Negli ultimi anni, la sicurezza delle infrastrutture ha assunto un’importanza crescente, soprattutto dopo il crollo del ponte Morandi a Genova nel 2018. Un gruppo di ricercatori del Massachusetts ha sviluppato una nuova tecnica basata sulla spruzzatura a freddo, un metodo che promette di riparare l’acciaio corroso dei ponti in modo rapido e poco invasivo. Questo sistema si propone come soluzione per evitare ulteriori incidenti legati all’usura e alla corrosione delle strutture critiche.
La necessità di intervenire urgentemente sui ponti negli stati uniti
Negli Stati Uniti quasi metà dei ponti richiede manutenzione urgente. Secondo l’American Society of Civil Engineers, su oltre 600 mila ponti presenti nel paese, quasi il 50% si trova in condizioni che vanno dal “discreto” al “scarso”. Questi dati confermano quanto siano diffuse le criticità strutturali dovute al tempo e alla corrosione, con oltre 40 mila ponti classificati come pericolosi o a rischio crollo imminente.
Il costo stimato per il ripristino completo supera i 190 miliardi di dollari, una spesa che pesa sui bilanci pubblici e rallenta gli interventi. La difficoltà nell’ispezionare e riparare queste infrastrutture ha spinto la comunità scientifica a cercare metodi meno invasivi, più rapidi e meno costosi. Il progetto sviluppato dall’università del Massachusetts ad Amherst, in collaborazione con il MIT, mira a colmare questa esigenza, rendendo possibile riparare le strutture direttamente sul posto senza dover chiudere le vie di transito più a lungo del necessario.
La tecnica di spruzzatura a freddo per riparare l’acciaio danneggiato
La tecnologia utilizzata si chiama “cold spray” ed è una forma di stampa 3D metallica. Il processo consiste nel proiettare ad alta velocità particelle di polvere metallica su una superficie corrosa, facendole aderire e accumulare senza fondere il materiale base. In questo modo è possibile ricostruire gli strati mancanti di acciaio, rinforzando le travi senza alterare le proprietà metalliche originali.
Questa tecnica riduce i tempi di manutenzione e limita le interruzioni al traffico, due elementi fondamentali per strutture stradali in funzione. Il metodo, già usato per la riparazione di sottomarini, aerei e navi, viene adattato per i ponti, dove la componente logistica fa la differenza. Al posto di spostare le strutture in officina, la tecnologia si porta direttamente sull’infrastruttura da riparare grazie a un’apparecchiatura portatile e sistemi di movimento robotico, contenuti ma efficaci anche su sezioni di difficile accesso.
L’uso della scansione 3d per migliorare la precisione delle riparazioni
Per pianificare l’intervento, i ricercatori si sono affidati a scansioni LiDAR 3D, che catturano dettagli precisi della superficie e delle condizioni della struttura. Questo elimina i tempi e i margini di errore delle ispezioni visive. Le immagini digitali create consentono di sviluppare una mappa dettagliata delle aree corrose e di progettare un piano di spruzzatura mirato.
Con questa guida digitale, la spruzzatura a freddo avviene solo sulle zone necessarie, riducendo lo spreco di materiali e ottimizzando l’intervento. Il primo test di questa tecnologia è stato effettuato su una piccola sezione di un ponte a Great Barrington, Massachusetts. Il ponte sarà demolito nel prossimo futuro e le travi riparate verranno analizzate al MIT, dove i ricercatori ne testeranno la resistenza meccanica e l’eventuale progressione della corrosione dopo l’intervento.
Test e sviluppi futuri
Le verifiche approfondite aiuteranno a capire i limiti e i vantaggi di questo sistema rispetto ai metodi tradizionali. Le informazioni raccolte contribuiranno anche a migliorarlo e a estenderne l’applicazione su scala nazionale, per proteggere infrastrutture fondamentali e prevenire nuovi crolli. “Un passo avanti nella preservazione dei ponti e della sicurezza pubblica,” commentano gli studiosi coinvolti nel progetto.
