Quanta acqua serve al gelo per rompere un muro

Il paramento si sfoglia in fascia bassa e resta intatto tre metri più in su, dove la notte fa lo stesso freddo. A decidere è quanta acqua c’era dentro il muro quando ha cominciato a gelare, e ogni materiale ha la sua soglia.

È un quadro che si ripete, e in marzo si vede dappertutto. Un muro di recinzione in mattoni pieni a vista ha perso il paramento nella fascia bassa, dai cinquanta centimetri in giù: scaglie di laterizio spesse un paio di millimetri, staccate come pagine e cadute sul marciapiede. Più in alto il muro è intatto. Si sta sbriciolando anche il coronamento, e lì la quota non c’entra nulla.

La spiegazione che si sente per prima è sempre la stessa, e me la dicono con la sicurezza di chi ha già chiuso la pratica: «è stato l’inverno, siamo andati a meno dieci». Non torna. A meno dieci ci è andato tutto il muro, in ogni suo punto, nella stessa notte. Se il freddo fosse la causa, il paramento si sarebbe sfogliato dappertutto. Invece si rompono due fasce sole, e sono esattamente le due che restavano bagnate: la base, dove la pioggia rimbalza dal marciapiede, e il coronamento piano, posato senza copertina.

Da lì in avanti il ragionamento è tutto sull’acqua. Questo articolo spiega il perché con i numeri e con le fonti. Spiega anche che cosa si misura in cantiere per sapere in anticipo se un muro gelerà male. Anticipo subito la parte scomoda, perché gira sbagliata anche fra i tecnici. La soglia di saturazione oltre la quale un materiale si rompe cambia da mattone a mattone. Sui laterizi storici sono stati misurati 0,25 e 0,30, contro lo 0,80 che si legge in giro.

Chi ha cominciato a studiarlo

Il problema è antico e nasce in cava, non in cantiere. Chi vendeva pietra da costruzione doveva sapere quali blocchi avrebbero retto il primo inverno, e non poteva aspettare l’inverno per scoprirlo.

La prima prova pensata per anticipare il verdetto è del 1828. Un ingegnere delle miniere francese, Cyprien Prosper Brard, propose di immergere provini di pietra in una soluzione bollente di solfato di sodio, tenerli appesi qualche giorno e pesarli di nuovo: il sale che cristallizzava dentro i pori faceva lo stesso lavoro del ghiaccio, e la perdita di peso diceva quanta pietra si sarebbe persa al gelo. Il metodo lo fece conoscere Héricart de Thury, che lo descrisse sugli Annales de Chimie et de Physique nello stesso anno. Già allora, quindi, si era capito che il gelo e i sali rompono la pietra nello stesso modo. Quella prova è ancora in norma oggi, quasi due secoli dopo, con la sigla UNI EN 12370.

Verso il 1908 il mineralogista tedesco Julius Hirschwald attribuisce il danno all’aumento di volume del nove per cento che l’acqua subisce diventando ghiaccio: se il materiale è pieno per più del novantuno per cento circa, quel volume in più non ha dove andare. Nel suo manuale del 1912, Handbuch der bautechnischen Gesteinsprüfung, propone il criterio che si usa ancora: il coefficiente di saturazione, cioè il rapporto fra l’acqua che entra da sola per semplice immersione e quella che entra sotto vuoto. Sotto 0,80 la pietra regge il gelo; fra 0,80 e 0,90 il giudizio resta sospeso e servono prove dirette; sopra 0,90 la pietra si rompe.

La spiegazione del volume sembrava ovvia, e per un secolo è stata l’unica. Poi arriva Stephen Taber, geologo dell’Università della South Carolina, che nel 1929 e 1930 pubblica sul Journal of Geology due lavori sul sollevamento dei terreni gelati. Taber fa un esperimento che chiude la questione: satura una colonna di argilla non con acqua ma con benzene e con nitrobenzene, due liquidi che gelando si contraggono invece di allargarsi. Se la causa fosse l’aumento di volume, quella colonna avrebbe dovuto ritirarsi. Si sollevò lo stesso. La spinta, quindi, non veniva dal volume in più: veniva dal liquido che migrava verso la zona fredda e faceva crescere lenti di solido, alimentandole a spese del liquido rimasto attorno. Va detto con precisione, perché è un punto su cui si fa confusione: Taber lavorava su terreni, non su muratura. La stessa prova su un solido poroso rigido, un vetro sinterizzato immerso nel benzene, la ripeterà Litvan quarant’anni dopo, con strumenti molto migliori, e darà lo stesso esito.

Da lì la ricerca si sposta sul cemento. Nel 1945 Treval C. Powers, ricercatore della Portland Cement Association, formula l’ipotesi della pressione idraulica: gelando, il ghiaccio spinge fuori l’acqua non ancora gelata, e se quell’acqua deve percorrere troppa strada prima di trovare un vuoto dove sfogare, la pressione rompe la pasta. Serviva a spiegare una cosa che i cantieri avevano già scoperto per caso una decina d’anni prima. Negli anni Trenta, nello Stato di New York, tratti vicini di pavimentazione stradale reggevano il gelo in modo molto diverso: quegli impianti macinavano il cemento con sego bovino come coadiuvante. Il grasso animale inglobava aria nel calcestruzzo, e nessuno l’aveva voluto.

Nel 1953 Powers e Helmuth correggono se stessi, ed è la correzione più importante di tutta la storia: in laboratorio i provini continuavano a dilatarsi anche a temperatura ferma, e con la sola pressione idraulica quel comportamento non si spiegava. Nel 1953 concludono che la pressione idraulica conta poco. Alle bollicine d’aria attribuiscono un altro ruolo: sono i punti dove il ghiaccio nasce e cresce senza trovare pareti. Il ghiaccio cresciuto lì dentro succhia acqua dai pori fini della pasta e mette lo scheletro solido in compressione invece che in trazione. È il motivo per cui un calcestruzzo con aria inglobata, quando gela, si accorcia, mentre uno senza aria si allunga. Chi ancora oggi spiega l’aria inglobata come una camera di espansione per il ghiaccio sta raccontando l’ipotesi del 1945, che i suoi stessi autori hanno ritirato otto anni dopo.

Nel 1961 Douglas H. Everett, chimico fisico a Bristol, mette la cosa in equazione sulle Transactions of the Faraday Society: il ghiaccio che occupa un poro grande entra in un poro più piccolo solo se vince la curvatura della superficie di contatto con l’acqua. La pressione che gli serve dipende dal raggio di quel poro. È la formula che permette di calcolare, poro per poro, sia la spinta sia la temperatura a cui il gelo comincia.

Nel 1972 George Litvan, al National Research Council canadese, propone una terza spiegazione, quella del disequilibrio. L’acqua adsorbita nei pori più fini non riesce a gelare lì dove si trova. Man mano che la temperatura scende, la sua tensione di vapore supera quella del ghiaccio vicino. Quell’acqua deve allora uscire e andare a gelare altrove. Se non ce la fa in tempo, perché il materiale è poco permeabile o perché il raffreddamento è troppo rapido, si rompe. Da qui viene la conseguenza pratica più sottovalutata di tutte: conta la velocità con cui la temperatura scende, non solo il minimo che raggiunge.

Nel 1977 Göran Fagerlund trasforma tutto questo in un metodo di prova, in sede RILEM e su Materials and Structures: il grado critico di saturazione. Sotto una certa quantità d’acqua nei pori, un materiale non si danneggia mai, qualunque sia il numero di cicli. Sopra, si danneggia subito. Nello stesso anno pubblica anche l’esito della prova incrociata internazionale: cinque laboratori, provini di calcestruzzo della stessa impastata, velocità di raffreddamento diversissime fra loro, e un grado critico che veniva fuori sempre uguale.

Restano due tasselli recenti. Nel 1999 George W. Scherer, a Princeton, riunisce gelo e cristallizzazione dei sali sotto la stessa teoria della pressione di cristallizzazione, su Cement and Concrete Research: due cristalli diversi, ghiaccio e solfato di sodio, che rompono i pori con lo stesso meccanismo. Duecento anni dopo, la conclusione è quella che aveva intuito Brard. E nel 2001 Max Setzer, a Essen, descrive il meccanismo che spiega perché i cicli contano: a ogni gelata l’acqua viene spinta verso le micro lenti di ghiaccio e lì resta intrappolata, perché al disgelo non riesce a tornare indietro. Il ciclo funziona come una pompa, e la saturazione del materiale sale di inverno in inverno anche senza che arrivi acqua nuova dall’esterno.

L’ultimo tassello è del 2008, e serve a chi vuole calcolare invece di stimare. Olivier Coussy e Paulo Monteiro, su Cement and Concrete Research, mettono pressione idraulica e criosuzione dentro un’unica formulazione poroelastica: il liquido che il ghiaccio caccia via dai siti dove sta gelando, e il liquido che il ghiaccio richiama mentre il freddo aumenta, sono due termini della stessa equazione. Da lì si calcolano gli sforzi e le deformazioni invece di discutere quale teoria abbia ragione.

Le cinque parole che servono

Grado di saturazione (S). La frazione dei pori accessibili che in questo momento è piena d’acqua. Zero significa materiale secco da forno; uno significa che non c’è più aria. Concretamente si fa così: si prende un pezzo di quel muro e lo si pesa com’è. Poi lo si asciuga e lo si pesa di nuovo. Infine lo si affoga nell’acqua finché non assorbe più, e lo si pesa un’ultima volta. Il grado di saturazione è quanta acqua c’era rispetto a quanta ce ne starebbe.

Grado critico di saturazione (Scrit). Il valore di S sopra il quale quel materiale, e solo quello, comincia a rompersi gelando. Non è una costante della fisica: è una proprietà del singolo mattone o della singola pietra, e si misura in laboratorio. Sotto quel valore il materiale può fare centinaia di cicli senza perdere niente.

Coefficiente di saturazione. Il rapporto fra l’acqua che entra per semplice immersione e quella che entra sotto vuoto. Dice quanta aria resta intrappolata nel materiale anche quando lo si bagna a lungo. È una proprietà del materiale, non una fotografia del muro, e non va confusa con S.

