Benefici ambientali ed economici dell’intervento con UHPFRC nella gestione dei ponti per la rete svizzera

Perché vale la pena salvare i ponti vecchi

In tutto il mondo molti ponti autostradali costruiti a metà del XX secolo stanno raggiungendo la fine della vita progettuale. Demolirli e costruirne di nuovi è costoso, causa disagi ai viaggiatori e libera grandi quantità di gas serra. Questo studio pone una domanda apparentemente semplice ma di ampie conseguenze: invece di sostituire i ponti invecchiati, è possibile aggiornarli e proteggerli in modo affidabile perché funzionino come nuovi—risparmiando denaro e riducendo le emissioni?

Una nuova pelle per ponti stanchi

La ricerca si concentra su un materiale dal nome lungo e dallo scopo chiaro: composito cementizio fibrorinforzato ad altissime prestazioni, o UHPFRC. Rispetto al calcestruzzo comune, l’UHPFRC è molto più resistente sia a compressione sia a trazione ed è quasi impermeabile sotto carichi normali. Gli ingegneri possono applicare uno strato sottile di questo materiale, spesso solo 5–10 centimetri di spessore e con armatura in acciaio, su una soletta di ponte esistente. Dopo aver accuratamente irruvidito e bagnato il calcestruzzo esistente, il nuovo strato si lega saldamente, così vecchio e nuovo lavorano insieme come un’unica struttura più robusta. Questa “nuova pelle” non solo protegge il ponte dall’acqua e dai sali antigelo, ma aumenta significativamente la capacità di sopportare i carichi di traffico e di resistere alla fatica.

Provato su centinaia di ponti reali

La Svizzera è diventata un campo di prova su larga scala per questo metodo. Tra il 2011 e il 2024 gli ingegneri hanno impiegato l’UHPFRC su più di 300 ponti della rete autostradale svizzera. Alcuni interventi si sono concentrati solo sulla durabilità—aggiungendo uno strato protettivo sottile—mentre molti altri hanno anche rinforzato la struttura. I ponti trattati andavano da piccoli attraversamenti rurali a importanti viadotti lunghi oltre due chilometri, e comprendevano molte tipologie: impalcati, ponti a travi multiple, travi a cassone, archi e perfino strutture composte acciaio‑calcestruzzo. Nella maggior parte dei progetti i proprietari desideravano che il ponte aggiornato offrisse la stessa sicurezza e una vita utile di 80 anni pari a quella di un ponte completamente nuovo. In pratica, lo strato di UHPFRC ha esteso la vita utile dei ponti vecchi di diverse decine di anni e spesso ha eliminato del tutto la necessità di sostituirli.

Contare il carbonio e i franchi

Gli autori hanno confrontato un tipico intervento con UHPFRC con una demolizione e ricostruzione completa di un comune tipo di sovrappasso autostradale. Hanno calcolato l’impatto ambientale in termini di potenziale di riscaldamento globale—l’impronta climatica totale di tutti i materiali e le fasi costruttive—e hanno monitorato i costi finanziari per metro quadrato di impalcato. Costruire un ponte nuovo emetteva circa 1085 chilogrammi di CO2 equivalente per metro quadrato, gran parte dovuta alla produzione e all’assemblaggio di grandi quantità di calcestruzzo e acciaio. L’intervento con UHPFRC, invece, richiedeva solo uno strato sottile di materiale ad alte prestazioni e alcune riparazioni locali, portando a emissioni di circa 180 chilogrammi di CO2 equivalente per metro quadrato. Si tratta di una riduzione dell’83% dell’impatto climatico a fronte della stessa estensione di vita utile di 80 anni. Sul piano finanziario il quadro è simile: sostituire il ponte costava all’incirca 10.000 franchi svizzeri per metro quadrato, mentre il rinforzo con UHPFRC costava circa 2.500 franchi per metro quadrato—un risparmio di quattro a uno.

Scalare su una rete stradale nazionale

Per valutare l’impatto a livello nazionale, il team ha analizzato tutti i 3903 ponti della rete autostradale federale svizzera. Hanno verificato se il metodo UHPFRC fosse tecnicamente applicabile a ciascun ponte, utilizzando fattori come tipo di struttura, materiale, dimensioni, età e stato attuale. Poiché quasi tutti gli impalcati sono fatti in calcestruzzo armato o precompresso e coprono la stessa gamma di luci e configurazioni dei ponti già aggiornati, hanno riscontrato che la tecnica poteva essere applicata a oltre il 99,7% della superficie totale degli impalcati. Utilizzando tre diversi scenari su come e quando i ponti potrebbero normalmente essere sostituiti—in base all’età di progetto, al degrado osservato o a un budget annuale fisso—hanno quindi stimato quanto carbonio e denaro si potrebbe risparmiare se i gestori scegliessero interventi con UHPFRC invece di demolizioni e ricostruzioni ogni volta che fosse possibile.

Vantaggi a lungo termine e libertà di pianificazione

In tutti gli scenari i risultati sono stati impressionanti. Su un orizzonte di 80 anni, scegliere sistematicamente gli interventi con UHPFRC potrebbe evitare fino a 7,7 milioni di tonnellate metriche di CO2 equivalente—paragonabili alle emissioni di anni di centinaia di migliaia di automobili—e risparmiare fino a 18,5 miliardi di franchi svizzeri nei costi di costruzione. Poiché gli interventi sono molto meno costosi delle sostituzioni complete, lo stesso budget pubblico può trattare molti più ponti prima, riducendo il rischio che strutture invecchiate scivolino in uno stato pericoloso. L’analisi mostra che con l’attuale budget annuale una strategia tradizionale “sostituisci quando consumato” produce un arretrato crescente di ponti che richiedono lavori urgenti, mentre una strategia “prima UHPFRC” mantiene il passo e può persino introdurre interventi preventivi prima che i problemi diventino critici.

Cosa significa per i ponti del futuro

Per i non specialisti il messaggio principale è che conservare e aggiornare i nostri ponti può essere più intelligente che demolirli. Uno strato sottile e ad alte prestazioni sopra strutture esistenti può ripristinare la resistenza, sigillare acqua e sale e aggiungere decenni di utilizzo sicuro, il tutto riducendo notevolmente costi e impatto climatico. Gli autori sostengono che per reti di ponti simili a quelle svizzere, il rinforzo con UHPFRC dovrebbe diventare la scelta predefinita quando un ponte si avvicina alla sua ipotetica “fine vita”, riservando la sostituzione completa ai casi davvero irrecuperabili. Con lo sviluppo di versioni del materiale più pulite e l’accrescersi dell’esperienza a livello mondiale, questo approccio offre una via pratica verso infrastrutture di trasporto più sicure, più economiche e più rispettose del clima.

Citazione: Bertola, N., Küpfer, C. & Brühwiler, E. Environmental and economic benefits of UHPFRC intervention in bridge management for the Swiss network. Nat Commun 17, 2076 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69103-x

Parole chiave: riabilitazione di ponti, UHPFRC, sostenibilità delle infrastrutture, analisi del ciclo di vita, risparmi di carbonio