il calcestruzzo non possiede. In condizioni standard, il calcestruzzo lavora bene a compressione, ma richiede armature in acciaio per sopportare gli sforzi di trazione. Grazie alle fibre integrate, invece, i.power RIGENERA acquisisce una capacità strutturale superiore, offrendo ai progettisti una maggiore flessibilità nelle soluzioni ingegneristiche.
"L'uso delle fibre consente di ridurre gli spessori senza compromettere la resistenza. In molte applicazioni possiamo eliminare le tradizionali barre d’armatura, semplificando il processo costruttivo e migliorando l’efficienza del materiale," sottolinea Morbi.
Oltre alla robustezza, un altro vantaggio di i.power RIGENERA è la sua elevata fluidità. Essendo progettato per applicazioni con spessori ridotti, il materiale deve essere in grado di scorrere con facilità all’interno delle casseforme, anche su distanze significative, garantendo una distribuzione omogenea. La sua capacità autolivellante consente di ottenere superfici compatte e prive di vuoti, riducendo il rischio di difetti costruttivi.
 

La fibra metallica integrata in i.power RIGENERA consente al materiale di resistere non solo alla compressione, ma anche alla trazione, eliminando in alcuni casi la necessità di barre d'acciaio per il rinforzo. Questa caratteristica, unita alla sua estrema fluidità, permette di ottenere getti con spessori ridotti, migliorando le prestazioni meccaniche e riducendo il peso delle strutture.
Dal punto di vista normativo, i materiali di questo tipo devono superare rigorosi test di validazione per ottenere certificazioni come il CVT (Certificato di Validazione Tecnica), rilasciato dal Ministero delle Infrastrutture. Questo garantisce che possano essere impiegati in interventi di ripristino strutturale e adeguamento antisismico.

Applicazioni concrete: il caso di Gambara
L'applicazione di i.power RIGENERA non si limita alla teoria. 
Tra gli esempi concreti di utilizzo spicca il progetto di riqualificazione della RSA di Gambara, dove il materiale è stato impiegato per l'irrigidimento dei solai con getti di soli 3 centimetri di spessore. 
 

L’intervento di restauro e consolidamento si inserisce quindi in un contesto di rigenerazione edilizia, volto a migliorare le prestazioni strutturali dell’edificio senza snaturarne la storia architettonica.
Gambara e la sua RSA
A raccontare la storia della RSA di Gambara, in provincia di Brescia, è l’ingegnere Renato Brignani, che è stato chiamato a progettare l’intervento di riqualificazione.

“Storicamente conosciuta come un centro di assistenza per anziani e persone inabili, la struttura ha attraversato una serie di trasformazioni nel corso dei decenni. Fondata nei primi anni del Novecento grazie all'iniziativa del benefattore Dante Cusi, l’edificio è stato progettato per rispondere alle necessità della comunità, in particolare dopo la Grande Guerra, quando la domanda di assistenza per invalidi aumentò considerevolmente.
La struttura fu ultimata tra il 1927 e il 1928, e pur rispecchiando le linee architettoniche classiche, presentava anche dettagli eclettici tipici dell'epoca, con cornici e capitelli che ne arricchivano l'estetica. 
Un importante contributo fu dato dall’ingegnere Allegri, che progettò l’edificio secondo uno stile che coniugava tradizione e innovazione.
Nel corso del tempo, l'RSA ha visto numerosi interventi di ristrutturazione e ampliamento, tra cui l'aggiunta di nuovi padiglioni e la copertura di porticati originari, al fine di rispondere alle necessità funzionali e spaziali. Tuttavia, a partire dagli anni '90, la crescente attenzione alla tutela del patrimonio storico ha fatto sì che l'architettura dell'edificio fosse sempre più sottoposta a vincoli di conservazione, con interventi spesso mirati a preservare la sua identità estetica e storica.

Oggi, l’edificio è oggetto di un significativo intervento di restauro e ammodernamento, volto a migliorare la sicurezza sismica e l'efficienza energetica, senza compromettere il valore storico.  Con il supporto del Superbonus 110%, il progetto ha introdotto tecnologie avanzate come il cappotto termico ultra-sottile, derivato da soluzioni utilizzate nelle navicelle spaziali, e il rinforzo strutturale attraverso l’impiego di materiali innovativi per garantire un’adeguata protezione antisismica. L’obiettivo non è solo quello di ottimizzare le prestazioni energetiche, ma anche di conservare intatto l'aspetto architettonico che caratterizza questa struttura, tutelando la sua memoria storica per le future generazioni.