Sottoraffreddamento. Di quanti gradi la temperatura è scesa sotto lo zero. Non serve a dire quanto fa freddo: serve a calcolare quanta spinta il ghiaccio ha a disposizione, perché la spinta cresce in proporzione ai gradi.

Criosuzione. Il richiamo di acqua liquida verso il ghiaccio già formato. È il meccanismo di Taber: il ghiaccio richiama l’acqua dei pori vicini e continua a crescere finché quell’alimentazione dura.

I numeri, e le cifre sbagliate che circolano

Due unità di misura, prima di andare avanti. Il megapascal (MPa) è lo sforzo che i tecnici usano al posto dei vecchi chili per centimetro quadrato: un megapascal vale circa 10 kg per centimetro quadrato. La resistenza a trazione è quanto un materiale tira prima di spaccarsi in due: è sempre molto più bassa della resistenza a compressione, ed è quella che il ghiaccio mette alla prova.

Quattro cifre girano in forma sbagliata, e conviene vederle una per una.

«L’acqua gelando aumenta del 9 per cento e questo spacca il muro». Il numero è giusto, la conclusione no. Se fosse solo questione di volume, un materiale saturo per meno del 91,7 per cento non si romperebbe mai, perché l’aria residua basterebbe ad accogliere l’espansione. Invece i materiali si rompono anche a saturazioni molto più basse, e la colonna al benzene di Taber si è sollevata pur essendo piena di un liquido che gelando si ritira. Scherer lo scrive senza mezzi termini. La convinzione diffusa attribuisce il danno all’aumento del nove per cento; il danno da gelo del calcestruzzo, invece, viene dalla pressione di cristallizzazione. Il volume in più è una delle cause, non la causa.

«Il ghiaccio sviluppa duemila atmosfere». Vero, ma in una condizione che nella muratura non esiste. Quel valore, 209,9 MPa a meno 21,985 gradi, cioè circa 2.100 kg per centimetro quadrato, è il punto in cui la linea di fusione dell’acqua tocca il minimo, in confinamento totale, cioè dentro un recipiente rigido dal quale nulla può uscire. In un poro le cose vanno diversamente: il ghiaccio resta in contatto, attraverso i pori fini, con acqua a pressione ambiente, e la spinta disponibile scende a 1,12 MPa per ogni grado sotto zero, poco più di 11 kg per centimetro quadrato. Sembra poco. È però la spinta che il ghiaccio esercita sulla parete del poro in cui si trova, e va confrontata con quello che il materiale regge: la resistenza a trazione media di un calcestruzzo C25/30, calcolata con l’Eurocodice 2, è 2,6 MPa, e la spinta la pareggia a 2,3 gradi sotto zero; per una malta di calce bastano fra due decimi e mezzo grado. Pareggiare la resistenza è condizione necessaria, non sufficiente: al muro arriva solo la quota che compete ai pori davvero occupati dal ghiaccio, ed è per questo che un materiale non saturo regge.

«Il danno dipende da quanti cicli di gelo e disgelo ci sono stati». Il conteggio dei cicli, da solo, non predice nulla. Un materiale tenuto sotto la propria soglia può attraversare cento cicli senza perdere niente; lo stesso materiale sopra la soglia si sfoglia al primo. Contano i cicli che il materiale attraversa da saturo, che sono un sottoinsieme piccolo e non coincidono con i giorni di gelo della stazione meteorologica. Lo dicono anche le verifiche più recenti sugli indici climatici. Confrontati con il comportamento simulato di una parete reale, gli indici basati sul solo conteggio delle gelate non ne rappresentano la prestazione.

I cicli, però, non sono spettatori. Ogni gelata spinge l’acqua verso il ghiaccio già formato e ce la lascia, perché al disgelo non riesce a tornare indietro: è la pompa descritta da Setzer, e fa salire la saturazione di ciclo in ciclo. Il conteggio meteorologico resta inutile come previsione, ma la fascia che si bagna e gela spesso arriva alla propria soglia prima di quella che gela soltanto.

«Un mattone o è resistente al gelo o non lo è». Questa è la più radicata, ed è quella che manda fuori strada i capitolati. Non esiste un mattone resistente al gelo in assoluto, come non esiste una trave resistente al carico in assoluto: esiste un materiale che regge il carico che gli arriva. Chi ha misurato il grado critico su laterizi in opera lo scrive in questi termini: qualunque mattone si può portare alla rottura, con cicli abbastanza severi e un contenuto d’acqua abbastanza alto.

La soglia che non è una soglia

Arriva qui il passaggio che cambia il modo di usare tutto il resto, e che nella divulgazione tecnica manca quasi sempre.

Le soglie 0,80 e 0,90 di Hirschwald riguardano il coefficiente di saturazione, cioè una proprietà del materiale asciutto in laboratorio. Il grado di saturazione che si misura su un frammento di muro è un’altra grandezza: dice in che stato è quel muro oggi. Il termine di confronto giusto per il grado di saturazione è il grado critico di quel materiale, e quello si misura.

Quando lo si misura, il quadro è questo. Con la dilatometria da gelo, cioè misurando l’allungamento residuo di fettine di mattone portate a gradi di saturazione crescenti e poi congelate, tre serie di laterizio hanno dato tre valori lontanissimi fra loro:

La precisione del metodo è di cinque centesimi, quindi lo scarto è reale e non è rumore di misura. Gli autori scrivono che questa differenza così larga è andata contro le loro stesse aspettative.

La conseguenza operativa è pesante, e la scrivo per intero perché rende inutile ogni scorciatoia. Un mattone storico con grado critico 0,25 è già oltre la propria soglia quando la barra del grado di saturazione segna 0,60, cioè quando qualunque tabella di massima direbbe che va tutto bene. La soglia di lavoro a 0,80 non è quindi una soglia di sicurezza: è una soglia di attenzione, e sui materiali storici è ottimistica. Il criterio nordamericano più diffuso porta allo stesso esito. La ASTM C216 chiede, per il laterizio esposto a intemperie severe, un coefficiente di saturazione non superiore a 0,78 in media e a 0,80 sul singolo elemento. Serve ad accettare il prodotto in fabbrica. Chi lo ha verificato sul campo ha però trovato mattoni conformi che poi hanno gelato, e mattoni fuori criterio ancora sani dopo decenni.

Anche sulla pietra vale la stessa logica. Sui calcari porosi del castello di Chambord il grado critico è stato riconosciuto come il fattore che controlla il danno, e su una serie di calcari francesi i valori misurati coprono un intervallo altrettanto largo.

Il grado di saturazione misurato in opera dice in che stato è il muro. Da solo non dice se quel muro si romperà: serve il grado critico di quel materiale, e quello si determina in prova.

Che cosa se ne fa un tecnico. Su un lavoro corrente si usa 0,80 come campanello: sopra quel valore si guarda la fascia con sospetto e si toglie acqua. Su un edificio storico che vale la spesa, o prima di un cappotto interno che raffredda la muratura, la prova di dilatometria costa poco e dura poco: fettine da dieci millimetri, sei cicli fra meno quindici e più venti gradi, sei-dodici giorni di laboratorio, quattro campioni per livello di saturazione. Il numero che ne esce è il solo che permetta di dire se quell’intervento è sicuro su quel muro.

Perché nel laterizio l’acqua gela subito e nel cemento no

La temperatura a cui l’acqua diventa ghiaccio dipende dalla dimensione del poro in cui si trova. In un poro largo gela quasi a zero gradi. In un poro stretto la superficie di contatto fra ghiaccio e acqua è molto incurvata, e questa curvatura abbassa il punto di congelamento: per far gelare quell’acqua bisogna raffreddare di più. È la relazione di Gibbs e Thomson, la stessa che Everett ha applicato al danno da gelo.

Prima dei numeri, due misure che nei cantieri non si usano mai. Il micrometro è un millesimo di millimetro, e il nanometro è un milionesimo di millimetro: sono le taglie dei pori, che a occhio nudo non si vedono e che al microscopio elettronico si contano.

I conti danno una scala netta. In un poro da un micrometro l’acqua gela a sette centesimi di grado sotto zero. In un poro da cento nanometri servono sette decimi di grado. In un poro da dieci nanometri servono sette gradi. Nei pori più fini della pasta di cemento l’acqua resta liquida anche a molti gradi sotto zero.

La stessa curvatura fissa anche la spinta massima che in quel poro si può sviluppare: 0,8 MPa in un poro da cento nanometri, 8 MPa in uno da dieci. Il confronto fra spinta e resistenza fatto poco sopra vale quindi con una condizione: quella spinta si sviluppa solo dove i pori sono abbastanza fini da sostenerla, e al muro ne arriva la quota che compete ai pori davvero pieni di ghiaccio.

Da qui viene una differenza pratica fra i materiali. Il laterizio da muratura ha pori larghi: la sua acqua gela nella prima notte utile, tutta insieme, e se il mattone è pieno si sfoglia. La pasta di cemento ha invece una parte di acqua che non gela quasi mai. Proprio quella alimenta per criosuzione il ghiaccio dei pori grandi, e lo tiene in crescita per ore. Sono due modi diversi di rompersi, e spiegano perché per il calcestruzzo esposto al gelo si prescrive l’aria inglobata, mentre per il laterizio si prescrive la categoria di resistenza al gelo adeguata.

Un limite del ragionamento poro per poro va però dichiarato, perché chi va a controllare lo trova subito. Sulla taglia di poro che fa davvero il danno la letteratura non è d’accordo: un autore indica i pori sotto i 740 nanometri, un altro la fascia fra 100 e 1.000, un terzo quella fra 8 e 60. Il modello dice bene dove l’acqua gela; dire quale poro rompe il materiale è un’altra cosa, e la si ricava dalla prova, non dal calcolo.

