Monitoraggio digitale del calcestruzzo in opera: come funziona SmartRock Giatec

SmartRock: cos’è e come funziona

SmartRock® è un sensore wireless di nuova generazione progettato per monitorare, in modo continuo e in opera, la maturazione e la resistenza del calcestruzzo. Sviluppato dalla canadese Giatec, azienda di riferimento nelle tecnologie per il controllo del calcestruzzo, questo dispositivo si basa sul metodo della “maturometria”, un approccio riconosciuto a livello internazionale e codificato nella norma ASTM C1074 – Standard Practice for Estimating Concrete Strength by the Maturity Method, che consente di stimare l’evoluzione della resistenza meccanica senza eseguire prove distruttive, a partire dalla temperatura registrata nel tempo all’interno dell’elemento strutturale. Questa metodologia, sviluppata negli Stati Uniti e ampiamente adottata anche in Europa e Asia, si basa sulla curva di correlazione tra l’indice di maturità e la resistenza meccanica, ottenuta in laboratorio per ciascuna miscela di calcestruzzo.

Il sensore viene fissato all’armatura e annegato nel getto durante la fase di posa, senza necessità di cavi, alimentazione o interventi successivi. Una volta installato, non richiede manutenzione e può restare incorporato nella struttura, fornendo dati continui sul processo di maturazione. Il sistema inizia subito a registrare la temperatura interna del calcestruzzo, trasmettendo i dati via Bluetooth o LoRa a un’app mobile dedicata, disponibile per dispositivi iOS e Android.

L’applicazione elabora i dati in tempo reale grazie a un algoritmo proprietario, che calcola l’indice di maturità e lo confronta con una curva di correlazione predefinita in laboratorio per la miscela specifica utilizzata e precedentemente impostata nell’app (logica IoT). In questo modo è possibile stimare l’andamento della resistenza a compressione dell’elemento di calcestruzzo in opera, consentendo di rilevare quando raggiunge un valore sufficiente per procedere alla rimozione dei casseri che delimitano il getto, post-tensionare o applicare carichi, senza dover eseguire prove distruttive.

Tutti i dati rilevati vengono archiviati in modo sicuro sui server cloud di Giatec, accessibili da remoto a tutti gli utenti autorizzati. Questo garantisce una condivisione immediata e trasparente delle informazioni tra progettisti, imprese, direzione lavori e laboratori, migliorando la gestione operativa e il processo decisionale.

Monitoraggio continuo da remoto con SmartHub: il cantiere sempre sotto controllo

L’efficacia di SmartRock® può essere ulteriormente potenziata grazie all’integrazione con SmartHub™, un dispositivo compatto e portatile che consente la connessione remota automatica ai sensori installati in cantiere. Una volta posizionato sul sito, lo SmartHub raccoglie i dati dai sensori e li invia direttamente al cloud, eliminando la necessità di accessi fisici con smartphone o tablet. Tutti gli utenti autorizzati possono così consultare in tempo reale l’evoluzione della maturazione del calcestruzzo da qualsiasi luogo e dispositivo connesso.

Questa soluzione rende il monitoraggio ancora più efficiente, specialmente in progetti complessi o dislocati, dove ridurre le attività manuali e gli spostamenti in cantiere rappresenta un vantaggio in termini di sicurezza, tempi e costi. Il sistema combinato SmartRock® + SmartHub™ fornisce un flusso continuo di dati affidabili, agevolando le decisioni operative e riducendo al minimo le incertezze legate ai tempi di sviluppo della resistenza.

I vantaggi di SmartRock rispetto ai metodi tradizionali

Il monitoraggio della resistenza del calcestruzzo tramite sensori SmartRock® rappresenta un importante passo avanti rispetto alle tecniche convenzionali basate su prove di rottura di provini standard. I vantaggi sono molteplici e incidono in modo significativo su tempi, costi, sicurezza e qualità del processo costruttivo.

Le tradizionali prove su cubetti o cilindri richiedono tempi lunghi per la preparazione, la stagionatura in condizioni controllate e la successiva rottura in laboratorio a tempi definiti ottenendo risultati puntuali. Con SmartRock®, invece, è possibile monitorare in tempo reale lo sviluppo della resistenza in continuo, 24 ore su 24, direttamente in cantiere. Questo consente di prendere decisioni in modo tempestivo, ad esempio per la rimozione dei casseri, la tensione dei cavi in elementi prefabbricati o l’apertura al traffico di infrastrutture.

Inoltre, va considerato che i provini vengono maturati in condizioni controllate di laboratorio, spesso non rappresentative dell’ambiente reale in cui matura il calcestruzzo in opera (esposizione al vento, escursioni termiche, scambi termici con casseforme metalliche o con il terreno). Il sensore, invece, essendo installato direttamente nel getto, offre una valutazione più accurata e affidabile della resistenza in opera.