Il progetto è il risultato di un lavoro sinergico che ha coinvolto diversi specialisti, tra cui geologi, ingegneri strutturali, termotecnici e storici dell'architettura, nonché l'importante supporto della Soprintendenza, che ha fornito la sua consulenza per preservare l'identità storica dell'edificio. 
Grazie a queste operazioni, l'RSA di Gambara è ora pronta ad affrontare le sfide del futuro, mantenendo il suo ruolo di punto di riferimento per la comunità, con una struttura sicura, funzionale e rispettosa della sua lunga tradizione storica”.

 L'edificio, che è vincolato dalla Soprintendenza per i beni architettonici di Brescia, Mantova e Cremona, ha richiesto un’attenta pianificazione e l'intervento di numerosi specialisti, tra cui il coordinatore della sicurezza incaricato della gestione della pratica con la Soprintendenza, l’architetto Riccardo Ghedi.
“Uno degli aspetti più complessi di questo intervento riguarda proprio il rapporto con la Soprintendenza. La difficoltà maggiore nel lavorare su edifici vincolati è rappresentata dalla necessità di rispettare il valore storico e architettonico della struttura, pur implementando i necessari miglioramenti strutturali ed energetici. In questo caso, la collaborazione con la Soprintendenza è stata fondamentale per superare le fasi più delicate del progetto. L’utilizzo di materiali innovativi, come il i.power RIGENERA di Heidelberg Materials, ha rappresentato una soluzione efficace per risolvere queste difficoltà. Grazie alle caratteristiche specifiche di questo prodotto, come il minor spessore e l'alta capacità di isolamento termico, è stato possibile effettuare l'intervento senza compromettere l'apparato decorativo dell'edificio, preservando l'estetica originale” ha voluto precisare Ghedi.
In questo modo, il lavoro è riuscito a proseguire senza modificare l’aspetto storico dell'architettura, ottenendo l’approvazione della Soprintendenza per le fasi successive. Questo approccio innovativo ha permesso di migliorare l'efficienza energetica e la sicurezza antisismica dell'edificio, senza rinunciare alla sua identità storica, rispettando le normative stringenti imposte per le strutture vincolate.

La geometria della RSA e le fasi di getto
L’intervento, sviluppato in collaborazione con l’Università di Brescia e lo studio di progettazione specializzato Ambiente.Progetto, ha dimostrato l’efficacia del materiale nel garantire resistenza e durabilità con un impatto minimo sulla struttura originaria, ed ha riguardato inizialmente il ripristino della terrazza della Rsa con un andamento a L, che prosegue anche sul retro dell’edificio e successivamente dell’intera copertura.
Le fasi di getto hanno previsto l’utilizzo di una miscelatrice, nella quale gli operatori versano il materiale tramite un sistema di rottura sacchi. Dopo un tempo di miscelazione di circa 6-8 minuti, il materiale viene trasferito in un vano sottostante dove una pompa lo spinge all’interno di un tubo, attraverso il quale viene posato. La macchina utilizzata è la B100 di Belotti, un’azienda italiana che ha sviluppato attrezzature specifiche per questi materiali.
L’importanza della corretta miscelazione
Questi interventi prevedono l'uso di un calcestruzzo fibro-rinforzato, un materiale sviluppato presso l'Università di Brescia, con microfibre in acciaio ad alta resistenza. "È fondamentale rispettare le tempistiche e le modalità di miscelazione ed esecuzione. La tentazione degli operatori è sempre quella di aggiungere acqua per rendere il lavoro più semplice, ma questo compromette la resistenza del materiale",  spiega l'ingegnere Simone Facchinetti di Ambiente.Progetto.
L’acqua in eccesso, infatti, dilava le fibre, riducendo l’efficacia strutturale del calcestruzzo.
Uno dei vantaggi principali di questo materiale è la possibilità di realizzare strati molto sottili, dai 2 ai 4 cm di spessore, senza l’impiego massiccio di armature tradizionali. "Grazie alla resistenza del materiale e alla riduzione delle armature, si riescono a ottenere spessori estremamente ridotti", afferma Facchinetti.
Sicurezza sismica e connessione strutturale
L’edificio in questione è stato costruito in muratura e, come molti edifici storici, è stato oggetto di modifiche nel corso del tempo. Tuttavia, spesso questi interventi non hanno garantito un adeguato collegamento strutturale tra le varie parti dell’edificio. "Gli edifici in muratura tendono a comportarsi come scatole che, sotto sisma, si aprono perché i muri ruotano o si ribaltano verso l’esterno", spiega Facchinetti.
Per questo motivo, il rinforzo dei solai di copertura ha un ruolo chiave. "L'intervento prevede di creare un elemento resistente e leggero che chiuda e unisca tutte le murature, evitando il ribaltamento sotto sisma", aggiunge l’ingegnere. A tal fine, vengono realizzate connessioni perimetrali che trattengono le murature e garantiscono la coesione della struttura.