Sul laterizio qualcuno ha provato a farne un criterio di accettazione. Nel 1984 Magne Maage propose un fattore di durabilità che mette insieme il volume totale dei pori e la quota di quelli più larghi di 3 micrometri, con l’idea che i pori grandi facciano da sfogo: sopra un valore di 70 il mattone sarebbe resistente. Il criterio è ancora citato, ma non regge alla verifica. Una campagna del 2020 su laterizi da paramento ha trovato mattoni con fattore molto più basso, fino a 27, che i cicli di gelo e disgelo li hanno superati lo stesso; nella stessa campagna i pori sopra i 3 micrometri risultano effettivamente utili, quelli sotto un decimo di micrometro poco dannosi, e i pericolosi sono quelli di taglia intermedia. È la stessa conclusione che si trova per il coefficiente di saturazione: la struttura dei pori spiega il fenomeno, ma nessun numero ricavato da essa sostituisce la prova diretta.

Il muro alimentato è il caso peggiore

Un muro che si bagna con la pioggia e poi asciuga sta sotto la soglia per quasi tutto l’inverno. Le notti di gelo lo trovano con aria a sufficienza nei pori. Se invece una sorgente continua a fornire acqua, il quadro cambia: il ghiaccio richiama liquido dai pori vicini e la sorgente lo rimpiazza. La lente cresce così ben oltre il volume che aveva a disposizione all’inizio.

Le sorgenti che fanno questo lavoro sono sempre le stesse. Risalita capillare dal terreno, muro controterra senza impermeabilizzazione, tubazione o pluviale che perde, terreno addossato più alto della quota di progetto. In tutti questi casi il gelo non è la patologia primaria: è quello che manifesta e accelera una patologia da umidità già in corso. Ecco perché la prima domanda davanti a un paramento sfogliato non riguarda l’inverno appena passato, ma da dove arriva l’acqua. Sul modo di distinguere le sorgenti ho scritto in Diagnosi differenziale della risalita capillare e in Il terreno prima del muro.

La terza variabile: quanto in fretta scende la temperatura

Fin qui il ragionamento ha due gambe: quanta acqua c’è e quanto scende la temperatura. Ne manca una terza, che in cantiere non si misura quasi mai e che nei confronti fra materiali pesa moltissimo.

Litvan sottopose paste di cemento identiche, con lo stesso rapporto acqua/cemento, allo stesso intervallo di temperatura, cambiando solo la velocità di raffreddamento. A due gradi e mezzo all’ora non successe nulla. A venti gradi all’ora il danno fu grave. La sua conclusione è che, se la velocità è molto bassa, anche sistemi molto vulnerabili attraversano il gelo e il disgelo senza rompersi.

La spiegazione sta nel meccanismo del disequilibrio. L’acqua dei pori fini deve avere il tempo di uscire e di andare a gelare dove c’è posto; se il fronte freddo corre più della sua capacità di spostarsi, resta dov’è e rompe.

In facciata questo si traduce in due indicazioni concrete. La prima: un paramento esposto a est prende il sole del mattino su una superficie ancora gelata, e la sbalza in fretta; una facciata a nord scende e risale lentamente. A parità di acqua, la prima è messa peggio. La seconda: le gelate tardive di fine inverno, con notti serene e giornate già tiepide, producono escursioni rapide, ed è il periodo in cui il degrado avanza a scatti.

Va aggiunta l’avvertenza opposta, per non farne una regola universale. Nella prova incrociata di Fagerlund su cinque laboratori, con velocità di raffreddamento da 2,5 a 17 gradi all’ora, il grado critico del calcestruzzo veniva fuori sempre lo stesso: la velocità cambia la gravità del danno, non la soglia oltre la quale il danno comincia.

La sequenza che fa il danno: pioggia battente e poi gelo

C’è un modo di guardare l’inverno che spiega perché due anni con lo stesso numero di gelate danno esiti diversi, e viene da una simulazione igrotermica pubblicata nel 2000 dai ricercatori del Fraunhofer per la fisica delle costruzioni.

Il loro punto di partenza è un’osservazione di cantiere: nel dicembre del 1998 e nel gennaio del 1999, un inverno mite, sui muri di prova all’aperto comparve un danno da gelo grave. Da lì la conclusione. La temperatura minima dell’aria esterna non basta come criterio: servono insieme il numero di attraversamenti dello zero dentro il materiale e il contenuto d’acqua presente in quei momenti.

Poi hanno simulato due varianti dello stesso muro esposto a ovest. Il muro non rivestito assorbe molta acqua quando arriva la pioggia battente, ma asciuga in fretta: quando la temperatura scende sotto zero, di solito il contenuto d’acqua è già rientrato. Il muro con la pittura ormai screpolata asciuga molto meno, e nei cinque centimetri esterni resta fra l’11 e il 13 per cento in massa: su quel materiale il danno è noto a partire dal 12 per cento, quindi lì il gelo trova quasi sempre il muro pieno.

Restano due cose da portarsi in cantiere. La prima: la sequenza pericolosa è la pioggia battente seguita subito dal gelo, non la notte più fredda dell’anno. Per un muro che asciuga bene, una gelata a due giorni dalla pioggia è quasi innocua; la stessa gelata la notte stessa fa danno. La seconda: anche su un muro che asciugherebbe da solo, un rivestimento che frena l’asciugatura sposta il quadro dalla parte sbagliata, ed è la stessa avvertenza che vale per l’idrorepellente.

Se il lavoro lo merita, quel carico d’acqua si quantifica invece di stimarlo. L’indice di pioggia battente si calcola con la UNI EN ISO 15927-3, a partire da almeno dieci anni di dati orari di vento e pioggia. Le grandezze sono due. L’indice medio annuo governa il contenuto d’acqua di una superficie assorbente come la muratura. L’indice di episodio governa il rischio che l’acqua passi attraverso il muro e i giunti. Si calcolano orientamento per orientamento, e spiegano perché due facciate dello stesso edificio si comportano in modo diverso.

Riconoscere il gelo da quello che gli somiglia

Il danno da gelo si confonde con almeno quattro altre cose, e la confusione porta a interventi inutili. Un paramento che si sfarina di rado è gelo: nella grande maggioranza dei casi sono sali. Il gelo dà la stessa polvere solo dove il materiale è tenero e a grana fine: malte di calce magre, tufi, laterizi poco cotti. In quei casi a decidere sono la quota e la stagionalità, non la forma del distacco.

Tre avvertenze su questa tabella. La prima: gelo, sali e solfati convivono spesso, perché chiedono tutti e tre la stessa cosa, cioè un muro che resta bagnato a lungo, e in quel caso si vedono i quadri sovrapposti. La seconda: il gelo lavora anche sulla malta dei giunti, che è quasi sempre più assorbente del mattone, e un giunto svuotato per due centimetri con i mattoni ancora sani dice che l’anello debole è la malta, con tre cause possibili. Le separa la malta stessa. Quella gelata si sfoglia o si sbriciola in posto. Quella dilavata è consumata dall’esterno verso l’interno, seguendo lo scolo. Quella solfatata si rammollisce e apre fessure orizzontali nel letto. La terza: la stagionalità è il carattere più affidabile di tutti. Se il degrado avanza a scatti fra febbraio e marzo e poi si ferma fino all’inverno dopo, è gelo. Se avanza anche a luglio, sono sali; sul loro conteggio ho scritto in Contare i cicli, non i sali.

Come si chiama, quando lo devi scrivere in perizia

Nella descrizione a voce ci si arrangia. In una relazione, invece, conviene usare i termini normati, perché sono definiti e perché chi legge dall’altra parte li trova a sua volta. Per i materiali lapidei la norma italiana che descrive come si alterano è la UNI 11182, che ha sostituito le vecchie raccomandazioni NORMAL. Sul piano internazionale il glossario ICOMOS-ISCS del 2008 fa lo stesso lavoro, con le fotografie, e si scarica gratis.

Tre termini fanno la differenza, e vengono confusi di continuo.

• Desquamazione (in inglese scaling): distacco di scaglie, singole o impilate, che non segue nessuna struttura preesistente del materiale e si stacca parallelamente alla superficie o a squame di pesce. Lo spessore va dal millimetro al centimetro ed è trascurabile rispetto all’estensione. Il piano di distacco sta vicino alla faccia, da frazioni di millimetro a qualche centimetro. È la forma tipica del gelo. Il sottotipo con scaglie sottili, sotto il millimetro, si chiama scagliatura (flaking); quello in cui il distacco riproduce il modellato della superficie si chiama contour scaling.
• Delaminazione o delitamento (delamination): distacco che segue una struttura preesistente, cioè i piani di sedimentazione o di scistosità della pietra. Il sottotipo con più fogli sottili sub paralleli alla superficie è l’esfoliazione. Non è la stessa cosa della desquamazione, e la norma avverte esplicitamente di non confonderle: qui il materiale si apre dove era già debole, e la causa può essere anche la posa in delitto.
• Pelatura (peeling): distacco di uno strato superficiale sottilissimo, sotto il millimetro, che ha l’aspetto di una pellicola applicata sopra la pietra. È il distacco di una pittura o di un trattamento, non del materiale.

Scrivere «desquamazione con scaglie da 2 a 20 millimetri, indipendente dalla tessitura, sulla fascia da 0 a 50 centimetri» dice a chi legge molto più di «il muro si sfoglia», e regge anche se la relazione finisce davanti a un altro tecnico.

Il caso a parte: i sali disgelanti

Dove arrivano sali disgelanti o spruzzi marini il meccanismo cambia del tutto, e questa è la sola situazione in cui la regola del grado di saturazione non protegge.

Qui non gela l’acqua dentro il materiale: gela la pellicola di soluzione salina che sta sopra la superficie. Mentre la temperatura scende, ghiaccio e calcestruzzo si contraggono in modo diverso. Il ghiaccio va in trazione e si fessura. Le fessure entrano nel supporto e portano via una scaglia sottile. È lo stesso principio con cui si decora il vetro incollandoci sopra una resina che poi si ritira e strappa via un velo di vetro. Il conto fatto da Valenza e Scherer dà uno sforzo dell’ordine di 2,6 MPa per un abbassamento di venti gradi: abbastanza per staccare la superficie.