La tracciabilità e la condivisione dei dati consentita dalla soluzione, inoltre, migliorano la trasparenza e la documentazione del processo, agevolando anche la gestione della qualità e le verifiche in fase di collaudo. Infine, una determinazione più tempestiva e affidabile della resistenza del calcestruzzo contribuisce a ridurre il rischio di disarmo precoce o carico anticipato, migliorando la sicurezza strutturale complessiva e riducendo la possibilità di contenziosi.

In un contesto in cui accelerare i tempi di realizzazione del cantiere può fare la differenza in termini di efficienza e redditività, disporre di letture in situ accurate e sempre aggiornate rappresenta uno strumento essenziale per costruire in modo più sicuro, ottimizzare le risorse e garantire la qualità delle opere.

Heidelberg Materials: una soluzione completa per la digitalizzazione e la sostenibilità delle costruzioni

La tecnologia SmartRock® non è solo un prodotto all’avanguardia: è parte integrante dell’offerta strategica di Heidelberg Materials, che propone ai propri clienti una soluzione digitale completa, capace di coniugare innovazione, sostenibilità e supporto tecnico operativo.

Dal 2022, a seguito dell’acquisizione di una quota strategica della canadese Giatec, Heidelberg Materials è in grado di offrire ai propri clienti la soluzione SmartRock®, integrandola in un pacchetto di servizi che va ben oltre la semplice fornitura. L’approccio è orientato alla creazione di valore per il cliente: oltre a fornire l’hardware, Heidelberg Materials accompagna imprese e progettisti in tutte le fasi dell’adozione tecnologica – dalla formazione iniziale all’installazione dell’app, dalla calibrazione delle curve di maturità all’ottimizzazione delle miscele. L’assistenza tecnica è garantita soprattutto nei primi utilizzi, per garantire che il sistema sia integrato efficacemente nelle routine di cantiere e nel controllo qualità.

La combinazione tra i sensori SmartRock e i calcestruzzi a basse emissioni prodotti da Heidelberg Materials consente di realizzare una filiera strutturale digitale e sostenibile, in linea con gli obiettivi di decarbonizzazione e con le aspettative dei clienti più esigenti. La tecnologia della maturometria digitale, infatti, riduce gli sprechi di materiali, tempi, viaggi e costi, contribuendo concretamente alla transizione ecologica del settore delle costruzioni.

SmartRock: applicazioni pratiche

Di seguito riportiamo alcuni casi applicativi esemplificativi dei vantaggi concreti della soluzione. Sebbene molto diversi tra loro per contesto e obiettivi, tutti questi progetti hanno in comune l’impiego strategico della tecnologia SmartRock® come leva di innovazione digitale, controllo strutturale e sostenibilità operativa:

• The Wings, Bruxelles: ottimizzazione della post-tensione e riduzione drastica dei tempi;
• Aeroporto di Heathrow, Regno Unito: riapertura anticipata di una taxiway;
• Ponte ferroviario Petteril, Carlisle (Regno Unito): ripristino strutturale d’emergenza con monitoraggio digitale 24/7;
• Rete stradale del Norfolk (Regno Unito): manutenzione notturna accelerata e meno prove distruttive grazie al monitoraggio digitale.

SmartRock e la digitalizzazione dei cantieri: verso l’edilizia connessa e intelligente

Nel contesto dell’evoluzione digitale del settore delle costruzioni, strumenti come SmartRock® non sono semplici dispositivi di controllo, ma componenti attive di un ecosistema digitale in cui dati, processi e decisioni sono sempre più integrati. L’impiego di sensori intelligenti per il monitoraggio del calcestruzzo rappresenta, infatti, un tassello chiave nella transizione verso il cantiere connesso, dove la raccolta automatica delle informazioni diventa parte integrante del workflow operativo e gestionale.

SmartRock si distingue per la sua capacità di integrarsi facilmente con piattaforme digitali esistenti, attraverso API e servizi cloud, consentendo una gestione centralizzata dei dati di cantiere. In questo modo, le informazioni raccolte dai sensori possono alimentare direttamente:

• sistemi di project management;
• dashboard di monitoraggio in tempo reale condivise tra i team;
• modelli BIM aggiornabili con dati concreti di avanzamento e qualità;
• reportistica automatica per la documentazione di conformità e controllo qualità.

Un altro aspetto distintivo è la disponibilità di dati oggettivi, tracciabili e storicizzati che contribuisce alla costruzione di una memoria digitale del cantiere, utile non solo per il controllo in corso d’opera, ma anche per eventuali verifiche post-intervento, audit di sostenibilità o manutenzioni programmate.

In sintesi, SmartRock® si inserisce a pieno titolo tra le tecnologie abilitanti dell’edilizia 4.0, promuovendo un approccio data-driven, collaborativo e predittivo nella gestione del calcestruzzo e, più in generale, dell’intero ciclo di vita dell’opera.