Una struttura ibrida tra tradizione e innovazione
Grazie alla sua combinazione di resistenza, versatilità e facilità di applicazione, i.power RIGENERA rappresenta una soluzione all’avanguardia per il settore della rigenerazione edilizia, offrendo un'alternativa sostenibile e performante alla demolizione e alla ricostruzione. Uno degli aspetti più rilevanti di questa tecnologia è la possibilità di eseguire gli interventi senza interrompere l'utilizzo delle infrastrutture. 
A differenza della demolizione e ricostruzione, che comportano costi elevati e disagi significativi per la popolazione, il ripristino con i.power RIGENERA è meno invasivo e più rapido, garantendo un notevole risparmio economico e ambientale.
Per l’intervento a Gambara, Belotti Macchine ha fornito una Bunker B100, adattata per rispondere alle specifiche esigenze del materiale in uso.
"Abbiamo scelto di usare un polmone di 24 mm, più grande, per evitare che le fibre metalliche presenti nel materiale danneggiassero la gomma dello statore e, allo stesso tempo, per permettere il pompaggio a pressioni estremamente basse", afferma il responsabile Stefano Belotti. 
"Questa soluzione ci consente di ottenere un flusso omogeneo attraverso le tubazioni, evitando che il materiale, pur ben miscelato all'ingresso, si degradi al momento dell'uscita. Si tratta di un materiale che necessita di un tempo di miscelazione accurato, quindi non è possibile accelerare il pompaggio e fermarsi improvvisamente. Per questo motivo, grazie al nostro ingegnere, abbiamo installato un sistema per controllare la portata della macchina. Per rendere chiari i parametri ideali per una posa come questa, basta pensare che la macchina è capace di pompare fino a 8 mc/ora, mentre a Gambara la usiamo a una portata massima di 0,5 mc/ora."
 

Il Futuro del Ripristino Strutturale
La ricerca nel campo dei materiali avanzati per l’edilizia sta aprendo nuove prospettive per il ripristino e la manutenzione delle infrastrutture. Heidelberg Materials e l'Università di Brescia dimostrano come l’innovazione possa tradursi in soluzioni concrete, capaci di migliorare la sicurezza e la sostenibilità del patrimonio edilizio esistente.
L’approccio adottato con i.power RIGENERA segna un passo importante verso un’edilizia più efficiente e durevole, confermando che il futuro della riabilitazione strutturale passa attraverso materiali ad alte prestazioni, capaci di coniugare resistenza, versatilità e sostenibilità.
 

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SCHEDA CANTIERE

Comune                 Gambara (BS)
Lavori                     Restauro e Risanamento conservativo - Superbonus 
Proprietario            Fondazione Dante Cusi Onlus 
Progettista             Ingegner Renato Brignani 
Committente          Fondazione Dante Cusi Onlus 
Direttore lavori       Ingegner Renato Brignani
Coordinatore della sicurezza     Aarchitetto Riccardo Ghedi
Impresa di costruzione              TDK Service srl 
Subappalti              Desard srl 
Importo lavori         Euro 2.792.287 
Inizio lavori             31 ottobre 2024 
Fine lavori               8 dicembre 2025