Da questa spiegazione discendono tre cose che in cantiere si osservano e che nessun’altra ipotesi mette insieme. Il danno peggiore si ha intorno al 3 per cento di sale in massa, non alla concentrazione più alta: sopra il 6 per cento la scagliatura si ferma, perché il ghiaccio salato diventa così pieno di sacche di salamoia da non avere più resistenza. Sotto i meno dieci gradi non si comincia neppure. E l’acqua pura, da sola, non scaglia niente. Da qui la prescrizione: dove c’è sale, non basta tenere il paramento poco saturo, bisogna impedire che una soluzione salina ristagni sulla superficie.

Dove il gelo è un problema, e dove non lo è

Prima di andare avanti va detta una cosa che cambia la diagnosi più di ogni altro carattere: il gelo lavora solo dove ci sono notti sotto zero, e in Italia queste variano da centinaia all’anno sull’arco alpino e in quota appenninica a pochissime, o nessuna, sulle coste meridionali e nelle isole.

Il dato si chiama giorni di gelo, cioè i giorni in cui la temperatura minima dell’aria scende a zero gradi o sotto, e non si stima a occhio: si prende dalla stazione più vicina. L’ISPRA lo pubblica per stazione, fra i valori climatici normali e nel sistema SCIA. Si guarda prima di formulare l’ipotesi, non dopo. Un dato nazionale utile a inquadrare la tendenza: nel 2023 i giorni di gelo in Italia sono stati circa dieci in meno rispetto alla media del trentennio 1991-2020, e il 2023 è il terzo anno con meno gelate di tutta la serie storica.

Da qui una regola pratica che viene prima di tutte le altre. Dove i giorni di gelo sono pochi, un paramento che si sfalda in fascia bassa quasi mai è gelo. Sulle coste del Mezzogiorno lo stesso quadro, scaglie comprese, si spiega con la cristallizzazione dei sali portati dall’aerosol marino, che agisce tutto l’anno e produce distacchi simili. Lì l’ipotesi gelo va tenuta per ultima, e le prime due restano sali e risalita.

Vale anche il contrario. In montagna, dove i cicli sono molti, il gelo diventa la prima ipotesi su ogni fascia che resta bagnata. La stessa copertina mancante che al sud produce efflorescenze, lì porta via il paramento in pochi inverni.

Resta un caso intermedio da non sottovalutare: le zone interne del Centro e del Sud, dove il gelo notturno c’è per qualche settimana l’anno e basta, ma dove basta perché sulle fasce sature il danno si accumuli di inverno in inverno.

Gelo o risalita, sulla stessa fascia

Le tabelle qui sopra lasciano fuori il confronto che in cantiere si fa più spesso. Il gelo lavora nella fascia bassa, dal marciapiede fino a mezzo metro. Nella stessa fascia lavora l’umidità di risalita. Davanti a un paramento degradato a quaranta centimetri da terra le due ipotesi sono tutte e due aperte, e portano a interventi che non si somigliano per niente: nel primo caso si toglie acqua alla superficie, nel secondo si interviene alla base del muro.

I caratteri che le separano sono questi.

Il test che decide: dove sta l’acqua nello spessore

Quando i caratteri visivi non bastano, e capita spesso perché le due cose convivono, si passa alla misura. Il test è semplice e non richiede altro che le tre pesate già descritte, fatte però su due campioni invece che su uno.

Si prelevano due frammenti sulla stessa verticale, a mezzo metro da terra. Il primo dai primi due o tre centimetri di spessore, cioè dalla zona che gela. Il secondo il più in profondità possibile, dieci o quindici centimetri dentro il muro, dove il gelo non arriva mai.

Poi si confrontano i due gradi di saturazione.

• Superficiale alto, profondo basso. L’acqua sta nei centimetri esterni e viene da fuori: pioggia, spruzzi, un pluviale. È il quadro del gelo, e l’intervento sta sulla superficie e sui dettagli che la bagnano.
• Profondo alto quanto il superficiale, o più. L’acqua sta nel cuore del muro e arriva dal basso. È il quadro della risalita, e il gelo, se c’è, è una conseguenza che si aggiunge.
• Tutti e due alti, con le scaglie in superficie. Convivono. Si tratta prima la risalita, perché finché il muro resta alimentato da dietro la fascia bassa torna sopra soglia a ogni inverno, e le copertine da sole non bastano.

Due avvertenze. La prima: il campione profondo va preso dallo stesso punto e nello stesso momento, altrimenti si confrontano due storie diverse. La seconda: anche la condensa su un paramento interno freddo lascia il muro bagnato fuori e asciutto dentro. Il verdetto del test vale quindi per la faccia esposta all’esterno. Sulla diagnosi della risalita, che qui è ridotta al minimo indispensabile, ho scritto per esteso in Diagnosi differenziale della risalita capillare.

La misura che si può fare in cantiere

Il grado di saturazione si misura con una bilancia, un forno e un secchio. Serve un frammento del materiale, non una carota strumentata: va bene una scaglia già staccata, purché venga dalla fascia che interessa.

1. Si preleva e si sigilla subito. Un frammento da 50 a 200 grammi, chiuso in un sacchetto a tenuta appena staccato. Se resta all’aria mezz’ora, il dato è perso. 2. Si pesa com’è. È la massa in opera. Bilancia con risoluzione di un decimo di grammo. 3. Si essicca fino a massa costante. A 105 gradi per i materiali senza gesso. Se il muro contiene gesso o sali idrati, si scende a 40 gradi, altrimenti si perde acqua di cristallizzazione e il conto viene falsato. Massa costante significa due pesate a distanza di 24 ore che differiscono per meno dello 0,1 per cento. 4. Si immerge fino a massa costante. Immersione totale in acqua a temperatura ambiente, per almeno 48 ore. 5. Si calcola. Si sottrae la massa secca dalla massa in opera, poi si divide il risultato per la massa satura meno la massa secca. Quello che esce è il grado di saturazione.

Un chiarimento che conviene tenere a mente quando si confronta il risultato con i valori di letteratura, perché sposta il numero in modo prevedibile. L’immersione a pressione ambiente non riempie tutti i pori: una parte resta occupata da aria intrappolata. Il vuoto invece li riempie quasi tutti. Il denominatore misurato per immersione è quindi più piccolo di quello misurato sotto vuoto. Il grado di saturazione che ne esce risulta più alto di quello riferito al vuoto. Siccome i gradi critici di letteratura sono riferiti al vuoto, il confronto fra la S misurata per immersione e uno Scrit di letteratura sbaglia dalla parte della prudenza. Non è una scusa per farlo alla leggera: significa solo che l’errore, se c’è, allarma invece di tranquillizzare.

Un esempio. Frammento di mattone: 1.055,0 grammi appena prelevato, 1.000,0 grammi dopo l’essiccazione, 1.080,0 grammi dopo l’immersione. Il grado di saturazione è 68,8 per cento, riferito alla saturazione per immersione. Sta sotto 0,80, la soglia di attenzione, e su un laterizio moderno estruso questo vuol dire margine. Su un mattone dell’Ottocento formato a mano, con un grado critico che può stare a 0,30, quello stesso 68,8 per cento è già oltre.

Il muro davanti al gelo

tre pesate su un frammento, e la condizione del muro quando arriva il freddo

Renzo-ArtHometavola interattiva

grado di saturazione

92,5 %

spinta del ghiaccio

6,72 MPa

tiene fino a

-1,3/3,6 gradi

Cinque esempi costruiti, per vedere come si muove il calcolo

Mattone in fascia bassagennaio, dopo giorni di pioggiaLo stesso mattone a due metristessa facciata, stessa notteLa stessa fascia, ma con risalitadentro bagnato quanto fuoriPietra di un coronamentomuretto senza copertinaDavanzale in calcestruzzosuperficie orizzontale che scola male

Le tre pesate del frammento

Massa secca (g)

dopo essiccazione fino a massa costante

Massa in opera (g)

appena prelevato e sigillato, prima di asciugarlo

Massa satura (g)

dopo immersione fino a massa costante

Materiale Laterizio pienoMalta di calce aereaMalta cementiziaPietra calcarea porosaCalcestruzzo C25/30

resistenza a trazione 1,5-4,0 MPa: ordine di grandezza di letteratura, non un valore misurato

Grado critico misurato

se lo conosci per questo materiale, prende il posto delle soglie 0,80 e 0,90. Si determina per dilatometria da gelo: sui laterizi storici sono stati misurati anche 0,25 e 0,30

Temperatura minima attesa -6,0 gradi

la minima che tocca il paramento, non quella della stanza. Se dove sei le notti sotto zero sono poche, il gelo è l’ultima ipotesi

Volume (cm³)

se lo misuri, aggiunge porosità e litri per m³

Il campione profondo, facoltativo: separa il gelo dalla risalita

Massa secca (g)

frammento preso a 10-15 cm dentro il muro, stessa verticale

Massa in opera (g)

prelevato e sigillato nello stesso momento del primo

Massa satura (g)

dopo immersione fino a massa costante

Dove sta l’acqua nello spessore

in attesa del secondo campione

Con un solo prelievo si sa quanta acqua c’è, non da dove arriva. Il secondo frammento, preso a 10-15 cm sulla stessa verticale, lo dice.

su venti pori, 19 sono pieni d’acqua

sotto la soglia di attenzione

0,80

0,90

050100 per cento

la linea rossa è la soglia teorica: 91,7

NON RESTA ARIA

Oltre il 91,7 per cento il ghiaccio non ha più aria dove allargarsi. A -6,0 gradi la spinta arriva a 6,72 MPa e supera anche l’estremo alto dell’intervallo, 4,0 MPa di resistenza a trazione.

Acqua da togliere per scendere a 0,80

10,0 g sul campione

È il 14 per cento dell’acqua che il frammento aveva addosso. Portare il muro sotto 0,80 significa togliere al muro la stessa quota.

Spinta del ghiaccio e resistenza

6,72 MPa contro 1,5-4,0 MPa

spinta68,5 kg/cm²

resistenza15,3-40,8 kg/cm²

La spinta pareggia la resistenza fra -1,3 e -3,6 gradi. Cresce di 1,12 MPa per ogni grado in meno. La resistenza è un ordine di grandezza: se hai il dato del tuo materiale, scrivilo.

Come si prende il campione.

1. Un frammento da 50 a 200 g, dai primi due o tre centimetri di spessore, chiuso subito in un sacchetto a tenuta: sono quelli i centimetri che gelano.
2. Si preleva nella condizione peggiore, cioè in gennaio dopo tre o quattro giorni di pioggia, non in una bella giornata di ottobre.
3. Almeno tre punti: nella fascia degradata, un metro più in alto e sulla faccia opposta. Fra le tre fasce la differenza conta più del valore assoluto.
4. Essiccazione a 105 gradi; a 40 gradi se il materiale contiene gesso o sali idrati, altrimenti si perde acqua di cristallizzazione e il conto sbaglia.

Prima di tutto, dove sei. Il gelo lavora solo dove ci sono notti sotto zero, e in Italia i giorni di gelo vanno da centinaia in quota a pochissimi o nessuno sulle coste del Mezzogiorno. Il dato si prende dalla stazione più vicina, fra i valori climatici normali dell’ISPRA. Dove i giorni di gelo sono pochi, un paramento che si sfalda quasi mai è gelo: le prime ipotesi restano cristallizzazione dei sali e umidità di risalita. Da dove vengono i numeri. Grado di saturazione, acqua da togliere, porosità e litri per metro cubo sono aritmetica sulle tre pesate. La spinta del ghiaccio, 1,12 MPa per ogni grado sotto zero, viene dall’equilibrio fra ghiaccio e acqua nel poro. Le soglie 0,80 e 0,90 sono di Hirschwald, che però le fissò sul coefficiente di saturazione: qui sono usate sul grado di saturazione come soglie prudenziali di lavoro, e il termine di confronto esatto resta il grado critico del singolo materiale, che si determina in prova. Le resistenze a trazione sono l’unico dato debole: sono intervalli di letteratura, non misure, e per questo la tavola mostra l’intervallo e non una cifra sola. Fa eccezione il calcestruzzo, calcolato con l’Eurocodice 2. Se conosci la resistenza del tuo materiale scrivila nel campo apposta: il calcolo userà quella. I quattro casi pronti sono esempi costruiti per mostrare come si muove il calcolo, non rilievi di cantiere. La tavola descrive la condizione del materiale e non prevede quando e quanto si romperà.

La tavola interattiva qui sopra fa questo conto e i due che ne discendono. Si inseriscono le tre pesate e restituisce il grado di saturazione, la fascia in cui cade e i grammi d’acqua da togliere per rientrare sotto la soglia di attenzione di 0,80. Scegliendo la temperatura minima che tocca il paramento, calcola la spinta del ghiaccio e la confronta con la resistenza a trazione del materiale, dicendo a quanti gradi le due si pareggiano. Su quel confronto la tavola resta prudente, per un motivo dichiarato. Per malte, laterizi e pietre non esiste un valore normato di resistenza a trazione: la tavola mostra l’intervallo di letteratura invece di una cifra sola, e chi conosce il dato del proprio materiale lo inserisce a mano. Vale lo stesso per la soglia. Finché il campo del grado critico resta vuoto, la tavola usa 0,80 e 0,90 e a ogni responso avverte che sono valori di attenzione, non di sicurezza. Appena si inserisce il grado critico misurato di quel materiale, quelle due soglie escono di scena e il confronto passa al numero vero, con la precisione della prova, cinque centesimi, tenuta come fascia di incertezza. Sull’esempio qui sopra si vede subito che cosa cambia: 68,8 per cento è sotto la soglia di lavoro, resta sotto se il grado critico è 0,87, ma diventa oltre il critico se quel mattone è un formato a mano da 0,30. I quattro casi pronti sono esempi costruiti sui quadri della figura 1: il primo e il secondo sono lo stesso mattone della stessa facciata, uno in fascia bassa e uno a due metri, nella stessa notte. Se si misura anche il volume del frammento, la tavola aggiunge la porosità aperta e i litri d’acqua per metro cubo di muratura.

Tre avvertenze che separano un rilievo da un numero a caso. La prima: il prelievo va fatto nella stagione e nella condizione peggiore, cioè in gennaio dopo tre o quattro giorni di pioggia, non in una bella giornata di ottobre. La seconda: servono almeno tre punti, uno nella fascia degradata, uno a un metro più in alto e uno sulla faccia opposta, perché il valore assoluto conta meno della differenza fra le fasce. La terza: il frammento deve venire dai primi due o tre centimetri di spessore, che sono quelli che gelano; un campione preso in profondità racconta un’altra storia.

Chi deve scegliere un materiale di sostituzione, e non solo giudicare quello esistente, chiede al laboratorio il coefficiente di saturazione, che richiede l’immersione sotto vuoto e quindi l’attrezzatura. Chi deve decidere su un edificio storico, o prima di isolare dall’interno una muratura piena, chiede il grado critico per dilatometria.

Le otto azioni, e che cosa muovono davvero

Tre righe di quella tabella meritano una spiegazione, perché sono le tre che in cantiere generano più discussioni.

Riscaldare di più l’interno non serve. In un muro d’ambito la faccia esterna sta alla temperatura dell’aria esterna, o pochissimo sopra. Il riscaldamento sposta di qualche grado il profilo nello spessore, ma i primi due centimetri, quelli che si sfogliano, restano dove sono. Quando viene proposto come rimedio al degrado di una facciata, l’unico effetto certo è sulla bolletta.

L’idrorepellente può migliorare o peggiorare, e dipende dalla sorgente. Se l’acqua arriva dalla pioggia battente, un trattamento che riduce l’assorbimento superficiale abbassa la saturazione e funziona. Se l’acqua arriva da dietro, per risalita o dal terreno, il trattamento la lascia entrare e le impedisce di uscire. La saturazione media sale e il punto in cui il muro asciuga si sposta dentro lo spessore, qualche millimetro sotto la faccia. Lì il gelo lavora su uno strato più grosso, e quando si stacca viene via molto più materiale. La prova sperimentale è quella già citata del Fraunhofer: lo stesso muro, con una pittura ormai screpolata, tiene i cinque centimetri esterni fra l’11 e il 13 per cento in massa contro una soglia di danno del 12, mentre la variante non rivestita asciuga in tempo. Prima di ordinare un idrorepellente bisogna sapere da dove viene l’acqua e quanto quel muro asciuga, e la risposta la dà la diagnosi, non l’etichetta del prodotto.

Il cappotto interno sposta il rischio, non lo toglie. Isolando dall’interno la muratura resta fuori dalla zona calda: si raffredda di più, asciuga di meno e passa più tempo sopra soglia. È l’intervento che ha reso necessaria la misura del grado critico, perché su un muro storico può bastare a portare la fascia esposta oltre la propria soglia. Prima di farlo su una muratura piena a vista, il grado critico si misura.

Che cosa si scrive in capitolato

La prescrizione utile non parla di gelo: parla di acqua e di dettagli. E prima ancora parla di classe di esposizione, perché è lì che la norma mette il gelo.

La classificazione della muratura sta nella UNI EN 1996-2, l’Eurocodice 6 parte seconda, prospetto A.1. Sono cinque classi: MX1 ambiente asciutto, MX2 umidità o bagnamento, MX3 bagnamento più cicli di gelo e disgelo, MX4 aria salmastra, acqua di mare o sali disgelanti, MX5 ambiente chimicamente aggressivo. La MX3 si divide in due. La MX3.1 copre umidità o bagnamento con gelo. La MX3.2 copre il bagnamento severo con gelo, e comprende coronamenti, parapetti, muri isolati e muratura interrata: esattamente le fasce della figura 1.

Da lì la norma prescrive, nei prospetti B.1 e B.2. Per la MX3.1 chiede laterizio F1 o F2 e malta di classe M o S. Per la MX3.2 chiede laterizio F2 e malta di classe S, cioè esposizione severa secondo la UNI EN 998-2. Sul secondo punto la norma aggiunge una cosa che pesa: dichiara che un metodo di prova europeo per la durabilità della malta non esiste ancora, e rimanda all’esperienza locale. Prescrivere il mattone e lasciare la malta a discrezione, quindi, non è solo una disattenzione: è restare esattamente nel vuoto che la norma segnala.

Queste sono le voci che metto quando l’opera è esposta.

• Classe di esposizione: dichiarata in capitolato secondo la UNI EN 1996-2, con la sigla per ciascuna parte dell’opera. Coronamenti, parapetti, muri isolati e prima fascia a terra vanno in MX3.2 dove ci sono giorni di gelo.
• Elementi in laterizio a vista non protetti dalla pioggia: categoria F2 secondo la UNI EN 771-1, con rapporto di prova secondo la UNI EN 772-22, che è il metodo di prova europeo per la resistenza a gelo e disgelo dei laterizi e prevede fino a 100 cicli su pannello di prova. La categoria F0 va bene solo per elementi che restano protetti; la F1 per esposizione moderata. Attenzione a un punto che in capitolato fa la differenza: la UNI EN 771-1, che è la norma di prodotto armonizzata, non richiama un metodo di prova specifico e rinvia alla metodologia valida nel luogo di utilizzo. Il rapporto di prova va quindi chiesto esplicitamente.
• Calcestruzzo esposto: classe di esposizione XF secondo la UNI EN 206 e la UNI 11104:2025, entrata in vigore il 24 luglio 2025 in sostituzione dell’edizione 2016. La scelta fra XF1 e XF3 non dipende dalla località ma dalla saturazione attesa: superfici verticali che scolano stanno in moderata saturazione, superfici orizzontali dove l’acqua ristagna stanno in elevata saturazione. I valori che circolano per la nuova edizione sono un rapporto acqua/cemento massimo di 0,55 in XF1, 0,50 in XF2 e XF3, 0,45 in XF4, con dosaggio minimo di legante da 300 a 340 kg per metro cubo e aria inglobata almeno al 4 per cento; ⚠️ li riporto come li ho letti sulla stampa tecnica, non sul testo di norma, quindi vanno confermati prima di metterli in un capitolato. La percentuale d’aria da sola dice comunque poco: quello che conta è la distanza fra le bolle, che nel modello di Powers non deve superare 0,20 mm.
• Masselli e lastre di pavimentazione esterna: resistenza a gelo e disgelo con sali disgelanti secondo la UNI EN 1338, appendice D, con perdita di massa non superiore a 1,0 kg per metro quadrato. È la voce che manca quasi sempre nei marciapiedi rifatti, e il marciapiede è il piano da cui la pioggia rimbalza sulla fascia bassa.
• Pietra naturale: resistenza al gelo secondo la UNI EN 12371 e, quando il fornitore può darlo, coefficiente di saturazione sotto 0,80.
• Interventi su murature storiche a vista, e ogni isolamento dall’interno: determinazione del grado critico di saturazione per dilatometria da gelo su campioni prelevati in opera, almeno quattro per livello di saturazione, con confronto fra il valore misurato e la saturazione attesa in esercizio. È una prescrizione di studio, non una voce di norma, ed è la sola che dia una risposta sul materiale che c’è davvero.
• Coronamenti: copertina su ogni superficie orizzontale esposta, con sporgenza e gocciolatoio su entrambi i lati, e sotto la copertina una membrana impermeabile continua, risvoltata sui due lati, con i giunti della copertina sigillati o a sovrapposizione. Senza quella membrana la copertina protegge da sopra e lascia scendere l’acqua dai propri giunti. È il dettaglio che chiude la seconda fascia satura della figura 1.
• Malta di allettamento: nelle zone esposte, cioè parapetti, muri isolati, coronamenti e prima fascia a terra, malta di classe superiore a quella corrente, con legante resistente ai solfati dove il laterizio o il terreno portano solfati solubili. La malta è il materiale che gela per primo: prescrivere il mattone e lasciare la malta a discrezione sposta la rottura sul giunto.
• Davanzali e soglie: gocciolatoio continuo, battuta contro il serramento, testate risvoltate.
• Fascia a terra: marciapiede in pendenza verso l’esterno o fascia di ghiaia, per interrompere il rimbalzo della pioggia. La prima fascia di malta, quella a contatto con il piano di calpestio, va tenuta impermeabilizzata per cinque o dieci centimetri: è una prassi di studio, non una prescrizione di norma, e serve proprio a togliere acqua alla zona che gela.
• Giunti: pieni e stilati, perché un giunto svuotato raccoglie l’acqua di pioggia e la trattiene a contatto con il mattone.
• Superfici raggiunte da sali disgelanti: pendenze e scarichi che impediscano il ristagno della soluzione salina, perché lì il danno non si evita tenendo il materiale poco saturo.
• Manutenzione: gronde e pluviali verificati prima dell’inverno, non dopo.

Il collaudo di tutto questo si fa a fine inverno, con un sopralluogo fotografico nelle stesse inquadrature dell’anno prima. Se le fasce degradate non sono avanzate, l’acqua è stata tolta davvero.

Il metodo, in tre passi

Tutto quello che precede si tiene insieme in una procedura sola, ed è la stessa che si usa per una trave: si stima il carico, si misura la resistenza, si confrontano. Il carico qui è l’acqua.

Primo passo, quanta acqua arriva. Su un lavoro corrente si guarda dove batte la pioggia, dove ristagna, dove il muro asciuga più lentamente. Quando la posta è alta si calcola. L’indice di pioggia battente viene dalla UNI EN ISO 15927-3, orientamento per orientamento. Il contenuto d’acqua nei centimetri esterni viene da una simulazione igrotermica secondo la UNI EN 15026, che tiene dentro temperatura, umidità, sole, pioggia battente, vento e trasporto dell’acqua liquida. Il numero che serve non è la media dell’anno: è la saturazione che quel paramento raggiunge nelle notti sotto zero.

Secondo passo, quanta ne regge il muro. Si determina il grado critico di saturazione del materiale che c’è, per dilatometria da gelo: fettine da dieci millimetri portate a saturazioni crescenti, sigillate, sei cicli fra meno quindici e più venti gradi, quattro campioni per livello, sei-dodici giorni, precisione cinque centesimi.

Terzo passo, si confrontano. Se la saturazione attesa resta sotto il grado critico, l’intervento regge. Se lo supera, si cambia l’intervento o si toglie acqua finché non rientra. È il modo in cui si progetta un cappotto interno su una muratura piena senza scommettere.

Il capitolato, di conseguenza, non prescrive un aggettivo. Prescrive la classe di esposizione, la categoria dell’elemento, la classe della malta e, dove serve, il numero misurato.

In sintesi

1. Il danno da gelo dipende da quanta acqua c’è nel muro, non da quanto ha fatto freddo. La temperatura minima è la stessa su tutta la facciata: si rompono solo le fasce che restavano sature. Resta però la condizione preliminare: che nelle notti sotto zero il posto ci vada davvero, e sulle coste del Mezzogiorno succede di rado. 2. La soglia non è un numero unico. Il grado critico di saturazione misurato su tre serie di laterizio vale 0,87 sull’estruso moderno e 0,25 e 0,30 su due laterizi storici. La soglia di 0,80 è un campanello, non una garanzia, e sui materiali storici è ottimistica. 3. Non esiste il mattone resistente al gelo. Esiste un materiale che regge il carico d’acqua che gli arriva, esattamente come non esiste una trave resistente al carico in assoluto. Da qui il metodo: misurare il grado critico e confrontarlo con la saturazione attesa. 4. Sopra il 91,7 per cento di saturazione l’aria residua non basta più. È il reciproco dell’aumento di volume del 9,07 per cento che l’acqua subisce diventando ghiaccio, ed è un limite superiore: quasi tutti i materiali si rompono molto prima. 5. L’aumento di volume non è la causa principale. Taber, nel 1930, saturò una colonna di argilla con benzene, che gelando si contrae, e la colonna si sollevò lo stesso. La spinta viene dal liquido che migra verso il fronte freddo. 6. La spinta disponibile è 1,12 MPa per ogni grado sotto zero. A 2,3 gradi pareggia la resistenza a trazione di un calcestruzzo C25/30, e per una malta di calce bastano fra due decimi e mezzo grado. Perché il muro si rompa serve anche che i pori siano abbastanza fini da sostenere quella spinta e che l’acqua ci sia. 7. Conta anche la velocità con cui la temperatura scende. Alla stessa pasta di cemento, raffreddata a due gradi e mezzo all’ora, non succede nulla; raffreddata a venti gradi all’ora si rompe. La velocità cambia la gravità del danno, non la soglia. 8. La sequenza pericolosa è pioggia battente e poi gelo, non la notte più fredda. Le simulazioni del Fraunhofer mostrano danno grave anche nell’inverno mite del 1998-99. Decide quanta acqua c’era nei centimetri esterni nel momento in cui hanno attraversato lo zero. 9. La temperatura di gelo dipende dal raggio del poro. A dieci nanometri l’acqua gela a meno 7,1 gradi: nel laterizio, con pori larghi, gela subito; nel cemento una parte non gela mai e alimenta il ghiaccio. 10. Il muro alimentato da dietro è il caso peggiore. Risalita, terreno controterra e perdite tengono la fornitura d’acqua aperta anche durante il gelo, e la lente di ghiaccio cresce oltre il volume iniziale. In più ogni ciclo trattiene acqua che al disgelo non torna indietro. 11. I sali disgelanti sono un caso a parte. Lì gela la pellicola di soluzione sopra la superficie, il danno è massimo intorno al 3 per cento di sale e cessa sopra il 6, e tenere il materiale poco saturo non protegge. 12. Il gelo si riconosce da tre caratteri: scaglie parallele alla faccia, fascia bagnata, peggioramento stagionale che si ferma in primavera. In perizia si scrive desquamazione, che per norma è il distacco che non segue la tessitura del materiale: la delaminazione, che invece segue i piani di sedimentazione, è un’altra cosa. 13. In capitolato si prescrive la classe di esposizione. La UNI EN 1996-2 mette il gelo nella classe MX3, e per la MX3.2 chiede laterizio F2 e malta di classe severa. Per la malta la norma stessa dichiara che un metodo di prova europeo non esiste ancora. 14. La misura si fa con bilancia, forno e secchio, su un frammento prelevato in gennaio nella fascia peggiore e sigillato subito. Tre punti di prelievo, non uno. Quando la posta è alta, si stima il carico d’acqua con le norme igrotermiche, si misura il grado critico con la dilatometria e si confrontano.

Dal cantiere

Davanti a un paramento sfogliato la tentazione è di guardare in alto, verso il cielo di gennaio, e di dare la colpa alla stagione. Io guardo in basso, e conto: a che quota finisce il degrado, dove batte l’acqua quando piove, quanto ci mette quel tratto ad asciugare rispetto a quello accanto. Quasi sempre il muro ha già scritto la risposta, e la scrive dove è rotto e dove è sano.

Sul materiale, invece, il giudizio a occhio non regge. Due mattoni tolti dallo stesso cantiere, portati alla stessa saturazione, si comportano in modo opposto: uno arriva a 0,87 prima di dilatarsi, l’altro cede a 0,25, e in facciata sono indistinguibili. Quando il lavoro conta, quel numero conviene comprarlo.

Domande frequenti

Se il grado di saturazione sta sotto 0,80 sono al sicuro?
No, e questo è il punto più importante dell’articolo. 0,80 è una soglia di attenzione presa dal coefficiente di saturazione di Hirschwald, che riguarda il materiale in laboratorio. La soglia vera è il grado critico di quel materiale, e su laterizi storici sono stati misurati valori di 0,25 e 0,30. Un muro a 0,60 può quindi essere già oltre. Sotto 0,80 si sta meglio che sopra, ma per dire “al sicuro” serve il grado critico misurato.

Abito al sud, sulla costa: questo articolo mi riguarda?
In parte. Dove i giorni di gelo sono pochi o nessuno, il gelo è l’ultima ipotesi da fare davanti a un paramento che si sfalda, e le prime due restano cristallizzazione dei sali e umidità di risalita. Il quadro visivo può somigliare, perché anche i sali portati dall’aerosol marino staccano scaglie. Quello che resta valido ovunque è il metodo: guardare a che quota sta il degrado, da che parte della parete si vede, e dove sta l’acqua nello spessore.

Il numero di cicli di gelo e disgelo della mia zona mi dice se rischio?
Da solo no. Il conteggio meteorologico registra tutte le notti sotto zero, mentre contano solo quelle in cui il materiale era saturo. Due edifici nello stesso isolato hanno lo stesso numero di cicli e comportamenti diversi, perché uno ha le copertine e l’altro no. I cicli contano perché bagnano il muro e perché ogni gelata ci lascia dentro un po’ d’acqua in più, non perché lo consumano a uno a uno.

Un intonaco nuovo risolve?
Copre, e per qualche anno nasconde. Se la fascia continua a saturarsi, il gelo lavora sotto l’intonaco, al confine con il supporto, e il distacco che arriva è più grande di quello di prima. L’intonaco è l’ultima operazione, dopo aver tolto l’acqua.

Isolare dall’esterno ferma il gelo?
Su un muro d’ambito di edificio riscaldato il cappotto intercetta la pioggia e porta la muratura nella zona calda, e il gelo si ferma. Su un muro non riscaldato, su un muretto o su un parapetto quella zona calda non esiste: lì il cappotto sposta il rischio sulla finitura e basta. E se l’acqua arriva da dietro vale la stessa avvertenza dell’idrorepellente, perché l’isolante riduce l’asciugatura verso l’esterno.

E isolare dall’interno?
È il caso opposto, ed è quello che richiede più attenzione. La muratura resta fuori dalla zona calda, si raffredda di più e asciuga di meno: la fascia esposta passa più tempo sopra soglia. Su una muratura storica a vista il grado critico va quindi misurato prima dell’intervento, non dopo.

Il gelo può rompere un muro interrato?
Sotto la profondità raggiunta dal gelo nel terreno la temperatura non scende sotto zero e il problema non si pone. Sopra quella quota il muro controterra gela come uno fuori terra, e per giunta con la fornitura d’acqua sempre aperta. È la ragione per cui le NTC 2018, al punto 6.4.2, chiedono di collocare il piano di posa delle fondazioni sotto lo strato interessato dal gelo e dalle significative variazioni stagionali del contenuto d’acqua. La profondità di gelo dipende dal luogo e va presa dal dato locale.

In capitolato che cosa scrivo, in una riga?
La classe di esposizione della muratura secondo la UNI EN 1996-2, per ciascuna parte dell’opera. Dove ci sono giorni di gelo, coronamenti, parapetti, muri isolati e prima fascia a terra stanno in MX3.2, e quella classe chiede laterizio di categoria F2 e malta di classe severa. Poi si aggiunge la richiesta del rapporto di prova, perché la norma di prodotto non lo impone da sola.

Come faccio a sapere se il degrado è ancora attivo?
Con una fotografia in scala presa a fine inverno e ripetuta l’anno dopo dalla stessa posizione, meglio con un riferimento metrico nell’inquadratura. Il gelo avanza a scatti stagionali, e il confronto fra due primavere lo mostra senza strumenti.

In conclusione

Quando il quadro è netto, la diagnosi la scrive il muro: le fasce rotte sono quelle che restavano bagnate, e tutto il resto è sano. In quei casi conviene fidarsi di quello che si vede più che della memoria dell’inverno. E spesso l’intervento che serve è una copertina e una fascia di ghiaia, non il rifacimento del paramento.

Davanti a una facciata che si sfoglia, le domande da farsi non riguardano quanti gradi ha fatto a gennaio. Sono tre: dove finisce l’acqua quando piove, quanto ci mette quel punto ad asciugare, e se l’acqua sta nei primi centimetri o nel cuore del muro. Quando la risposta a queste tre non basta, si misura il grado critico del materiale e si smette di discutere.

Nota sui calcoli e sulle fonti

I numeri di questo articolo sono calcolati in uno script che accompagna il testo. Lo script ricontrolla a ogni esecuzione che le formule implementate restino coerenti fra loro e con i casi di prova costruiti a mano, e un secondo script verifica che ogni cifra scritta nel testo venga davvero da lì.

Una nota per chi va a controllare sulle fonti. Per la spinta del ghiaccio in letteratura si trova anche 1,2 MPa per grado invece di 1,12: quel valore nasce dal dividere il calore latente per il volume dell’acqua invece che per quello del ghiaccio. La forma usata qui adotta la densità del ghiaccio, che è quella corretta per la pressione esercitata sulla parete del poro.

Costanti fisiche adottate. Densità dell’acqua a 0 gradi 999,84 kg/m³ e del ghiaccio 916,7 kg/m³; calore latente di fusione 333,5 kJ/kg; energia dell’interfaccia ghiaccio/acqua 0,040 J/m². ⚠️ Su quest’ultimo valore la letteratura non è concorde: nell’ambito cementizio si adotta comunemente 0,040 J/m², mentre le stime da simulazione molecolare stanno più in basso, fra 0,027 e 0,035 J/m². La scelta sposta in proporzione le temperature di gelo calcolate poro per poro, non la scala del ragionamento: con 0,033 J/m² il poro da 10 nm gelerebbe a meno 5,9 gradi invece che a meno 7,1.

Fonti storiche e scientifiche.

• Brard, metodo di prova con solfato di sodio, 1828; descritto da L.-É. Héricart de Thury negli Annales de Chimie et de Physique, serie 2, 1828. ✅ esistenza e paternità verificate; ⚠️ non letto in originale, e volume e pagine non riportati perché non confermati sull’originale.
• J. Hirschwald, Handbuch der bautechnischen Gesteinsprüfung, Berlino, 1912, e i lavori del 1908 in cui attribuisce il danno all’aumento di volume del nove per cento. ⚠️ le soglie 0,80 e 0,90 sono attribuite a Hirschwald dalla letteratura successiva di settore; non ho letto l’originale, che è in tedesco.
• S. Taber, Frost heaving, «Journal of Geology» 37, 1929; The mechanics of frost heaving, «Journal of Geology» 38 (4), 1930, pp. 303-317, doi 10.1086/623720. ✅ riferimento e contenuto dell’esperimento con benzene e nitrobenzene verificati. Va ricordato che Taber lavorava su terreni, non su materiali da costruzione.
• T. C. Powers, A working hypothesis for further studies of frost resistance of concrete, ACI Journal, 1945. ✅ verificato. T. C. Powers, The air requirement of frost-resistant concrete, Proceedings of the Highway Research Board, 1949: è il lavoro da cui viene il fattore di spaziatura delle bolle d’aria. ✅ verificato.
• T. C. Powers e R. A. Helmuth, Theory of volume changes in hardened portland cement paste during freezing, «Proceedings of the Highway Research Board» 32, 1953, pp. 285-297. ✅ verificato; il fatto che gli autori abbiano poi ritenuto poco importante la pressione idraulica, e attribuito alle bolle d’aria il ruolo di siti di nucleazione, è documentato in Valenza e Scherer 2006.
• D. H. Everett, The thermodynamics of frost damage to porous solids, «Transactions of the Faraday Society» 57, 1961, pp. 1541-1551, doi 10.1039/TF9615701541. ✅ verificato.
• G. G. Litvan, Phase transitions of adsorbates: IV, mechanism of frost action in hardened cement paste, «Journal of the American Ceramic Society» 55 (1), 1972, pp. 38-42, doi 10.1111/j.1151-2916.1972.tb13393.x. ✅ verificato. Sua anche la prova al benzene su vetro poroso e il dato sulla velocità di raffreddamento, riportati in The mechanism of frost action in concrete: theory and practical implications, 1988. ⚠️ i due lavori del 1988 e del 1975 non sono stati letti in originale: il dato dei 2,5 e 20 gradi all’ora è ripreso da Mensinga 2009, che li cita.
• G. Fagerlund, The critical degree of saturation method of assessing the freeze/thaw resistance of concrete, «Materials and Structures» 10 (58), 1977, pp. 217-230, e The international cooperative test of the critical degree of saturation method, stesso fascicolo, pp. 231-253; usciti anche come rapporto CBI 6:77 dell’istituto svedese del cemento e del calcestruzzo di Stoccolma. ✅ verificato; ⚠️ alcune fonti riportano il primo articolo alle pagine 217-229.
• G. W. Scherer, Crystallization in pores, «Cement and Concrete Research» 29 (8), 1999, pp. 1347-1358. ✅ riferimento verificato, ⚠️ non letto per intero.
• M. J. Setzer, Micro-ice-lens formation in porous solid, «Journal of Colloid and Interface Science» 243 (1), 2001, pp. 193-201, doi 10.1006/jcis.2001.7828. ✅ verificato: è la fonte del meccanismo a pompa dei cicli.
• J. J. Valenza II e G. W. Scherer, Mechanism for salt scaling, «Journal of the American Ceramic Society» 89 (4), 2006, pp. 1161-1179, doi 10.1111/j.1551-2916.2006.00913.x; testo integrale sul sito del gruppo di ricerca di Princeton, gwsgroup.princeton.edu. ✅ letto: da qui vengono il meccanismo di distacco della pellicola di ghiaccio salato, il massimo del danno al 3 per cento, la cessazione sopra il 6 per cento, la soglia dei meno dieci gradi e lo sforzo di 2,6 MPa per venti gradi di abbassamento. Gli stessi autori hanno pubblicato la rassegna in due parti A review of salt scaling, «Cement and Concrete Research» 37, 2007.
• P. Mensinga, J. Straube, C. Schumacher, Assessing the freeze-thaw resistance of clay brick for interior insulation retrofit projects, ASHRAE Buildings XI, 2010, PDF liberamente accessibile. ✅ letto: da qui vengono i gradi critici misurati 0,87, 0,30 e 0,25, la frase sul fatto che non esiste un mattone resistente al gelo, e il metodo di prova. La versione estesa è la tesi di P. Mensinga, Determining the critical degree of saturation of brick using frost dilatometry, University of Waterloo, 2009, testo integrale.
• D. Van Straaten e altri, Critical freeze/thaw saturation measurement of in-service masonry, ASHRAE Buildings XIII, 2016, PDF. ✅ letto: da qui viene l’indicazione dei quattro campioni per livello di saturazione e la valutazione della ripetibilità del metodo su muratura in opera.
• A. Al-Omari, K. Beck, X. Brunetaud, Á. Török, M. Al-Mukhtar, Critical degree of saturation: a control factor of freeze-thaw damage of porous limestones at Castle of Chambord, France, «Engineering Geology» 185, 2015, pp. 71-80. ✅ riferimento verificato; ⚠️ non letto per intero: citato per il fatto che il grado critico controlla il danno anche sui calcari da costruzione europei.
• O. Coussy, P. J. M. Monteiro, Poroelastic model for concrete exposed to freezing temperatures, «Cement and Concrete Research» 38, 2008, pp. 40-48. ✅ riferimento verificato; ⚠️ non letto per intero: citato come la formulazione che mette pressione idraulica e criosuzione nella stessa equazione.
• M. Maage, Frost resistance and pore size distribution in bricks, «Matériaux et Constructions / Materials and Structures» 17 (101), 1984, pp. 345-350. ✅ riferimento verificato; ⚠️ non letto in originale: la soglia di 70 del fattore di durabilità è ripresa dalla letteratura successiva, e la formula non è riportata qui proprio perché non l’ho letta sulla fonte primaria.
• I. Netinger Grubeša, M. Vračević, J. Ranogajec, S. Vučetić, Influence of pore-size distribution on the resistance of clay brick to freeze-thaw cycles, «Materials» 13 (10), 2020, articolo 2364, ad accesso aperto, doi 10.3390/ma13102364. ✅ letto: da qui vengono il fatto che laterizi con fattore di Maage fino a 27 hanno superato i cicli, e la distinzione fra pori utili sopra i 3 µm, pori critici di taglia intermedia e pori sotto 0,1 µm poco dannosi.
• K. Sedlbauer, H. M. Künzel, Frost damage of masonry walls: a hygrothermal analysis by computer simulations, «Journal of Thermal Envelope and Building Science» 23, gennaio 2000, pp. 277-281, PDF liberamente accessibile. ✅ letto: da qui vengono il danno da gelo osservato nell’inverno mite 1998-1999 al campo prove dell’istituto Fraunhofer, l’avvertenza che la temperatura esterna da sola non basta come criterio, la zona dei cinque centimetri esterni, l’intervallo 11-13 per cento in massa sul muro con pittura difettosa contro una soglia di danno del 12, e la sequenza pioggia battente seguita subito dal gelo.
• B. Butterworth e L. W. Baldwin, Laboratory test and the durability of brick: the indirect appraisal of durability, «Transactions of the British Ceramic Society» 63 (11), 1964, pp. 647-661, e G. G. Litvan, Testing the frost susceptibility of bricks, in Masonry: past and present, ASTM STP 589, 1975, pp. 123-132. ⚠️ non letti in originale: sono le fonti che Mensinga e altri citano per il fatto che una quota rilevante di laterizi conformi ai criteri di accettazione poi gela in opera, e viceversa.

Norme citate.

• UNI EN 1996-2 (Eurocodice 6, parte 2), Considerazioni di progetto, selezione dei materiali ed esecuzione delle murature. ✅ letta nelle parti citate: la suddivisione MX1-MX5 e le sottoclassi MX2.1, MX2.2, MX3.1, MX3.2 sono il prospetto A.1; le categorie di laterizio e di malta per ciascuna classe sono i prospetti B.1 e B.2; la dichiarazione che un metodo di prova europeo per la durabilità della malta non è ancora disponibile, e il rinvio all’esperienza locale, sta al punto 2.2.3.
• UNI EN 998-2, malte per muratura: le classi di durabilità sono espresse come esposizione passiva, moderata o severa. ✅ verificato attraverso il richiamo esplicito della UNI EN 1996-2; ⚠️ non letta sul testo di norma.
• UNI EN 771-1, specifica per elementi di muratura in laterizio, categorie di resistenza a gelo e disgelo F0, F1, F2. ✅ le tre categorie esistono e hanno questo significato; ⚠️ l’edizione corrente va confermata sul testo di norma.
• UNI EN 772-22:2018, metodo di prova per la resistenza a gelo e disgelo degli elementi di muratura in laterizio, con prova su pannello da 0,25 a 0,5 m² e fino a 100 cicli. ✅ esistenza, oggetto, numero di cicli e sostituzione della CEN/TS 772-22:2006 verificati; verificato anche che la UNI EN 771-1 non richiami un metodo di prova e rinvii alla metodologia valida nel luogo di utilizzo.
• ASTM C216, specifica per il laterizio da paramento: per il grado SW, esposizione severa, coefficiente di saturazione massimo 0,78 sulla media di cinque elementi e 0,80 sul singolo. ✅ verificato. Il coefficiente ASTM è il rapporto fra assorbimento per immersione di 24 ore in acqua fredda e assorbimento dopo 5 ore di ebollizione, quindi non coincide con il coefficiente di Hirschwald, che al denominatore mette l’assorbimento sotto vuoto.
• NTC 2018, punto 6.4.2: il piano di posa delle fondazioni va collocato sotto lo strato interessato dal gelo e da significative variazioni stagionali del contenuto d’acqua. ✅ verificato sul testo del capitolo 6.
• Giorni di gelo, cioè i giorni con temperatura minima dell’aria minore o uguale a zero gradi: indicatore ISPRA, elaborato dal sistema SCIA e pubblicato per stazione fra i valori climatici normali, scheda dell’indicatore sul portale indicatoriambientali.isprambiente.it. ✅ definizione e fonte verificate; il calo di circa dieci giorni nel 2023 rispetto alla media 1991-2020 e il terzo posto fra gli anni con meno gelate sono il dato nazionale ISPRA. ⚠️ i valori per singola località non sono riportati qui: vanno letti sulla stazione di interesse.
• UNI EN 206 e UNI 11104:2025, classi di esposizione XF1, XF2, XF3, XF4, distinte per grado di saturazione e presenza di sali disgelanti. ✅ verificato che la UNI 11104:2025 è stata approvata il 19 giugno 2025, è in vigore dal 24 luglio 2025 e sostituisce l’edizione 2016; ⚠️ i valori prescritti di aria inglobata non sono riportati qui perché non li ho verificati sul testo di norma.
• UNI EN 12371, determinazione della resistenza al gelo delle pietre naturali, edizione 2010 che sostituisce la 2003. ✅ verificata.
• UNI EN 12370, determinazione della resistenza alla cristallizzazione dei sali delle pietre naturali: è la prova derivata dal metodo di Brard, si applica a pietre con porosità aperta superiore al 5 per cento e prevede 15 cicli di immersione in solfato di sodio ed essiccazione. ✅ verificata; l’edizione europea corrente è la EN 12370:2020, che sostituisce la 1999.
• ASTM C67 e CSA A82, prova di gelo e disgelo su mezzo mattone, 50 cicli. ✅ verificata tramite Mensinga e altri 2010, che ne discutono i limiti; ⚠️ non letta sul testo di norma.
• UNI EN ISO 15927-3:2009, calcolo dell’indice di pioggia battente per superfici verticali a partire da dati orari di vento e pioggia: dà l’indice medio annuo, che governa il contenuto d’acqua di una superficie assorbente, e l’indice di episodio, che governa la penetrazione attraverso muro e giunti; servono almeno dieci anni di dati. ✅ esistenza, oggetto e contenuto dei due indici verificati; ⚠️ non letta sul testo di norma.
• UNI EN 15026:2007, valutazione del trasporto di umidità nei componenti edilizi mediante simulazione numerica: fissa le equazioni del calcolo non stazionario di calore e umidità e le variabili climatiche da usare, pioggia battente compresa. ✅ esistenza, oggetto e ambito verificati; ⚠️ non letta sul testo di norma.
• UNI EN 1338, masselli di calcestruzzo per pavimentazione: l’appendice D contiene la prova di resistenza a gelo e disgelo con sali disgelanti, con limite di 1,0 kg per metro quadrato di massa staccata. ✅ verificato; ⚠️ non letta sul testo di norma, e la classificazione per marcatura va confermata.
• UNI 11182, beni culturali, materiali lapidei naturali e artificiali: descrizione della forma di alterazione, termini e definizioni; sostituisce le raccomandazioni NORMAL. ✅ esistenza e oggetto verificati; ⚠️ non letta sul testo di norma: le definizioni riportate nell’articolo vengono dal glossario ICOMOS qui sotto, che è il riferimento internazionale corrispondente.
• ICOMOS-ISCS, Illustrated glossary on stone deterioration patterns, 2008, ISBN 978-2-918086-00-0, PDF gratuito. ✅ letto nelle voci citate: desquamazione (scaling) come distacco a scaglie indipendente da qualunque struttura preesistente, con i sottotipi scagliatura e contour scaling; delaminazione (delamination) come distacco che segue i piani di sedimentazione o di scistosità, con il sottotipo esfoliazione; pelatura (peeling) come distacco di una pellicola applicata. Il glossario avverte esplicitamente di non confondere desquamazione e delaminazione.

Valori indicativi, non misure. Le resistenze a trazione di malte, laterizi e pietre sono ordini di grandezza di letteratura e servono solo a collocare la spinta del ghiaccio sulla scala giusta. Fa eccezione il calcestruzzo C25/30, la cui resistenza a trazione media è calcolata con la formula dell’Eurocodice 2. Anche gli intervalli di dimensione dei pori per famiglia di materiale sono indicativi, e sulla taglia di poro che fa il danno la letteratura non è concorde: sotto 740 nm secondo Maage, fra 100 e 1.000 nm secondo Crawford, fra 8 e 60 nm secondo Litvan.

L’autore

Specialista in risanamenti di interrati, umidità di risalita, muffe e condense, circa trent’anni di esperienza di cantiere e venti come imprenditore. Autore di “Murature umide: cause e rimedi” (Grafill, 2026).

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Ditta Renzo-ArtHome di Spedicato Oronzo Specialista in risanamenti di interrati e umidità di risalita Web: www.renzo-arthome.com E-mail: renzo.spedicato@gmail.com  ·  PEC: renzoarthome@pec.it Cell.: +39 335 844 2978  ·  Ufficio: +39 371 775 4189 P.IVA 02475540304

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